Este documento describe los conceptos básicos de los sistemas de control y regulación. Explica qué es el control, los conceptos de señal y sistema, el modelado de sistemas mediante funciones de transferencia, y los tipos de control. También describe la estructura general de un sistema de control, incluyendo los elementos que lo componen como sensores, actuadores, controladores y realimentación.
Principios de Instrumentación - Símbolos, Automatización y RegulacionesJames Robles
Este documento presenta los principios de la instrumentación, incluyendo símbolos, automatización y regulaciones. Describe los diagramas de tuberías e instrumentación y sus símbolos estándar. Explica conceptos clave de automatización de procesos como lazos de control, variables manipuladas y controladas, y sistemas de control distribuidos. Finalmente, cubre estándares industriales y agencias reguladoras relevantes a la profesión de instrumentación.
Este documento introduce los conceptos fundamentales de los sistemas de control. Define términos clave como proceso, sistema, control, planta y sistema de control. Explica la metodología aplicada al estudio de los sistemas de control y los elementos básicos de un sistema de control, incluyendo variables, instrumentos y tipos de control. También describe la simbología e identificación de instrumentos utilizados en diagramas de instrumentación.
Este documento describe las limitaciones fundamentales del control debido a perturbaciones. Explica que existen dos tipos de perturbaciones: perturbaciones del proceso, que afectan directamente al proceso controlado, y perturbaciones en la medición, que introducen errores en la medición de la señal de salida. También describe diferentes características de las perturbaciones, como su frecuencia y naturaleza, y cómo estas afectan el análisis y diseño de sistemas de control.
Las válvulas neumáticas controlan el paso del aire comprimido y pueden ser distribuidoras u reguladoras. Las válvulas distribuidoras dirigen el flujo de aire por los conductos y permiten o impiden su paso, mientras que las reguladoras controlan el caudal o la presión del aire.
Este documento describe los tipos y partes principales de las válvulas de control automático. Explica que son elementos finales de control que modifican el caudal de un fluido en respuesta a una señal de un controlador para variar una variable controlada. Describe los tipos de válvulas según su diseño y movimiento del obturador, e incluye ejemplos comunes como válvulas de globo, ángulo, mariposa y compuerta. También explica conceptos como el coeficiente de caudal y el proceso de calibración de una vá
El documento describe los sistemas de control de lazo abierto y cerrado. Los sistemas de control de lazo abierto no tienen realimentación, por lo que cualquier perturbación desestabiliza el sistema y el control no puede responder. Los sistemas de control de lazo cerrado tienen realimentación, midiendo la salida y usando esa información para que el controlador modifique la señal de control y estabilice el sistema ante cambios.
Este documento trata sobre electroneumática. Explica que en los sistemas electroneumáticos, los actuadores siguen siendo neumáticos pero las válvulas son controladas por electroválvulas activadas por electroimanes en lugar de aire comprimido. También describe los componentes básicos de un circuito electroneumático como electroválvulas, relevadores y elementos de entrada y salida de señales. Finalmente, explica cómo diseñar diagramas de circuitos neumáticos y electroneumáticos siguiendo pasos específ
Este documento trata sobre la instrumentación industrial. Explica que la instrumentación industrial se refiere a los elementos que miden, convierten, transmiten, controlan o registran variables de un proceso para optimizar los recursos. También describe conceptos clave como exactitud, precisión, resolución, repetibilidad, reproducibilidad, linealidad, histéresis e incertidumbre que afectan las mediciones con instrumentos. Finalmente, define términos como campo de medida, rango, sensibilidad y deriva que son importantes para comprender las especificaciones de los instrumentos.
Principios de Instrumentación - Símbolos, Automatización y RegulacionesJames Robles
Este documento presenta los principios de la instrumentación, incluyendo símbolos, automatización y regulaciones. Describe los diagramas de tuberías e instrumentación y sus símbolos estándar. Explica conceptos clave de automatización de procesos como lazos de control, variables manipuladas y controladas, y sistemas de control distribuidos. Finalmente, cubre estándares industriales y agencias reguladoras relevantes a la profesión de instrumentación.
Este documento introduce los conceptos fundamentales de los sistemas de control. Define términos clave como proceso, sistema, control, planta y sistema de control. Explica la metodología aplicada al estudio de los sistemas de control y los elementos básicos de un sistema de control, incluyendo variables, instrumentos y tipos de control. También describe la simbología e identificación de instrumentos utilizados en diagramas de instrumentación.
Este documento describe las limitaciones fundamentales del control debido a perturbaciones. Explica que existen dos tipos de perturbaciones: perturbaciones del proceso, que afectan directamente al proceso controlado, y perturbaciones en la medición, que introducen errores en la medición de la señal de salida. También describe diferentes características de las perturbaciones, como su frecuencia y naturaleza, y cómo estas afectan el análisis y diseño de sistemas de control.
Las válvulas neumáticas controlan el paso del aire comprimido y pueden ser distribuidoras u reguladoras. Las válvulas distribuidoras dirigen el flujo de aire por los conductos y permiten o impiden su paso, mientras que las reguladoras controlan el caudal o la presión del aire.
Este documento describe los tipos y partes principales de las válvulas de control automático. Explica que son elementos finales de control que modifican el caudal de un fluido en respuesta a una señal de un controlador para variar una variable controlada. Describe los tipos de válvulas según su diseño y movimiento del obturador, e incluye ejemplos comunes como válvulas de globo, ángulo, mariposa y compuerta. También explica conceptos como el coeficiente de caudal y el proceso de calibración de una vá
El documento describe los sistemas de control de lazo abierto y cerrado. Los sistemas de control de lazo abierto no tienen realimentación, por lo que cualquier perturbación desestabiliza el sistema y el control no puede responder. Los sistemas de control de lazo cerrado tienen realimentación, midiendo la salida y usando esa información para que el controlador modifique la señal de control y estabilice el sistema ante cambios.
Este documento trata sobre electroneumática. Explica que en los sistemas electroneumáticos, los actuadores siguen siendo neumáticos pero las válvulas son controladas por electroválvulas activadas por electroimanes en lugar de aire comprimido. También describe los componentes básicos de un circuito electroneumático como electroválvulas, relevadores y elementos de entrada y salida de señales. Finalmente, explica cómo diseñar diagramas de circuitos neumáticos y electroneumáticos siguiendo pasos específ
Este documento trata sobre la instrumentación industrial. Explica que la instrumentación industrial se refiere a los elementos que miden, convierten, transmiten, controlan o registran variables de un proceso para optimizar los recursos. También describe conceptos clave como exactitud, precisión, resolución, repetibilidad, reproducibilidad, linealidad, histéresis e incertidumbre que afectan las mediciones con instrumentos. Finalmente, define términos como campo de medida, rango, sensibilidad y deriva que son importantes para comprender las especificaciones de los instrumentos.
El documento define varios términos relacionados con la teoría de control, incluyendo planta, proceso, sistema, perturbaciones, control retroalimentado, sistemas de control retroalimentado, servosistemas, sistemas de regulación automática, sistemas de control de procesos, sistemas de control de lazo cerrado y abierto, sistemas de control adaptables y sistemas de control con aprendizaje. Explica las diferencias entre lazo cerrado y abierto, y cómo los sistemas de control adaptables y con aprendizaje pueden ajustarse
Instrumentación industrial miguel pantojaMiguelps202
El documento describe los conceptos básicos de instrumentación industrial, incluyendo el control manual vs automático, los diferentes tipos de sensores y sus usos para medir variables como presión, temperatura y flujo. También explica los componentes clave de un sistema de control como controladores, elementos finales de control y bucles de realimentación.
Este documento presenta información sobre sistemas de control secuencial neumáticos. Explica tres tecnologías para sistemas de control secuencial: cableada, electroneumática y programada. Luego describe los componentes básicos de un sistema neumático como válvulas, tuberías, actuadores y finales de carrera. Finalmente, explica dos métodos para controlar procesos secuenciales neumáticos: paso a paso máximo y método por anulación de cadena.
