Sistemes de Control: Components, Tipus i Tecnologia

Sistemes de Control: Conceptes i Components

Què és un Sistema de Control?

El sistema de control és un conjunt d’elements que actuen coordinadament per aconseguir una acció de control dins d’un procés i mitjançant la manipulació directa o indirecta de les magnituds que hi intervenen.

Tecnologia de Control

La tecnologia de control abasta tots els procediments i sistemes que permeten automatitzar màquines, aparells i processos de fabricació.

Sistemes de Control Automàtic

Un sistema de control automàtic és un conjunt d’elements tècnics que té per objectiu aconseguir que una màquina o un procés faci les seves funcions amb una intervenció humana mínima.

Components Principals dels Sistemes de Control

• Dispositius d'entrada d'ordres: Permeten a l’operador l’entrada de dades i ordres al sistema. Es poden classificar en:
  • Binaris: Permeten entrar ordres del tipus activat/desactivat.
  • Numèrics: Permeten l’entrada de números.
  • Alfanumèrics: Permeten introduir números i lletres.
• Dispositius d'entrada d'informació: Bàsicament estan constituïts per sensors (dispositius que prenen dades de la situació del procés i transmeten la informació a la unitat de control).
• Unitat de control o controlador: Tracten la informació del procés.
• Dispositius de sortida d’informació: S’encarreguen de la comunicació amb l’operador, poden ser binaris o numèrics.
• Actuadors o preactuadors: Els actuadors són els encarregats d'operar sobre el procés. Si no són directament connectables, entren els preactuadors.

Elements de Control de Llaç Obert

• Controlador: Dispositiu característic del sistema que determina i executa el procés.
• Actuador o accionador: És el que fa una acció sobre el procés.

Elements de Control de Llaç Tancat

Són més complexos i necessiten més components, com per exemple: sensors, transductors, interfícies, accionadors o actuadors.

Tipus de Tecnologies de Control

Tecnologia Cablejada

S’aplica a dispositius pneumàtics, hidràulics, elèctrics i electrònics. Es duu a terme a partir d’unions físiques dels elements que constitueixen el sistema de control.

Tecnologia Programable

És molt adaptable i pot dur a terme diferents funcions de control sense alterar-ne la configuració física, únicament canviant el programa de control.

Els Senyals en els Sistemes de Control

S’entén per senyal tota magnitud física variable que pot utilitzar-se per transmetre informació de forma contínua.

Sistemes Analògics

Treballen amb senyals de tipus continu, amb un marge de variació determinat. Aquests senyals solen representar magnituds físiques del procés (temperatura, velocitat, pressió).

Sistemes Digitals

Treballen amb senyals tot o res, els quals només poden representar dos estats o nivells (obert, tancat).

Sistemes Híbrids (Analògic-Digitals)

Els sistemes de control actuals són sistemes que processen senyals analògics i digitals alhora.

Sistemes de Control de Llaç Obert vs. Tancat

Llaç Obert

Es caracteritzen perquè el resultat del procés no afecta el dispositiu de control; el sistema de control no supervisa el resultat de la sortida del procés.

Llaç Tancat

Un cop donada l’ordre per iniciar el procés, el resultat de sortida serà analitzat i, si no compleix unes determinades característiques, el dispositiu de control manté el procés actiu fins que acabi.

Funció de Transferència

És l’expressió matemàtica que relaciona la variable de sortida amb la d'entrada.