charla

1. Investigación
• Temas:
• Método de ajuste de lazo abierto y
cerrado
• Controladores neumáticos y eléctricos
• Elementos finales de control
Expositor: Yomar Ayarza
3-739-493

3. Control de lazo
cerrado
 Los sistemas de control en lazo cerrado son aquellos en los
que existe una realimentación de la señal de salida o, dicho
de otra forma, aquellos en los que la señal de salida tiene
efecto sobre la acción de control.
 El instrumento encargado de detectar la señal de salida
para utilizarla de nuevo es el captador. El siguiente paso
consiste en comparar la señal de referencia con la señal
controlada (que el captador ha transformado en señal
realimentada) para determinar cuál es la diferencia existente
entre ambas. Esta operación se realiza mediante un
comparador que proporciona a su salida la señal de error. Esta
señal de error se denomina señal activa, y es la que entra al
regulador o controlador.

4. CONTROL DE LAZO
ABIERTO
 En un sistema de lazo abierto el controlador es colocado
en serie con el proceso, con el objetivo de poder manipularlo
y sobre todo, intentarlo llevar a la zona de operación
deseada, pero SIN medir o SENSAR el estado actual de las
variables del proceso (temperatura, velocidad, humedad,
concentración, etc.)
 Es decir, que el sistema de control de lazo abierto
interviene sobre el proceso únicamente por medio del
conocimiento previo que se tiene del sistema.
 Los sistemas de control en lazo abierto son simples y muy
baratos de implementar pero tienen la desventaja que no
compensan las posibles variaciones que puede tener la
planta, ni las posibles perturbaciones externas.

5. VENTAJAS
Sistema en Lazo Abierto Sistema en Lazo Cerrado
Son de diseño simple y fáciles de implementar.
Tienen una señal de retroalimentación para controlar
la salida por lo tanto precisos y menos propensos a
errores.
Son más económicos que otro sistema de control.
Corrgien errores mediante la señal de
realimentación.
Son convenientes para cumplir tareas por ciclos o
tiempos.
Son menos afectados por el ruido del proceso
Requieren poco mantenimiento Soportan automatización del proceso

6. DESVENTAJAS
Sistema en Lazo Abierto Sistema en Lazo Cerrado
El sistema de no tiene retroalimentación por lo
que no facilita la automatización del proceso.
Son más complejos de ser diseñados y ajustados.
Son sistemas inexactos y poco precisos. Son sistemas caros.
Es afectado por las perturbaciones externas del
proceso.
Requieren alto mantenimiento.
No es capaz de corregir las desviaciones de la
salida de forma automática.
Provocan oscilaciones
dentro del proceso si no son bien ajustados.

7. Ejemplos
• LAZO ABIERTO
• Una lavadora automática que funciona por ciclos
• Un foco eléctrico que ilumina pero no mide los lúmenes.
• Secador de manos eléctrico el cual no mide la temperatura.
• Tostadora de pan temporizada
• El volumen de un equipo de sonido.
• El grifo de agua de la cocina.
• LAZO CERRADO
• Un plancha Eléctrica Automática que mide la temperatura de las
resistencias calefactores de hierro para poder regularla.
• Un estabilizador de voltaje servo, realimentando el voltaje de
salida del sistema.
• Controlador de nivel de agua: mide la altura al interior del tanque
permitiendo o no el ingreso de más agua.
• Aire acondicionado ajustando automáticamente su temperatura
según la temperatura ambiente.

8. Controladores
neumáticos
 Definición de concepto
 Funcionamiento
 Tipos de controladores neumáticos

10. Que son los
controladores
neumáticos?
• Un controlador neumático es un dispositivo que
se utiliza para regular la presión del aire entre
varias estaciones de trabajo en una planta de
fabricación. Conectado a una línea de aire
principal que sale de un compresor de aire, el
controlador neumático permite al operador
ajustar el controlador y variar la presión de aire
mientras permite que la presión de aire principal
permanezca en un nivel operativo alto.

