Topologia De Control

Introducción.

El presente trabajo tiene por finalidad reconocer en un sistema las variables de entrada, de salida y de perturbación, distinguir un sistema de control en lazo abierto y en lazo cerrado, reconocer en un sistema de control, lazo abierto o cerrado, las variables de entrada, salida y perturbación, reconocer las tareas que se realizan en un sistema de control, y los elementos que lo integran, distinguir el control automático del manual. Sistema es la combinación de componentes que actúan conjuntamente y cumplen un determinado objetivo.

 Lazo de control simple.

Son lazos de control que atienden directamente una sola variable operacional, en el lazo de control simple, se conecta el transmisor directamente sobre la salida de la variable Operacional a ser controlada, la señal del transmisor se conecta al controlador quien ejecutara las acciones de control PID sobre la señal de error y la salida del controlador regulara al elemento final de control de la variable controlada. En la siguiente figura se muestra el lazo de control simple para un intercambiador de calor. Este calentara un producto con poco calor al intercambiarlo térmicamente con un componente caliente (Vapor de agua como ejemplo), en este lazo de control se regula el paso de vapor de calentamiento para determinar la temperatura del producto que entra a calentarse.

 Lazo de control en cascada

Son lazos de control donde se combinan dos variables operacionales que están integradas en la misma función de transferencia del proceso controlado, para que su acción conjunta regule la posición del elemento final de control. En este arreglo habrá un lazo de control esclavo que trabajara en forma análoga a un lazo de control simple pero cuyo set-point será corregida por la variable operacional maestra. Los lazos de control en cascada tendrán como variables esclavas variables auxiliares para detectar rápidamente el efecto de las perturbaciones sobre la variable maestra. En la siguiente figura se muestra el lazo de control en cascada Temperatura (Maestro) – Caudal (Esclavo) que regula el paso de vapor que alimenta un intercambiador de calor para calentar otro componente.

 Control freedforward

• En la topología de control en arreglo Feedforward, se consideran las perturbaciones medibles de otras variables que no se encuentran en el lazo de control de la variable controlada. Sin Feedforward el lazo de control actúa para regular una variable controlada que interviene en la magnitud de la variable de salida, sin embargo, este lazo de control no actúa para corregir las perturbaciones que otra variable de efecto no controlable directamente, hacen sobre la magnitud de la variable de salida. Por ello las perturbaciones que genera la variable externa no se corrigen, hasta que las mismas se reflejan a la salida del proceso.

• Con Feedfordward se mide a través de un transmisor la magnitud de la variable externa al lazo de control y que origina las perturbaciones de la señal de salida. La magnitud de la variable externa se suma con la señal controlada para que el efecto conjunto del controlador y la magnitud de la señal externa actúen sobre la válvula.

• En la topología de control en arreglo Feedforward, se necesita instrumentación y cálculo adicional.

• En la topología de control en arreglo Feedforward, se tiene una compensación en lazo abierto que debe emplearse normalmente junto a un regulador en lazo cerrado.

 Control cascada- freedforward

El arreglo de control Cascada+Feedforward es aquel que permite tener un lazo de controlen cascada con las variables

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