miércoles, 27 de junio de 2012

Sistema de Control






Un sistema de control son todos los elementos que, interconecrtados entre si, permiten automatizar a una maquina o un proceso

Control automático


  • El sensor detecta las variaciones de la señal de salida y, a través del bucle de realimentación, envía esta información al comparador. El elemento sensor será de distinta naturaleza en función de la magnitud que se quiera controlar (sensores de temperatura, de presión, de luz, de caudal, etc.).
  • El comparador o detector de error es un dispositivo que compara la señal de salida, captada por el sensor, con la señal de entrada. A partir de la diferencia entre ambas, el comparador produce una señal de error, y la envía al controlador.
  • El controlador o regulador interpreta el error que se ha producido y actúa para anularlo. Mientras no se detecten variaciones en la señal de salida, el controlador no realiza ninguna acción, pero si la señal de salida se aparta del valor establecido, el controlador recibe la señal de error del comparador y manda una orden al actuador para corregir la desviación.
  •  El actuador actúa sobre la máquina o proceso modificando su funcionamiento, según las órdenes del controlador. Cuando se detecta un error en la salida del sistema, el actuador recibe y ejecuta las órdenes para llevar el proceso al funcionamiento adecuado.

El sensor y el comparador han de tener una respuesta rápida, de forma que el tiempo transcurrido desde que se detecta un cambio hasta que se actúa en consecuencia sea el mínimo posible.

martes, 26 de junio de 2012

Tipos de sistemas de control

Dentro de los sistemas de control, podemos encontrar varios tipos.

  • Sistema en lazo abierto: Son aquellos que no tienen en cuenta el estado del dispositivo de salida.
  • En lazo cerrado: Son aquellos sistemas de control que tiene en cuenta el estado de salida, es decir, que toman información del estado de entrada y de salida (los compara) para determinar o no su auto alimentación y la repetición del circuito. Como por ejemplo un termostato que se activa a cierta temperatura y solo se desactiva al alcanzar otra temperatura superior o inferior. Toda esta información es captada por los receptores o sensores que indican cuando ha de re alimentarse el sistema de control.
  • Sistemas cotidianos: Son aquellos que no tiene en cuenta ni el estado de salida ni el de entrada, su actuación se basa en un ciclo cerrado aunque se repite cada vez que entra en funcionamiento, como la cisterna de un sanitario. Cuando tiramos del tirador de la cisterna, en su interior un émbolo hace que el tapón regulador del agua se levante y permita salir al agua. Después, vuelve a llenarse y la boya sube hasta que llegue a su tope  y el tapón impida la entrada de más agua. Es un proceso cíclico que se repite sin tener en cuenta ningún estado.

lunes, 25 de junio de 2012

Sensores


Un sensor es un dispositivo que recibe o responde estímulos como la luz, la temperatura, el nivel de radiación, presión, etc., usualmente envia una señal a un observador o a un instrumento de medición o de control.

Principalmente hay 3 tipos de sensores, sensores de temperatura, sensores de posición y sensores basados en la variación de fuerza y presión.

Sensores de temperatura

Los sensores de temperatura se basan en los diferentes fenómenos fiscos que dependen de la variación de temperatura: la dilatación de metales, el cambio de resistencia eléctrica o la emisión de radiación infrarroja.

Existen 3 tipos de sensores de temperatura, los sensores basados en la dilatación, los sensores basados de la resistencia eléctrica y los sensores sensibles a la radiación infrarroja.

   Sensores basados en la dilatación

Los cuerpos experimentan un aumento de tamaño con la temperatura. Este fenómeno se ha utilizado tradicionalmente para medir la temperatura mediante termómetros de mercurio.
También se basan en este hecho las laminas bimetálicas utilizadas para controlar la temperatura de las planchas ay los secadores de pelo. El mecanismo consiste en dos laminas metálicas unidas entre si.

Termómetro de mercurio

Sensores basados en la variación de la resistencia eléctrica

Pueden ser:
-        Termorresistencias: se basan en la variación de resistencia que experimentn los metales en función de la temperatura.
Termorresistencia PT-100

-        Termistores: se basan en la variación de la resistencia de un semiconductor en función de la temperatura. Existen dos tipos:

a)      Termistores PTC: su resistencia aumenta con la temperatura
b)      Termistores NTC: su resistencia disminuye al aumentar la temperatura

Termistor

-        Termopares: están formados por dos metales diferentes; en el punto de unión de los mismos se genera un voltaje proporcional a la temperatura que deseamos medir.

Termómetro como termopar

 Sensores sensibles a la radiación infrarroja

  Como todos los cuerpos emiten radiación infrarroja, con los sensores infrarrojos se puede medir  su  temperatura sin estar en contacto directo con los cuerpos.

  Sensores de posición

Con estos sensores se puede conocer la posición de un objeto.
Pueden ser interruptores mecánicos, interruptores de proximidad magnéticos y sensores de posición  ópticos.

Interruptores mecánicos

Se produce la detención del objeto por contacto de este con el interruptor.

Interruptores de proximidad magnéticos

Están formados por dos láminas metálicas imantadas que modifican su posición cuando aproximamos un imán y se usan para determinar la posición de objetos.

Sensores de posición ópticos

La detección de objetos se basa en emitir un rayo de luz y comprobar si alacnza al receptor. Tipos:

  •  LDR: resistencias que modifican su valor en función de la intensidad luminosa que incide sobre ellas.
 
  • Fotodiodos y fototransistores: se activan mediante la luz.
Fotodiodo
Fototransistor
 
Sensores basados en la variación de fuerza y presión

Galgas extensiométricas 

Están formadas por una fina lámina metálica depositada sobre un material flexible. Cuando se deforma, se produce una variación de la resistencia de la misma proporcional a la deformación producida por el peso del objeto.

Otras formas de medir la presión

Un tipo de sensor muy utilizado es el tipo Bourdon, en cuyo interior hay un tubo flexible que modifica su posición en función de la presión de entrada.
Sensor tipo Borudon
Otros sensores

De humedad: están formados por dos láminas metálicas muy próximas cuya resistencia varía con la humedad
 
De gases o humos: capaces de detectar la presencia de gases.
 
De sonido: se basan en la modificación de la capacidad debido al movimiento de un diagrama producido por las ondas de sonido o en el efecto piezoeléctrico.
 
Parámetros biológicos: se usan películas sensibles a los rayos X, ondas luminosas que varían sus parámetros en función de la composición de una sustancia, biosensores, etc.