AUTOMATIZACION Sensores Especializados

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  15.- EL SISTEMA DE CONTROL SIMPLE RETROALIMENTADOEsta forma de control es q! #s la m#s t!l! ada n!$ersalmente dado s s!m%l!c!dad. S! &!en 'o( como (a se menc!on)* e+!sten formas m( sof!st!cadas de lle$ar a ca&o el control de $ar!a&les en los  %rocesos* esta forma es &#s!ca %ara entender el como act,a n s!stema de control* lo qe es !m%resc!nd!&le %ara de entender %oster!ormente otro t!%o de formas mas com%leas.En el d!arama de la %#!na s!!ente se mestra n d!arama de n s!stema de control s!m%le retroal!mentado. En &ase a este se e+%l!car# como es qe esta forma de control !nteract,a con los  %rocesos.Todo s!stema de control de&e sa&er e+actamente lo qe se le %!de. Por eem%lo s! lo qe se desea es controlar na tem%eratra* la forma de 'acerle sa&er al control qe a la $ar!a&le de tem%eratra de&e detener n $alor %art!clar /no !m%orta !ncls!$e s! este $alor es d!n#m!co0 es a tra$s de sol!c!tarle n  %nto de tem%eratra es%ec2f!co qe rec!&e el nom&re de 3%nto de cons!na4 o /del !nls0 3set-%o!nt4.Como se a%rec!a en la f!ra e+!ste n &loqe llamado 3fnc!)n de transferenc!a del set %o!nt4 qe se ref!ere %rec!samente a la ecac!)n matem#t!ca qe 3tradce4 la %et!c!)n al control en trm!nos de la $ar!a&le a controlar* al 3lenae qe 'a&la4 el controlador. En el &loqe se !nd!ca na entrada !nd!cadacomo 3SET-POINT4 qe re%resenta al $alor deseado /6 %or eem%lo0. Para entender el s!n!f!cado de la tem%eratra* el control neces!ta conocer el $alor %ero en el eq!$alente nem#t!co o elctr!co de na se7al* se,n sea s d!se7o* %or lo cal el &loqe en s! m!smo cont!ene a na fnc!)n de transferenc!a qe 3tradce4 como (a se d!o* esta %et!c!)n a s eq!$alente en se7al nem#t!ca o elctr!ca se,n sea el caso ( qe se con$!erte en la se7al de sal!da de este &loqe. El s!!ente elemento del c!rc!to es n c2rclo con n s2m&olo de smator!o. Este c2rclo !nd!ca qe dentro del c!rc!to re real! ar# na o%erac!)n matem#t!ca. Anqe ale&ra!camente esta o%erac!)n es na sma* en real!dad la o%erac!)n qe se lle$a a ca&o es la s&stracc!)n de la se7al qe* de&!damente ada%tada %ara ser com%at!&le d!mens!onalmente con la se7al de sal!da del &loqe de set %o!nt* %ro$!ene del elemento qe se encentra m!d!endo la $ar!a&le. Lo anter!or se lle$a a ca&o con o&eto de cm%l!r con la s!!ente ecac!)n8Des$!ac!)n del Set-%o!nt ) Error 9 :alor del Set %o!nt ; :alor de la $ar!a&le med!daDe 'ec'o el c2rclo smator!o en real!dad re%resenta a tal ecac!)n. La ra )n de lo anter!or es el qe8 es %or med!o de lle$ar a ca&o esta d!ferenc!a qe el s!stema de control real! a s la&or de 3com%arac!)n4 entre el 3de&e ser4 /$alor del set %o!nt0 ( el 3es4 /$alor de la $ar!a&le med!da04* ( s resltado /d!ferenc!a* des$!ac!)n ) error0* es la !nformac!)n qe el control de&er# rec!&!r %ara real! ar s tra&ao.La se7al as2 o&ten!da %asa a n &loqe denom!nado 3LO<ICA DEL CONTROL4. La l)!ca del controlno es otra cosa s!no la !nstrcc!)n es%ec2f!ca qe se le 'a dado al control %ara qe %rod ca n determ!nado aste en el %roceso cando 'a ocrr!do na des$!ac!)n de la $ar!a&le a controlar con referenc!a al set %o!nt. Esta !nstrcc!)n es en real!dad n modelo matem#t!co def!n!do %re$!amente %or el !nen!ero de %rocesos des%s de n estd!o del com%ortam!ento d!n#m!co del s!stema* e !ncor%orado al s!stema de control en forma de n alor!tmo matem#t!co qe es a la $e la fnc!)n de transferenc!a del &loqe. Es m( !m%ortante 'acer notar qe el control solo eectar# acc!ones so&re el  %roceso qe estn %erfectamente def!n!das %or el modelo matem#t!co qe se le 'a dado. El control NO PIENSA* solo O=EDECE !nstrcc!ones qe se le 'an dado en la forma del modelo matem#t!co menc!onado. M#s a,n* esto es c!erto cas! %ara todos los s!stemas de control e+!stentes* e+ce%to %ara naforma m( %art!clar m( sof!st!cada qe !m%l!ca la a%l!cac!)n de 3!ntel!enc!a art!f!c!al4 qe* s! &!en e+!ste* no es alo c(a d!s%on!&!l!dad sea eneral! ada.  La se7al qe el control 'a 3dec!d!do4 e$entalmente real! ar so&re la 3$ar!a&le man!%lada4 %ara corre!r al %roceso es en$!ada %or n transm!sor qe %ede a la $e actar como n transdctor* s! es qe la forma de la se7al fese a cam&!ar de elctr!ca a nem#t!ca* o $!ce$ersa /el d!arama !nd!ca na se7alo elctr!ca0. El &loqe del transm!sor tam&!n !ncor%ora a s fnc!)n de transferenc!a %art!clar. Poster!ormente esta se7al es rec!