Sistemes de Control: Llaç Obert, Tancat i Components

Sistemes de Control de Llaç

Llaç Obert

Els sistemes de control de llaç obert, un cop activats, realitzen la seva funció determinada durant un temps prefixat sense tenir en compte el resultat obtingut. Un exemple típic seria un temporitzador amb unes llums, com les del traster; encara que no acabis de treure les coses d'ell, s'apaguen al cap d'un temps preestablert.

Aquests sistemes estan formats per dues grans parts:

• Controladors: Es caracteritzen per determinar i executar el procés per al qual estan preparats. Disposen de sistemes de regulació o ajustament (per exemple, un temporitzador o un termòstat).
• Actuadors: Són els elements que executen l'acció final del procés (com motors, resistències calorífiques, etc.). De vegades, no poden anar connectats directament al sistema de control i requereixen dels preactuadors (com interruptors, vàlvules, etc.).

Un inconvenient d'aquests sistemes és que depenen completament de la programació o el calibratge inicial.

Llaç Tancat

Els sistemes de control de llaç tancat són més complexos. A diferència dels de llaç obert, no depenen de pertorbacions externes que puguin influir sobre la sortida. Si el control es fa manualment, sempre ha d'haver una persona present, cosa que el fa poc precís, lent i costós.

En els sistemes automàtics de llaç tancat, s'analitza la sortida i es modifica l'entrada i/o el procés per aconseguir l'objectiu desitjat. Això s'anomena realimentació: modificar la resposta d'acord amb el resultat de la comparació entre la sortida desitjada i la sortida real. Seguint l'exemple anterior, la llum del traster estaria encesa fins que no hi hagués ningú (un exemple similar seria un termòstat que manté una temperatura constant).

Funció de Transferència

La funció de transferència és l'expressió matemàtica que, en un bloc, relaciona la variable de la sortida amb la de l'entrada d'un sistema o component.

Components dels Sistemes de Control

Els sistemes de control es componen de diversos elements clau:

• Dispositius d'entrada d'ordres: Permeten l'entrada de dades i ordres al sistema. Poden ser binaris (activat/desactivat) o numèrics (números i lletres, com en una calculadora o un teclat).
• Dispositius d'entrada d'informació: Estan formats per sensors que prenen dades de la situació del procés o de les variables de sortida. Aquesta informació és transmesa a la unitat de control perquè els actuadors facin l'acció corresponent. Els sensors es poden classificar segons el tipus de senyal que generen o la magnitud que mesuren.
• Controlador: Organitza com s'han de combinar les entrades d'informació per tal d'activar les sortides del procés. Sovint requereix d'interfícies, que són dispositius que adapten el senyal dels sensors per a ser captat pel controlador.
• Dispositius de sortida d'informació: Són els que proporcionen una comunicació amb l'operador. N'hi ha de binaris, numèrics i alguns d'analògics.
• Actuadors i preactuadors: Són els encarregats d'operar sobre el procés. Com que de vegades els actuadors no poden anar directament connectats al controlador, es fan servir els preactuadors per intermèdia.