El documento proporciona una introducción a las válvulas neumáticas, describiendo diferentes categorías para clasificarlas como el estilo, tipo de instalación, diseño, tipo de mando, función, tamaño y aplicación. Explica los componentes principales de una válvula y diferentes tipos como válvulas de asiento, de carrete y sus mecanismos de sellado.
Este documento presenta diferentes técnicas de diseño para sistemas neumáticos industriales, incluyendo principios de control, documentación de proyectos mediante esquemas, métodos secuenciales, cascada y paso a paso. Explica conceptos como mandos secuenciales, contadores neumáticos y aplica estas técnicas para optimizar procesos productivos automatizados.
El documento describe los diferentes tipos de actuadores, incluyendo sus funciones y aplicaciones. Los actuadores transforman energía como la eléctrica, hidráulica o neumática en energía mecánica o térmica para controlar variables en sistemas automatizados. Los más comunes son los eléctricos, hidráulicos y neumáticos. Cada tipo tiene ventajas y usos específicos como la precisión de los eléctricos, la alta capacidad de carga de los hidráulicos y la rapidez de los neumátic
Los DTI’s son diagramas que contienen básicamente los equipos de proceso, las tuberías, los instrumentos y las estrategias de control del proceso. Un DTI es el elemento único más importante en el dibujo para:
• Definir y organizar un proyecto
• Mantener el control sobre un contratista durante la construcción
• Entender como es controlada la planta después de finalizar el proyecto
• Mantener un registro de lo que fue acordado y aprobado formalmente para la construcción
• Registrar lo que fue construido en la forma como se diseño con los DTI’s
Los DTI’s son conocidos con varios nombres, pero todo el mundo sin tomar en cuenta como son nombrados conocen su valor. Estos son algunos de los nombres por los cuales son conocidos:
• DTI’s
• P&ID’s (por sus siglas en inglés)
• Diagramas de tubería e instrumentación
• Diagramas de procesos e instrumentación La mayoría de las firmas utilizan las normas ISA como una base para luego añadir sus propias modificaciones de acuerdo a sus necesidades.
La norma esta disponible para utilizarse en cualquier referencia de simbolización e identificación de un instrumento o de alguna función de control. Tales referencias pueden ser requeridas para:
Diagramas de diseño y construcción,
Literatura, discusiones y artículos técnicos,
Diagramas de sistemas de instrumentación, diagramas de lazos y diagramas lógicos,
Descripciones funcionales,
Diagramas de flujo de: procesos, mecánicos, de ingeniería, de tubería e instrumentación (DTI o P&I),
Especificaciones, órdenes de compra, etc.
• Los elementos de mando de las instalaciones automatizadas.
• En qué consisten las señalizaciones.
• Diferentes tipos de interruptores de control.
• Detectores.
• Relés. Tipos y su funcionamiento.
• Protecciones de las instalaciones automatizadas.
El documento habla sobre la instrumentación. Brevemente describe la instrumentación como el conjunto de ciencias y tecnologías que miden cantidades físicas o químicas para obtener información y controlar sistemas. Explica que los instrumentos se pueden clasificar según su función como medidores, controladores, indicadores, registradores y más. Además, describe elementos comunes de un sistema de instrumentación como elementos primarios, transmisores y controladores.
Sensores y transmisores analogicos. unidad ii. ici. scmacpicegudomonagas
Este documento describe los sensores y transmisores analógicos. Explica que un sensor es un dispositivo que convierte una señal física en otra distinta, y que un sensor analógico emite una señal continua proporcional a la magnitud medida. Además, indica que un transmisor amplifica la señal del sensor y la convierte a un formato estándar como 4-20 mA para su uso en control de procesos. Finalmente, resalta la importancia de los transmisores analógicos para permitir la sinergia entre sensores
Este documento describe los diferentes tipos de lazos de control, incluyendo control todo-nada, lazo abierto, y lazo cerrado. Explica que el control de lazo cerrado usa un elemento de medición para comparar la variable del proceso con el punto de ajuste y ajustar la salida para mantener el proceso en el punto de ajuste. También describe los diferentes tipos de controladores, incluyendo proporcional, integral, derivativo y PID, y cómo cada uno afecta la salida.
El documento describe los componentes básicos de un sistema de control automático, incluyendo el preaccionador, actuador, planta, regulador, detector de error y transductor. Explica cómo funcionan los lazos abiertos y cerrados, y proporciona ejemplos de cómo se usan estos sistemas para controlar procesos como la iluminación, lavado y temperatura.
El documento describe los sistemas de control, incluyendo su definición, clasificación y características. Explica que los sistemas de control se pueden clasificar como de lazo abierto o cerrado dependiendo de si la salida se compara o no con la entrada. También cubre los tipos de sistemas de control, como los hechos por el hombre, naturales o una combinación de ambos. Finalmente, resume los pasos básicos del análisis e ingeniería de diseño de sistemas de control.
Este documento describe los elementos primarios de control, incluyendo sensores de presión, nivel, flujo y temperatura. Explica los sistemas de control de lazo abierto y cerrado, y clasifica los elementos primarios según el tipo de señal de entrada o salida. Además, proporciona ejemplos de diferentes sensores mecánicos, eléctricos y electro-mecánicos comúnmente usados en la instrumentación industrial.
Este documento introduce conceptos básicos sobre instrumentación industrial. Explica que los procesos industriales requieren controlar variables como presión, caudal y temperatura. Describe los elementos clave de un lazo de control, incluyendo sensores, transmisores, controladores e instrumentos. También define términos como rango, alcance, sensibilidad y errores de medición, los cuales son importantes para comprender el funcionamiento de los instrumentos.
El documento describe los componentes y definiciones de un diagrama de bloques, incluyendo bloques que representan procesos, reguladores, sensores y otras partes de un sistema. Explica que los diagramas de bloques pueden representar sistemas de lazo abierto o cerrado, y que los sistemas complejos pueden dividirse en subsistemas más pequeños conectados en serie, paralelo o con retroalimentación. También resume algunas reglas básicas para simplificar diagramas de bloques, como mover puntos de bifurcación o comparadores.
Este documento presenta información sobre elementos finales de control. Explica que los elementos finales de control reciben señales de un controlador y manipulan flujos de materiales o energía en un proceso. Luego describe los principales tipos de elementos finales de control, incluyendo válvulas de control, variadores de frecuencia, motores eléctricos, servoválvulas, relés y calefactores eléctricos. Concluye que el elemento final de control modifica características de un proceso según las instrucciones de un controlador.
Este documento describe diferentes tipos de válvulas, incluyendo válvulas lineales como de globo, diafragma y compuerta, y válvulas rotativas como de bola, mariposa y tipo tapón. Explica sus usos comunes y proporciona ejemplos ilustrativos. Además, discute el importante papel que juegan las válvulas de control en la industria para regular el flujo de líquidos y gases de manera automática.
El protocolo HART permite la comunicación digital bidireccional a través de cables analógicos de 4-20 mA entre instrumentos inteligentes de campo y sistemas de control o monitoreo. Desarrollado en la década de 1980, HART es un estándar mundial que ofrece acceso a datos de instrumentos de forma gratuita. HART superpone señales digitales de bajo nivel sobre las señales analógicas existentes para actualizar información dos veces por segundo sin interrupción del lazo analógico.
Este documento describe los monitores, una primitiva de programación concurrente que facilita el control de la concurrencia y la comunicación entre procesos al encapsular los datos y operaciones compartidas dentro de una estructura. Explica que un monitor contiene variables y procedimientos que manipulan recursos compartidos de forma exclusiva, y utiliza variables de condición para sincronizar procesos bloqueados. También presenta ejemplos como productor/consumidor y lectores/escritores implementados con monitores.
