Sistemes de control: Tipus, components i funcionament

Què és un sistema de control?

Un sistema de control és un conjunt d’elements que actuen coordinadament per aconseguir una acció de govern dins d’un procés, mitjançant la manipulació directa o indirecta de les magnituds que hi intervenen.

Un sistema de control automàtic és un sistema de control format per màquines amb una intervenció humana mínima.

Tipologies de sistemes de control

Segons la tecnologia

Tecnologia cablejada

Inclou sistemes pneumàtics, hidràulics, elèctrics i electrònics. Presenten certs desavantatges:

• Poc flexibles.
• Ocupen molt d'espai.
• No permeten operacions complexes.
• Les avaries són difícils de localitzar.
• Poc adaptables a canvis.

Tecnologia programable

Una mateixa unitat es pot programar per a diferents tasques, la qual cosa ofereix més flexibilitat.

Segons el tipus de senyal

Sistemes analògics

Treballen amb senyals continus, on magnituds físiques es transformen en senyals elèctrics de tensió proporcional.

Sistemes digitals

Treballen amb senyals de tot o res (binaris).

Sistemes híbrids

Combinen elements tant analògics com digitals.

Segons la retroalimentació (feedback)

Sistema de control de llaç obert

Un cop activat, executa el procés durant un temps prefixat, sense controlar el resultat obtingut.

Sistema de control de llaç tancat

Un cop iniciat el procés, el resultat és analitzat constantment. Si no compleix una consigna (valor desitjat), el sistema continua actiu fins a assolir-la.

Components d'un sistema de control

Dispositius d'entrada

Entrada d'ordres

• Elements binaris: polsadors, interruptors, commutadors, etc.
• Elements numèrics i alfanumèrics: teclats i preselectors.

Entrada d'informació (Sensors)

Un sensor és un dispositiu capaç de mesurar magnituds físiques o químiques i transformar-les en variables elèctriques. Alguns exemples de magnituds que poden mesurar són:

• Temperatura
• Intensitat lumínica
• Distància
• Acceleració i inclinació
• Desplaçament
• Pressió, força i torsió
• Humitat i pH

Dispositius de sortida d'informació

• Binaris: timbres, sirenes, leds, etc.
• Numèrics i alfanumèrics: displays, monitors, indicadors d'agulla, etc.

Actuadors i preactuadors

• Preactuadors: contactors, relés, vàlvules.
• Actuadors: motors, cilindres, resistències, etc.

El controlador: el cervell del sistema

El controlador és el dispositiu responsable d'elaborar el senyal corrector que s'envia a l'element final de regulació del procés, per tal d'apropar el valor real al valor de consigna.

• Senyal d'error: és la diferència entre el senyal de sortida real i el senyal de consigna.
• Senyal de control: és el senyal que genera el controlador per tal de corregir l'error.

Nota: En sistemes de llaç obert, el senyal de sortida és una funció predeterminada i no depèn del resultat.