Introducción.

El objeto de todo proceso industrial será la obtención de un producto final, de unas características determinadas de forma que cumpla con las especificaciones y niveles de calidad exigidos por el mercado, cada día más restrictivos. Esta constancia en las propiedades del producto sólo será posible gracias a un control exhaustivo de las condiciones de operación, ya que tanto la alimentación al proceso como las condiciones del entorno son variables en el tiempo.

La misión del sistema de control de proceso será corregir las desviaciones surgidas en las variables de proceso respecto de unos valoresdeterminados, que se consideran óptimos para conseguir las propiedades requeridas en el producto producido.

El sistema de control nos permitirá una operación del proceso más fiable y sencilla, al encargarse de obtener unas condiciones de operación estables, y corregir toda desviación que se pudiera producir en ellas respecto a los valores de ajuste.

Las principales características que se deben buscar en un sistema de control serán:1. Mantener el sistema estable, independiente de perturbaciones y desajustes.2. Conseguir las condiciones de operación objetivo de forma rápida y continua.3. Trabajar correctamente bajo un amplio abanico de condiciones operativas.4. Manejar las restricciones de equipo y proceso de forma precisa.La implantación de un adecuado sistema de control de proceso, que se adapte a las necesidades de nuestro sistema, significará una sensible mejora de la operación.Principalmente los beneficios obtenidos serán:+ Incremento de la productividad+ Mejora de los rendimientos+ Mejora de la calidad+ Ahorro energético+ Control medioambiental+ Seguridad operativa+ Optimización de la operación del proceso/ utilización del equipo+ Fácil acceso a los datos del proceso

1) Que es realimentación diga su concepto, principios y funcionamientode un sistema de control.

La realimentación es un mecanismo, un proceso cuya señal se mueve dentro de un sistema, y vuelve al principio de éste sistema ella misma como en un bucle. Este bucle se llama "bucle de realimentación". En un sistema de control, éste tiene entradas y salidas del sistema; cuando parte de la señal de salida del sistema, vuelve de nuevo al sistema como parte de su entrada, a esto se le llama “realimentación" o retroalimentación.

La realimentación y la autorregulación están íntimamente relacionadas. La realimentación negativa, que es la más común, ayuda a mantener estabilidad en un sistema a pesar de los cambios externos. Se relaciona con la homeostasis. La realimentación positiva amplifica las posibilidades creativas (evolución, cambio de metas); es la condición necesaria para incrementar los cambios, la evolución, o el crecimiento. Da al sistema la capacidad de tener acceso a nuevos puntos del equilibrio. Por ejemplo, en un organismo vivo, la más potente realimentación positiva, es la proporcionada por la auto excitación rápida de elementos del sistema endocrino y nervioso (particularmente, como respuesta a condiciones de estrés) y desempeña un papel dominante en la regulación de la morfogénesis, del crecimiento, y del desarrollo de los órganos. Todos estos procesos son con el fin de salir rápidamente del estado inicial. La homeostasis es especialmente visible en los sistemas nerviosos y endocrinos cuando se considera esto a un nivel orgánico.

Tipos de retroalimentación.

1. Retroalimentación Positiva: cuando sale del sistema. La cual tiende a aumentar la señal de salida, o actividad. Ej.: jugando al truco, uno mezcla y luego otro corta, sabe lo que tienen que hacer, si no lo hace, está saliendo del sistema, lo está cortando. Es cuando la norma se muestra ineficaz y hay que cambiarla. 2. Retroalimentación Negativa: es la que mantiene el sistema funcionando. Devuelve al emisor toda la información que necesita para corregir la pauta de entrada. Mantiene el sistema estable y que siga funcionando. 3. Realimentación bipolar: La cual puede aumentar o disminuir la señal o actividad de salida. La realimentación bipolar está presente en muchos sistemas naturales y humanos. De hecho generalmente la realimentación es bipolar es decir, positivo y negativo según las condiciones medioambientales, que, por su diversidad, producen respuestas sinérgicas y antagónicas como respuesta adaptativa de cualquier sistema.

Realimentación negativa:

Es la más utilizada en sistemas de control Se dice que un sistema está retroalimentado negativamente cuando tiende a estabilizarse, es decir cuando nos vamos acercando a la orden de consigna hasta llegar a ella.

Ejemplos:

• Un automóvil conducido por una persona en principio es un sistema realimentado negativamente; ya que si la velocidad excede la deseada, como por ejemplo en una bajada, se reduce la presión sobre el pedal, y si es inferior a ella, como por ejemplo en una subida, aumenta la presión, aumentando por lo tanto la velocidad del automóvil. • Un sistema de calefacción está realimentado negativamente, ya que si la temperatura excede la deseada la calefacción se apagará o bajará de potencia, mientras que si no la alcanza aumentará de fuerza o seguirá funcionando.

