Automatización industrial.

Control industrial.

El concepto de control en general es extremadamente amplio, comprende desde un simple grifo de que regula el paso del agua de la ducha, hasta el piloto automático de un Tesla Modelo S.

Básicamente el control  es la manipulación indirecta de las magnitudes de un sistema llamado Planta mediante otro sistema llamado Sistema de control.

Como ya vimos en la anterior publicación, los primeros autómatas basados en microprocesadores  pretendían, sustituir a los tableros de control comprendidos por cableado y relés. Aunque su entrada en la industria fue lenta, en la actualidad es prácticamente inconcebible realizar un control industrial sin la ayuda de un autómata. Desde su creación la principal característica de un autómata es la robustez, la interconexión y su tendencia a ser cada vez mas parecido a un ordenador en cuanto a su capacidad de procesamiento (Actualmente muchas empresas tienen una red de autómatas conectada por computador).

Del mismo modo, podemos decir que el objetivo de un sistema de control básicamente es gobernar la respuesta de la planta, sin que el operador manipule directamente el sistema de salida. El operador solo manipula únicamente magnitudes denominadas consignas y el sistema de control se ocupa de gobernar dicha salida a través de accionamientos.

El sistema de control generalmente opera con magnitudes de baja potencia, llamadas señales las cuales gobiernan unos accionamientos que generalmente modulan la potencia de entrada a la planta.

Existen dos sistemas de control que se relacionan a continuación: 

1.Sistema de control en lazo abierto.

En este sistema de control no se compara la salida con la entrada de referencia. En tal sentido, para cada entrada de referencia corresponde una condición de operación fija. Así, la precisión del sistema depende de la calibración. Por otra parte, ante perturbaciones, un sistema de control de lazo abierto solo se puede utilizar si la relación entre la entrada y la salida es conocida, al igual que no se presentan perturbaciones tanto internas como externas. Desde luego, tales sistemas no son sistemas de control retroalimentado, denominándose frecuentemente sistema de control de alimentación directa (“feed foward”). Por tanto, cualquier sistema de control que funciona sobre la base de tiempos es un sistema de lazo abierto.

2.Sistema de control en lazo cerrado.

Este sistema es llamado control de lazo cerrado (“closed loop”) o sistemas de control retroalimentado (“feedback”). La señal de error, la cual es la diferencia entre la señal de entrada y la de retroalimentación, entra al controlador para reducir el error y llevar la salida a un valor deseado. Esta retroalimentación se logra a través de la acción de un operador (control manual) o por medio de instrumentos (control automático).

En el caso de control manual de calentamiento de un fluido depositado en un tanque por medio de un serpentín de calentamiento, el operador de la planta mide previamente la temperatura de salida; si esta es por ejemplo, inferior al valor deseado, aumenta la circulación de vapor abriendo levemente la válvula. Cuando se trata de control automático, se emplea un dispositivo sensible a la temperatura para producir una señal (eléctrica o neumática) proporcional a la temperatura medida. Esta señal se alimenta a un controlador que la compara con un valor deseado preestablecido o punto de ajuste (“set point”). Si existe una diferencia, el controlador cambia la abertura de la válvula de control de vapor para corregir la temperatura.