FUNDAMENTOS DE CONTROL AUTOMATICO

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO

“SANTIAGO MARIÑO”ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA

EXTENSIÓN MATURÍN

Autor: Br. Efraín AguilarC.I. 19.718.109

Sección: V

Maturín, Julio 2015

Tutora: Mariangela Pollonais

INTRODUCCION

El control automático de procesos es parte del progreso industrial desarrollado durante lo que ahora se conoce como la segunda revolución industrial . El uso intensivo de la ciencia de control automático es producto de una evolución que es consecuencia del uso difundido de las técnicas de medición y control .Su estudio intensivo ha contribuido al reconocimiento universal de sus ventajas . El control automático de procesos se usa fundamentalmente porque reduce el costo de los procesos industriales , lo que compensa con creces la inversión en equipo de control . Además hay muchas ganancias intangibles , como por ejemplo la eliminación de mano de obra pasiva , la cual provoca una demanda equivalente de trabajo especializado . La eliminación de errores es otra contribución positiva del uso del control automático .

Principios de la Teoría de control

Las primeras adaptaciones de control con realimentación se basan en los mecanismo de regulados con flotador desarrollados en Grecia el periodo de o 300 a.c. El reloj de agua de ktesibios usaba un reloj con flotador. Una lámpara de aceite inventada por Pilón en el año 250 a.c., usaban un regulador con flotador para mantener un nivel constante de aceite El primer sistema de retroalimentación inventado en la Europa moderna, fue el regulado de temperatura de Cornelis Drebbel (1572-1633) de Holanda. El primer regulador de para calderas de vapor lo invento Dennis Papin( 1647-1633) en 1681 . El regulador de presion de vapor fue semejante a la válvula de una olla de presion En 1769, el primer regulador con retroalimentación automática usado en un proceso industrial fue el regulados de James Watt desarrollado para controlar la velocidad de una maquina de vapor.

En 1893 Oliver Heaviside publico “On operators in mathematical physisc” trabajo donde desarrollo teorías de calculo operacional permitiendo analizar la ecuación diferencial lineal como una ecuación algebraica, técnica que fue justificada en 1917 por Carson y Bromwich viendo que las ideas de Heaviside se fomentaban en los trabajos de laplace siendo denominada este método “transformada de laplace” HISTORIA DE LA INGENIERIA DE CONTROL En 1868 se caracterizo por el desarrollo de los sistemas de control automático inventados intuitivamente por J.C maxwell publicando “On Governors” articulo donde propuso la solución al problema de los reguladores centrífugos, formulando así mismo una ecuación diferencial y analizando un sistema de estabilidad. En 1922, Minorcky trabajo en controladores automáticos de dirección de barcos y mostrò como se podría determinar la estabilidad por las ecuaciones diferenciales En 1932, Nyquist desarrollo un procesamiento simple para determinar la estabilidad de los sistemas de lazo cerrado sobre la base de la respuesta de lazo abierta con excitación sinusoidal en régimen permanente.

Principios de la Teoría de control

¿QUE ES UN SISTEMA DE CONTROL?

Un sistema de control es un conjunto de dispositivos o elementos físicos que se encuentran relacionados entre si y se conectan de tal forma que son capaces de gobernar su actuacion por si mismo, sin necesidad de la interversion de agentes externos como por ejemplo el factor humano, anulando asi algunos posibles errores que puedan surgir a lo largo de su funcionamiento debido a perturbaciones previas.

Los sistemas de control son muy importantes debido a que hoy en dia han permitido facilitar las tareas a los seres humanos en su forma de vida, ya que como se menciono en el parrafo anterior han podido minimizar los posibles errores que pueden ocurrir en un proceso debido al factor humano, muchos de estos sistemas logran realizar cosas que antes el ser humano eran muy dificiles o imposibles de realizar según sea la actividad, gracias a la infinidad de dispositivos que existen para realizar casi cualquier cosa.

Importancia y Beneficios

Control Automático El control automático se ha convertido en parte importante de las procesos de manufactura e industriales y resulta sumamente fundamental en las operaciones como control de presión, temperatura, humedad, armado de piezas mecánicas.

Beneficios del Control Automático

Permiten lograr el funcionamiento optimo de sistemas dinámicos. Se logra mejorar la calidad y abaratar los costos de producción.Expande el ritmo de la producción liberando la complejidad de las rutinas.Proporciona una comprensión básica de todos los sistemas dinámicos.

Muchos de estos sistemas de control se pueden observar tanto a nivel domestico, comercial o industrial. segun sea el contexto o su uso pueden ser sistemas con elementos complejos o simples, pero siempre con la finalidad de que el proceso sea lo mas rapido, simple y eficaz.

Por lo tanto esto se traduce en una mejor calidad de vida para cada persona que es beneficiada por dichos sistemas, sea en el área laboral o domestico.

¿QUE ES UN SISTEMA DE CONTROL?

Elementos de un sistema de control

Los elementos de un sistema de control son cuatros componentes básicos son los sensores, los transmisores, los controladores y los elementos finales de control; también se vio que tales componentes desempeñan las tres operaciones básicas de todo sistema de control: medición (M), decisión (D) y acción (A). Los cuales se definen a continuación:

Sensor: que también se conoce como elemento primario.Transmisor, el cual se conoce como elemento secundario.Controlador, que es el “cerebro” del sistema de control.Elemento final de control, frecuentemente se trata de una válvula de control aunque no siempre. Otros elementos finales de control comúnmente utilizados son las bombas de velocidad. 

Ejemplo de un sistema de control

La temperatura de nuestro cuerpo; si la temperatura sube por encima de 37ºC, se suda, refrescando el cuerpo. Si la Tª tiende a bajar de 37ºC, el cuerpo, involuntariamente, comienza a temblar, contracción muscular que calienta nuestro cuerpo, haciendo que se normalice nuestra temperatura. Por tanto, en este caso: Sistema de medida o sensores -> Células nerviosas de la piel Señal de consigna - > 37ºC Acción de control de la temperatura -> Sudar o temblar

Tipos de señales eléctricas

Señal analógica (nº infinito de valores) y que tiene una variación continua en el tiempo.

Señal digital (nº finito de valores) y que tiene una variación discreta de valores en el tiempo.

Señal digital binaria (dos valores concretos, 1 y 0) la señal eléctrica sólo puede adoptar dos niveles de tensión.

Ventajas de utilizar señales eléctricas

Las ventajas de utilizar señales eléctricas Resulta muy sencillo procesarlas mediante circuitos electrónicos, que son tanto económicos como fiables.

Pueden transmitirse sin dificultad a largas distancias.

Pueden almacenarse para ser posteriormente reproducidas.

Tipos de sistemas de control

Tipos de control, atendiendo al circuito implementado

Control manual: El operador aplica las correcciones que cree necesarias.

Control automático: La acción de control se ejerce sin intervención del operador y su solución es cableada, es decir, rígida, no se puede modificar.

Control programado: Realiza todas las labores del control automático, pero su solución es programada. Se puede modificar su proceso de operación o ley de control.