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Seminario i variables controladas y variables incontroladas

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UNIDAD 1 ICI GRUPO ERP

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Seminario i variables controladas y variables incontroladas

  1. 1. Universidad de Oriente Núcleo de Monagas Departamento de Ingeniería de Sistemas Curso Especial de Grado - Área: ACPI Instrumentación y Control Industrial Variables controladas y variables incontroladas Unidad I: Conceptos Básicos de Control Profesor: Bachilleres: Ing. Edgar Goncalves Pinto O. Rosmar R. C.I 20.404.889 Rodríguez O. Mario A. C.I 19875930 Equipo ERP Maturín, enero 2016
  2. 2. ÍNDICE Introducción Marco Teórico Discusión Conclusiones Bibliografía Pág. 2. Pág. 2. Pág. 6. Pág. 8. Pág. 9.
  3. 3. INTRODUCCIÓN La sistematización de los procesos en las industrias a lo largo de la historia a crecido exponencialmente con la premisa de aumentar la productividad de las mismas y por consiguiente su rentabilidad. A pesar que la resistencia al cambio es uno de los factores por lo cual algunos sectores aún no se deciden por sistematizar y automatizar sus procesos cada día son más las empresas que se enrumban hacia el proceso de automatización de sus procesos industriales. La necesidad de controlar y supervisar las operaciones y los procesos industriales ha sido tal que los estudios en este ámbito se han agudizado en tal manera que se han insertados nuevos paradigmas en la sociedad con referencia a ello, la iniciación en el mundo de la automatización industrial busca adaptar esos paradigmas y asimilarlos de manera tal que se conviertan en uno con la empresa logrando así desarrollarse y llegar a otro nivel en lo que al mundo de las industria se refiere. Existen muchas variabilidades que a veces están expuestas a parámetros que son incontrolables sin embargo y contando con esa premisa existen técnicas capaces de abordar las mismas y que de alguna manera u otra buscan accionar la resolución de los problemas que puedan presentarse en las distintas fases de los procesos automatizables para controlar los detalles o dichas variabilidades a lo largo del sistema. En la presente investigación de podrán denotar aspectos relacionados con los sistemas de control y las variabilidades que afectan en ellos desde el punto de vista de dependencia como de influencia en función de los procesos de control que se pueden llevar a cabo, como se desglosan los sistemas de control de una manera resumida y como intervienen de una manera u otra esas variabilidades en el proceso de control.
  4. 4. 2 MARCO TEÓRICO Sistema de control: Un sistema de control es un conjunto de dispositivos encargados de administrar, ordenar, dirigir o regular el comportamiento de otro sistema, con el fin de reducir las probabilidades de fallo y obtener los resultados deseados. Por lo general, se usan sistemas de control industrial en procesos de producción industriales para controlar equipos o máquinas. Existen dos clases comunes de sistemas de control, sistemas de lazo abierto y sistemas de lazo cerrado. En los sistemas de control de lazo abierto la salida se genera dependiendo de la entrada; mientras que en los sistemas de lazo cerrado la salida depende de las consideraciones y correcciones realizadas por la retroalimentación. Un sistema de lazo cerrado es llamado también sistema de control con realimentación. Los sistemas de control más modernos en ingeniería automatizan procesos sobre la base de muchos parámetros y reciben el nombre de controladores de automatización programables (PAC). La instrumentación y control de procesos es una especialidad de la ingeniería que combina, a su vez, distintas ramas, entre las que destacan: sistemas de control, automatización, electrónica e informática. Su principal aplicación y propósito es el análisis, diseño y automatización de procesos de manufactura de la mayor parte de las áreas industriales. Los sistemas de control deben conseguir los siguientes objetivos: 1. Ser estables y robustos frente a perturbaciones y errores en los modelos. 2. Ser eficiente según un criterio preestablecido evitando comportamientos bruscos e irreales. Para logar tales objetivos hay que manipular las variables del sistema y así poder obtener una respuesta controlada y acorde a la necesidad o fines del diseño experimental bajo estudio. Una variable es cualquier elemento que posee características dinámicas, estáticas, química y físicas bajo ciertas condiciones, que constantemente se pueden medir (rasgo, atributo, dimensión, propiedad, etc.) capaz de adoptar más de un valor o magnitud y se pueden definir como todo aquello que vamos a medir, controlar y estudiar.