El documento describe la tecnología de audio casete, incluyendo su definición como un formato de grabación de sonido de cinta magnética ampliamente utilizado originalmente con fines educativos. Explica los tipos de casete, como el mini y micro casete, y cómo puede ayudar al docente a presentar material didáctico y facilitar el aprendizaje, aunque también tiene limitaciones como la falta de control de velocidad. También detalla cómo puede ayudar al estudiante a grabar material y llevarlo a clase, así como ofrece recomendaciones
El documento define varios términos relacionados con la teoría de control, incluyendo planta, proceso, sistema, perturbaciones, control retroalimentado, sistemas de control retroalimentado, servosistemas, sistemas de regulación automática, sistemas de control de procesos, sistemas de control de lazo cerrado y abierto, sistemas de control adaptables y sistemas de control con aprendizaje. Explica las diferencias entre lazo cerrado y abierto, y cómo los sistemas de control adaptables y con aprendizaje pueden ajustarse
Instrumentación industrial miguel pantojaMiguelps202
El documento describe los conceptos básicos de instrumentación industrial, incluyendo el control manual vs automático, los diferentes tipos de sensores y sus usos para medir variables como presión, temperatura y flujo. También explica los componentes clave de un sistema de control como controladores, elementos finales de control y bucles de realimentación.
Este documento presenta información sobre sistemas de control secuencial neumáticos. Explica tres tecnologías para sistemas de control secuencial: cableada, electroneumática y programada. Luego describe los componentes básicos de un sistema neumático como válvulas, tuberías, actuadores y finales de carrera. Finalmente, explica dos métodos para controlar procesos secuenciales neumáticos: paso a paso máximo y método por anulación de cadena.
El documento proporciona una introducción a las válvulas neumáticas, describiendo diferentes categorías para clasificarlas como el estilo, tipo de instalación, diseño, tipo de mando, función, tamaño y aplicación. Explica los componentes principales de una válvula y diferentes tipos como válvulas de asiento, de carrete y sus mecanismos de sellado.
Este documento presenta diferentes técnicas de diseño para sistemas neumáticos industriales, incluyendo principios de control, documentación de proyectos mediante esquemas, métodos secuenciales, cascada y paso a paso. Explica conceptos como mandos secuenciales, contadores neumáticos y aplica estas técnicas para optimizar procesos productivos automatizados.
El documento describe los diferentes tipos de actuadores, incluyendo sus funciones y aplicaciones. Los actuadores transforman energía como la eléctrica, hidráulica o neumática en energía mecánica o térmica para controlar variables en sistemas automatizados. Los más comunes son los eléctricos, hidráulicos y neumáticos. Cada tipo tiene ventajas y usos específicos como la precisión de los eléctricos, la alta capacidad de carga de los hidráulicos y la rapidez de los neumátic
Los DTI’s son diagramas que contienen básicamente los equipos de proceso, las tuberías, los instrumentos y las estrategias de control del proceso. Un DTI es el elemento único más importante en el dibujo para:
• Definir y organizar un proyecto
• Mantener el control sobre un contratista durante la construcción
• Entender como es controlada la planta después de finalizar el proyecto
• Mantener un registro de lo que fue acordado y aprobado formalmente para la construcción
• Registrar lo que fue construido en la forma como se diseño con los DTI’s
Los DTI’s son conocidos con varios nombres, pero todo el mundo sin tomar en cuenta como son nombrados conocen su valor. Estos son algunos de los nombres por los cuales son conocidos:
• DTI’s
• P&ID’s (por sus siglas en inglés)
• Diagramas de tubería e instrumentación
• Diagramas de procesos e instrumentación La mayoría de las firmas utilizan las normas ISA como una base para luego añadir sus propias modificaciones de acuerdo a sus necesidades.
La norma esta disponible para utilizarse en cualquier referencia de simbolización e identificación de un instrumento o de alguna función de control. Tales referencias pueden ser requeridas para:
Diagramas de diseño y construcción,
Literatura, discusiones y artículos técnicos,
Diagramas de sistemas de instrumentación, diagramas de lazos y diagramas lógicos,
Descripciones funcionales,
Diagramas de flujo de: procesos, mecánicos, de ingeniería, de tubería e instrumentación (DTI o P&I),
Especificaciones, órdenes de compra, etc.
• Los elementos de mando de las instalaciones automatizadas.
• En qué consisten las señalizaciones.
• Diferentes tipos de interruptores de control.
• Detectores.
• Relés. Tipos y su funcionamiento.
• Protecciones de las instalaciones automatizadas.
El documento habla sobre la instrumentación. Brevemente describe la instrumentación como el conjunto de ciencias y tecnologías que miden cantidades físicas o químicas para obtener información y controlar sistemas. Explica que los instrumentos se pueden clasificar según su función como medidores, controladores, indicadores, registradores y más. Además, describe elementos comunes de un sistema de instrumentación como elementos primarios, transmisores y controladores.
Sensores y transmisores analogicos. unidad ii. ici. scmacpicegudomonagas
Este documento describe los sensores y transmisores analógicos. Explica que un sensor es un dispositivo que convierte una señal física en otra distinta, y que un sensor analógico emite una señal continua proporcional a la magnitud medida. Además, indica que un transmisor amplifica la señal del sensor y la convierte a un formato estándar como 4-20 mA para su uso en control de procesos. Finalmente, resalta la importancia de los transmisores analógicos para permitir la sinergia entre sensores
Este documento describe los diferentes tipos de lazos de control, incluyendo control todo-nada, lazo abierto, y lazo cerrado. Explica que el control de lazo cerrado usa un elemento de medición para comparar la variable del proceso con el punto de ajuste y ajustar la salida para mantener el proceso en el punto de ajuste. También describe los diferentes tipos de controladores, incluyendo proporcional, integral, derivativo y PID, y cómo cada uno afecta la salida.
El documento describe los componentes básicos de un sistema de control automático, incluyendo el preaccionador, actuador, planta, regulador, detector de error y transductor. Explica cómo funcionan los lazos abiertos y cerrados, y proporciona ejemplos de cómo se usan estos sistemas para controlar procesos como la iluminación, lavado y temperatura.
El documento describe los sistemas de control, incluyendo su definición, clasificación y características. Explica que los sistemas de control se pueden clasificar como de lazo abierto o cerrado dependiendo de si la salida se compara o no con la entrada. También cubre los tipos de sistemas de control, como los hechos por el hombre, naturales o una combinación de ambos. Finalmente, resume los pasos básicos del análisis e ingeniería de diseño de sistemas de control.
Este documento describe los elementos primarios de control, incluyendo sensores de presión, nivel, flujo y temperatura. Explica los sistemas de control de lazo abierto y cerrado, y clasifica los elementos primarios según el tipo de señal de entrada o salida. Además, proporciona ejemplos de diferentes sensores mecánicos, eléctricos y electro-mecánicos comúnmente usados en la instrumentación industrial.
Este documento introduce conceptos básicos sobre instrumentación industrial. Explica que los procesos industriales requieren controlar variables como presión, caudal y temperatura. Describe los elementos clave de un lazo de control, incluyendo sensores, transmisores, controladores e instrumentos. También define términos como rango, alcance, sensibilidad y errores de medición, los cuales son importantes para comprender el funcionamiento de los instrumentos.
El documento describe los componentes y definiciones de un diagrama de bloques, incluyendo bloques que representan procesos, reguladores, sensores y otras partes de un sistema. Explica que los diagramas de bloques pueden representar sistemas de lazo abierto o cerrado, y que los sistemas complejos pueden dividirse en subsistemas más pequeños conectados en serie, paralelo o con retroalimentación. También resume algunas reglas básicas para simplificar diagramas de bloques, como mover puntos de bifurcación o comparadores.
Este documento presenta información sobre elementos finales de control. Explica que los elementos finales de control reciben señales de un controlador y manipulan flujos de materiales o energía en un proceso. Luego describe los principales tipos de elementos finales de control, incluyendo válvulas de control, variadores de frecuencia, motores eléctricos, servoválvulas, relés y calefactores eléctricos. Concluye que el elemento final de control modifica características de un proceso según las instrucciones de un controlador.
Este documento describe diferentes tipos de válvulas, incluyendo válvulas lineales como de globo, diafragma y compuerta, y válvulas rotativas como de bola, mariposa y tipo tapón. Explica sus usos comunes y proporciona ejemplos ilustrativos. Además, discute el importante papel que juegan las válvulas de control en la industria para regular el flujo de líquidos y gases de manera automática.
