SISTEMAS DE CONTROL TECNOLOGÍA 4º ESO

Transcripción

1 SISTEMAS DE CONTROL TECNOLOGÍA 4º ESO

2 SISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO ES UN CONJUNTO DE ELEMENTOS QUE, AL RECIBIR UNA SEÑAL DE ENTRADA, REALIZA ALGUNA ACTIVIDAD DE FORMA AUTOMÁTICASIN INTERVENCIÓN HUMANA PARA CONTROLAR UN PROCESO Señal de entrada: es una señal cuya modificación altera el estado del sistema. Señal de salida: es una variable del sistema cuya magnitud se desea controlar.

3 HISTORIA DEL CONTROL LAS TRAMPAS Señal de entrada: Señal de salida: Trampa de lazo Tirón del lazo Animal atrapado Trampa de losa Señal de entrada: Señal de salida: Desplazamiento soporte Animal aplastado

4 HISTORIA. CONTROL DEL TIEMPO Este medidor de tiempo egipcio fue después usado por los griegos como despertador añadiendo una plataforma con bolas de plomo Señal de entrada: Señal de salida: Vaso rebosa Despertar persona

5 EL INODORO AUTOMÁTICO Señal de entrada: Señal de salida: Nivel de agua inferior al máx Nivel agua real

6 SIGLO XVII REGULADOR DE PRESIÓN Válvula de una olla a presión Señal de entrada: Señal de salida: Nivel de P >Pmáx P en el interior

7 S. XVIII. LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL. La máquina de vapor Se genera vapor de agua por el calentamiento en unacaldera, y éste mueve unpistón dentro de un cilindro. Mediante unmecanismo de biela-manivela, elmovimiento lineal alternativodel pistón del cilindro se transforma en unmovimiento de rotaciónque acciona, por ejemplo, las ruedas de una locomotora. El flujo de vapor de agua se controla mediante el regulador centrífugo de Watt

8 Regulador centrífugo de Watt El regulador gira propulsado por el motor, al girar las dos bolas se separan debido a la fuerza centrífuga y ese movimiento de separarse se transmite a una válvula que regula el paso del vapor, de esta manera, velocidad del motor y cantidad de vapor quedan vinculados. Si el motor se encontrase con una mayor carga entonces bajaría de velocidad, el regulador bajaría de velocidad también, las bolas se juntarían y esto haría que la válvula del vapor se abriera aportando más energía para que el motor tuviera más potencia para contrarrestarel aumento de carga.

9 Sistemas de control de lazo abierto Son aquéllos en los que la señal de salida no tiene ningún efecto sobre la señal de entrada. Estos sistemas no pueden autorregularse. Características Son sistemas de control muy sencillos. La precisión depende de la correcta calibración del sistema Se ven muy afectados por perturbaciones externas

10 Sistemas de control de lazo abierto Ejemplos El aire acondicionado de un coche. Aunque la temperatura del coche sea muy baja, el aire acondicionado seguirá enfriando el ambiente hasta que se apaga de forma manual. Una tostadora. Se programa mediante un temporizador, que hará que funcione durante un tiempo determinado, tanto si la tostada realmente se ha tostado como si no.

11 Sistemas de control de lazo abierto Elementos y sistema de bloques Controlador. Elemento que «toma las decisiones» en el sistema de control. Es el «cerebro» del sistema Actuador. Elemento que, en función de la decisión tomada por el controlador, actúa de forma directa sobre el sistema. Entrada Controlador Actuador PROCESO QUE SE CONTROLA Salida

12 Diagrama de bloques del sistema de control de una tostadora Accionar botón Temporizador Resistencia PROCESO QUE Tostado del pan SE CONTROLA Nivel de tostado del pan

13 Sistemas de control de lazo cerrado Son aquéllos en los que la señal de salida influye sobre la señal de entrada. Estos sistemas se autorregulan mediante retroalimentación para ajustar la señal de salida. Características Son sistemas de control más complejos. La salida se compara con un valor de referencia. Son más estables frente perturbaciones

14 Sistemas de control de lazo cerrado Ejemplos El aire climatizador de un coche. El climatizador se encarga de mantener la temperatura del coche en el valor que la persona usuaria ha seleccionado Regulador centrífugo de Watt. El caudal de vapor se mantiene constante debido a que las bolas del regulador abren o cierran la válvula de entrada de vapor

15 Sistemas de control de lazo cerrado Elementos y sistema de bloques E Transductor. Elemento que transforma una señal en otra (sensor) Actuador. Elemento que, en función de la decisión tomada por el controlador, actúa de forma directa sobre el sistema. Comparador Señal de error Controlador Actuador Proceso A controlar S Transductor /Sensor Realimentación

16 Diagrama de bloques del regulador centrífugo de Watt Referencia Comparador Señal de error Palanca+ Estructura bolas Válvula Motor Velocidad de giro Estructura bolas Realimentación

17 Realiza el diagrama de bloques del sistema de control de una cisterna Referencia Comparador Señal de error Brazo de sujeciòn de la boya Válvula Tanque cisterna Nivel agua Nivel real de agua Boya Realimentación

18 Realiza el diagrama de bloques del sistema de control de una trampa lazo

19 Realiza el diagrama de bloques del sistema de control de una olla a presión

20 Realiza el diagrama de bloques del sistema de control del encendido de una bombilla

21 Realiza el diagrama de bloques del sistema de control del alumbrado público que se enciende cuando anochece

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23 Control programado

24 Control programado Son los que realizan las tareas siguiendo un programa, es decir, un conjunto de instrucciones que indican lo que debe hacer cada elemento del sistema. Su gran ventaja es que son muy flexibles, porque para cambiar su funcionamiento no hay que cambiar los elementos del mismo, sólo el programa.

25 Qué es un microcontrolador? Circuito integradoo chipque incluye en su interior las tres unidades funcionales de un ordenador: CPU(microprocesador), Memoria y Unidades de E/S, es decir, se trata de un computador completo en un solo circuito integrado. Se utiliza para controlar equipos electrónicos. Forma parte del dispositivo que controla

26 Cómo funcionan? Los microcontroladores se compran en blanco y después se programan con un software específico de control, a través de un ordenador. Es lo que habéis hecho con los robots

27 Realiza el diagrama de bloques del sistema de control del robot que evita obstáculos a menos de 10 cm de distancia