&!da %or el llamado actador de la $#l$la el cal se encara de ada%tar la se7al rec!&!da /am%l!f!carla* mod!f!carla o acond!c!onarla0* %ara qe %eda ser sada %or la $#l$la. De !al forma este &loqe cont!ene a la fnc!)n de transferenc!a del actador. El d!arama mestra ense!da na $#l$la como ELEMENTO >INAL DE CONTROL. Normalmente en la ma(or2a de los s!stemas los elementos f!nales de control son $#l$las qe controlan n flo s!n em&aro* %ede ser %os!&le qe el elemento f!nal de control t$!ese otra natrale a /motor* %!st)n* etc.0.Al !al qe en todos los casos anter!ores* el &loqe cont!ene a la fnc!)n de transferenc!a de la $#l$la( en este caso dadas las d!ferenc!as de com%ortam!ento del flo qe %asa %or la $#l$la con res%ecto as a&ertra este t!%o de fnc!ones est#n de acerdo con lo qe se denom!na 3caracter2st!ca !n'erente4 dela $#l$la qe ser# estd!ada %oster!ormente.El &loqe s!!ente re%resenta al %roceso ( la fnc!)n de transferenc!a qe cont!ene este se ref!ere al com%ortam!ento de la $ar!a&le controlada con res%ecto a la $ar!a&le man!%lada qe esta d!r!!da %or elcontrol. Como %nto !m%ortant2s!mo de&e cons!derarse qe %re$!o al &loqe re%resentat!$o del %roceso e+!ste otro elemento smator!o so&re el cal !nc!de la se7al %ro$en!ente de la $#l$la ( lo qe se denom!na PERT?R=ACION. El %ro%)s!to de ese smator!o es !nd!car qe el %roceso es afectado no solo %or lo qe ordena el controlador s!no %or alna $ar!a&le aena al m!smo qe t!ene !nflenc!a $2a el %roceso* so&re la $ar!a&le a controlar %or lo cal am&as se7ales de&en ser tomadas en centa.So&re la se7al qe sale del %roceso ( qe re%resenta a la $ar!a&le controlada se !nstala na ser!e de !nstrmentos %area detectar ( acond!c!onar la se7al qe se o&t!ene del %roceso. El %r!mero corres%onde al 3elemento %r!mar!o4 o 3sensor4 qe es el !nstrmento qe d!rectamente est# en contacto con el  %roceso. La se7al o&ten!da %or el $!aa en sent!do contrar!o %ara llear al smator!o de com%arac!)n  %asando %or n transm!sor / o transdctor0 con el m!smo %ro%)s!to de am%l!f!car* mod!f!car o acond!c!onarla se7al %ara qe %eda ser rec!&!da ( de a'2 !nter%retada* sea %or med!o de n rece%tor /mostrado0 o d!rectamente al smator!o En forma resm!da* este es n c!rc!to de control s!m%le con retroal!mentac!)n t2%!co de !nf!n!dad de s!stemas qe req!eren la o%erac!)n atom#t!ca de n control. Lo !m%ortante* como (a se def!n!)* es qe el com%ortam!ento del s!stema de control %rod ca n resltado en el %roceso qe sea 3deseado4. Para ello se de&e de cons!derar qe de acerdo con las metodolo2as (a e+%l!cadas* todo este c!rc!to %ede ser redc!do a n solo &loqe en el cal la se7al de entrada al m!smo es %or def!n!c!)n na %ertr&ac!)n al %roceso m!entras qe la se7al de sal!da re%resenta as la $ar!a&le qe deseamos controlar c(o $alor de&e %ermanecer en ese $alor deseado s!n !m%ortar la natrale a de la %ertr&ac!)n. El &loqe ,n!co resltante del an#l!s!s e !nterac!)n de todos los s!stemas !nd!$!dales contendr# a la fnc!)n de transferenc!a /modelo matem#t!co re%rersentat!$o0 de todos los elementos qe !nteran a el s!stema* !ncl!do el %roceso ( el s!stema de control ( qe def!ne al com%ortam!ento natral de este ne$o s!stema as2 formado.La modelac!)n de los %rocesos 'a s!do (a tema de estas notas* no as2 el de la l)!ca del control o 3modo de control4/!nstrcc!ones dadas al control en lenae matem#t!co0 (a qe este reslta m( !m%ortante %or las d!ferentes formas qe %ede ado%tar. En forma eneral en estas notas nos oc%aremos de e+%l!car los s!!entes 3modos de control4 qe al a%l!carse a los %rocesos %rodc!r#n d!ferentes com%ortam!entos de la $ar!a&le controlada de manera qe %eda selecc!onarse aqel qe  reslte m#s adecado a lo qe el !nen!ero %ers!e. Los modos qe c&r!remos en los !nc!so s!!entesser#n8  Control Pro%orc!onal /P0  Control Pro%orc!onal con acc!)n Interal /PI0  Control Pro%orc!onal con acc!)n Interal mas acc!)n Der!$ada /PID0  Control On-Off ( On-Off con &anda merta.Del estd!o de cada no de ellos se %odr# e$entalmente lorar escoer aqel qe reslte el m#s adecado %ara n determ!nado %roceso.  >?NCION DE TRANS>ERENCIA DEL SET POINTLO<ICA DEL CONTROLTRANSMISORACT?ADOR:AL:?LAPROCESOSENSOR TRANSMISOR RECEPTOR INDICADOR@ RE<ISTRADOR  B  _  Se7al - m!l!am%sINDICADOR DE DES:IACIONSe7al de ERROR  SALIDASET-POINTPERT?R=ACIONES AL PROCESOBB Se7al F-15 %s!
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