Estructura y componentes de un sistema automatizado

Sistema de control de lazo abierto: Es aquel sistema en que solo actúa el proceso sobre la señal de entrada y da como resultado una señal de salida independiente. Estos sistemas se caracterizan por:
Sencillos y de fácil conceptos.
Nada asegura su estabilidad ante una perturbación.
La salida no se compara con la entrada.
Es afectado por las perturbaciones.
La precisión depende de la previa calibración del sistema.

ELEMENTOS BÁSICOS
1. Elemento de control: Este elemento determina qué acción se va a tomar dada una entrada al sistema de control.
2. Elemento de corrección: Este elemento responde a la entrada que viene del elemento de control e inicia la acción para producir el cambio en la variable controlada al valor requerido.
3. Proceso: El proceso o planta en el sistema en el que se va a controlar la variable.

sistema de contol de lazo cerrado:Los sistemas de control realimentados se denominan también sistemas de control de lazo cerrado. En la práctica, los términos control realimentado y control en lazo cerrado se usan indistintamente.
En un sistema de control en lazo cerrado, se alimenta al controlador la señal de error de actuación, que es la diferencia entre la señal de entrada y la salida de realimentación (que puede ser la señal de salida misma o una función de la señal de salida y sus derivadas o/y integrales) a fin de reducir el error y llevar la salida del sistema a un valor conveniente. El término control en lazo cerrado siempre implica el uso de una acción de control realimentando para reducir el error del sistema.

ELEMENTOS BÁSICOS
1. Elemento de comparación: Este elemento compara el valor requerido o de referencia de la variable por controlar con el valor medido de lo que se obtiene a la salida, y produce una señal de error la cual indica la diferencia del valor obtenido a la salida y el valor requerido.
2. Elemento de control: Este elemento decide que acción tomar cuando se recibe una señal de error.
3. Elemento de corrección: Este elemento se utiliza para producir un cambio en el proceso al eliminar el error.
4. Elemento de proceso: El proceso o planta, es el sistema dónde se va a controlar la variable.
5. Elemento de medición: Este elemento produce una señal relacionada con la condición de la variable controlada, y proporciona la señal de realimentación al elemento de comparación para determinar si hay o no error.

sis¿temas de control manual:
Controles manuales de encendido y apagado

Los sistemas de control manual presentan máximos beneficios si se supervisan las cargas que contribuyen de manera representativa en la demanda máxima a través de instrumentos de medición con el objeto de tener bases para poder establecer programas de operación y desconexión de dichas cargas.

Una variedad de dispositivos simples y de bajo costo, que usualmente controlan sólo una carga, se pueden clasificar dentro de esta categoría.

? Controles de tiempo, los tipos mecánicos y más recientemente los tipos electrónicos, controlan el encendido y apagado de equipo específico a tiempos preestablecidos durante un día o semana.
? Interlocks y relevadores, pueden conectarse al cableado del equipo auxiliar de un equipo primario de manera que, por ejemplo, cuando se apaga una máquina de proceso, su ventilador, o iluminación o flujo de agua se suspende automáticamente.
? Relevadores de fotocelda, empleados especialmente para sistemas de iluminación para encender en la oscuridad y apagar cuando la iluminación natural sea adecuada.
? Equipo termostático, que puede tener diferentes puntos de referencia para ciertos períodos del día o de la noche, y pueden reducir el empleo de los equipos de calefacción o refrigeración.
? Sensores infrarrojos de presencia, que perciben la presencia o ausencia humana y pueden apagar o encender la iluminación de un área o algún equipo.

El control de los equipos, también puede realizarse con los propios sistemas de arranque/paro, es decir no se requiere hacer una inversión económica, puesto que los equipos cuentan ya con este tipo de controles, por lo que la secuencia de arranque y paro sea realizada por el propio personal que opera los equipos.

El uso de este tipo de controles generan incertidumbres en los beneficios ya que no se cuenta con monitoreos de la demanda.

Un sistema automático de control : es un conjunto de componentes físicos conectados o
relacionados entre sí, de manera que regulen o dirijan su actuación por sí mismos, es decir sin
intervención de agentes exteriores (incluido el factor humano), corrigiendo además los posibles
errores que se presenten en su funcionamiento.
Actualmente, cualquier mecanismo, sistema o planta industrial presenta una parte
actuadora, que corresponde al sistema físico que realiza la acción, y otra parte de mando o
control, que genera las órdenes necesarias para que esa acción se lleve o no a cabo.
Para explicar el fundamento de un sistema de control se puede utilizar como ejemplo un
tirador de arco. El tirador mira a la diana, apunta y dispara. Si el punto de impacto resulta bajo,
en el próximo intento levantará más el arco; si la flecha va alta, en la siguiente tirada bajará
algo más el arco; y así sucesivamente, hasta que consiga la diana. El tirador sería el elemento
de mando (da las órdenes de subir o bajar el brazo) y su brazo el elemento actuador.
En el ejemplo expuesto se observa que el objetivo se asegura mediante el método de prueba y
error. Lógicamente los sistemas de control, al ser realizados por ordenadores o por otros
medios analógicos, son más rápidos que en el caso del tirador.
Se puede mejorar el modelo sustituyendo el tirador por un soldado con un arma láser,
que está continuamente disparando. El soldado es el elemento de mando en el sistema, y la
mano con la que se sostiene el arma el elemento actuador.
En Automática se sustituye la presencia del ser humano por un mecanismo, circuito
eléctrico circuito electrónico o, más modernamente por un ordenador. El sistema de control
será, en este caso automático.
Un ejemplo sencillo de sistema automático lo constituye el control de temperatura de una
habitación por medio de un termostato, en el que se programa una temperatura de referencia
que se considera idónea. Si en un instante determinado la temperatura del recinto es inferior a
la deseada, se producirá calor, lo que incrementará la temperatura hasta el valor programado,
momento en que la calefacción se desconecta de manera automática.
Necesidad y aplicaciones de los sistemas automáticos de control
En la actualidad los sistemas automáticos juegan un gran papel en muchos campos,
mejorando nuestra calidad de vida:
- En los procesos industriales:
- Aumentando las cantidades y mejorando la calidad del producto, gracias a la producción
en serie y a las cadenas de montaje.
- Reduciendo los costes de producción.
- Fabricando artículos que no se pueden obtener por otros medios.
- En los hogares: Mejorando la calidad de vida. Podríamos citar desde una lavadora hasta un
control inteligente de edificios (domótica).
- Para los avances científicos: Un claro ejemplo lo constituyen las misiones espaciales.
- Para los avances tecnológicos: por ejemplo en automoción es de todos conocidos los
limpiaparabrisas inteligentes, etc.
Como se puede observar las aplicaciones son innumerables. De esta manera surge toda una
teoría, La Regulación Automática, dedicada al estudio de los sistemas automáticos de control.