El protocolo HART permite la comunicación digital bidireccional a través de cables analógicos de 4-20 mA entre instrumentos inteligentes de campo y sistemas de control o monitoreo. Desarrollado en la década de 1980, HART es un estándar mundial que ofrece acceso a datos de instrumentos de forma gratuita. HART superpone señales digitales de bajo nivel sobre las señales analógicas existentes para actualizar información dos veces por segundo sin interrupción del lazo analógico.
Este documento describe los monitores, una primitiva de programación concurrente que facilita el control de la concurrencia y la comunicación entre procesos al encapsular los datos y operaciones compartidas dentro de una estructura. Explica que un monitor contiene variables y procedimientos que manipulan recursos compartidos de forma exclusiva, y utiliza variables de condición para sincronizar procesos bloqueados. También presenta ejemplos como productor/consumidor y lectores/escritores implementados con monitores.
El documento describe la tecnología de audio casete, incluyendo su definición como un formato de grabación de sonido de cinta magnética ampliamente utilizado originalmente con fines educativos. Explica los tipos de casete, como el mini y micro casete, y cómo puede ayudar al docente a presentar material didáctico y facilitar el aprendizaje, aunque también tiene limitaciones como la falta de control de velocidad. También detalla cómo puede ayudar al estudiante a grabar material y llevarlo a clase, así como ofrece recomendaciones
Este documento trata sobre ingeniería de software. Define ingeniería de software como la disciplina que utiliza métodos, herramientas y técnicas para desarrollar software. Explica que la ingeniería de software va más allá de la programación y cubre todo el proceso de desarrollo de software. También describe los avances en ingeniería de software como la mejora de redes y la aparición de inteligencia artificial.
Este documento resume la historia y evolución de los monitores de computadora. Comenzó con luces que se encendían y apagaban, luego teletipos e impresiones. En los años 70 aparecieron los primeros monitores CRT en blanco y negro. En los 80 surgieron monitores color como CGA, EGA y VGA con más colores y mejores resoluciones. Finalmente, los monitores LCD y de plasma reemplazaron a los CRT.
Los monitores son una construcción de nivel de lenguaje que encapsula datos compartidos y procedimientos para acceder a los datos dentro de una unidad de sincronización. Esto garantiza el acceso exclusivo a los datos compartidos a través de los procedimientos del monitor. Las variables de condición permiten que las hebras se bloqueen y despierten según condiciones específicas.
Este documento describe los monitores, que son estructuras de programación que ofrecen funcionalidad similar a los semáforos pero son más fáciles de controlar. Los monitores fueron propuestos por Brich Hansen y mejorados por Hoare para permitir la sincronización automática de procesos. Un monitor encapsula la exclusión mutua de datos y procedimientos que pueden acceder a los datos protegidos.
El documento describe el problema de los filósofos comensales, donde cinco filósofos comparten dos palillos cada uno para comer fideos de forma concurrente sin entrar en conflictos. Se proponen cinco soluciones al problema, analizándose cada una para ver si resuelve los problemas de exclusión mutua, interbloqueo e inanición. Finalmente, se pide implementar la solución en Java usando hilos.
Este documento describe el problema de la cena de los filósofos planteado por Edsger Dijkstra en 1965. Cinco filósofos comparten espaguetis que requieren dos tenedores cada uno para comer. Entre cada par de filósofos hay un tenedor. El desafío es coordinar el acceso a los tenedores para evitar bloqueos y asegurar que la mayor cantidad posible de filósofos puedan comer simultáneamente. El documento analiza varias soluciones propuestas, incluyendo turnos cíclicos, colas de
Este documento presenta un ejercicio sobre el uso de semáforos para lograr la exclusión mutua entre hilos en Java. Se compara el comportamiento de dos códigos, uno que usa primitivas de Java como sleep() y otro que implementa semáforos de la clase Semaphore. El objetivo es entender cómo los semáforos permiten que solo un hilo acceda a la vez a un recurso compartido bloqueando y desbloqueando hilos a través de los métodos acquire() y release().
El documento describe tres tipos de semáforos utilizados en sistemas operativos para controlar el acceso a recursos compartidos: semáforos contador, semáforos de espera y semáforos de exclusión mutua. Los semáforos permiten sincronizar procesos concurrentes para evitar que se desperdicien recursos de la CPU al acceder a los recursos compartidos.
The document discusses threads and semaphores in Java. It shows how to create and run threads by extending the Thread class and implementing the Runnable interface. It also demonstrates how to use semaphores to coordinate communication between threads, including taking and releasing a semaphore signal to control access to critical sections. Example code is provided for creating sending and receiving threads that communicate using a semaphore.
Cuando un proceso solicita un semáforo, el sistema operativo comprueba su valor. Si es mayor que cero, decrementa el semáforo y devuelve el control al proceso; si es cero, el sistema operativo pone al proceso a dormir y lo coloca en la cola a la espera de que el semáforo cambie de valor.
El documento habla sobre el semáforo, un dispositivo que regula el tránsito vehicular y peatonal mediante luces de colores. Explica que los semáforos controlan, ordenan y regulan el tránsito e interrumpen el flujo cuando es necesario. Describe los diferentes tipos de semáforos, incluyendo los vehiculares, peatonales y especiales, y el significado de las luces roja, amarilla y verde. Concluye enfatizando la importancia de conocer y respetar las señales de tráns
Este documento describe los semáforos, incluyendo su clasificación, elementos, equipo de control y mantenimiento. Los semáforos regulan el tránsito asignando el derecho de paso a vehículos y peatones mediante luces rojas, amarillas y verdes. Requieren instalación y operación por autoridades de tránsito y estudios del tránsito para su diseño y funcionamiento adecuado.
El documento describe los semáforos, una primitiva de sincronización propuesta por Dijkstra en 1968. Los semáforos se usan para exclusión mutua y planificación mediante las operaciones wait y signal. También presenta ejemplos clásicos de problemas de sincronización como productor-consumidor y lectores-escritores, resolviéndolos con semáforos.
Este documento describe los elementos y clasificación de los semáforos. Explica que los semáforos regulan el tránsito asignando el derecho de paso a vehículos y peatones mediante luces de color rojo, amarillo y verde. Describe los componentes físicos de un semáforo como soportes, módulos luminosos, lentes y controladores, así como los diferentes tipos de semáforos como de tiempos fijos, parcial o totalmente accionados por tránsito.
Este documento presenta varias páginas web interesantes sobre las matemáticas, incluyendo enciclopedias, calculadoras, biografías de matemáticos, juegos, problemas y más. Algunos sitios recomendados son Enciclopedia Matemática, Sectormatemática.cl, Tareas-ya.com y Matemalia.tk, los cuales ofrecen recursos educativos sobre diversos temas matemáticos de manera divertida e interactiva. El autor invita al lector a visitar estas páginas para explorar y apre
Este documento trata sobre los sistemas de control y sus componentes. Explica conceptos clave como señales, sistemas, modelado de sistemas, funciones de transferencia y tipos de control. También describe la estructura general de un sistema de control, incluyendo elementos como sensores, controladores, actuadores y realimentación. Finalmente, presenta ejemplos de sistemas de control actuales y diferentes tipos de sensores y actuadores.
Este documento describe los conceptos básicos de los sistemas de control. Explica que un sistema de control mantiene constantes ciertas variables clave mediante la detección de cambios y la aplicación de acciones correctivas. Describe los componentes clave de un sistema de control, incluidos los sensores, actuadores, lazos de realimentación y más. También cubre temas como los tipos de control, modelado de sistemas, funciones de transferencia y más. El documento proporciona una introducción general a los fundamentos de los sistemas de control.
Un sistema de control consta de sensores, controladores, actuadores y procesos. Los sensores miden las variables del proceso, los controladores comparan los valores medidos con los valores deseados y generan señales de control, y los actuadores actúan sobre el proceso para mantener las variables bajo control. Existen dos tipos de estructuras de control: lazo abierto, donde no hay realimentación, y lazo cerrado, donde la realimentación permite que el sistema se estabilice ante perturbaciones.
Sistema de Control
¿Qué es control?
Concepto de señal.
Concepto de sistema.
Modelado de sistemas.
Función de transferencia.
Tipos de control.
Estructura de un sistema de control.
Elementos que componen un sistema de control.
Sistemas actuales de control.