Realimentación positiva:

Es un mecanismo de realimentación por el cual una variación en la salida produce un efecto dentro del sistema, que refuerza esa tasa de cambio. Por lo general esto hace que el sistema no llegue a un punto de equilibrio si no más bien a uno de saturación. Es un estímulo constante.

Ejemplos:

• En un sistema electrónico. Los dispositivos semiconductor es conducen mejor la corriente cuanto mayor sea su temperatura. Si éstos se calientan en exceso, conducirán mejor, por lo que la corriente que los atraviese será mayor porque se seguirán calentando hasta su destrucción si no se evita con algún otro dispositivo que límite o impida el paso de corriente. • Si intercambiamos conectándose una caldera de calefacción a un sistema preparado para aire acondicionado (frío), cuando la temperatura suba, el sistema intentará bajarla (se activará) a fin de llegar a la temperatura de consigna, que es más baja, pero encenderá la caldera en lugar del aire acondicionado, por lo que la temperatura subirá aún más en vez de estabilizarse, lo que volverá a provocar que la caldera siga funcionando cada vez con más fuerza.

2) Que son controles cascadas con ejemplos, conceptos, principios yfuncionamiento de un sistema de control.

Existen casos en los que la variable manipulada, por su naturaleza, sufre grandes oscilaciones que afectan a la capacidad de control del sistema, llegando inclusive al caso de imposibilitarlo. En el ejemplo hasta ahora expuesto podríamos encontrar esta situación; si se diese el caso que la corriente de salida se encontrase turbo aspirada, dependiendo entonces la presión de aspiración del régimen al que girara la bomba. Así para una misma posición de la válvula de vaciado del depósito el caudal de paso por ella dependerá de la presión en la línea, siendo por tanto variable con ésta.

La solución a este tipo de problemas sería dotar al sistema de un controlador específico para regular la variable manipulada, ajustándose este a partir de la señal de salida del controlador principal, que antes era directamente recibida por la válvula.

En nuestro depósito se pasará de determinar el caudal de salida únicamente por la posición de la válvula a adoptar un sistema de control que base su regulación en la medida directa del caudal efectivo que pasa por la línea.

Esta nueva disposición se puede ver en la siguiente figura:

Generalizando, podemos decir que el sistema de control en cascada actúa a un esquema jerarquizado de variables de control, distinguiéndose entre variables primarias (master) y secundarias (slave). Las variables primarias serán las controladas, mientras que las secundarias son aquellas manipuladas/controladas para conseguir llevar al sistema al régimen de operación determinado por las variables primarias. Cabe decir que todo sistema de control en cascada constará al menos de un par de variables relacionadas, una primaria y otra secundaria.En el esquema tendremos al menos dos controladores, encargados respectivamente del control de las variables primarias y secundarias. El operador del sistema establecerá el punto de ajuste del controlador primario, y actuando este sobre el ajuste del controlador secundario de manera que se consiga el valor de ajuste de la variable primaria. De manera coloquial podríamos decir que el controlador primario manda y el secundario obedece.

El esquema funcional de un sistema de control en cascada será el siguiente:

Desde el punto de vista de rapidez en el control del proceso se puede ver que las perturbaciones instantáneas en la variable secundaria se corrigen autónomamente, mientras que las variaciones más lentas en la variable primaria, que pueden producirse por múltiples causas, se corrigen por el núcleo del sistema de control para mantener el punto de consigna.

3) Con sus propias palabras analizar rango partido Capitulo 3 - 32 Pág.

Control de Rango Partido.El control de rango partido, denominado también de gama partida o split

rangeen inglés, se aplica cuando se desea que la señal o fuerza de control manipule dos o más actuadores (por ejemplo, dos válvulas de control). En esta situación, el numeró de variables de control es mayor que el número de variables controladas.Un controlador con dos rangos de control. Con intensidad de señal de 0% a x% actúa sobre un instrumento y con intensidad de señal de x% a 100%, actúa sobre otro instrumento.

Conclusión.

Los sistemas de control pueden ser de lazo abierto o de lazo cerrado, según si la variable controlada no tiene un efecto retroactivo sobre el sistema que la está controlando, o si por lo contrario sí lo tiene.

En un sistema de control de la velocidad de un motor, por ejemplo, la modificación de la variable controlada (la velocidad) se realiza a través de una acción de algún tipo. Comprenderemos que esta acción ocurre gracias a un sistema de corrección de velocidad que es un sistema en lazo cerrado.

Rosangela Zapata CI: 20.648.959 Naivy Martínez CI: 21.350.145Yanetzy Alcalá CI: 21.052.367Luz Marina Román CI: 22.722.267