Sistemas automaticos y de control
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Sistemas automaticos y de control Sistemas automaticos y de control Presentation Transcript

  • SISTEMAS AUTOMÁTICOS Y DE CONTROL
    DaniSanchez
    AyyoubMarroun
  • 1- Introducción
    2- Sistemas de lazo abierto / cerrado
    2.1- Función de transferencia
    3- Componentes de sistemas de control
    4- Controladores
    4.1 – Control proporcional
    4.2 – Control integral
    4.3 – Control derivativo
    4.4 – Control PID
    5- Transductores
    6- Generadores de consigna, comparadores y actuadores
    7- El Autómata programable o PLC
    8- Web
    ÍNDICE
  • 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 (o con intervención humana mínima), corrigiendo además los posibles errores que se presenten en su funcionamiento.
    Introducción
  • Analógicos
    Trabajan con señales de tipo continuo
    Digitales
    Trabajan con señales binarias
    Híbridos analogico-digitales
    Trabajan con señales analógicas y digitales a la vez
    Sistemas
  • Lazo abierto: cuando la salida para ser controlada, no se compara con el valor de la señal de entrada o señal de referencia.
    Lazo cerrado: cuando la salida para ser controlada, se compara con la señal de referencia. La señal de salida que es llevada junto a la señal de entrada, para ser comparada, se denomina señal de feedback o de retroalimentación.
    Sistemas de control de lazo abierto y lazo cerrado
  • Se caracterizan porque, una vez hechas las actividades, ejecutan un proceso durante un tiempo fijado, independientemente del resultado obtenido, el cual no es comprobado.
    Lazo abierto
  • En ocasiones queremos que la señal a controlar alcance un valor determinado, para ello el sistema tiene que medir continuamente dicha señal para alcanzar ese valor deseado. En este caso el sistema es realimentado, y hablamos de un sistema automático de lazo cerrado.
    Lazo cerrado
  • Es la expresión matemática que, en un bloque, relaciona la variable de salida con la variable de entrada.
    La función de transferencia
  • Dispositivo de entrada de ordenes: son los que permiten al operador la entrada de datos y ordenes al sistema.
    Los elementos binarios: los que permiten la entrada de ordenes de tipo simultaneidad
    Los elementos numéricos y alfanuméricos: permiten la entrada de números y letras.
    Componentes del sistema de control
  • Dispositivo de entrada de información: son constituidos básicamente por sensores
    Componentes del sistema de control
  • Controlador: constituye el sistema de tratamiento de la información del proceso, i establece la manera de cómo se tienen que combinar las entradas de información
    Componentes del sistema de control
  • Dispositivos de salida de información: Son los que se comunican con el operador
    Componentes del sistema de control
  • Actuadores y pre actuadores: encarrgados de operar sobre el proceso, y a veces no van directamente conectados al controlador i requieren pre actuadores
    Componentes del sistema de control
  • El controlador es un elemento fundamental del bucle de control, ya que determina el comportamiento del bucle condicionando la reacción del elemento actuador ante una desviación de la variable regulada respecto a la de control. Se divide en:
    Acción proporcional
    Acción integral
    Acción derivativa
    Controladores
  • Acelera la respuesta del proceso controlado
    Produce un offset (excepto integradores puros)
    P: acción del control
    e(t): señal de error
    Kp: constante proporcional
    Controlador de accion proporcional
  • Elimina todo offset
    Eleva las desviaciones máximas
    Produce respuestas arrastradas y largas oscilaciones
    El aumento de Kc aumenta acelera la respuesta pero produce más oscilaciones y puede llegar a desestabilizar el sistema
    Isal
    Controlador integral
  • Anticipa el error y actúa en función del error que iría a ocurrir
    Estabiliza la respuesta de bucle cerrado
    Controlador derivativo
  • Son los controladores mas comerciales.
    Su objetivo es tener todas las ventajas de los otros 3 y superar sus deficiencias.
    Controladores PID
  • Son dispositivos que transforman una magnitud física en otra magnitud física
    Transductores
  • Estructura:
    Elemento sensor: Magnitud física a magnitud eléctrica o magnética
    Bloc de tratamiento de señal: filtrar, pre amplificar…, (función adapta)
    Etapa de salida: Amplificadores, relés, transmisores, etc. Todos aquellos circuitos que adaptan la señal a la necesidad.
    Transductores
  • Clasificación de transductores
    Activos: generan directamente la señal
    Pasivos: necesitan alimentación externa para captar la señal
    Clasificación según como codificar la magnitud
    Analógicos
    Digitales
    Todo o nada
    Transductores
  • Un comparador, también llamado detector de error, es un dispositivo encargado de comparar el valor de referencia con un valor de medida de salida, mediante un trasductor de realimentación.
    Generadores de consigna, comparadores y actuadores
  • Un ACTUADOR es un dispositivo inherentemente mecánico cuya función es proporcionar fuerza para mover o “actuar” otro dispositivo mecánico. La fuerza que provoca el actuador proviene de tres fuentes posibles: Presión neumática, presión hidráulica, y fuerza motriz eléctrica
    Dependiendo de el origen de la fuerza el actuador se denomina “neumático”, “hidráulico” o “eléctrico”.
    Generadores de consigna, comparadores y actuadores
  • Se le llama visualizador al aparato que permite ver y mostrar información de ciertos aparatos electrónicos como la caja registradora, una calculadora..
    Visualizadores
  • Es una maquina diseñada para hacer en tiempo real y en ambiente industrial, automatismos combinacionales y secuenciales, y pensada para ser programada por personal no informático.
    El autómata programable o PLC
  • Ventajas
    Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar la red de conexión ni añadir dispositivos
    Espacio de ocupación reducido
    Mano de obra mas económica
    Reducción del tiempo de instalación
    Comandar distintas maquinas con un autómata
    Reducción del coste de mantenimiento
    El autómata programable
  • Inconvenientes
    Necesidad de disponer de personal con un cierto grado de especialización para programarlo y hacer mantenimiento posterior
    Su precio inicial puede ser un inconveniente, ya que podría ser mas elevado que otras opciones tecnológicas
    El autómata programable
  • Estructura
    El autómata programable
  • Unidad de control
    Tiene la función de consultar el estado de las entradas y ejecutar las instrucciones del programa que se envían a las salidas o al proceso
    El microprocesador es el elemento principal de la CPU
    La ejecución tiene un ciclo llamado scan
    Lectura de entradas
    Ejecución de programa
    Copia de tabla de imágenes de salida
    Inicio de un nuevo ciclo
    El autómata programable
  • Memoria
    Existen varios tipos de memorias:
    RAM.  Memoria de lectura y escritura.
    ROM.  Memoria de solo lectura, no reprogramable.
    EPRON.  Memoria de solo lectura, reprogramables con borrado por ultravioletas.
    EEPRON.  Memoria de solo lectura, alterables por medios eléctricos.  
    El autómata programable
  • Elementos de entrada y salida
    Son los que permiten la comunicación de el autómata con el proceso que esta controlado y con el usuario
    Entradas
    Digitales, de CC 24 o 48 V
    Digitales, de CA 110 a 220 V
    Salidas
    Tipo todo o nada, por relé
    Tipo todo o nada, por triaca a 220 V máx.
    Tipo todo o nada, de colector abierto para 24-48 V CC
    Analógicas, de 0-10 V o 4-20 mA
    El autómata programable