ACTIVIDAD # 11
RESEÑA DE SISTEMAS DE CONTROL

Los sistemas de control tienen una intervención cada vez más importante en la vida diaria.

En la actualidad  las  fábricas y instalaciones industriales, se hace cada día más
necesario de disponer de sistemas de control , que permitan mejorar y ver  una
gran cantidad de procesos, en donde la sola presencia del hombre es insuficiente para
controlarlos.

En todo sistema de control se usa con frecuencia componentes de distintos tipos, como puede ser
componentes mecánicos, eléctricos, hidráulicos, neumáticos y combinaciones de estos.
Un ingeniero que trabaje con control debe estar familiarizado con  leyes físicas fundamentales
que tienen estos componentes.
La mayoría de los ingenieros tienen contacto con sistemas de control, cuando únicamente los
usen, sin profundizar su teoría.

EJEMPLOS

1-En una habitación en la que hay un calentador
eléctrico se puede encender o apagar, de un
termómetro para medir la temperatura y de una puerta
que puede estar abierta o cerrada .

2-– Un robot  programable diseñado para mover
materiales, herramientas en una secuencia
determinada para realizar una tarea específica.

3-Una persona que maneja un
automóvil. La entrada es la dirección de la carretera, y la salida la dirección del automóvil. Por
medio del cerebro, los ojos, las manos y también el vehículo, el conductor controla y corrige
la salida para ajustarla a la entrada.

practica # 5 Funcionamiento del relevador con suiche

material

-cable

-roseta

-foco

-relevador

-multimetro

-pinzas de corte

-shuiche

procedimiento

Se requirió tomar la corriente de la clavija para alimentar el shuiche, del cual la punta negativa se tomo para hacer un puente entre A1 y 13, para que esta permitiera el paso de la corriente hacia elrelevador, se conecto una salida de la bobina  A2 hacia el extremo positivo de la roseta, y del conector 14 No hacia el extremo negativo

practica # 4  El funcionamiento del relevador

material

-cable

-roseta

-foco

-relevador

-multimetro

-pinzas de corte

procedimiento

Se requirió de una computadora con acceso a internet para investigar la ficha técnica del relevador.

para saber como se conecta, una vez realizado esto se procedió a energizar la bobina para posteriormente alimentar los conectores del relevador ,del cual la terminal A2 se tomo una linea para alimentar el lado positivo de la roseta, y para energizar e extremo negativo se tomo una linea procedente de 14 No.
Una vez realizadas las conexines se energizo la bombilla. 

¿Qué es un sistema de control? 

Los sistemas de control están formados por un conjunto de dispositivos de diversa naturaleza (mecánicos, eléctricos, electrónicos, neumáticos, hidráulicos) cuya finalidad es controlar el funcionamiento de una máquina o de un proceso.

En todo sistema de control podemos considerar una señal de entrada que actúa sobre el mismo y una señal de salida proporcionada por el sistema, según el siguiente esquema:

Sistema de control

Pensemos, por ejemplo, en un sistema de control destinado a verificar la temperatura en una habitación: la temperatura es la magnitud variable que queremos controlar y para regularla hay que aplicar una señal de entrada al sistema de calefacción; como resultado se alcanza un determinado valor en la temperatura de la habitación que constituye la señal de salida del sistema.Existen dos tipos de sistemas de control: en lazo abierto y en lazo cerrado.

TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL

Un sistema está integrado por una serie de elementos que actúan conjuntamente y que cumplen un cierto objetivo. Los elementos que componen un sistema no son independientes, sino que están estrechamente relacionados entre sí, de forma que las modificaciones que se producen en uno de ellos pueden influir en los demás.

Los sistemas de control en lazo abierto

Una señal de entrada actúa sobre los elementos que controlan el funcionamiento de la máquina o proceso, y a la salida se obtiene la señal controlada. En este tipo de sistemas de control la señal de salida no tiene efecto sobre la acción de control.

Estos sistemas se representan mediante el siguiente esquema:

En la vida cotidiana nos encontramos con muchos de estos sistemas de control. Por ejemplo, el funcionamiento de una lámpara suele estar controlado mediante un interruptor: al accionar el interruptor, el circuito eléctrico se cierra y la lámpara se enciende; cuando se vuelve a accionar el interruptor, el circuito se abre de nuevo y la lámpara se apaga. Se trata de un sistema de control en lazo abierto, ya que permite controlar el funcionamiento de la lámpara a través del interruptor, pero el estado de encendido o apagado de la lámpara (es decir, la salida del sistema) no influye en la acción de control.

Los sistemas de control en lazo cerrado

En este tipo de sistemas, las señales de salida y de entrada están relacionadas mediante un bucle de re alimentación, a través del cual la señal de salida influye sobre la de entrada. De esta forma, la señal de salida tiene efecto sobre la acción de control.

