Sistemas de Control: Tipos, Elementos y Diagramas
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Sistemas de Control
Entendemos como un sistema de control la combinación de componentes que actúan juntos para realizar el control de un proceso. Cuando el sistema es continuo, en todo momento el control se realiza con elementos continuos, por ejemplo, un horno. Cuando el sistema es discreto, cada cierto tiempo, el control se realiza con elementos digitales.
En cualquier caso, existen dos tipos de sistemas: sistemas en lazo abierto y sistemas en lazo cerrado.
Elementos Característicos de un Sistema de Control
Los sistemas automáticos disponen de cuatro tipos básicos de elementos: controladores, comparadores, actuadores y captadores (sensores).
1. Controladores
Son los encargados de regular el funcionamiento del sistema y enviar las órdenes a los actuadores.
- Temporizadores: Son dispositivos que conectan o desconectan, por ejemplo, los hornos.
- Programadores: Se trata de dispositivos electromecánicos o electrónicos, por ejemplo, las lavadoras.
2. Comparadores
Comparan la señal que produce el sistema con un valor de referencia que se ha establecido de antemano, capaz de modificar el comportamiento del sistema.
3. Actuadores
Son los mecanismos encargados de recibir las órdenes. Los actuadores llevan a cabo alguna acción concreta sobre el proceso, por ejemplo: motores eléctricos, resistencias, cilindros neumáticos.
4. Captadores (Sensores)
Se encargan de tomar datos y facilitarlos a los controladores. Los actuadores solo existen en los sistemas de lazo cerrado.
Las variables que se encargan de controlar pueden ser muy diferentes:
- Posición: Como en los ascensores.
- Proximidad: Como en las puertas automáticas.
- Presión: Al pisar una determinada zona, como en las puertas automáticas.
- Temperatura: Se desconectan y conectan sistemas a una determinada temperatura, como en hornos y planchas.
Diagrama de Bloques
Sistema de Lazo Abierto
Controlador -> Proceso -> Salida
Sistema de Lazo Cerrado
Controlador -> Proceso -> Salida
|___ Retroalimentación ___|
Comparación entre Sistemas de Lazo Abierto y Lazo Cerrado
| Lazo Abierto | Lazo Cerrado | |
|---|---|---|
| Ventajas | Simple construcción y fácil mantenimiento. Menos costoso y estable. | Menos sensible a las perturbaciones. La velocidad de respuesta se incrementa. |
| Desventajas | Es necesario recalibrar de vez en cuando. | Inestabilidad. Más complejo y caro. |
Conceptos de Programación
Evento: Al presionar.
Instrucción: Movimiento, presión, desplazamiento, sonidos.
Sensor: Condicionales, repeticiones.
Operadores: + - * = # < >
Variable: Guarda información, como velocidad, puntos, etc.
Sentencia de control: Por siempre, si... entonces.