  5. 5. 3 Variable Controlada. Es el parámetro más importante en un proceso de control, debido a que debe mantenerse estable (sin cambios), pues su variación alteraría las condiciones requeridas en el sistema, su monitoreo a través de un sensor es una condición importante para dar inicio al control. Las variables controladas son las variables que se mantienen constantes de manera que no afectan indebidamente la forma en que la variable independiente afecta a la variable dependiente, estas dentro del bucle de control es captada por el transmisor para originar una señal de retroalimentación y comúnmente son conocidas o consideradas las salidas del sistema Ejemplo: Sí, con el estudio de la pérdida de peso como un ejemplo, una variable controlada podría ser el número de comidas consumidas por los participantes del estudio. La frecuencia con la que los participantes del estudio comen podría afectar la forma en que su cuerpo almacena la grasa, es por eso por lo que debe ser controlada o de lo contrario cambiará la forma como el número de calorías ingeridas afecta el peso de los participantes del estudio. Variables Incontroladas o manipulada (Extrañas). Son todas aquellas variables que el investigador no controla directamente, pero que pueden influir en el resultado de su investigación. Deben ser controladas, hasta donde sea posible, para asegurar de que los resultados se deben al manejo que el investigador hace de la variable independiente, más no a variables extrañas, no controladas. Esto se puede hacer con más facilidad bajo una investigación experimental, como dentro de un ambiente controlado, tipo laboratorio. En una investigación cuasi-experimental con sujetos como personas, se hace un poco más difícil. De acuerdo a las relaciones jerárquicas las variables extrañas o incontroladas sin ser el motivo de la investigación afectan o potencialmente pueden afectar la relación de las variables de interés. Afectan bien sea en forma directa o indirecta los valores de variables dependientes. Asimismo pueden transformarse, en cierto sentido, en variables independientes. Tal transformación puede darse por ser variables que han debido ser controladas pero no lo han sido ya sea por desconocer su efecto potencial o por dificultades que entrañan su medición o control. Estas típicas variables extrañas provocan una relación espuria entre variables, causando confusión en la lectura de las salidas. Potencialmente siempre están presentes aunque no se les identifique. Ejemplo: “Un ejemplo de cómo una variable no controlada puede alterar los resultados de un experimento es cuando una persona se enoja, se pone un fuerte dolor de cabeza. Sería fácil afirmar que sus dolores de cabeza son el resultado de su ira hasta que se tiene en cuenta el hecho de que él bebe más bebidas que contienen cafeína y duerme menos de seis horas por noche en promedio cuando está enojado. Estas variables de confusión alterar la relación
  6. 6. 4 entre la ira y los dolores de cabeza, porque no tenemos forma de determinar cuál de las tres variables causar el dolor en su cabeza”. Cuando la variable no controlada se somete a técnicas de control pasan a ser variables controladas. Algunos métodos para realizar este control son los siguientes:  Eliminación: Cuando se sabe que existe una variable extraña que puede alterar los resultados de la investigación, se puede controlar mediante la eliminación.  Constancia de condiciones: Si, por ejemplo, en un estudio experimental se desea estudiar dos o más grupos de sujetos o muestras, éstos se deben someter exactamente a las mismas condiciones, tanto físicas como dé lugar, manteniendo, de esta manera, constante las circunstancias bajo las cuales se investiga.  Balance: Cuando se sabe que una variable extraña puede influir de manera definitiva en el estudio y no se puede eliminar, ni igualar las condiciones de los grupos o muestras, se recurre al balanceo. Este mecanismo distribuye en forma equitativa la presencia de la variable extraña entre los grupos.  