introducción al control
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PresentacionTRANSCRIPT
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Ing. Daniela Cruz
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INTRODUCCIN
Definicin
Conjunto de dispositivoso elementos que actan juntos para lograr un objetivo de control (controlar un proceso).
Sistema de
control
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Por qu queremos controlar un proceso??
Antiguamente se utilizaba el control automtico de procesos para
reemplazar tareas humanas repetitivas y peligrosas.
Actualmente tiene un gran impacto por:
El aumento y reproduccin de la calidad repetitibilidad.
El mejoramiento del rendimiento.
El menor desperdicio y reprocesado de productos.
La menor contaminacin.
El menor consumo de energa.
El mayor margen de seguridad .
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Al aplicar un sistema de control:
Ventajas:
Estabilizar un sistema inestable o marginalmente estable.
Mejorar la velocidad de respuesta.
Reducir el efecto de las perturbaciones.
Reducir el efecto de las incertidumbres.
Desventajas:
Desestabilizar un sistema estable.
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Es fcil y relativamente barato obtener y aplicar un control de procesos de bajo rendimiento.
El verdadero control de un proceso no es una tarea fcil porque hay muchas variables que pueden afectar
el resultado final !!!
FUENTE: http://www.fsalazar.bizland.com/html/CONTROL_NT02.htm
En un control con retroalimentacin la entrada afecta a la salida y la salida afectar la entrada .
Por tanto, se debe estudiar bien cules son los beneficios de aplicar uno u otro tipo de control.
Un control de alto rendimiento es caro requiere de: conocimiento profundo y especfico del proceso, conocimiento de la dinmica del proceso, comprensin de la teora de control, buenos y adecuados sensores y actuadores, computadoras rpidas (incluyendo tarjetas de adquisicin y mando).
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EJEMPLOS ILUSTRATIVOS DEL CONTROL PID
Bola y Viga control PID
Arduino Ball on Beam PID Balance
PID Controller - A Real Example with Animation
Control Posicion PID
Control PID Nivel de Agua con LabView y Arduino
PID Arduino Labview - Control Temperatura
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Sistema: Conjunto de componentes que interactan para cumplir un
determinado objetivo.
Variable de entrada: Variable del sistema cuya modificacin en su
magnitud o condicin puede alterar el estado del sistema.
Variable de salida: Variable del sistema cuya magnitud o condicin se
puede medir a la salida del proceso o sistea de planta.
Perturbacin: Seal que tiende a afectar el valor de la salida de un
sistema, altera las condiciones de un proceso.
Proceso (o sistema de planta): Sistema cuya variable es la que se desea
controlar.
Definiciones bsicas
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Referencia, set point, valor deseado: valor al cual debe llegar la salida.
Sensor: dispositivo que permite medir una magnitud.
Variable a controlar: Cantidad o condicin que es medida y que se desea
controlar para que llegue al valor del set point. Normalmente, es la variable
de salida del proceso de planta.
Variable a manipular: Cantidad o condicin que es variada por el controlador
de tal manera que afecte el valor de la variable controlada.
Elemento de control: determina la accin que se va a tomar ante una
determinada entrada y enva la seal de control al elemento de correccin
para cambiar la variable manipulada.
Elemento de correccin: recibe la seal de control, y responde iniciando la
accin para producir el cambio en la variable controlada para llegar al valor
deseado.
Definiciones bsicas
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Variable a controlar: Cantidad o condicin que es medida y que se desea controlar para que llegue al valor del set point. Normalmente, es la variable de salida del proceso de planta.
Variable a manipular: Cantidad o condicin que es variada por el controlador de tal manera que afecte el valor de la variable controlada.
Elemento de control: determina la accin que se va a tomar ante una determinada entrada y enva la seal de control al elemento de correccin para cambiar la variable manipulada.
Elemento de correccin: recibe la seal de control, y responde iniciando la accin para producir el cambio en la variable controlada para llegar al valor deseado.
Definiciones bsicas
Sistema de control
Actuador
Proceso
Referencia, Set point
Elemento de control
Seal de control
Entrada al proceso
Salida
Variable controlada
Variable manipulada
Elemento de correccin
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TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL
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SISTEMA DE CONTROL
SISTEMA DE PLANTA
Objetivo de control, Referencia,
Set point
Entrada al sistema de planta
(seal de control) Salida
PERTURBACIN
SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO ABIERTO
La salida que se desea controlar, no es comparada con el valor de la seal de entrada o seal de referencia.
Semforo. La seal de entrada es el tiempo que se le asigna a cada luz. El sistema cambia las luces segn el tiempo establecido sin tomar en cuenta el flujo de autos en la calle.
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SISTEMA DE CONTROL
SISTEMA DE PLANTA
Objetivo de control, Referencia,
Set point
Entrada al sistema de planta
(seal de control) Salida
PERTURBACIN
SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO ABIERTO
La salida que se desea controlar, no es comparada con el valor de la seal de entrada o seal de referencia.
FUENTE: http://aprendotecnologiadecimo.blogspot.com/2015/02/experiencia-sistema-de-lazo-abierto-es.html
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SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO ABIERTO
La salida que se desea controlar, no es comparada con el valor de la seal de entrada o seal de referencia.
Sistema de riego en lazo abierto.
Intervalo de tiempo de encendido
Sistema de
control
Actuador Sistema de planta
Salida
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SISTEMA DE CONTROL
SISTEMA DE PLANTA
Comparador
Entrada al sistema de planta Salida
PERTURBACIN
SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO CERRADO
La salida que se desea controlar, es comparada con el valor de la seal de entrada o seal de referencia.
Tambin llamados sistemas con retroalimentacin o feedback.
La toma de decisiones del sistema no depende slo de la entrada sino tambin de la salida.
Referencia, Set point error
SENSOR
+
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SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO CERRADO
Sistema de riego con control en lazo cerrado. El sistema no funciona segn un intervalo especfico de tiempo. Se activa no a una hora determinada, sino en cualquier momento en que la humedad se encuentre bajo del valor deseado o requerido.
Fuente: http://cens.ucla.edu/projects/2007/Contaminant/
Groundwater/Irrigation_Control/
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SISTEMAS DE CONTROL EN LAZO CERRADO
Fuente: http://driptips.toro.com/drip-irrigation-system-components/
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TRMINOS IMPORTANTES EN UN CONTROL DE LAZO CERRADO O RETROALIMENTACIN
El control de procesos se establece en tres etapas: medicin,
decisin y accin.
Medicin. Se realiza sobre la variable controlada.
Decisin. Compara la medicin con el punto de ajuste,
referencia o set point.
Accin. Se ejecuta sobre la variable manipulada.