SISTEMAS
DE CONTROL
En tecnología, actualmente el
estudio de los sistemas de control ocupa un lugar fundamental
ya que el logro de una mayor
eficiencia en los procesos y en el funcionamiento
de productos está ligado, en gran medida, a las mejoras en la regulación y el control.
Así existen sistemas de control naturales o biológicos y artificiales creados
por el hombre.
Pensar en controlar implica considerar cada elemento como un sistema.
Un sistema es un conjunto de elementos en interacción dinámica,
organizados en función de un objetivo.
Cada sistema puede estar compuesto por otros subsistemas y éstos a
su vez, por otros.
Los sistemas de
control son subsistemas de otros más amplios, a los que regulan a través de señales de
información de distinto tipo.
El control es un procedimiento manual o automático, esto dependerá
de si la información previa al proceso de regulación proviene de los órganos de los sentidos del usuario o implica sustituir la intervención del hombre en las operaciones de regulación por el uso de dispositivos
mecánicos, neumáticos, eléctricos, etc. capaces de realizar acciones por
sí mismos.
La automatización puede considerarse
como la liberación del hombre de la carga que representan ciertas tareas
repetitivas.
Sistemas de control de
lazo abierto, Sistemas de control de lazo cerrado
Sistemas de control de lazo abierto: en estos
la señal de salida no influye en el
funcionamiento del sistema ejemplo, sería el
caso de un lavarropa que al finalizar su programa de lavado carece de un
sensor que indique que la ropa luego del
proceso de lavado está limpia o todavía sucia. Se ve aquí que la salida -final de programa- no
influye en la señal de entrada, ya que
el lavarropas no inicia por si mismo nuevamente un programa de lavado.
Sistemas de control de lazo cerrado: en estos se produce un proceso de retroalimentación. La señal de salida del sistema (variable a controlar) se compara con un valor de referencia (variable de referencia) prefijado como un límite, impuesto al sistema para regular su funcionamiento. La diferencia entre la variable a controlar (la salida) y la variable de referencia se llama señal de error o desviación. Es ésta la que pone en marcha a los elementos de control que ejecutan las correcciones necesarias y establecen los procesos o el funcionamiento de los componentes de la máquina involucrada.
LOS SISTEMAS DE CONTROL
Si deseamos llenar un balde con agua:
a) Abrimos la canilla para que ingrese el agua en el balde.
b) Dejamos salir agua hasta completarlo.
e) Cerramos la canilla.
La canilla controla el circuito hidráulico ya que, mediante su apertura o su cierre, permite que el agua circule o no. Es un sistema de control. ;
En los sistemas de control manual, los sentidos proveen la información necesaria para efectuar los controles.
El operador también forma parte de este sistema: determina cuándo se abre
o se cierra la canilla, es decir, le da información al sistema. Está información la obtiene con los órganos de los sentidos, los cuales aportan datos para que el cerebro tome las decisiones. Por último, son sus manos las que accionan la canilla" Entonces, es un sistema de control manual.
Cuando el operador humano es reemplazado por un dispositivo mecánico se
trata de un sistema de control automático.
En los
electrodomésticos es corriente que cuenten con sistemas de control automático.
Así, por ejemplo una heladera se para automáticamente cuando ha llegado a la
temperatura programada; una plancha deja de calentar si la resistencia ha
alcanzado la temperatura indicada, porque cuenta con un termostato que se
encarga de controlarla.
Un lavarropas
automático es similar a los anteriores, aunque más complejo, porque realiza el
control del ciclo de lavado completo: vigila el volumen de agua que entra y
sale, la velocidad de rotación del tambor, la tarea que corresponde realizar
(lavar, bombear o centrifugar), la bomba para desagotar el agua, etcétera.
La automatización
La automatización
implica sustituir la intervención del hombre en las operaciones de regulación y
de control por el uso de dispositivos mecánicos,
neumáticos, eléctricos o electrónicos, capaces de realizar esas acciones
por sí mismos.
Desde los tiempo, primitivos,
el hombre sintió la necesidad de librarse de las actividades repetitivas. Un
ejemplo de ello lo constituye el flotador cónico para mantener constante el nivel de agua en un tanque,
inventado por Ctesibios 200 años a.C.
La imaginación y a
creatividad de los seres humanos, permitió inventar varios dispositivos que
realizan tareas de control de la temperatura, de la humedad, de la iluminación,
del humo, etcétera, sin su participación.
Hasta hace unos años los
dispositivos automáticos eran mecánicos o eléctricos, pero en la actualidad
predominan los electrónicos por su mayor precisión y eficiencia.
La automatización generó notables cambios en las
industrias. Entre sus ventajas se pueden
señalar:
Ø
Simplifica el trabajo del hombre.
Ø
Elimina tareas repetitivas, complejas desagradables o
peligrosas
Ø
incrementa la producción y mejora la calidad de los
productos elaborados.
Ø
Ahorra material y energía.
Ø
Controlo y protege. las máquinas y las instalaciones
Los temporizadores son aparatos destinados a medir y controlar el tiempo.
Las aplicaciones son muy variadas: desde el simple reloj, cuya función es
indicar la hora, hasta sistemas más complejos,
con los que se puede controlar el tiempo de operación de una máquina u otro equipo
análogo de una forma exacta y sin posibilidad de errores humanos.
Frecuentemente
los temporizadores son dispositivos que se colocan en las máquinas para
retardar los movimientos o para lograr que sus efectos se produzcan más
lentamente.
Actividad
1.
Será importante para la Tecnología la
existencia de los sistemas de control. ¿Por qué?
2.
¿Qué es un sistema? ¿Qué sistemas
de control existen?
3.
¿Qué es el control?
4.
Describa los sistemas de
control de lazo abierto. Buscar ejemplos.
5.
Describa los sistemas de
control de lazo cerrado. Buscar ejemplos.
6. ¿Cuáles son las operaciones que
se realizan en el sistema de lazo cerrado?
7.
¿Qué tipo de sistema de control
utilizamos al abrir la canilla? ¿Por qué?
8.
¿Cuándo un sistema de control
es automático? ¿Por qué?
9.
¿Qué implica la automatización?
10.
¿Qué son los temporizadores?
¿Cuáles son sus aplicaciones?
Realiza el siguiente crucigrama
Verticales
1: En estos sistemas la señal de salida no influye sobre
su regulación. Se obtienen los datos de entrada y se ejecuta el proceso de
control. (Lazo ….)
2: Tipo de sistema da respuesta sin que nadie intervenga
de manera directa sobre él, excepto en la introducción de condiciones iniciales
o de consigna. (El sistema “opera por sí solo”, efectuando los cambios
necesarios durante su funcionamiento.)
3: Tipo de sistema, en donde interviene el hombre
directamente sobre el elemento de control. (La acción del hombre es, entonces,
la que actúa siempre sobre el sistema (cierra o abre, acciona un interruptor,
aprieta el freno...), para producir cambios en el funcionamiento.)
5: Dispositivos que miden o detectan los cambios que se
producen en el entorno respecto a ciertas magnitudes: temperatura, posición,
velocidad, presión, etc
7: Elemento que recibe la orden del controlador y realiza
una acción a partir de esa orden.
Horizontales
4: Conjunto de
elementos o dispositivos que interactúan para cumplir una función determinada
6: Se trata de aquellos sistemas que poseen retro
alimentación de la señal de salida que interviene en la regulación. (Lazo….)
8: Elemento que se encarga de analizar la información que
le mandan los sensores, tomar decisiones y dar las órdenes para que actúen los
elementos de salida. (Plural)
Realiza el siguiente formulario
No hay comentarios:
Publicar un comentario