Este documento resume los conceptos básicos de los sistemas de control. Explica qué es un sistema de control y sus componentes clave, como sensores, actuadores, variables de proceso, set point, error, etc. También describe los diferentes tipos de lazo de control (abierto y cerrado), y los métodos de control más comunes como control on/off, proporcional, PI, PID. El objetivo final es mantener constantes ciertas variables mediante la realimentación en un lazo cerrado.
Este documento presenta una introducción a los sistemas de control. Explica conceptos básicos como variables de entrada, salida y perturbación. Distingue entre sistemas de control en lazo abierto y cerrado. Proporciona ejemplos de diferentes tipos de sistemas de control como control de presión, velocidad y temperatura. Finalmente, describe los elementos clave y etapas en el diseño de sistemas de control.
Contenido
01 - Introducción a los sistemas de control.
02 - Definiciones básicas.
03 - Ejemplos de sistema.
04 - Sistemas de control.
05 - Sistemas de control en lazo abierto y en lazo cerrado.
06 - Tipos de control.
07 - Ejemplos de sistemas de control.
08 - Etapas en la realización
de un sistema de control
El documento define los conceptos fundamentales de un sistema de control en tiempo discreto, incluyendo planta, proceso, sistema, control, entrada, salida y realimentación. Explica que estos sistemas usan muestreos para sustituir trabajadores y que pueden ser de lazo abierto o cerrado. También cubre temas matemáticos como la transformada Z, la función de transferencia y el teorema de muestreo. Finalmente, menciona algunas áreas donde se aplican sistemas de control en tiempo discreto como la ingeniería automotriz, computación y
El documento describe los conceptos básicos de los sistemas de control. Explica que un sistema de control mantiene constantes ciertas variables mediante elementos como sensores, actuadores y controladores. Define conceptos clave como variable de proceso, set point, error, señales eléctricas, lazo abierto y lazo cerrado. También describe los tipos básicos de control como control manual, automático y programado, así como los controles proporcional, PI, PD y PID.
TEORIA DE CONTROL - INTRODUCCIÓN A LA TEORIA DE CONTROLRodrigoCuellar23
El documento presenta una introducción a la teoría del control. Explica que es una aproximación interdisciplinaria para controlar sistemas dinámicos, combinando áreas como ingeniería eléctrica y mecánica. Define un sistema dinámico como uno cuyo estado puede expresarse como una función del tiempo anterior. Luego describe los conceptos básicos de un sistema de control de lazo cerrado, incluyendo la medición de la variable controlada, la comparación con una referencia y la actuación sobre el sistema.
Este documento describe los sistemas de control de lazo abierto y de lazo cerrado. Explica que en un sistema de lazo abierto la salida no se mide ni realimenta para compararla con la entrada, mientras que en un sistema de lazo cerrado la salida se realimenta y compara con la entrada para enviar una señal de control y corregir la salida. También presenta ejemplos de sistemas de control, define conceptos como función de transferencia, planta, proceso, entrada, salida y perturbaciones de un sistema de control.
Este documento describe los sistemas de control, incluyendo los elementos clave, tipos de sistemas (lazo abierto vs lazo cerrado), y variables involucradas. Explica que un sistema de control es un conjunto de dispositivos que administran otro sistema para obtener resultados deseados reduciendo probabilidades de fallo. Describe las diferencias entre sistemas de lazo abierto y lazo cerrado, así como ejemplos de cada uno y sus usos típicos.
El documento describe los conceptos básicos de los sistemas de control automático. Explica que estos sistemas constan de sensores, comparadores, reguladores y actuadores que trabajan juntos para medir y corregir variables de un proceso sin intervención humana. Además, distingue entre sistemas de lazo abierto, donde la salida no afecta el control, y sistemas de lazo cerrado, donde la salida se retroalimenta para mejorar la precisión mediante la comparación con una señal de referencia.
Este documento presenta conceptos básicos de control de sistemas. Define variables controladas y manipuladas, y describe los elementos clave de un sistema de control de lazo cerrado como sensores, transductores, amplificadores y actuadores. También explica conceptos como señales de entrada, referencia y error, así como perturbaciones. Finalmente, introduce ideas sobre representación de sistemas mediante diagramas de bloques y el análisis de estabilidad.
Este documento trata sobre sistemas de regulación y control. Explica conceptos clave como señal, sistema, modelado de sistemas, función de transferencia y tipos de control. También describe la estructura típica de un sistema de control, incluyendo los elementos que lo componen como sensores, actuadores, controlador y realimentación. Finalmente, presenta ejemplos de sistemas actuales de control como control clásico, control digital directo y control supervisor.
Los sistemas de control de lazo cerrado se definen como aquellos en los que existe una realimentación de la señal de salida, lo que significa que la señal de salida afecta la acción de control. Un ejemplo es un sistema de iluminación de calles que usa una fotocélula para medir la iluminación y ajustar las lámparas si es necesario. Otro ejemplo es un sistema de control de caudal de una tubería.
Este documento describe los elementos fundamentales de un sistema de control, incluyendo regulador, transductor, captador, comparador y accionador. Explica que el transductor convierte un tipo de energía a otro más adecuado para el controlador, mientras que el captador capta información para realimentar el sistema. El comparador detecta el error comparando la señal de consigna con la señal de salida medida. Finalmente, el accionador es el elemento final de control que actúa sobre el proceso.
Este documento introduce los conceptos básicos de los sistemas de control, incluyendo sus elementos clave como variables de entrada y salida, perturbaciones, control de lazo abierto vs cerrado, y clasificaciones de sistemas de control. También describe los componentes fundamentales de un sistema de control automatizado de lazo cerrado como el regulador, comparador, accionador, transductor y captador. Finalmente, cubre brevemente diferentes tipos de transductores.
Este documento introduce los conceptos básicos de los sistemas de control, incluyendo definiciones de control, sistema, variable controlada, variable manipulada y perturbaciones. Explica la representación de sistemas y los tipos de estructura de lazo de control, abierto y cerrado. Finalmente, proporciona ejemplos de cada tipo de lazo y ejercicios para identificar los componentes de diferentes sistemas de control.
1. SISTEMAS DESISTEMAS DE CONTROLCONTROL
Profesor: Pascual Santos LópezProfesor: Pascual Santos López
SISTEMAS DE REGULACIÓN YSISTEMAS DE REGULACIÓN Y
CONTROLCONTROL
2. ContenidosContenidos
• ¿Qué es control?¿Qué es control?
• Concepto de señal.Concepto de señal.
• Concepto de sistema.Concepto de sistema.
• Modelado de sistemas.Modelado de sistemas.
• Función de transferencia.Función de transferencia.
• Tipos de control.Tipos de control.
• Estructura de un sistema de control.Estructura de un sistema de control.
• Elementos que componen un sistema de control.Elementos que componen un sistema de control.
• Sistemas actuales de control.Sistemas actuales de control.
3. ¿Qué es control?¿Qué es control?
• Controlar un proceso consiste enControlar un proceso consiste en
mantener constantes ciertas variables,mantener constantes ciertas variables,
prefijadas de antemano. Las variablesprefijadas de antemano. Las variables
controladas pueden ser, por ejemplo:controladas pueden ser, por ejemplo:
Presión, Temperatura, Nivel, Caudal,Presión, Temperatura, Nivel, Caudal,
Humedad, etc.Humedad, etc.
• Un sistema de control es el conjunto deUn sistema de control es el conjunto de
elementos, que hace posible que otroelementos, que hace posible que otro
sistema, proceso o planta permanezcasistema, proceso o planta permanezca
fiel a un programa establecido.fiel a un programa establecido.
4. Ejemplo de sistema deEjemplo de sistema de
controlcontrol
• TemperaturaTemperatura de nuestro cuerpo; side nuestro cuerpo; si lala
temperatura sube por encima de 37ºC, setemperatura sube por encima de 37ºC, se
suda, refrescando el cuerpo.suda, refrescando el cuerpo.
