En la industria actual, los sistemas de control juegan un papel fundamental en el funcionamiento eficiente de las diferentes operaciones. Estos sistemas permiten supervisar y regular diversos procesos, desde la producción de bienes hasta el control de calidad. Existen diferentes tipos de sistemas de control utilizados en la industria, cada uno con sus propias características y aplicaciones específicas.
Exploraremos los principales sistemas de control utilizados en la industria. Hablaremos sobre los sistemas de control de lazo abierto y de lazo cerrado, sus diferencias y ventajas. También discutiremos el controlador lógico programable (PLC, por sus siglas en inglés) y su papel en la automatización de procesos industriales. Además, mencionaremos otros sistemas de control como el sistema de control distribuido (DCS) y el sistema de control supervisado y adquisición de datos (SCADA), y cómo se utilizan en diferentes sectores industriales.
Control PID
El control PID, que significa Proporcional, Integral y Derivativo, es uno de los sistemas de control más utilizados en la industria. Se basa en el uso de una combinación de tres componentes: la acción proporcional, la acción integral y la acción derivativa.
La acción proporcional es la más básica y se encarga de ajustar la salida del sistema en función del error presente en la entrada. Es decir, si el error es grande, la salida del sistema se ajustará de manera proporcionalmente grande.
La acción integral, por su parte, se encarga de corregir el error acumulado a lo largo del tiempo. Esto significa que si el error persiste durante un período prolongado, la acción integral aumentará la salida del sistema para corregirlo.
Relacionado:
Pasos para instalar un sistema de control y automatización industrialFinalmente, la acción derivativa se utiliza para prevenir cambios bruscos en la salida del sistema. Se basa en la tasa de cambio del error y ajusta la salida en función de esta tasa. Esto es especialmente útil cuando se quiere evitar oscilaciones o fluctuaciones en la salida del sistema.
El control PID es un sistema que combina la acción proporcional, integral y derivativa para regular y ajustar la salida de un sistema en función del error presente en la entrada. Su versatilidad y eficacia lo convierten en uno de los sistemas de control más utilizados en la industria.
Control de lazo abierto
El control de lazo abierto es uno de los principales sistemas de control utilizados en la industria. En este tipo de control, la salida del sistema no tiene influencia sobre la entrada. En otras palabras, no hay retroalimentación para corregir y ajustar el comportamiento del sistema en tiempo real.
Este tipo de control se utiliza en situaciones en las que se requiere un control simple y directo, y no es necesario corregir errores o ajustar la salida en función de las condiciones del sistema.
Una de las ventajas del control de lazo abierto es su simplicidad, ya que no requiere la medición y retroalimentación de la salida del sistema. Esto puede resultar en un sistema de control más económico y fácil de implementar.
Relacionado:
Qué es la instrumentación industrial y cómo se utiliza en la automatizaciónSin embargo, también tiene algunas limitaciones. Debido a la falta de retroalimentación, el control de lazo abierto no puede corregir errores o ajustar la salida en función de las condiciones cambiantes del sistema. Esto significa que cualquier perturbación o variación en el sistema puede afectar la salida y provocar errores en el control.
el control de lazo abierto es un sistema de control utilizado en la industria cuando se requiere un control simple y directo, sin la necesidad de corregir errores o ajustar la salida en función de las condiciones del sistema. Aunque es económico y fácil de implementar, puede ser limitado en situaciones en las que se requiere un control más preciso y adaptable.
Control de lazo cerrado
El control de lazo cerrado es uno de los principales sistemas utilizados en la industria. En este tipo de control, se utiliza un sensor para medir la variable de interés y se compara con un valor de referencia deseado. A partir de esta comparación, se generan las acciones de control necesarias para mantener la variable en el valor deseado.
El control de lazo cerrado se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones industriales, como control de temperatura, presión, nivel, caudal, velocidad, entre otros. Este tipo de control permite una mayor precisión y estabilidad en comparación con el control de lazo abierto.
Componentes del control de lazo cerrado
El control de lazo cerrado consta de varios componentes fundamentales:
Relacionado:
Ventajas de utilizar sistemas de control en la industria- Sensor: Es el encargado de medir la variable de interés y convertirla en una señal eléctrica o electrónica.
- Controlador: Analiza la señal del sensor y compara con el valor de referencia deseado. A partir de esta comparación, genera una señal de control que actúa sobre el actuador.
