martes, 15 de septiembre de 2009

sistemas de control

sistema de control



Índice

Introducción…………………………………..…. pagina 1


Objetivo……………………………………....…… pagina 1


Aspectos generales de
Un sistema de control………………..…….… pagina 2


Fundamentos y
Teoría de control………………………..……… pagina 3


Elementos básicos de
un sistema de control…………………..……... pagina 4


Sistemas de control automático,
Semiautomático y manual…………………... pagina 5-6


Sistema de lazo
abierto y cerrado…………………………..…… pagina 7


Bibliografía…………………………………..…… pagina 8

________________________________________________

Introducción

Este trabajo de investigación, consta de los aspectos generales de los sistemas de control. Veremos, sus fundamentos y su teoría, sus tres sistemas de control automático, semiautomático, y manual, sistema de control de laso abierto y cerrado, y elementos de sistemas de control, aprendiendo como están conformados, y como funcionan.



Objetivo

El objetivo es aprender, y conocer los fundamentos del control eléctrico, aprender como están conformados los sistemas de control automático, semiautomático, y manual, y entender su funcionamiento. Aprender sobre las diferencias y beneficios del sistema de control de laso abierto y cerrado, y aprender sobre los elementos de un sistema de control, en que consiste y su importancia.



Pagina 1

_______________________________________________________


Aspectos generales de un sistema de control


Los sistemas de control, según la teoría cibernética se aplican en esencia para los organismos vivos. Estos se definen como un conjunto de componentes que pueden regular su propia conducta. Cuando hablamos de controlar algo estamos haciendo referencia a casos como; controlar la temperatura (Aire acondicionado o Calefacción),
Controlar la presión (manómetros).

Notemos que en estos casos el control implica verificar (a través de mediciones) en que situación se encuentra el sistema y en que medida se desvía o no de la pauta. En caso de un desvío, el sistema se tiene que ajustar para que el sistema vuelva a funcionar correctamente.

Al hablar de un sistema de control manual nos referimos a la intervención de una persona en el sistema, es quien tendría que ajustar y regular cada vez que se desvíe un ejemplo es una llave de paso no se cierra solo tu tienes que cerrarla después de que juntes la cantidad necesitada.
Al mencionar un sistema de control semiautomático nos hablamos de que la maquina o el sistema ejerce la acción pero aun necesita la ayuda de hombre, un ejemplo seria cuando usamos una cortadora de metal esta corta sola pero tendrías que guiarla a la parte que se desee cortar.
Al referirnos a un sistema de control automático es cuando la maquina ejerce la acción sin ayuda de nadie, es decir se auto ajustan cada cierto tiempo.

Existen dos tipos de sistemas; los de lazo abierto y los de lazo cerrado.
Los de lazo Abierto son aquellos que la acción del controlador no se relaciona con la del resultado


Los de lazo cerrado utilizan la retroalimentación desde un resultado final para ajustar la acción del sistema, es habitual que este tipo de sistemas se mida constantemente y actue para alcanzar el valor deseado.



Pagina 2


________________________________________________________

Fundamentos y teoría de control.

El control automático de procesos se usa principal mente por que reduce el costo de procesos industriales, lo que compensa excelente mente la inversión en equipos de control. Además de que existen mucho más ganancias por que se elimina la mano de obra pasiva y además se elimina el margen de errores en el uso del control automático.
Es necesitaría la comprensión del principio del control automático en la ingeniería moderna, por ser su uso tan común como el uso de los principios de la electricidad o termodinámica, siendo por lo tanto, una parte de primordial importancia dentro de la esfera del conocimiento de la ingeniería.
El control automático es el mantenimiento de un valor deseado dentro de una cantidad o condición, midiendo el valor existente, comparándolo con el valor deseado, y utilizando la diferencia para poder proceder a deducirla. En resumen, el control automático exige un lazo cerrado en acción y realización que funcione sin intervención humana.
El elemento más importante de cualquier sistema de control automático es lazo de control redimentado básico. El concepto de la realimentación no es nuevo, el primer lazo de retroalimentación fue usado en 1774 para el control de la velocidad de las maquinas de vapor. A pesar de conocerse el concepto de el funcionamiento, los lazos se desarrollaron lentamente asta los primeros sistemas de transmisión neumática y comenzaron a volverse comunes en los 40’s, los años pasados han visto un extenso estudio y desarrollo en la teoría y aplicación de los lazos realimentados de control.
En la actualidad los lazos de control son un elemento esencial para la manufactura económica y prospera de virtual mente cualquier producto, desde el acero hasta productos alimenticios. A pesar de todo, este lazo de control que es tan importante para la industria esta basado en algunos principios fácil mente entendibles.
La idea básica de lazo realimentado es mas fácilmente entendida imaginando que un operador tendría que hacer si el control automático no existiera.
En la figura se muestra la aplicación común de el control automático encontrado en muchas plantas industriales, un intercambiador de calor que se usa para calentar el agua fría. En operación manual, la cantidad de vapor que ingresa al intercambiador de calor depende de la presión de aire hacia la válvula que regula el paso de vapor. Para controlar la temperatura manualmente, el operador observaría la temperatura indicada y al compararla con el valor de temperatura, abriría o cerraría la válvula para admitir más o menos vapor. Bajo el controlador automático, el controlador de temperatura lleva acabo la misma función.
Los sistemas de control se clasifican en sistemas de lazo cerrado y de lazo abierto la diferencia la determina la acción de control, que es la que activa el sistema para producir la salida.
Un sistema de control de lazo cerrado es aquel 7cual la acción de control es en cierto modo dependiente de la salida
Un sistema de control de lazo abierto es cual la acción de control es en cierto modo dependiente de la salida.