• Si la TªSi la Tª tiende a bajar de 37ºC, el cuerpo,tiende a bajar de 37ºC, el cuerpo,
involuntariamente, comienza a temblar,involuntariamente, comienza a temblar,
contracción muscular que calienta nuestrocontracción muscular que calienta nuestro
cuerpo, haciendo que se normalice nuestracuerpo, haciendo que se normalice nuestra
temperatura. Por tanto, en este caso:temperatura. Por tanto, en este caso:
– Sistema de medida o sensores -> CélulasSistema de medida o sensores -> Células
nerviosas de la pielnerviosas de la piel
– Señal de consigna -> 37ºCSeñal de consigna -> 37ºC
– Acción de control de la temperatura ->Acción de control de la temperatura ->
Sudar o temblarSudar o temblar
5. Concepto de señalConcepto de señal
• En los sistemas de control, una magnitudEn los sistemas de control, una magnitud
física variable se representa generalmentefísica variable se representa generalmente
mediante una señal eléctrica que varía demediante una señal eléctrica que varía de
manera tal que describe dicha magnitud.manera tal que describe dicha magnitud.
• Por ejemplo, una señal eléctrica será laPor ejemplo, una señal eléctrica será la
variación de la salida de tensión de unvariación de la salida de tensión de un
termopar que mide temperatura y latermopar que mide temperatura y la
variación de temperatura la transforma envariación de temperatura la transforma en
variación de tensión.variación de tensión.
• Los dispositivos, circuitos y sistemasLos dispositivos, circuitos y sistemas
electrónicos manipulan señales eléctricas.electrónicos manipulan señales eléctricas.
6. Tipos de señales eléctricasTipos de señales eléctricas
• Señal analógicaSeñal analógica (nº(nº
infinito de valores) yinfinito de valores) y
que tiene una variaciónque tiene una variación
continua en el tiempo.continua en el tiempo.
• Señal digitalSeñal digital (nº finito(nº finito
de valores) y que tienede valores) y que tiene
una variación discretauna variación discreta
de valores en el tiempo.de valores en el tiempo.
• Señal digital binariaSeñal digital binaria
(dos valores concretos,(dos valores concretos,
1 y 0) la señal eléctrica1 y 0) la señal eléctrica
sólo puede adoptar dossólo puede adoptar dos
niveles de tensión.niveles de tensión.
7. Ventajas de utilizar señalesVentajas de utilizar señales
eléctricaseléctricas
• Resulta muy sencillo procesarlasResulta muy sencillo procesarlas
mediante circuitos electrónicos, quemediante circuitos electrónicos, que
son tanto económicos como fiables.son tanto económicos como fiables.
• Pueden transmitirse sin dificultad aPueden transmitirse sin dificultad a
largas distancias.largas distancias.
• Pueden almacenarse para serPueden almacenarse para ser
posteriormente reproducidas.posteriormente reproducidas.
8. Concepto de Sistema:Concepto de Sistema:
• ¿Qué es un sistema?¿Qué es un sistema?
• Combinación de componentesCombinación de componentes
que actúan interconectados,que actúan interconectados,
para cumplir un determinadopara cumplir un determinado
objetivo.objetivo.
• ¿Cómo se representa un¿Cómo se representa un
sistema?sistema?
• Como un rectángulo o cajaComo un rectángulo o caja
negra y variables que actúannegra y variables que actúan
sobre el sistema. Las flechassobre el sistema. Las flechas
que entran (u, excitaciones oque entran (u, excitaciones o
entradas). Las flechas queentradas). Las flechas que
salen (y, variables producidassalen (y, variables producidas
por el sistema o salidas).por el sistema o salidas).
9. Modelado de SistemasModelado de Sistemas
• ¿Qué es un modelo?¿Qué es un modelo?
• Es algo que nos ayuda a entender elEs algo que nos ayuda a entender el
funcionamiento de un sistema. Puedefuncionamiento de un sistema. Puede ser unaser una
placa electrónica (hardware) o un conjuntoplaca electrónica (hardware) o un conjunto
de relaciones matemáticas, en las cualesde relaciones matemáticas, en las cuales
codificamos el funcionamiento del sistemacodificamos el funcionamiento del sistema
(es lo que llamamos(es lo que llamamos modelo matemáticomodelo matemático) y) y
que eventualmente puede desarrollarse enque eventualmente puede desarrollarse en
un programa de ordenador.un programa de ordenador.
• Modelado Entrada - Salida:Modelado Entrada - Salida:
• Uno de los enfoques de modelado más útilesUno de los enfoques de modelado más útiles
para propósitos de control es elpara propósitos de control es el ModeladoModelado
ExternoExterno o entrada / salida. Este tipo deo entrada / salida. Este tipo de
modelo describe la relación estímulo -modelo describe la relación estímulo -
respuesta del proceso y conduce a la llamadarespuesta del proceso y conduce a la llamada
Función TransferenciaFunción Transferencia del proceso.del proceso.
10. Función de TransferenciaFunción de Transferencia
• Función de transferenciaFunción de transferencia de un sistema se indica porde un sistema se indica por
G(s), y es el cociente entre la transformada de LaplaceG(s), y es el cociente entre la transformada de Laplace
de la señal de salida y la transformada de Laplace de lade la señal de salida y la transformada de Laplace de la
señal de entradaseñal de entrada
11. Señales:
• y: señal de salida
• r: señal de referencia
• e: señal de error
• v: señal de realimentación
DDiagramas de Bloquesiagramas de Bloques::
GH
r
e
+
=
1
GH
G
r
y
F
+
==
1
Funciones de Transferencia:
• G: ganancia directa
• H: ganancia de realimentación
• GH: ganancia de lazo
• F: ganancia de lazo cerrado
12. Tipos de control,Tipos de control, atendiendoatendiendo
al circuito implementadoal circuito implementado
• Control manual:Control manual: El operador aplica lasEl operador aplica las
correcciones que cree necesariascorrecciones que cree necesarias..
• Control automático:Control automático: La acción de control seLa acción de control se
ejerce sin intervención del operador y suejerce sin intervención del operador y su
solución es cableada, es decir, rígida, no sesolución es cableada, es decir, rígida, no se
puede modificarpuede modificar..
• Control programado:Control programado: Realiza todas lasRealiza todas las
labores del control automático, pero sulabores del control automático, pero su
solución es programada. Se puede modificarsolución es programada. Se puede modificar
su proceso de operación o ley de control.su proceso de operación o ley de control.
13. Tipos de control,Tipos de control, atendiendoatendiendo
al circuito implementadoal circuito implementado
14. Estructura de un sistema de control
• Tenemos dos tipos de estructura diferente de
lazo de control:
• Sistemas de control en LAZO ABIERTO
– Aquel en el que ni la salida ni otras variables del
sistema tienen efecto sobre el control.
NO TIENE REALIMENTACIÓN
• Sistemas de control en LAZO CERRADO
– En un sistema de control de lazo cerrado, la
salida del sistema y otras variables, afectan el
control del sistema.
TIENE REALIMENTACIÓN
15. Sistemas de control de LAZO ABIERTO
• Cualquier perturbación desestabiliza el sistema, y
el control no tiene capacidad para responder a
esta nueva situación.
• Ejemplo: el aire acondicionado de un coche.
• El sistema o la planta no se mide.
• El control no tiene información de cómo esta la
salida (Planta).
16. Sistemas de control de LAZO CERRADO
• Una variación en la salida o en otra variable, se mide,
y el controlador, modifica la señal de control, para
que se estabilice, el sistema, ante la nueva situación.
• Ejemplo: el climatizador de un coche.
• El sistema o la planta se mide en todo momento.
• El control tiene información de cómo esta la salida
(Planta).
18. Elementos que componen un sistemaElementos que componen un sistema
de controlde control
Proceso
Variables
a controlar
Controlador
Valores
Deseados
Actuador
Transmisor
Valores medidos
Variables
para actuar
19. Proceso
Transmisor
Variable Medida o
Controlada CV
Controled Variable o
Process Variable PV
Salida (del proceso)
Controlador
SP
Set Point
Referencia
Consigna
Variable
manipulada
Manipulated
Variable MV
DV
MV
E (Error)
PV
PV
Perturbaciones
Desviation
Variables DV
Elementos que componen un sistema de control
Sensor o
E. primario
Sistema de medida
ActuadorRegulador
Comparador
Amplificador
PV
SP
Señal o Acción
De Control
Señal Amplificada
Transductor
20. Variable de proceso,
PV.