11. Tipos de controladores neumáticos

12. • Este tipo de control se emplea usualmente con una banda diferencial o zona neutra en la
que el elemento final de control permanece en su última posición para valores de la
variable comprendidos dentro de la banda diferencial. Los ajustes de control se basan
en variar el punto de consigna y la gama diferencial.Se caracteriza porque las dos
posiciones extremas de la válvula permiten una entrada y salida de energía al proceso
ligeramente superior e inferior respectivamente a las necesidades de la operación
normal.Es evidente que la variable controlada oscila continuamente y que estas
oscilaciones variarán en frecuencia y magnitud si se presentan cambios de carga en el proceso.

13. Controlador
flotante
• El control flotante de velocidad constante con una zona neutra se obtiene al acoplar a un
control todo-nada con una zona neutra una válvula motorizada reversible de baja velocidad.
La válvula permanece inmóvil si la variable queda dentro de la zona neutra y cuando la rebasa, la
válvula se mueve en la dirección adecuada hasta que la variable retorna al interior de la zona neutra,
pudiendo incluso la válvula llegar a alcanzar sus posiciones extremas de apertura o de cierre.El
control flotante, análogamente al control todo-nada, tiende a producir oscilaciones en la variable
controlada, pero estas oscilaciones pueden hacerse mínimas eligiendo adecuadamente la velocidad
del elemento final para que compense las características del proceso. En general, la válvula debe
moverse a una velocidad lo suficientemente rápida para mantener la variable ante los más rápidos
cambios de carga que puedan producirse en el proceso

14. Control proporcional
• En el sistema de posición proporcional, existe una relación
lineal continua entre el valor de la variable controlada y la
posición del elemento final de control (dentro de la banda
proporcional). Es decir, la válvula se mueve el mismo valor
por cada unidad de desviación.

16. Controladores
eléctricos
• Los controles eléctricos son enlaces eléctricos
fabricados para controlar y procesar la entrada de
los impulsos eléctricos en equipos sencillos o
complejos, como es el caso de las maquinas
industriales, que contienen una serie de
dispositivos que se encargan de realizar la función
controladores, tales como, interruptor de control,
contactores, materiales sintético y conductores de
electricidad que se utilizan como controles de
arranque en equipos como bombas, motores,
aparatos mecánicos, refrigeradores, entre otros.
Es decir, se emplean para controlar el flujo de
corriente eléctrica en aparatos de su uso
industrial o incluso doméstico.

17. • Tipos de controles eléctricos:
• Control automático: Un control automático está formado por
un arrancador electromagnético o contactor controlado por uno
o más dispositivos pilotos automáticos. La orden inicial de
marcha puede ser automática, pero generalmente es una
operación manual, realizada en un panel de pulsadores e
interruptores.
• Control Semi-Automático: Los controladores que pertenecen
a esta clasificación utilizan un arrancador electromagnético y una
o más dispositivitos pilotos manuales tales como pulsadores,
interruptores de maniobra, combinadores de tambor o
dispositivos análogos.
• Manual: Este tipo de control se ejecuta manualmente en el
mismo lugar en que está colocada la maquina. Este control es el
más sencillo y conocido y es generalmente el utilizado para el
arranque de motores pequeños a tensión nominal.

18. Elementos finales de control
• Los elementos finales de control son mecanismos que modifican el valor
de una variable que ha sido manipulada como respuesta a una señal de
salida desde un dispositivo de control automático; es decir, se encarga de
manipular alguna característica del proceso según lo ordenado por el
controlador. Según el tipo de proceso, hay dispositivos que reciben señales
de control del tipo discretas, tipo batch o continuas.
• Los elementos finales de control pueden ser una válvula de control,
variadores de frecuencia y motores eléctricos, una servoválvula, un relé,
elementos calefactores de carácter eléctrico o un amortiguador. Ya que
industrialmente lo más común es que la variable manipulada por estos
dispositivos sea un caudal, el elemento de control de más amplia difusión es la
válvula y por ello se hará énfasis en éste.

