Universidad de Santiago de Chile Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Eléctrica DEFINICIONES EN CONTROL AUTOMÁTICO Oscar Páez Rivera Profesor
DEFINICIONES BÁSICAS: Las definiciones que siguen constituyen parte del lenguaje que se requiere en la Ingeniería de control, algunas de ellas están establecidas por la ISA. def.1 Parámetro Atributo o propiedad de la materia o energía que permanece invariable en el tiempo o, que su variación en el tiempo es despreciable respecto de las escalas de magnitud de un proceso. Esta propiedad puede ser ajustable según diseño. Los parámetros pueden depender de la geometría, en tal caso los sistemas se llaman de parámetros distribuidos. Y, cuando no dependen de la geometría los sistemas se llaman de parámetros concentrados. def.2 Señal Especial clase de variable débil asociada a la salida de un instrumento de transducción. Lo esencial de una señal es que es una variable que se presta para representar a otras variables gracias a su facilidad para ser captada, almacenada y procesada. En control e instrumentación, finalmente se han establecido rangos de magnitud física que permiten hablar de señales estándares de control. Esos rangos son: corriente de 4-20 [ma]; voltaje de 1-5 [volts] y presión de aire comprimido de 3-15 [Psi]. def.3 Perturbación tener una cierta probabilidad de ocurrencia. Variable de fuerza no controlada y cuya aparición puede def.4 Carga Variable de fuerza programable o considerada en el diseño desde el punto de vista de su demanda de energía.
def.5 Ruido Variable débil no deseada e inmanejable desde el punto de vista de su generación. def.6 Sensor Nombre global de un sistema capaz de detectar una variable, cambiarla en escala de magnitud física, amplificarla, linealizarla, filtrarla y acondicionarla como señal estándar de manera predeterminada. El sensor puede ser separado o integrado con otros elementos de un lazo de control. El nombre sensor se asocia a variables análogas. El equivalente en señales discretas (on-off) se acostumbra a llamar detector. def.7 Elemento primario Parte del sensor que efectúa la captura de la información asociada a la variable bajo medición. También, es el que efectúa la primera transducción de variable física a señal. def.8 Transmisor Dispositivo que obtiene una variable de proceso por medio de un sensor y que tiene como salida variados valores que son sólo una función, predeterminada, de la variable de proceso. Este dispositivo puede, o no, estar integrado con el sensor. Este dispositivo es capaz de comunicar a distancia el estado de una variable bajo observación. def.9 Actuador Nombre global del sistema que permite influir en el proceso con fines de control. En otro sentido, el actuador es una parte del sistema de influencia sobre el proceso. Por ejemplo, sistemas eléctricos, neumáticos, mecánicos, etc. Este dispositivo, es capaz de suministrar energía modulada al sistema para su evolución. El actuador capta la energía desde redes estándares de suministros (eléctricas, neumáticas, etc.) y la modula en base a una señal débil de mando proveniente de un controlador.
def.10 Elemento final de control Dispositivo que funcionalmente modula la materia o energía inyectada o extraída del proceso. Por ejemplo, una válvula de control. En otras palabras, parte del actuador encargado de suministrar la fuerza, energía y potencia al proceso. def.11 Red de energía Sistema capaz de suministrar energía en condiciones estándar de funcionamiento. Por ejemplo, redes eléctricas, neumáticas, petróleo, aceite comprimido, etc. Las redes de energía funcionan a un valor de gradiente constante, por ejemplo: voltaje constante de 220 VAC, 24 VDC; presión de aire constante 120 psi; presión de vapor constante 150 psi. def.12 Control Término genérico que alude a las acciones de vigilancia, supervisión, manipulación, manejo, etc. Detrás de la idea de control, existe la creencia, convicción, sentimiento o razonamiento, que es necesario influir en la natural ocurrencia de los eventos para su feliz realización. def.13 Controlador Instrumento que realiza la función de controlar. Este, puede ser integrado con otros elementos funcionales de un lazo de control. def.14 Controlador digital implementar uno o más lazos de control digital. Dispositivo basado en microprocesadores capas de def.15 Control digital Filosofía de control basada en el muestreo sincrónico de la variable bajo control para su corrección. Las acciones de control se toman en dichos instantes y se mantiene la salida de control hasta el próximo periodo de muestreo.
def.16 Control lógico Conjunto de acciones básicamente digitales, del tipo combinacional y secuencial, que permiten ordenar la ocurrencia de un procedimiento. def.17 Control modulante análogas. Se refiere al clásico lazo de control con variables def.18 Control distribuido Técnica de control, la cual, estando funcionalmente integrada, consta de subsistemas los cuales pueden estar físicamente separados y ubicados remotamente desde uno a otro. En un control distribuido se concentra la supervisión y se distribuye la inteligencia de control. def.19 Control muestreado Técnicas de control que permiten trabajar con muestras en el tiempo de la variable de proceso. El clásico lazo de control modulante actúa en los instantes de muestreo. def.20 Variable análoga tomar todos los valores de su escala de amplitud. Variable definida en todo instante y que puede def.21 Variable digital Variable definida en todo instante de tiempo, pero que sólo puede tomar dos valores de amplitud (1 ó 0). Por ejemplo, 0 [ V ] ó 5 [ V ]; 4 [ma] ó 20 [ma]; etc. def.22 Binario Termino aplicado a una señal o dispositivo que tiene sólo dos posiciones discretas o estados. El término denota un estado "alto-bajo", "on-off", etc.
