MARCO TEÓRICO: La automatización es un sistema donde se trasfieren tareas de producción, realizadas habitualmente por operadores humanos a un conjunto de elementos tecnológicos. Un sistema automatizado consta de dos partes principales: -
Parte de Mando Parte Operativa
La Parte Operativa es la parte que actúa directamente sobre la máquina. Son los elementos que hacen que la máquina se mueva y realice la operación deseada. Los elementos que forman la parte operativa son los accionadores de las máquinas como motores, cilindros, compresores. y los captadores como fotodiodos. La Parte de Mando: suele ser un autómata programable (tecnología programada), aunque hasta hace bien poco se utilizaban relés electromagnéticos, tarjetas electrónicas o módulos lógicos neumáticos (tecnología cableada). En un sistema de fabricación automatizado el autómata programable está en el centro del sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes de sistema automatizado. Control Automático El principio de todo sistema de control automático es la aplicación del concepto de realimentación o feedback (medición tomada desde el proceso que entrega información del estado actual de la variable que se desea controlar) cuya característica especial es la de mantener al controlador central informado del estado de las variables para generar acciones correctivas cuando así sea necesario. Este mismo principio se aplica en campos tan diversos como el control de procesos químicos, control de hornos en la fabricación del acero, control de máquinas herramientas, control de variables a nivel médico e incluso en el control de trayectoria de un proyectil militar. En todo sistema automatizado existe un control de procesos, para ello definimos proceso: Proceso: Desde el punto de vista de producción, se conoce generalmente como un lugar donde materia o energía son tratados para dar como resultado un producto deseado o establecido. Desde el punto de vista de control: un proceso es un bloque que se identifica porque tiene una o más variables de salida de las cuales es importante conocer o mantener sus valores. (Sánchez, 2003) Existen dos tipos de procesos a lazo abierto o a lazo cerrado: Lazo abierto: El control a lazo abierto no realimenta la información del proceso al controlador. Un ejemplo familiar es la lavadora, la cual está programada para realizar una serie de operaciones necesarias en el lavado. Opera a través de un programa y como no tiene información respecto a la condición del lavado, detiene su operación al terminar el
ciclo. Sólo después de terminar pueden encontrarse condiciones no satisfactorias e iniciar la acción correctora que se considere oportuna. El control en lazo abierto, como tal, se encuentra pocas veces en los procesos industriales. Como ejemplo se tiene las válvulas automáticas actuadas manualmente o las válvulas motorizadas mandadas a distancia, pero sin ningún sistema de realimentación al sistema de control. La posición de estas válvulas las fija el operador. (Sánchez, 2003) Lazo cerrado: En este caso la información de la variable controlada de proceso se capta por medio de un sistema de mediación adecuado y se utiliza como entrada al controlador. Un dispositivo detector de error compara esta señal de entrada con otra referencia que representa la condición deseada, y cualquier diferencia hace que el controlador genere una señal de salida para corregir el error. La señal del controlador se aplica al elemento final de control, el cual manipula una entrada al proceso en la dirección adecuada para que la variable controlada retorne a la condición deseada. Este circuito cerrado proporciona un esfuerzo continuo para mantener la variable controlada en a posición de referencia o punto de consigna. (Sánchez, 2003)
Fig. 1: Diagrama de Bloques de un Proceso a Lazo Cerrado
INTRODUCCIÓN: El objetivo de un proceso industrial es la de conseguir un producto final con sus respectivas características como tamaño, calidad y cantidad por medio un sistema de control automático (un sistema automatizado donde tenga poca intervención de una persona), donde la misión del sistema del control será de corregir todo desviación con respecto a las medidas ya establecidas o preferencias del controlador, tales variables pueden ser peso, cantidad o volumen de tal producto producido. El sistema de control permite una operación más fiable, ya que permite que la variable sea lo más exacta y precisa al valor requerido. Donde se requiere un proceso de lazo cerrado porque tiene una constante revisión en el tiempo por ello es que tomamos el término retroalimentación, porque como se mencionó tienes una revisión constante.
DESARROLLO: En un sistema de control automático donde se presenta un proceso a lazo cerrado en empieza con el valor que queremos Csp medida de voltaje, ya que es más factible trabajar con medidas eléctricas tales como el volteje, como se muestra en la figura 1. y lo compara con el valor que tiene el sistema Cm(t), posteriormente realiza una diferencia entre el valor deseado y el que se tiene. A este resultado le llamamos error e(t), este valor ingresa al controlador donde manda orden hacia el actuador que es el encargado de transformar el sistema eléctrico en el sistema de la variable, por lo general un sistema mecánico. Aquí se encuentran los microprocesadores, chips, y el sistema mecánico del proceso. Este actuador está conectado al ECF (Elemento de control Final) el cual se encarga de variar el valor del sistema, el cual el objetivo es llegar al valor requerido. Todo este proceso se da gracias al sensor, ya que este es el encargado de estar constantemente mandado información sobre el proceso realizado, pero los sensores por lo general son pequeños y manejan corrientes pequeñas que a su vez está conectado a un transmisor el cual amplifica la información y envía una señal estándar. El objetivo de este es que el valor del error sea cero. ANÁLISIS DE RESULTADOS: El control automático se enfoca al control de un sistema de procesos donde se tiene poca intervención de un usuario al que conocemos como controlador, al control de este sistema automatizado se le conoce como control a lazo cerrado, por lo que tiene una constante retroalimentación de la variable todo esto para llegar a un valor requerido o deseado pasando por diferentes elementos tanto electrónicos, eléctricos y mecánicos. Todo esto para evitar desviaciones en el valor requerido, usando todo este sistema con un lenguaje electrónico digital en su mayoría, ya que en los sistemas actuales se usan microprocesadores que tiene un lenguaje binario.
Referencias Sánchez, J. (2003). Control Avanzado de Procesos. Madrid, España: Ediciones Díaz de Santos.