AUTOATIZACIÓN Y CONTROL DE S INDUSTRIALES FIEE - UNAC VÍCTOR GUTIÉRREZ TOCAS 2Procesos. Definición. Evolución. Clasificación. y automatización. El sistema es un conjunto elementos, interrelacionados entre sí, los cuales se caracterizan por poseer unos parámetros que los finen, y por mostrar unas condiciones físicas asociadas, susceptibles evolucionar con el tiempo. Los parámetros característicos, específicos cada elemento, son consirados normalmente constantes e invariables con el tiempo y se les nomina parámetros l sistema. Las condiciones físicas cada componente, cambiantes con el tiempo, terminan el estado l sistema en todo momento, y se expresan mediante las nominadas variables l sistema. Sus magnitus y su evolución viene regidas por leyes específicas, en función l tiempo, la configuración los componentes y los parámetros los mismos. Proceso es el conjunto fases sucesivas fenómenos. Para el caso Un Proceso Industrial es la secuencia ornada operaciones o acciones que conducen a un objetivo productivo. Dicho otro modo, un proceso es un conjunto equipos o dispositivos, ya sean mecánicos, eléctricos, físicos, químicos, térmicos, o cualquier índole, dispuestos tal modo que puedan realizar las operaciones necesarias con el fin lograr un terminado objetivo. Un proceso correspon a un conjunto variables y parámetros, posiblemente interrelacionados. Los procesos que se realizan puen ser: Continuos, con un flujo ininterrumpido materias a través los mecanismos transporte y transformación (transportes cinta, secadores, evaporadores, hornos, etc.) Discretos o discontinuos (batch), con un flujo intermitente materias, tal como ocurre en la manufactura. Los procesos también son: Dinámicos.- caracterizados por variables pendientes en tiempo y espacio (Ej. Procesos químicos), naturaleza las ecuaciones que la molan: algebraicas Secuenciales.- caracterizados por secuencia eventos aislados entre si, pendientes o no (Ej. Secuencia operación máquinas, laminadores, etc.), naturaleza las ecuaciones que la molan: booleanas De objetos.- caracterizados por las alteraciones en el estado o posición objetos, intificados individualmente. (Ej. Línea producción, cambio l estado y posición los objetos), naturaleza las ecuaciones que la molan: estocásticas Las variables, cuando son tectadas, permiten las informaciones respecto a los procesos. Los parámetros, cuando son alterados externa o internamente, influencian en el comportamiento las variables. El objetivo l control automático procesos es mantener en terminado valor operación o punto referencia, las variables l proceso tales como:, presión, flujo, nivel, etc. Este punto consigna, llamado también punto referencia, valor referencia, configuración inicial, set point, setup, entre otras nominaciones es con el que se comparan las señales que 1
llegan al controlador y en función ella se toma alguna acción para ajustar dicha señal a este valor l punto consigna mediante los actuadores : Es un conjunto procedimientos o actuaciones que producen la acción y sempeño seados en un proceso. El sistema control lo conforman los sensores las perturbaciones, el controlador, y los actuadores. El sistema controlado es aquel conjunto formado por el proceso y el sistema control. Son dos grans tipos: el control manual y el control automático, puen ser a su vez malla abierta o malla cerrada. alla Abierta alla Cerrada Actuación fija, inpendientemente perturbaciones Varía su actuación según algún criterio pen perturbación (realimentación) CONFIGURACIÓN BÁSICA DEL CONTROL Dentro los sistemas automáticos se ubican los controladores diferentes tipos que actúan solo con las señales los sensores o actuadores o también los que amás son influenciados por aspectos externos como programas y sistemas inteligentes. Flujo materiales.. Flujo energía Flujo señales Instrumento CONTROL ANUAL Instrumento 2 CONTROL AUTOATICO POR REALIENTACIÓN
Programa CONTROL POR PROGRAA Procesamiento datos Criterios calidad AUTOATIZACIÓN 3
EJEPLOS DE SISTEAS Y CONTROL Energia Electrica otor Sistema Rotacion Termometro Sistema medicion Numero en una escala requerida Sistema calefaccion central en el valor establecido requerida Sistema control temperatura l cuerpo l cuerpo Sistema control Posicion requerida la mano Sistema control para la poscion y mov. la mano La mano avanzando hacia el lapiz Retroalimentacion datos sobre la temperatura real Sistema control por retroalimentacion Tº Retroalimentacion datos sobre la posicion Sistema control por retroalimentacion para tomar un lapiz Decision encenr o apagar Interruptor Alimentacion electrica Calentador electrico Calefaccion una habitacion: SISTEA EN LAZO ABIERTO Cambio Tº seada Elemento comparacion + - señal sviacion Interruptor Alimentacion electrica Calentador electrico constante Retroalimentacion señal temperatura Dispositivo medicion Calefaccion una habitacion: SISTEA EN LAZO CERRADO Variable controlada: la habitacion Valor referencia: seada la habitacion Elemento comparacion: Persona que compara el valor medido y el valor la Tº seada Señal error: Diferencia entre temperaturas medida y seada control: La persona correccion: Interruptor l calentador Proceso: calentamiento por calefactor Dispositivo medicion: Termometro. 4
EJEPLOS DE SISTEAS DE CONTROL s Reloj Programa Elementos correccion Proceso s Bomba Valvula Calentador Tambor la lavadora Nivel l agua agua Velocidad Tambor otor Puerta Cerrada Retroalimentacion las salidas l nivel agua, temperatura l agua, velocidad tambor y puerta cerrada CONTROL SECUENCIAL DE UNA LAVADORA DE ROPAS s s Interruptor General Al avance pelic. otor avanza pelicula Sensor distancia Sensor luz Boton disparador Prueba baterias Interfaz Interfaz basada en microprocesador Solenoi Solenoi A la posicion A la apertura, cierra obturador, abre obturador otor a pasos otor a pasos codific. posic. lente Displaya datos ELEENTOS BASICOS DEL SISTEA DE CONTROL DE UNA CAARA FOTOGRAFICA AUTOATICA Velocidad l motor Posicion l eje l cigueñal Retroalimentacion l tiempo encendido l motor Posicion l acelerador gasolina basada en microprocesador Tiempo la bujia Solenoi para mezcla aire con combustible Valvula inyeccion combustible Flujo masico l aire ELEENTOS BASICOS DEL SISTEA DE ANDO DE UN OTOR GASOLINERO 5