def.23 Variable muestreada Variable análoga en sus valores, pero discreta en los instantes de cambio. Estos cambios pueden ser sincrónicos o asincrónicos. La variable muestreada asume los valores de la variable original en los instantes de muestreo y es nula en el resto del tiempo. def.24 Dispositivo inteligente Dispositivo basado en un microprocesador. def.25 Configurable Término aplicado a un dispositivo o sistema cuyas características funcionales pueden ser cambiada mediante hardware o software que no afectan su estructura básica. def.26 Estación (sala) de control Lugar en que residen los equipos para la supervisión y control de un proceso. Esta estación automático-manual tiene la característica que desde ella la salida del lazo de control se puede manejar en forma manual, por lo cual está provista de una serie de indicadores, luces, y otros elementos. Esta estación, además, posee un interruptor para intercambiar entre el modo de control manual y el modo de control automático del lazo de control. def.27 Conversor Un dispositivo que recibe información de un instrumento con una determinada forma de señal y proporciona en su salida una señal de otra forma física. Cabe señalar si, que un instrumento el cual cambia la salida de un sensor a una señal estándar es designado como un transmisor. def.28 Función Acción o propósito que ejecuta un dispositivo. def.29 Identificación del... designar un instrumento o u lazo en forma individual. Secuencia de letras o dígitos, o ambos, usados para
def.30 Alarma Cualquier dispositivo o función que señale la existencia de una condición anormal por medio de un sistema audible o visible, o ambos, que intenta atraer la atención. def.31 Local Control en terreno próximo al elemento primario. def.32 Remoto o de cualquier otro centro de mando. Control desde una estación o sala de control def.33 Lazo Una combinación de dos o más instrumentos o funciones de control conectadas de tal manera que las señales pasen de una a otra con el fin de controlar o medir una variable de proceso. def.34 Lazo cerrado ocupada para la corrección de la entrada. Es un lazo en el cual la desviación de la salida es def.35 Estación manual Dispositivo o función, en el cual, su salida es manualmente ajustable y que es usada para actuar sobre uno o más aparatos remotos. La estación manual es una parte de la sala o estación de control. def.36 Medición variable. La determinación de la existencia de una magnitud o def.37 Monitor En general, es un instrumento o sistemas de instrumentos usados para medir o sensar el estado o magnitud de una o más variables con el propósito de obtener información de éstas. El término monitor es muy poco específico, a veces es tomado como analizador, indicador o alarma. Incluso puede ser usado como un verbo (monitorear).
def.38 Panel Una estructura que tiene un grupo de instrumentos montados en él asequible al operador de proceso, teniendo cada uno única designación. El panel puede constar con una o más secciones, consolas, etc. def.39 Luz piloto Una luz que indica la existencia de una condición normal de un sistema o de un dispositivo. La luz piloto NO es una luz de alarma. La luz de alarma debe destacarse y tiene que actuar en forma intermitente. def.40 Programa Una secuencia de acciones que definen el estado de la salida como una relación fijada por un set de entradas. def.41 Controlador de lógica programable (PLC) Un controlador, usualmente, con múltiples entradas y salidas que contiene un programa alterable y que básicamente, desarrolla control lógico. def.42 Relay Dispositivo que produce cambios de estados, de salida, en si mismo por acción directa de alguna variable de entrada. Por ejemplo, relay electromecánico (variable: corriente), relay térmico (variable: temperatura), presostato (variable: presión), límite de carrera (variable: desplazamiento), etc. def.43 Muestreo Acción de tomar valores, de una manera predeterminada, de un número de variables en forma intermitente. La función de un dispositivo muestreador, es obtener frecuentemente el estado o valor de una variable.
def.44 Set-point Una variable de entrada, que coloca el valor deseado de una variable bajo control. El set-point puede ser colocado en forma manual, automática o programada. def.45 Soft-controller Es un lazo de control implementado por software. def.46 Hard-controller físicos. Es un lazo de control implementado por dispositivos def.47 Hard-display Dispositivo destinado a desplegar información acerca del control del proceso por un número de avisos en el comando del operador. def.48 Soft-display control por medio de un software. Dispositivo que entrega información acerca del proceso de def.49 Switch Dispositivo que conecta, desconecta, selecciona, o transforma uno o más circuitos y que no está diseñado como un controlador, relay o válvula de control. def.50 Transductor El término, en general, se refiere a un dispositivo que recibe información de una o más variables físicas, modifica la información y/o su forma, si es requerido, y produce en la salida la señal resultante. Dependiendo de la aplicación, el transductor puede ser un elemento primario, un transmisor, relay, conversor u otro aparato. def.51 Automatización autómatas a la tarea en cuestión. Se llama automatización al proceso de incorporar
def.52 Autómata Un autómata es un sistema artificial construido con un objetivo definido. Para cumplir con su tarea, el autómata esta dotado de los recursos de hardware y software adecuados, dispone del suministro de energía suficiente para su funcionamiento. Además, sí el objetivo final es el control, entonces, el autómata debe estar conectado al sistema, de modo que puede recibir y dar las señales que se necesitan para controlarlo. def.53 Sistema de control automático Un sistema de control automático es un autómata que ha sido diseñado y construido para implementar un tipo de estrategia de control. def.54 Estrategia de control Una estrategia de control es un principio conceptual que llevado acabo permite efectuar el control de otro sistema.