Pagina 3


__________________________________________________

Elementos básicos de un sistema de control.


Elementos básicos de un sistema en lazo abierto.

Se puede considerar que un sistema en lazo abierto consiste en algunos subsistemas básicos arreglados.

Los subsistemas son:

1) Elemento de control: este elemento determina que acción se va a tomar dada una entrada al sistema de control.

2) Elemento de Corrección: este elemento responde a la entrada que viene del elemento de control e inicia la acción para producir el cambio en la variable controlada al valor requerido.

3) Proceso: el proceso o planta, es el sistema en el que se va a controlar la variable.


Elementos básicos de un sistema en lazo cerrado.

Al igual que el sistema de lazo abierto, el sistema de lazo cerrado cuenta con unos elementos básicos para su funcionamiento, estos son lo siguientes:

1) Elemento de comparación: este elemento compara el valor de referencia de la variable por controlar con el valor medido de lo que se obtiene a la salida, y produce una señal de error la cual indica la diferencia del valor obtenido a la salida y el valor requerido.

2) Elemento de control: este elemento decide que accion tomar cuando se recibe una señal de error.

3) Elemento de corrección: este elemento se utiliza para producir un cambio en el proceso al eliminar el error y con frecuencia se denomina actuador.

4) Proceso: el proceso o planta es el sistema donde se va a controlar la variable.

5) Elemento de Medición: este elemento produce una señal relacionada con la variable controlada y proporciona la señal de realimentación al elemento de comparación para determinar si hay error o no.


Pagina 4


____________________________________________________


SISTEMAS DE CONTROL MANUAL, SEMIAUTOMATICOS Y AUTOMATICOS
MANUAL:


MANUAL:

Este tipo de control se ejecuta manualmente en el mismo lugar en que está colocada la máquina. Este control es el más sencillo y conocido y es generalmente el utilizado para el arranque de motores pequeños a tensión nominal. Este tipo de control se utilizan frecuentemente con el propósito de la puesta en marcha y parada del motor.

Este tipo de control abunda en talleres pequeños de metalisteria y carpintería, en que se utilizan máquinas pequeñas que pueden arrancar a plena tensión sin causar perturbaciones en las líneas de alimentación o en la máquina. Una aplicación de este tipo de control es una máquina de soldar del tipo motor generador.

El control manual se aracteriza por el hecho de que el operador debe mover un interruptor o pulsar un botón para que se efectúe cualquier cambio en las condiciones de funcionamiento de la máquina o del equipo en cuestión.

SEMI-AUTOMATICO:

Los controladores que pertenecen a esta clasificación utilizan un arrancador electromagnético y uno o más dispositivos pilotos manuales tales como pulsadores, interruptores de maniobra, combinadores de tambor o dispositivos análogos. Quizas los mandos más utilizados son las combinaciones de pulsadores a causa de que constituyen una unidad compacta y relativamente económica. El control semi-automático se usa principalmente para facilitar las maniobras de mano y control en aquellas instalaciones donde el control manual no es posible.

La clave de la clasificación como en un sistema de control semiautomático es el hecho de que los dispositivos pilotos son accionados manualmente y de que el arrancador del motor es de tipo electromagnético.

CONTROL AUTOMATICO:

Un control automático está formado por un arrancador electromagnético o contactor controlado por uno o más dispositivos pilotos automáticos. La orden inicial de marcha puede ser automática, pero generalmente es una operación manual, realizada en un panel de pulsadores e interruptores.

