Sistemas de Control: Conceptos Básicos y Componentes Electrónicos
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Control: Conceptos Básicos
El control se efectúa al encender o apagar una bomba mediante un interruptor, la selección de agua a una determinada temperatura mediante la conexión del calentador, los programadores de una lavadora, el sistema de detección de humos de una alarma contra incendios con sus sensores, o en el llenado de la cisterna de un váter. Todos estos procesos tienen un elemento de control que manipula las señales de entrada.
Señales que se controlan
- Eléctrica: Elemento de control: interruptor. Proceso que se controla: iluminar una estancia.
- Presión de agua: Membrana del calentador. Calentar agua.
- Eléctrico: Programador. Lavar la ropa.
- Eléctrico: Sensor-disparador. Detectar un incendio.
- Caudal de agua: Válvula de boya. Llenar la cisterna.
Entrada - Elementos de control - Proceso que se controla - Salida.
Sistemas de Control
Un sistema de control es un conjunto de elementos de control encargados de modificar las señales de entrada a fin de actuar sobre un determinado proceso.
Entrada - Pulsador - Circuito eléctrico - Motor - Proceso que se quiere controlar - Salida (sensor al circuito eléctrico).
Sistema de Control de Lazo Abierto
Entrada - Sistema de control - Proceso que se quiere controlar - Salida. La salida no afecta a la entrada. La señal de entrada actúa directamente sobre los elementos que se encargan de controlar el sistema.
Sistema de Control de Lazo Cerrado
Entrada - Sistema de control - Proceso que se quiere controlar - Salida (sensor al sistema de control [realimentación]). La realimentación en un sistema de control de lazo cerrado permite la influencia de la salida sobre la acción del sistema de control.
Componentes de un Sistema de Control
Entrada - Diálogo hombre-máquina - Procesador - Actuador - Proceso que se quiere controlar - Salida (sensor a procesador).
- Diálogo hombre-máquina (DHM): Interruptor, pulsador, conmutador, válvulas neumáticas e hidráulicas, teclado.
- Sensor: Posición, temperatura, presión, fotoeléctricos, presencia o proximidad.
- Procesador: Relés, temporizadores, programadores, circuitos electrónicos, microprocesadores, distribuidores.
- Actuadores: Bombas, timbres, diodos LED, motores eléctricos, émbolo neumático.
Componentes Electrónicos
El Relé
El relé es un elemento electromagnético que sirve para abrir y cerrar circuitos eléctricos. Se compone de una bobina y contactos.
Resistencias Eléctricas
Las resistencias eléctricas son los componentes más usados en los circuitos electrónicos. Limitan la corriente que circula por un circuito. Están construidas por material de grafito recubierto de una capa de pintura.
Materiales Semiconductores
Los materiales semiconductores tienen un comportamiento intermedio entre los conductores y los aislantes. Normalmente, no conducen la corriente eléctrica. Sin embargo, si se les aplica energía externa, se convierten en conductores. Tienen carga negativa (N) y positiva (P).
Diodo
El diodo está formado por la unión de dos semiconductores, P (ánodo) y N (cátodo). Cuando conectamos una fuente de tensión en los dos semiconductores, el diodo se polariza (directa o inversamente).
LED
El LED (Diodo Emisor de Luz) es un tipo de diodo que emite luz.