Sistemes de Control Automàtic: Guia Completa
Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Tecnología Industrial
Escrito el en catalán con un tamaño de 6,18 KB
Tecnologia de Control i Robòtica
La tecnologia de control abasta tots els procediments i dispositius que permeten automatitzar les màquines i els processos. La robòtica ha fet possible la substitució de capacitats de manipulació dels humans. És el resultat de la integració de diferents enginyeries: la mecànica, l'elèctrica, l'electrònica i la informàtica.
Sistemes de Control: Definicions
Els sistemes de control estan compostos per diferents elements que s'anomenen automatismes.
- Sistema de control: té com a objectiu aconseguir que la màquina o el sistema funcioni amb la mínima intervenció humana.
- Sistema de control automàtic: té per objectiu aconseguir que una màquina o procés realitzi les seves funcions reduint al mínim la intervenció humana, tant física com mental.
Hi ha màquines i processos en els quals cal la intervenció de les persones en alguna de les accions que fa la màquina o en algunes fases del procés; llavors són sistemes semiautomàtics.
Components d'un Sistema de Control
Els components bàsics d'un sistema de control són: la unitat de control, els actuadors, els sensors i els elements auxiliars per al comandament i la monitorització.
Tipus de Sistemes de Control
- Llaç obert: no supervisa el resultat de la seva acció a la sortida del sistema. Són els sistemes més senzills i econòmics que realitzen funcions molt simples. Exemple: llum temporitzat d'una escala, la rentadora, un semàfor, etc.
- Llaç tancat: estableixen una supervisió sobre el resultat de sortida o resultat final, actuant sobre el procés fins a obtenir el resultat desitjat. La consigna és el valor de referència que hom desitja obtenir com a resultat de l'acció del sistema automàtic. Exemple: la temperatura programada per una calefacció o condicionador d'aire, el nivell d'aigua a l'interior d'una cisterna.
Els automatismes es construeixen amb els elements físics que poden implicar diferents tecnologies: mecànica, pneumàtica, hidràulica, elèctrica, electrònica, microelectrònica, els quals poden actuar independentment o bé combinats.
Parts Bàsiques d'un Sistema de Control
Un sistema de control té tres parts bàsiques: controlador, actuadors i sensors. També fan falta dispositius auxiliars per interactuar amb el controlador.
Controlador
És el dispositiu del sistema que determina i executa el control del procés per al qual està preparat. Disposa dels elements per a l'activació i desactivació dels dispositius externs, per a la introducció i modificació de la consigna, per a l'accionament dels actuadors, per a la recollida d'informació dels sensors i els elements de presentació d'informació, i la lògica de control.
Actuadors
És l'element final que fa una acció sobre el procés. Aquest element final pot provocar accions com ara increments de temperatura, canvis de moviment, variacions de velocitat o variacions de cabal.
Sensors
Són dispositius que prenen dades de la situació del procés o de les variables de sortida i les transmeten al controlador. Els sensors, i els seus circuits associats, mesuren magnituds de variables que s'incorporen al llaç de realimentació. La seva sensibilitat i precisió són importantíssims per a un funcionament acurat de control.
Dispositius Auxiliars
Són elements per a la interacció entre l'operador i la màquina. Són necessaris per a l'entrada manual d'informació al controlador, per posar-lo en marxa o aturar-lo, per variar-ne les consignes, o per recuperar el control manual.
Lògica Cablejada vs. Lògica Programable
- Lògica cablejada: estan dissenyats per a una funció molt concreta.
- Lògica programable: tenen una gran flexibilitat, ja que la lògica de funcionament resideix en un programa informàtic incorporat a la memòria del controlador, el qual es pot modificar sense haver de canviar les connexions del circuit.
Avantatges de la lògica programable: molta flexibilitat, gran reducció de costos i de manteniment, reducció del volum, major seguretat i reducció d'avaries.
Dispositius de Sortida
Són els actuadors, els presentadors o visualitzadors de dades, els indicadors lluminosos i els acústics. Els actuadors poden ser de diferents tecnologies: motors elèctrics, electroimants, resistències calefactores, vàlvules i cilindres hidràulics, i altres dispositius comandats per algun d'aquests.
Els presentadors o visualitzadors de dades donen informació de l'estat d'alguna part del procés o de l'automatisme amb un valor numèric digital o analògic, senyal lluminós o acústic. Els indicadors lluminosos poden ser interpretats per un codi acromàtic, i els acústics, per la freqüència i intensitat del so. Poden formar part de panells sinòptics, amb visualitzadors de dígits numèrics de cristall líquid (LCD) o d'emissors de llum (LED), indicadors d'agulla, pilots de color, pantalles de dades LCD, monitors, etc. Els indicadors acústics habitualment s'empren en les alarmes i poden ser des de petits brunzidors fins a sirenes potents. En els sistemes més complexos poden portar sintetitzadors de veu.
Dispositius d'Entrada
Els podem agrupar en dos conjunts:
- Elements de comandament o d'entrada d'informació de l'operador: són els interruptors, els polsadors, els commutadors, els teclats, els potenciòmetres, etc.
- Sensors: recullen informació de la màquina o del procés. Estan constituïts per materials sensibles a una determinada magnitud i la converteixen a un altre tipus de magnitud fàcilment integrable en el sistema de control.
Exemples de sensors: sensors de temperatura, sensors de pressió, detectors de proximitat, detectors de presència, detectors de nivell, sensors de radiació infraroja, cèl·lules de càrrega, sensors de visió, sensors de velocitat, etc.