En algunos casos el control puede tener combinación de dispositivos manuales y automáticos. Si el circuito contiene uno o más dispositivos automáticos, debe ser clasificado como control automático.
Los contactores son dispositivos electromagnéticos, en el sentido de que en ellos se producen fuerzas magnéticas cuando pasan corrientes eléctricas por las bobinas del hilo conductor que estos poseen y que respondiendo a aquellas fuerzas se cierran o abren determinados contactos por un movimiento de núcleos de succión o de armaduras móviles.


Pagina 5


________________________________________________________


LOS SISTEMAS DE CONTROL.


El control implica verificar en qué situación se encuentra el sistema y en qué medida se desvía o no de la pauta o norma. En caso de que la verificación informe que existe un desvío, se deberán realizar acciones de rectificación, ajuste, con el fin de que el sistema “vuelva” a funcionar según la norma.

LA ACCIÓN DE CONTROLAR IMPLICA LA VERIFICACIÓN DEL CUMPLIMIENTO DE DETERMINADAS PAUTAS O NORMAS PREESTABLECIDAS PARA EL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA.

LOS SISTEMAS DE CONTROL MANUAL.

Hablamos de control manual toda vez que existe la presencia y la intervención de una persona en la acción de controlar y regular el comportamiento del sistema.
Esta persona participa en forma activa, registrando la inspección a través de sus sentidos (vista, olfato, etc.) y actuando con sus manos u otra parte del cuerpo, para llevar al sistema hacia los valores normales.

LA ACCIÓN DE CONTROL MANUAL IMPLICA:
VERIFICACIÓN DEL CUMPLIMIENTO DE DETERMINADAS NORMAS a través de LOS SENTIDOS.
LA REGULACIÓN proviene de ÓRDENES QUE NUESTRO CEREBRO envía a LOS MÚSCULOS QUE realizan el MANEJO DE LAS HERRAMIENTAS.


Ejemplo:

Un hombre trabajando con una herramienta, la información requerida para el mando la obtiene directamente de sus órganos que se relacionan con los sentidos, los cuales aportan datos para que el cerebro realice la toma de decisiones. Finalmente son sus músculos, sus manos, quienes accionan las herramientas.

LOS SISTEMAS DE CONTROL AUTOMÁTICOS.

Son aquellos en los que se usa un controlador que opera en lugar del operador humano, cumpliendo idéntica función.
Los sistemas de control automáticos cumplen desde siempre la función de evitar al ser humano ciertas tareas, fundamentalmente las repetitivas y tediosas, por medio de dispositivos mecánicos, eléctricos, o de otro tipo.

EN LOS SISTEMAS DE CONTROL AUTOMÁTICO…EN LUGAR DEL OPERARIO, UN DISPOSITIVO EJERCE LA FUNCIÓN DE CONTROL.


Ejemplo:

Ya en siglo II, Ctesibios de Alejandría creó un mecanismo por medio del cual dar de beber a los animales. Este mecanismo permitía el ingreso de agua al bebedero cada vez que los animales hacían disminuir el nivel de agua al beber. Disponía de un flotador y válvulas. Este sistema es semejante al que hoy en día se utiliza en la cadena del inodoro del baño.

Los autómatas, son precisamente, productos tecnológicos que disponen de sistemas de control automáticos.



Pagina 6



___________________________________________________


Sistemas de lazo abierto y cerrado


Un sistema de lazo abierto, es un sistema que no cuenta con auto corrección, cuenta con auto alimentación, en otras palabras, la alimentación, es independiente a la salida, y no se auto corrige, y puede ser representado con este diagrama de bloques:










En diagrama, esta el controlador, de hay se genera el poseso, y al final esta la salida, es una variable, controlada por nosotros. Este, tiene la ventaja que nosotros podemos regularla a como nosotros queremos.

El sistema de lazo cerrado, es un sistema que cuenta con realimentación y auto corrección, es decir que la alimentación, manda una señal a la alimentación, para auto corregir.
Y puede ser representado con este diagrama de bloques:








Este diagrama nos dice que el ajuste, de hay es la alimentación, hay un computador o censor que detecta la realimentación de la salida, para poder auto corregir, después esta el proceso y al final la salida con la autoalimentación.

Este sistema se caracteriza por genera un análisis de la salida, para poder tener, control en la salida y corregir si aparece un problema.


Pagina 7



______________________________________________________

Bibliografía


Bibliografía:
Electrónica industrial moderna
Timithy J. Maloney
Capítulos: 9 y 15

http://www.sapiensman.com/control_automatico/




Pagina 8

3 comentarios:

  1. Hola, gracias me ayudo mucho tu trabajo para entender mejor...Gracias de verdad.

    ResponderEliminar
  2. Muy bueno... Me ayudo bastante =)

    ResponderEliminar
  3. el mejo que he encotrado, me gusto mucho, grasas fue de mucha ayuda

    ResponderEliminar