En los inicios de la era
industrial, el control de los procesos se llevo a cabo mediante tanteos basados
en la intuición y la experiencia acumulada. Más tarde, el mercado exigió mayor
calidad en las piezas fabricadas, lo que condujo al desarrollo de teorías para
explicar el funcionamiento del proceso.
Se desarrollaron términos tales
como:
Variable controlada : es el
flujo, nivel, temperatura, presión, etc. del proceso que queremos controlar.
(variable del proceso PV)
Variable manipulada : es la
presión (3-15 psi), corriente (4-20mA) (variable de control CV).
Elemento Primario de Medición: Son los
medidores de campo, básculas, medidor de flujo, medidor de nivel.
Elemento Final de Medición:
válvulas, variadores de velocidad, solenoides, etc.
Rango: límites
de medición de un instrumento o transmisor.
Span: diferencia
entre el máximo y mínimo del rango del instrumento.
Set-point: es el
valor al que tiene que llegar la variable del proceso.
Existen algunos tipos de control
para procesos industriales, de los más usados son:
El control todo-nada (de dos
posiciones)
El control de lazo abierto
El control de lazo cerrado (PID)
CONTROL TODO – NADA: En este tipo
de control, el elemento final de control se mueve rápidamente entre una de dos
posiciones fijas a la otra, para un valor único de la variable controlada.
CONTROL LAZO ABIERTO: En el
control de lazo abierto, se puede identificar porque no tiene un elemento de
medición en la salida del proceso. Por lo tanto no puede verificar si se llego
al set-point que se quiere. (No tienen realimentación) Ejemplos: Lavadoras,
tostador de pan, semáforos, dosificadores, LDC, hornos de microondas, etc.
CONTROL DE LAZO CERRADO: Este
tipo de control, incluye dentro de sus elementos al medidor de la variable del
proceso, para que su señal sea comparada con el set-point. Se le llama control
de lazo cerrado, porque el elemento primario de medición siempre está viendo la
variable del proceso y le indica al controlador las variaciones que está
teniendo este para que envíe la salida necesaria al elemento final y así lleve
al proceso a los valores deseados (set-point).
El lazo de control cerrado
típico, está formado por el proceso, el elemento primario de medición, el
controlador y el elemento final.
Investigar las ventajas y desventajas de
cada tipo de control.
Grupo: Levy Teran y Gerwin Mosqueda
ResponderEliminarTipos de control:
Primero que nada debemos enfocarnos en el control Todo o Nada donde el elemento actuador no tiene la posibilidad de ser regulado dentro de un rango, si no que al ser excitado el proceso adopta uno de dos estados posibles , por ejemplo el encendido de un bombillo con un interruptor simple es un control todo o nada de lazo abierto, este tipo de control no corrige el error estacionario ni compensa las perturbaciones al sistema , pero por otro lado resulta ser muy practico para controlar procesos que no requieran de mucha precisión.
El control de lazo abierto esta en correspondencia con el explicado anteriormente, osea, que pudiésemos tener un encendido del bombillo sencillamente on – off o estar este controlado por un regulador con el cual yo puedo variar la intensidad de la incandescencia de la luminaria, sin embargo cualquiera de los dos seria de lazo abierto puesto que no existe retroalimentación y no se podría corregir el error estacionario ni compensar las perturbaciones del sistema.
Ahora el control de lazo cerrado con PID es el control de base mas preciso y altamente aplicado en la industria, este requiere obligatoriamente de la retroalimentación, pero también podría ser con control todo o nada , sigamos con el ejemplo del bombillo si al circuito de encendido del bombillo le anexamos un sensor de oscuridad podríamos hacer que el bombillo encendiera y apagara automáticamente de acuerdo a la luz del sol por el cual estaríamos cerrando un lazo. Por otro lado si cambiamos el control todo o nada por un control PID (Proporcional , Integral , Derivativo) además de tener un sistema que corrige el error estacionario y compensa las perturbaciones también será capaz mediante las variables PID de que se le pueda ajustar la velocidad de respuesta, disminuir al máximo el error estacionario y amortiguar las oscilaciones para tratar de conseguir una respuesta de un sistema de primer o segundo orden con tiempos de establecimientos pequeños y que no permita al proceso caer en zonas de inestabilidad.
Investigar las ventajas y desventajas de cada tipo de control.
ResponderEliminarVentajas y desventajas de los sistemas Las ventajas de tener una trayectoria de realimentación y, por lo tanto, un sistema en lazo cerrado en lugar de un sistema en lazo abierto son:
1. Exactitud en la igualación de los valores real y requeridos por la variable.
2. Menos sensible a las perturbaciones.
3.Se incrementa la velocidad de respuesta del sistema.
Pero hay algunas desventajas:
1. Hay una pérdida en la ganancia en cuanto a que la función de transferencia de un sistema en lazo abierto, se reduce de G a G/(1+GH) por una trayectoria de realimentación con una función de transferencia H.
2. Existe una gran posibilidad de inestabilidad.
3. El sistema es más complejo y, por lo tanto, no sólo más caro, sino más propenso a descomposturas
Lazo Cerrado: Estos tienen la ventaja de ser precisos para igualar el valor real o deseado (en el caso del aire, la variación de temperatura), pero son más complejos, y por lo tanto, mas costosos y complejos.
TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL
ResponderEliminarSISTEMA DE CONTROL "TODO O NADA"
VENTAJAS
1. El control On-Off es la forma más simple de controlar.
2. Es comúnmente utilizado en la industria
3. Muestra muchos de los compromisos fundamentales inherentes a todas Las soluciones de control.
DESVENTAJAS
1. no corrige el error estacionario ni compensa las perturbaciones al sistema
SISTEMA DE CONTROL DE LAZO ABIERTO
VENTAJAS
1. Simple construcción y fácil mantenimiento.
2. Menos costoso que un correspondiente sistema de lazo cerrado.
3. No hay problema de estabilidad.
4. Conviene cuando salidas son duras o difíciles de medir o económicamente es no viable.
DESVENTAJAS
1. Perturbaciones y cambios en la calibración causan errores, y la salida puede ser diferente de aquella deseada.
2. Para mantener la calidad requerida en la salida, se hace necesario recalibrar de vez en cuando.
SISTEMA DE LAZO CERRADO
VENTAJAS
1. Más exacto en la igualación de los valores real y requerido para la variable.
2. Menos sensible a las perturbaciones.
3. Menos sensible a cambios en las características de los componentes.
4. La velocidad de respuesta se incrementa y, por lo tanto, el ancho de banda es mayor, es decir, el intervalo de frecuencias en los que el sistema responderá.
DESVENTAJAS
1. Existe una gran posibilidad de inestabilidad.
2. El sistema es más complejo y, por lo tanto, no sólo más caro, sino más propenso a descomposturas.
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ResponderEliminarEl método de control de inventario ABC determina la importancia de los artículos del inventario en función de su gran ventaja
ResponderEliminardeventaja
la desaparicion de la mano humana para realizar algunas tareas simples
lazo abierto
ResponderEliminarVentajas
- menos sencible a las perturbaciones
_no ha problema de estabilodad
_facil acceso y sencillos de manipular
desventajas :
2. Existe una gran posibilidad de inestabilidad.
3. El sistema es más complejo y, por lo tanto, no sólo más caro, sino más propenso a descomposturas
Lazo Cerrado: Estos tienen la ventaja de ser precisos para igualar el valor real o deseado (en el caso del aire, la variación de temperatura), pero son más complejos, y por lo tanto, mas costosos y complejos.