Estos sistemas de control se pueden representar mediante el siguiente esquema:

Sistema de control en lazo cerrado

En estos sistemas existe un elemento, denominado captador o sensor, que es capaz de detectar los cambios que se producen en la salida y llevar esa información al dispositivo de control, que podrá actuar en consonancia con la información recibida para conseguir la señal de salida deseada.

Por tanto, los sistemas de control en lazo cerrado son capaces de controlar en cada momento lo que ocurre a la salida del sistema, y modificarlo  si es necesario. De esta manera, el sistema es capaz de funcionar por sí solo de forma automática y cíclica, sin necesidad de intervención humana. Estos sistemas, capaces de auto controlarse sin que intervenga una persona, reciben el nombre de sistemas de control automáticos o automatismos.

Sistema manual

En el sistema manual el hombre actúa como fuente de energía o motor, observando y controlando su tarea.

Sistema semiautomático

En el sistema semiautomático, también llamado mecánico, la acción motora es llevada a cabo por componentes mecánicos mientras que el hombre observa y controla su tarea, como por ejemplo al conducir un automóvil. En relación al trabajo se aplica allí donde se exige mucha energía o donde las condiciones de entorno son severas.

Sistema automático

En el sistema automático solamente la observación de instrumentos y monitores es efectuada por el hombre, en tanto que el control es llevado a cabo por el sistema. Esto se puede ver por ejemplo en las modernas instalaciones de colada continua y en las actividades de las salas de control de energía.

Los ejemplos dados son sistemas de lazo cerrado, es decir que cuentan con una re alimentación de la situación en forma inmediata ni bien se percibe un desfajase en el funcionamiento correcto. En los sistemas automáticos el procesamiento de la información puede considerarse instantáneo, denominándose realimentación en tiempo real. En tanto que en el caso de los sistemas de lazo abierto al no contar con la realimentación  después de ser activados no pueden ser controlados. 

EL RELEVADOR 

El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y unelectroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.

Fue inventado por Joseph Henry en 1835.

Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores que generaban una nueva señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea.

Estructura y funcionamiento

El electroimán hace bascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de si es N.A ó N.C (normalmente abierto o normalmente cerrado). Si se le aplica un voltaje a la bobina se genera un campo magnético, que provoca que los contactos hagan una conexión. Estos contactos pueden ser considerados como el interruptor, que permite que la corriente fluya entre los dos puntos que cerraron el circuito.

Tipos de relés

Existen multitud de tipos distintos de relés, dependiendo del número de contactos, de suintensidad admisible, del tipo de corriente de accionamiento, del tiempo de activación y desactivación, etc. Cuando controlan grandes potencias se les llama contactores en lugar de relés.

[editar]Relés electromecánicos

• Relés de tipo armadura: pese a ser los más antiguos siguen siendo lo más utilizados en multitud de aplicaciones. Un electroimán provoca la basculación de una armadura al ser excitado, cerrando o abriendo los contactos dependiendo de si es NA (normalmente abierto) o NC (normalmente cerrado).

• Relés de núcleo móvil: a diferencia del anterior modelo estos están formados por un émbolo en lugar de una armadura. Debido a su mayor fuerza de atracción, se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos. Es muy utilizado cuando hay que controlar altas corrientes
• Relé tipo reed o de lengüeta: están constituidos por una ampolla de vidrio, con contactos en su interior, montados sobre delgadas láminas de metal. Estos contactos conmutan por la excitación de una bobina, que se encuentra alrededor de la mencionada ampolla.

• Relés polarizados o biestables: se componen de una pequeña armadura, solidaria a un imánpermanente. El extremo inferior gira dentro de los polos de un electroimán, mientras que el otro lleva una cabeza de contacto. Al excitar el electroimán, se mueve la armadura y provoca el cierre de los contactos. Si se polariza al revés, el giro será en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito.
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 ¿Que entiendes por variable física?

 Una variable es algo que cambia respecto a algo, por ejemplo como cambia la posición de un automóvil respecto al tiempo. Muchas variables físicas son vectores por ejemplo : La velocidad,la acelaracion,la fuerza,el campo eléctrico,el campo magnético espacio (distancia), tiempo, pero las principales unidades son las de masa (kg), tiempo(seg),y distancia

En lista las variables físicas posibles :

longitud 

masa

temperatura

intensidad de corriente

intensidad luminosa

cantidad de sustancia

fuerza

¿Que diferncia existe entre un dispositivo sensor y un actuador?

Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Este recibe la orden de un regulador o controlador y en función a ella genera la orden para activar un elemento final de control como, por ejemplo, una válvula.

Existen varios tipos de actuadores como son:

• Electrónicos
• Hidráulicos
• Neumáticos
• Eléctricos

Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, movimiento,pH, etc. 

¿Que concepto tienes de un transductor?

Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada, en otra diferente a la salida.

El nombre del transductor ya nos indica cual es la transformación que realiza (por ejemplo electromecánica, transforma una señal eléctrica en mecánica o viceversa).