20. • Válvula de globo
La válvula de globo es adecuada para
utilizarse en una amplia variedad de
aplicaciones, desde el control de caudal
hasta el control abierto-cerrado (On-Off).
Cuando el tapón de la válvula está en
contacto firme con el asiento, la válvula está
cerrada. Cuando el tapón de la válvula está
alejado del asiento, la válvula está abierta.
Por lo tanto, el control de caudal está
determinado no por el tamaño de la
abertura en el asiento de la válvula, sino más
bien por el levantamiento del tapón de la
válvula (la distancia desde el tapón de la
válvula al asiento)

21. • Válvula en ángulo
Permite obtener un flujo de caudal regular sin excesivas
turbulencias. Es adecuada para disminuir la erosión cuando ésta es
considerable por las características del fluido o por la excesiva
presión diferencial. Es empleada en fluidos que vaporizan (flashing),
para trabajar con grandes presiones diferenciales y para los fluidos
que contienen sólidos en suspensión.
• Válvula de tres vías
Es una válvula mezcladora de fluidos o que deriva un flujo de
entrada en dos de salida. Se emplean normalmente en el control de
temperatura de intercambiadores de calor, facilitando un control
muy rápido de la temperatura, gracias a que el fluido de calefacción
puede derivar, a través de la válvula, sin pasar por el
intercambiador. Suelen estar dotadas de un actuador eléctrico,
neumático o térmico.

22. • Válvula de jaula
Es un tipo de válvula de globo. Su nombre se debe a que el obturador es
guiado por una especie de jaula inmersa en el cuerpo de la válvula. Se
caracteriza por el fácil desmontaje del obturador. Se emplea cuando deba
trabajarse con una alta presión diferencial. Como el obturador esta contenido
dentro de la jaula, la válvula es muy resistente a las vibraciones y al desgaste.
Por otro lado, el obturador puede disponer de aros de teflón que, con la
válvula en posición cerrada, asientan contra la jaula y permiten lograr así un
cierre hermético.
• Válvula de compuerta
Efectúa su cierre con un disco vertical plano o de forma especial, que se mueve
verticalmente al flujo del fluido. Por su disposición es adecuada generalmente
para control todo-nada, ya que en posiciones intermedias tiende a bloquearse.
Tiene la ventaja de presentar muy poca resistencia al flujo de fluido cuando
está en posición de apertura total.
• Válvula en Y
Es adecuada como válvula de cierre y de control. Como válvula todo-nada se
caracteriza por su baja pérdida de carga y como válvula de control presenta
una gran capacidad de caudal. Posee una característica de auto drenaje
cuando está instalada con un cierto ángulo. Se emplea usualmente en
instalaciones criogénicas.
• Válvula de cuerpo partido
Es una modificación de la válvula de globo, el cuerpo esta partido en dos
partes entre las cuales está presionado el asiento, debido a su disposición
permite una fácil sustitución del asiento y ayuda a que el fluido fluya de forma
suave y sin espacios muertos en el cuerpo, es muy útil para trabajar con fluidos
viscosos y en la industria alimentaria.

23. • Válvula Mariposa
El cuerpo está formado por un anillo cilíndrico dentro del cual
gira transversalmente un disco circular. La válvula puede
cerrarse herméticamente mediante un anillo de plástico
encastrado en el cuerpo. Las válvulas de mariposa usualmente
sirven para aplicaciones de baja presión (125 lbs). Se pueden
usar para abrir o cerrar el paso a un fluido o para regularlo
aunque no es completamente recomendable. Se caracterizan
por su operación rápida ya que abren y cierran a ¼ de vuelta.
• Válvula de Saunders
En este tipo de válvula el obturador es una membrana flexible
que a través del vástago es forzada contra un resalte del
cuerpo y de esta manera cerrando el paso del fluido, presenta
gran facilidad para revestirse de goma o plástico para trabajar
con fluidos agresivos, aunque necesita de un servomotor muy
potente para su uso.
• Válvula de compresión
Esta válvula funciona mediante el pinzamiento de dos o más
elementos flexibles, ofrece un gran control de cierre parcial y
se usa principalmente en el manejo de fluidos negros
corrosivos, viscosos o que contengan partículas sólidas en
suspensión.

24. GRACIAS