• La variable medida que se desea estabilizar
(controlar) recibe el nombre de variable de
proceso ("process value") y se abrevia PV.
• Un buen ejemplo de variable de proceso es la
temperatura, la cual mide el instrumento
controlador mediante un termopar o una
Pt100.
21. Set Point SP o Consigna
• El valor prefijado (Set Point, SP) es el valor deseado
de la variable de proceso,es decir, la consigna.
• Es el valor al cual el control se debe encargar de
mantener la PV.
• Por ejemplo en un horno la temperatura actual es
155 °C y el controlador esta programado para llevar
la temperatura a 200°C.
• Luego PV=155 y SP=200.
22. Error E
• Se define error como la diferencia entre la
variable de proceso PV y el set point SP,
• E = SP - PV
• En el ejemplo anterior
E = (SP - PV) = (200°C - 155°C) = 45 °C.
• Recuerde que el error será positivo cuando la
temperatura sea menor que el set point,
PV < SP .
23. Estructura general de unEstructura general de un
sistema de medida.sistema de medida.
24. Elementos de un sistema deElementos de un sistema de
medidamedida
• Sensor o elemento primario:Sensor o elemento primario: Mide o sensa el valor de unaMide o sensa el valor de una
variable de proceso, y toma una salida proporcional a lavariable de proceso, y toma una salida proporcional a la
medida. Esta salida, puede o no, ser eléctrica. El sensor debemedida. Esta salida, puede o no, ser eléctrica. El sensor debe
tomar la menor energía posible del sistema, para no introducirtomar la menor energía posible del sistema, para no introducir
error.error.
• Transductor:Transductor: Elemento que transforma la magnitud medidaElemento que transforma la magnitud medida
por el elemento primario en una señal eléctrica.por el elemento primario en una señal eléctrica.
• Transmisor o Acondicionador de señal :Transmisor o Acondicionador de señal : Elemento queElemento que
convierte, acondiciona y normaliza la señal para suconvierte, acondiciona y normaliza la señal para su
procesamiento.procesamiento.
• En la industria, las señales de salida normalizadas son: 4 aEn la industria, las señales de salida normalizadas son: 4 a
20mA, 0 a 5v, 0 a 10v, si son salidas eléctricas y 3 a 15 psi20mA, 0 a 5v, 0 a 10v, si son salidas eléctricas y 3 a 15 psi
en señal neumática.en señal neumática.
25. Tipos de sensoresTipos de sensores
• Por el principio físico:Por el principio físico:
– ResistivoResistivo
– CapacitivoCapacitivo
– InductivoInductivo
– PiezoresistivoPiezoresistivo
– FotovoltáicoFotovoltáico
– ElectromagnéticoElectromagnético
– TermomagnéticoTermomagnético
– PiezoeléctricoPiezoeléctrico
• Por la salida:Por la salida:
– EléctricaEléctrica
• activosactivos
• pasivospasivos
– MecánicaMecánica
• Por la magnitud a medir,Por la magnitud a medir,
es la clasificación máses la clasificación más
utilizada:utilizada:
– TemperaturaTemperatura
– PresiónPresión
– CaudalCaudal
– PosiciónPosición
– Velocidad, etc...Velocidad, etc...
26. Actuadores (Elemento finalActuadores (Elemento final
de control)de control)
• EléctricosEléctricos
• RelésRelés
• SolenoidesSolenoides
• Motores CCMotores CC
• Motores ACMotores AC
• Motores paso aMotores paso a
pasopaso
• Hidráulicos oHidráulicos o
neumáticosneumáticos
• Válvulas neumáticasVálvulas neumáticas
• Válvulas de solenoideVálvulas de solenoide
• Cilindros y válvulasCilindros y válvulas
pilotopiloto
• MotoresMotores
27. ACTIVIDADACTIVIDAD
• Analizar los siguientes sistemas, explicando que tipo deAnalizar los siguientes sistemas, explicando que tipo de
lazo es y porque. Explicar cómo se podría perfeccionar ellazo es y porque. Explicar cómo se podría perfeccionar el
sistema:sistema:
– Tostadora por tiempo.Tostadora por tiempo.
– Control de semáforos por tiempo.Control de semáforos por tiempo.
– Bomba de calor de una vivienda.Bomba de calor de una vivienda.
• Identificar en cada sistema anterior, las señales yIdentificar en cada sistema anterior, las señales y
elementos típicos de un sistema de control. Dibujar elelementos típicos de un sistema de control. Dibujar el
diagrama de bloques.diagrama de bloques.
• Crear dos sistemas nuevos de control, uno en lazo abiertoCrear dos sistemas nuevos de control, uno en lazo abierto
y otro en lazo cerrado, modificando el de lazo abierto.y otro en lazo cerrado, modificando el de lazo abierto.
Identificando señales y elementos básicos.Identificando señales y elementos básicos.
28. Sistemas actuales de controlSistemas actuales de control
Control clásicoControl clásico
Control en cascadaControl en cascada
Control con aprendizajeControl con aprendizaje
Control por lógica difusaControl por lógica difusa
Control digital directo (ddc)Control digital directo (ddc)
Control supervisor (spc y scada)Control supervisor (spc y scada)
Control distribuido (scd)Control distribuido (scd)
Control jerarquizadoControl jerarquizado
29. Control clásicoControl clásico
• Control de dos posiciones (todo-nada)Control de dos posiciones (todo-nada)
(on-off)(on-off)
• Proporcional de tiempo variable (PWM)Proporcional de tiempo variable (PWM)
• Proporcional (P)Proporcional (P)
• Proporcional + Integral (PI)Proporcional + Integral (PI)
• Proporcional + Derivativo (PD)Proporcional + Derivativo (PD)
• Proporcional + Integral + Derivativo (PID)Proporcional + Integral + Derivativo (PID)
30. El control On/Off o de dos posiciones
• Tomemos por ejemplo, el caso de un horno eléctrico.
• La temperatura aumenta al activar las resistencias calentadoras mediante
un contactor, gobernado a su vez por un relé dentro del controlador.
• El modo de control ON/OFF es el más elemental y consiste en activar
el mando de calentamiento cuando la temperatura está por debajo de la
temperatura deseada SP y luego desactivarlo cuando la temperatura esté
por arriba.
• Debido a la inercia térmica del horno la temperatura estará
continuamente fluctuando alrededor del SP.
• Las fluctuaciones aumentarán cuanto mayor sea la inercia térmica
del horno (retardo).
• Este control no es el más adecuado cuando se desea una temperatura
constante y uniforme
33. Control discreto o de dosControl discreto o de dos
posicionesposiciones
o control ON / OFFo control ON / OFF
Detector de máximo
y mínimo nivel
Electroválvula
ON/OFF
Relé
Las variables solo
admiten un conjunto
de estados finitos
34. Control Proporcional deControl Proporcional de
tiempo variable (PWM)tiempo variable (PWM)
• Para poder controlar la temperatura con menos
fluctuaciones, se debe entregar al horno una potencia
gradual, para mantenerlo a la temperatura deseada .
• En el ejemplo anterior del control On/Off, el relé del
mando de calentamiento estará activado 100%,
entregando el máximo de potencia al horno o bien
desactivado sin entregar potencia.
• El controlador proporcional entrega una potencia que
varía en forma gradual entre 0 y 100% según se
requiera y en forma proporcional al error (SP-PV).
35. PWM pulse width modulation
Modulación por ancho de pulso
• Es posible modular de 0% a 100% la potencia que recibe un
horno eléctrico mediante el mismo contactor que se usaría
para un control on/off.
• La idea es modular el tiempo de activación del contactor
durante un tiempo fijo tc, llamado tiempo de ciclo, de modo
que el horno reciba finalmente un promedio de la potencia.
• Supongamos que nuestro horno funciona con un calefactor
de 1000W, si se requiere una potencia de 500W,
equivalente a 50% de la total, entonces se activa 2 segundos
el relé y se desactiva otros 2, para luego empezar otro ciclo.
