Investigacion Controladores

Control on-off

El control ON-OFF, también llamado todo-nada o abierto-cerrado, es la forma más simple de control por realimentación, es un control de dos posiciones en el que el elemento final de control sólo ocupa una de las dos posibles posiciones, en el cual la salida del controlador va de un extremo a otro cuando el valor de la variable controlada se desvía del valor deseado.

Este método solo acepta dos posiciones para el actuador: encendido (100%) y apagado (0%). La lógica de funcionamiento es tener un punto de referencia, si la variable es mayor el actuadora sume una posición, y si la variable es menor el actuador a sume la otra posición.

Este tipo de control se emplea usualmente con una banda diferencial o zona neutra en la que el elemento final de control permanece en su última posición.

El control todo o nada funciona satisfactoriamente si el proceso tiene una velocidad de reacción lenta y posee un tiempo de retardo mínimo. Las dos posiciones extremas de la válvula permiten una entrada y una salida de energía al proceso ligeramente superior e inferior respectivamente a las necesidades de la operación normal.

Presenta las siguientes características:

Variación cíclica continua de la variable controlada

El controlador no tiene la capacidad para producir un valor exacto en la variable controlada para un valor de referencia.

Funcionamiento óptimo en procesos con tiempo de retardo mínimo y velocidad de relación lenta.

Tiene un simple mecanismo de construcción, por eso este tipo de controladores es de amplio uso, y mayormente son utilizados en sistemas de regulación de temperatura.

VENTAJAS DEL SISTEMA ON-OFF

Es la forma más simple de control

Bajo precio de instalación

Fácil instalación y mantenimiento

Amplia utilización en procesos de poca precisión.

DESVENTAJAS DEL SISTEMA DE CONTROL ON-OFF

Mínima precisión.

No recomendable para procesos de alto riesgo

DETECCION DE NIVELES POR CONDUCTIVIDAD

Este método es solo adecuado para detección de nivel en líquidos conductivos. Se basa en el principio de que la presencia de un producto causa un cambio en la resistencia entre dos conductores.

Consta de una sonda con uno o dos electrodos. Cuando estos entran en contacto con el líquido conductor se cierra el circuito eléctrico, que a través de la unidad amplificadora conmuta un contacto. Se usa como interruptores de nivel en recipientes de líquidos conductores que no sean muy viscosos ni corrosivos, aunque también se utilizan para medidas continuas. El liquido debe ser lo suficiente conductor como para excitar el circuito electrónico. Cuando el líquido moja los electrodos se cierra el circuito eléctrico y circula una corriente segura del orden de 2 mA. El instrumento se emplea como alarma o control de nivela alto y bajo, utiliza las relés eléctricos par líquidos con buena conductividad. Para control min/max dos electrodos de punto de interrupción se deben conectar al relé.

Control Proporcional

Un sistema de control proporcional es un tipo de sistema de control de realimentación lineal. Dos ejemplos mecánicos clásicos son la válvula flotador de la cisterna del aseo y el regulador centrífugo.

El sistema de control proporcional es más complejo que un sistema de control encendido/apagado como por ejemplo un termostato interno bi-metálico, pero más sencillo que un sistema de control proporcional-integral-derivativo (PID) que se puede utilizar para controlar la velocidad de crucero de un automóvil. El control proporcional resuelve este problema de comportamiento mediante la modulación de la salida del dispositivo de control, como por ejemplo con una válvula cuyo paso se varia en forma continua.

El control proporcional es el tipo de control que utilizan la mayoría de los controladores que regulan la velocidad de un automóvil. Si el automóvil se encuentra moviéndose a la velocidad objetivo y la velocidad aumenta ligeramente, la potencia se reduce ligeramente, o en proporción al error (la diferencia entre la velocidad real y la velocidad objetivo), de modo que el automóvil reduce la velocidad poco a poco y la velocidad se aproxima a la velocidad objetivo, por lo que el resultado es un control mucho más suave que el control tipo encendido/apagado.

Esto se explica por la función integral del control PID.

Esto puede ser expresado matemáticamente como

Donde

: Salida del controlador proporcional

: Ganancia proporcional

: Error de proceso instantáneo en el tiempo t.

SP: Punto establecido

PV: Proceso variable

Configuración del control proporcional

Control Integral

Se dice que un control es de tipo integral cuando la salida del controlador v(t ) es proporcional a la integral del error e(t ):

v (t) =k_(i ) ∫▒e(t)dt

Donde Ki es la ganancia del control integral. En cualquier tipo de controlador, la acción proporcional es la más importante, por lo que la constante Ki puede escribirse en términos de k_p:

k_(i )=k_p/Ti

Donde Ti es un factor de proporcionalidad ajustable que indica el tiempo de integración.

El equivalente en el dominio s de la ecuación es:

La acción de control integral tiene como propósito disminuir y eliminar el error en estado estacionario. Si se duplica el valor de e(t), el valor de m(t) varía dos veces más rápido pero para un error actuante igual a cero, el valor de m(t) se mantiene estacionario en muchas ocasiones

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