Contrabalanceo: En algunas investigaciones se pide a los sujetos o la muestra que respondan varias veces a un mismo estímulo o a varios estímulos diferentes. Esta serie de respuestas puede provocar en los mismos dos reacciones: por un lado, fatiga, porque los sujetos se cansan de estar respondiendo; por otro lado, aprendizaje, ya que después de presentar 2 o 3 veces el mismo estímulo el sujeto ya sabe cómo responder. Para evitar estos problemas, los grupos se pueden subdividir en subgrupos para que los efectos de la fatiga y/o aprendizaje queden anulados.  Aleatorización: Este método de control es uno de los más sencillos y más utilizados en ciencias sociales, sobre todo cuando se llevan a cabo estudios experimentales. Se parte del postulado de que si la selección y distribución de sujetos en grupos de control fue hecha al azar, se puede inferir que las variables extrañas, desconocidas por el investigador, se habrán repartido también al azar en ambos grupos, y así quedarán igualadas. De igual modo puede pasar en algunos experimentos en las ciencias biológicas. ejemplo, si tenemos una investigación para ver la influencia de un método de enseñanza sobre el aprendizaje y no podemos medir la inteligencia de los alumnos, como esta es una variable que tiene influencia sobre el aprendizaje, la controlamos eligiendo al azar los niños que tomarán parte en el estudio, de tal modo que en los distintos grupos que formemos las aptitudes intelectuales de los distintos alumnos se compensen unas con otras.
  7. 7. 5 La variable independiente Es aquella propiedad, cualidad o característica de una realidad, evento o fenómeno, que tiene la capacidad para influir, incidir o afectar a otras variables. Se llama independiente, porque esta variable no depende de otros factores para estar presente en esa realidad en estudio. Algunos ejemplos de variables independientes son; el sexo, la raza, la edad, entre otros. Veamos un ejemplo de hipótesis donde está presente la variable independiente: “Los niños que hacen tres años de educación preescolar, aprenden a leer mas rápido en primer grado.” En este caso la variable independiente es “hacen tres años de educación preescolar.” Porque para que los niños de primer grado aprendan a leer más rápido, depende de que hagan tres años de educación preescolar. La variable dependiente Es aquella característica, propiedad o cualidad de una realidad o evento que estamos investigando. Es el objeto de estudio, sobre la cual se centra la investigación en general. También la variable independiente es manipulada por el investigador, porque el investigador el puede variar los factores para determinar el comportamiento de la variable. Por ejemplo: “Los niños que hacen tres años de educación preescolar, aprenden a leer mas rápido en primer grado”.
  8. 8. 6 DISCUSIÓN La automatización industrial a lo largo de la historia ha logrado introducirse en el mercado de una manera significativa y acentuada debido a que es el factor número uno de diferenciación en términos de calidad y rentabilidad entre las empresas que componen el sector industrial. Hoy en día los sistemas de control han marcado pauta en lo que el plano industrial se refiere, de la mano de la supervisión y control trabajan en pro a él buen funcionamiento y análisis detallado de los procesos en las industrias en diferentes índoles, un sistema de control no es más que un compendio de partes que conglomeran un todo y permiten de una manera u otra controlar , erradicar y trabajar en función a una acción en específico un proceso definido y especifico, estos pueden ser sistemas abiertos o cerrados. Los sistemas de control abiertos son aquellos que partiendo de una entrada realizan un proceso para llegar a una salida en específico sin poder tener a ciencia cierta un conocimiento de cómo se comporta esa salida en función a la entrada que se está ejerciendo, es decir son sistemas de control un poco rígidos y que por lo general se aplican para aseveraciones y peculiaridades muy básicas. Por otro lado están los sistemas de control cerrados los cuales ofrecen lo mismo que un sistema abierto pero agregando dos (2) factores nuevos esenciales que son los sensores que permiten la captar la salida del sistema y analizarla y la retroalimentación la cual recibe el parámetro del sensor para poder compararlo con la entrada y lograr asi poder llevar a cabo un proceso