• El efecto neto será que el horno recibe 50% de la potencia
pero la temperatura no fluctúa al ritmo del tiempo de ciclo
pues este es menor al tiempo de respuesta del horno.
36. • Siguiendo con el ejemplo, si hace falta 250W, es
decir 25% de la potencia basta con tener 1 segundo
activado el relé y 3 segundos desactivado.
37. Control Proporcional o ContinuoControl Proporcional o Continuo
La variable controlada, toma valores en un rango continuo, se
mide y se actúa continuamente sobre un rango de valores
del actuador
Variable
Manipulada
Variable
Controlada Referencia
LT LC
Perturbación
Control
38. Control proporcionalControl proporcional
• El controlador proporcional entrega una potencia
que varía en forma proporcional al error (SP-PV).
• Para poner en marcha un controlador proporcional
se deben fijar los siguientes parámetros:
– La temperatura deseada SP , por ej. SP = 200 °C
– La banda proporcional Pb, por ej. Pb = 10 %.
• La banda proporcional Pb se programa en el
controlador como un porcentaje del SP.
• banda = Pb x SP/100%
39. • Internamente el controlador realizará el cálculo del porcentaje de
salida "Out" mediante la siguiente fórmula:
– Out = [ 100% * E / banda ]
– banda = Pb*SP/100%
– E = (SP - PV)
• Para los valores del ejemplo SP=200°C y Pb=10%, la potencia
determinada por el control variará a lo largo 20°C abajo del SP.
• banda = Pb*SP/100% = 10% * 200 °C / 100% = 20°C
• Es decir que la banda a lo largo de la cual variará gradualmente la
potencia será: 180°C...200°C.
• Por ejemplo si la temperatura del horno es igual o menor de 180°C, la
salida de control (potencia) será 100%.
• Cuando la temperatura esté en la mitad de la banda, es decir en 190°C
la salida será 50% :
• Out% = [100% * E / banda] = 100%*(200-190)/20 = 50%
• Al llegar la temperatura a 200 °C la salida será 0% :.
• Out% = [100%*(200-200)/20] = 0%
40. Control Proporcional Derivativo PD
• Esta acción suele llamarse de velocidad, pero nuncaEsta acción suele llamarse de velocidad, pero nunca
puede tenerse sola, pues sólo actua en periodo transitorio.puede tenerse sola, pues sólo actua en periodo transitorio.
• Un control PD es uno proporcional al que se le agrega la
capacidad de considerar también la velocidad de la temperatura
en el tiempo.
• De esta forma se puede "adelantar" la acción de control del
mando de salida para obtener así una temperatura más estable.
• Si la temperatura esta por debajo del SP, pero subiendo muy
rápidamente y se va a pasar de largo el SP, entonces el control se
adelanta y disminuye la potencia de los calefactores.
• Al revés si la temperatura es mayor que el SP, la salida debería
ser 0% pero si el control estima que la temperatura baja muy
rápido y se va pasar para abajo del SP, entonces le coloca algo
de potencia a la salida para ir frenando el descenso brusco.
41. Control PDControl PD
• La acción derivativa es llamada a veces "rate action" por
algunos fabricantes de controles porque considera la "razón de
cambio" de la temperatura.
• En el ejemplo del horno agregamos un nuevo parámetro llamado
constante derivativa D, medido en segundos.
• Internamente el controlador realizará ahora el cálculo:
• Out = [ 100% * ( E - D * Vel) / ( banda ) ]
• banda = Pb*SP/100%
• Donde "Vel" es la velocidad de la temperatura medida por el
controlador, en °C/seg
• Para este ejemplo fijamos D = 5 seg. y como antes SP=200 °C y
Pb=10%.
42. Ejemplo de Control PDEjemplo de Control PD
• Supongamos que en un momento dado, la temperatura del horno es de
185°C y está subiendo a una velocidad Vel= 2 °C/Seg..
• En un control proporcional la salida debería ser de 75%.
– Out = [ 100% *E / banda ] = 100%*15°C/20°C = 75%
• Pero en este caso el control PD toma en cuenta la velocidad de
ascenso de la temperatura y la multiplica por la constante derivativa D
y obtiene :
– Out = [ 100% * ( E - D * Vel) / ( banda ) ]
– = [ 100% * (15°C - 5 Seg * 2 °C/Seg.) / banda ]
– = [ 100% * (5°C) / 20°C ] = 25%
• entonces a pesar que la temperatura actual es 185 °C, la salida es 25%
en vez de 75%, al considerar la velocidad de ascenso de la
temperatura
• De la misma forma, si la temperatura está sobre 200 °C pero
descendiendo rápidamente, (velocidad negativa) por ejemplo:
-1°C/seg, entonces el control activará antes y con mayor potencia la
salida intentando que no baje de 200 °C.
43. Control PIControl PI
• Este control es el proporcional más la acción integral, que lo corrige tomando en
cuenta la magnitud del error y el tiempo que este ha permanecido.
• Para ello se le programa al control una constante I, que es "la cantidad de veces que
aumenta la acción proporcional por segundo“.
• Por muy pequeño que sea el valor programado de I, siempre corregirá el error
estacionario, pero tardará más tiempo en hacerlo.
• Al revés si se programa un valor excesivo de I , entonces la acción integral tendrá
mucha fuerza en la salida y el sistema alcanzará rápidamente el SP, pero lo más
probable es que siga de largo por efectos de la inercia térmica.
• Entonces la acción integral (con error negativo) será en sentido contrario, irá
disminuyendo rápidamente de acuerdo al error.
• Como consecuencia habrá una excesiva disminución de la potencia de salida y la
temperatura probablemente baje del SP, entrando así el sistema en un ciclo
oscilatorio.
• En la práctica normalmente I deberá ser grande solo en sistemas que reaccionan
rápidamente, (por ejemplo controles de velocidad de motores ) y pequeño para
sistemas lentos con mucha inercia. (Por ejemplo hornos)
• En general los valores de la constante I son relativamente pequeños, para la mayoría
de los sistemas el valor adecuado de I varia entre 0 y 0,08
44. Control PIDControl PID
• Un control PID es un controlador proporcional con
acción derivativa y acción integral simultáneamente
superpuestas.
• el lector ya debe estarse preguntando cómo elegir los
valores de los parámetros Pb, D, I, que debe
introducir en su controlador PID.
• Existe un solo conjunto de valores Pb, D, I que darán
el rendimiento óptimo para un sistema y encontrarlos
requiere: conocimientos teóricos, habilidad,
experiencia y suerte.
53. Sistemas SCADA: Supervisión,Sistemas SCADA: Supervisión,
Control y Adquisición de Datos.Control y Adquisición de Datos.
Multi Panel
PROFIBUS-DP
Nivel de PLCNivel de PLC
Sistemas SCADASistemas SCADA
TCP/IP
Conexión a
impresora
de red
Acceso a archivos y recetas
SIEMENS
55. Redes de control distribuidoRedes de control distribuido
CNC
PC/VME
VME/PC
PLC
DCS
Controlador
Area
Ethernet/TCP/IP TCP/IP/Ethernet
PROFIBUS-FMS
PROFIBUS-DP PROFIBUS-PA
Nivel de
fábrica
Tiempos de
ciclo bus
< 1000 ms
Nivel del
celda
Tiempos de
ciclo bus
< 100 ms
Nivel de
campo
Tiempos de
ciclo bus
< 10 ms
57. Instrumentación de un controlInstrumentación de un control
automático.automático.
ISA
Instrumentación: Conjunto de aparatos o su
aplicación para el propósito de observar, medir o
controlar.
58. qa
Control de flujoControl de flujo
FCw
u
Bomba
centrífuga
Caudalímetro Válvula
Bomba, valvula: dimensionamiento, posicionamiento
Caudalímetro: Tipo, rango
Orden: Bomba, caudalímetro, válvula
60. Control de presiónControl de presión
PCPT
Fi
F
u
a
w
Variedad de dinámicas y objetivos
Sistema rápido
Sintonía de PI
61. Control de temperaturaControl de temperatura
TT
u
TC
w
q T
Muchas arquitecturas / procesos
Proceso lento PID
Posibles retardos por la colocación del
transmisor