de ajuste para lograr la salida deseada. Para poder llevar a cabo esa ciertas acciones en el proceso de control es importante entender ciertos términos relacionados al ciclo del mismo, un sistema de control en lazo cerrado está compuesto de varios entes o partes que lo engloban como tal y lo hacen catalogarse como un sistema, principalmente se tiene la entrada que no es más que el valor inicial que se le está dando al sistema como introducción, seguidamente se encuentra el controlador o comparador que es o será el encargado de medir y diferenciar la señal que recibe el sistema con la que está emitiendo para lograr así saber el grado de error que esta posee para un futuro ajuste, luego se encuentra el actuador que no es más que los elementos o entidades encargados de regular o participar directamente con el proceso , luego se evidencia como tal el proceso que no es más que la acción sujeta a control en todo el sistema y por ende el sistema como tal, seguidamente se produce a través de ese proceso una salida en específico que por consiguiente deberá pasar a la siguiente etapa que es ser captada por un sensor que será capaz de detectarla analizarla y llevarla directamente al controlador o comparador para su diferenciación y análisis logrando así culminar con el proceso de lazo cerrado llevando a cabo lo que se conoce como retroalimentación. Existen muchos parámetros que pueden afectar la salida del sistema y el proceso como tal del mismo estos parámetros algunos pueden ser controlados y otros no, por lo general son variantes y existen algunos que pueden corregirse pero otros que no. Dentro de esos parámetros se encuentra lo que se cataloga como variables controladas y no controladas , las variables controladas son aquellas que de alguna manera u otra son controladas a través del proceso de control y que son de vital importancia para que el sistema lleve a cabo el proceso en feliz término y se obtenga la salida deseada, en función a eso se asevera que cualquier cambio brusco de la misma puede afectar de manera significativa el proceso en función para la cual ella está trabajando estas variables son medidas a través de sensores y
  9. 9. 7 por lo general están expuestas a la reutilización continua de sus registros, las variables controladas pueden ser por ejemplo temperatura, presión, humedad, caudal ,etc. Por otro lado se tiene lo que se conoce como variables extrañas o no controladas que no son más que aquellas que son difíciles de contemplar y tratar en un sistema de control pues por lo general actúan de manera indirecta al sistema pero provocan cambios severos en el logrando así que en un futuro incidan diferencias significativas en la salida del mismo, se podría decir que son herramientas que sirven para controlar la variable controlada o directa en el proceso como tal y ayudan así a modificar la salida que se desea, por lo general este tipo de variabilidades se expresan en términos que en su principio son intangibles y aseveraciones que son difíciles de prever, por ejemplo en una empresa de producción de juguetes una de las variables que pueden catalogadas como no controladas son los factores políticos y económicos en donde se ve inmerso la empresa como tal y como afectan ellos en la empresa. La variable no controlada o también llamada en algunos casos variable manipulada son un compendio de parámetros que pueden ser de alguna manera u otra modificados mediante técnicas específicas para poder llegar así al control de la misma buscando que esta pueda modificar la variable controlada como tal y mejorar la salida del sistema, dentro de ese compendio o conjunto de técnicas se encuentra la eliminación que no es más que la acción de erradicar un ente que puede alterar los resultados de la salida del sistema, otra técnica muy efectiva es la constancia de condiciones que describe que los grupos de sujetos o muestras tomado de estas anormalidades deben ser expuestos a las mismas condiciones de estudio de manera que no se le dé opciones a especiales a ninguno y por ende no presenten un comportamiento diferente por ello, otra técnica importante y que es muy común es el balance esta se da comúnmente cuando una variable extraña puede llegar a influir de manera significativa al sistema como tal y no se puede eliminar entonces allí se opta por balancearla de manera tal que se disperse y se adecue a los demás parámetros del sistema y su acción se vuelva imperceptible, por otro lado tenemos la técnica del contrabalanceo la cual indica que se debe someter los sujetos de muestra a varios estímulos diferentes y en varias ocasiones para lograr así ver cómo se comporta logrando recibir 2 respuestas a primera instancia, fatiga por el proceso y es allí donde se toma la decisión de la eliminación en dado caso o aprendizaje lo cual se traduce en la modificación positiva de la anomalía a la cual está sujeta dicha variable no controlada y por último se tiene a la aleatorización que no consiste en otra que un proceso de selección y distribución de sujetos en grupos de control realizados al azar, logrando así inferir que las variables extrañas, desconocidas se habrán repartido también al azar en grupos diferentes, y así quedarán igualadas. Dándole un punto de vista aplicable para el proyecto final de áreas de grado como caso aparte de esta investigación se puede afirmar que el uso de la temática planteada será de vital importancia para llevar a cabo el proyecto del Diseño de un Sistema de supervisión y control automatizado de ambiente inicial de pollos de engorde en su primera fase de crecimiento. Sector avícola Venezolano debido a que lo que buscamos es de alguna manera u otra automatizar los procesos ya existentes y para ello se necesita la utilización de los principios de control así como también un compendio de sistemas de control para controlar valga la redundancia los distintos entes que se necesitan en nuestra propuesta contemplando asi todas las variables tanto controladas como no controladas para poder tener un proyecto de carácter robusto e innovador.
  10. 10. 8 CONCLUSIONES Gracias a todo lo expuesto anteriormente se puede evidenciar y de cierta manera u otra aseverar que día tras día el ser humano siempre buscara la manera de ir en pro a un mejoramiento continuo de la tecnología con la premisa de que cada día el hombre tenga menos interacción directamente con los procesos que se generan en una empresa determinada todo esto para lograr que las acciones que se lleven a cabo tengan un mayor grado de precisión y por ende los resultados para la cual fue diseñada sean efectivos y eficaces. La intervención del hombre nunca podrá dejarse a un lado debido a que no todos los procesos o acciones en la industria pueden automatizarse y lo que ya está automatizado siempre necesitara de un control y supervisión humano sin embargo la actualización de las empresas siempre será un factor clave y que se irá desarrollando exponencialmente gracias a que ello es el factor que marca la diferencia entre ellas por lo general no se traduce en más ninguna palabra que “tecnología”.
  11. 11. 9
  12. 12. BIBLIOGRAFÍA  Instrumentación Industrial. “Variables Medibles y Controlables en la Industria”. Prof. Miguel G. Ramírez F. (http://www.grupodiaci.net/webquest_ininsa/documentos/Instrumentacion_Industria l_T1_V1.pdf)  Instrumentación y Control de Procesos. (http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumentaci%C3%B3n_y_control_de_procesos)  Las Variables. (http://mey.cl/apuntes/variablesunab.pdf)  Instrumentación. “Variables de Interés y Errores de Medición”. (http://es.scribd.com/doc/24782782/Unidad-I-Instrumentacion)  Conceptos Básicos de Control. Ing. Jorge Cosco Grimaney. 2008. (http://es.scribd.com/doc/2634841/DEFINICIONES-BASICAS-DE-CONTROL)  ¿Qué son variables dependientes, independientes y controladas? Stuart Robertson (Traducido por Katherine Bastidas). (http://www.ehowenespanol.com/son-variables-dependientes-independientes- controladas-info_138340/)  Variables Extrañas. Rober Jacok. (http://es.scribd.com/doc/106216661/Variables-extranas)  Sistemas de control https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_control  Variable Manipulada http://glosarios.servidor-alicante.com/instrumentacion/variable-manipulada  Variable Controlada http://outletcatalogo.com/La-definicion-de-una-variable-incontrolada/

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