- Actuador: Recibe la señal de control del controlador y realiza las acciones necesarias para modificar el proceso o sistema y así mantener la variable en el valor deseado.
- Proceso o sistema: Es el sistema o proceso que se desea controlar, como por ejemplo un horno, una máquina, una planta de producción, entre otros.
El control de lazo cerrado permite ajustar automáticamente las acciones de control en función de las variaciones en el proceso o sistema, lo que lo hace muy adecuado para aplicaciones en las que se requiere un alto nivel de precisión y estabilidad.
Control por realimentación
El control por realimentación es uno de los principales sistemas utilizados en la industria. En este tipo de control, se toma una medida de la salida del sistema y se compara con el valor deseado o de referencia. A partir de esta comparación, se generan las acciones correctivas necesarias para mantener el sistema en un estado óptimo.
El principal objetivo del control por realimentación es reducir la diferencia entre la salida real y la salida deseada, corrigiendo cualquier desviación que se produzca. Para lograr esto, se utilizan sensores o dispositivos de medición para obtener información sobre la salida del sistema en tiempo real.
Una vez que se obtiene esta información, se compara con el valor de referencia y se calcula el error, que es la diferencia entre ambos. Este error se utiliza como retroalimentación para ajustar los parámetros del sistema y corregir cualquier desviación.
Existen diferentes tipos de control por realimentación, como el control proporcional, el control integral y el control derivativo. Estos tipos de control se combinan en lo que se conoce como control PID (Proporcional-Integral-Derivativo), que es ampliamente utilizado en la industria debido a su eficacia y versatilidad.
Relacionado:
Cómo se realiza el cableado en un sistema de control industrialel control por realimentación es un sistema clave en la industria que permite mantener los procesos y sistemas en un estado óptimo, corrigiendo cualquier desviación que se produzca en la salida del sistema.
Control de nivel
El control de nivel es uno de los principales sistemas utilizados en la industria para regular y mantener un nivel constante de líquido en tanques, recipientes o sistemas de tuberías.
Este sistema se basa en sensores o instrumentos de medición que detectan el nivel del líquido y envían una señal de retroalimentación a un controlador. El controlador, a su vez, ajusta la entrada o salida de líquido para mantener el nivel deseado.
Existen diferentes tipos de control de nivel, como el control de nivel por flotador, que utiliza un flotador para medir el nivel del líquido y activar o desactivar una válvula de entrada o salida.
Otro tipo de control de nivel es el control de nivel por presión, que utiliza un sensor de presión para medir el nivel del líquido y regular la entrada o salida de líquido en función de la presión.
Relacionado:
Tipos de sensores utilizados en los sistemas de control industrialAdemás, también se utiliza el control de nivel por ultrasonido, que utiliza ondas ultrasónicas para medir la distancia entre el sensor y la superficie del líquido, y así determinar el nivel.
El control de nivel es esencial en la industria para garantizar un funcionamiento óptimo de los procesos y evitar desbordamientos o falta de suministro de líquidos en los sistemas.
Control de temperatura
El control de temperatura es uno de los principales sistemas utilizados en la industria para garantizar que los procesos se lleven a cabo a la temperatura adecuada. Este tipo de control es crucial en sectores como la industria alimentaria, farmacéutica y química, donde cualquier variación en la temperatura puede afectar la calidad y seguridad de los productos.
Existen diferentes métodos para controlar la temperatura en la industria, entre los cuales se destacan:
- Sistemas de control PID: Este tipo de control utiliza un algoritmo proporcional, integral y derivativo para ajustar continuamente la salida de temperatura en función de la diferencia entre la temperatura deseada y la temperatura medida. Los controladores PID son ampliamente utilizados debido a su eficiencia y capacidad para adaptarse a diferentes condiciones de operación.
- Sistemas de control ON/OFF: Este tipo de control es el más básico y consiste en encender o apagar un dispositivo de calentamiento o enfriamiento en función de si la temperatura está por encima o por debajo del valor deseado. Aunque es simple, puede llevar a fluctuaciones de temperatura más pronunciadas.
- Sistemas de control proporcional: Este tipo de control ajusta la salida de temperatura en función de la diferencia proporcional entre la temperatura deseada y la temperatura medida. Aunque es más preciso que el control ON/OFF, puede llevar a oscilaciones alrededor del punto de ajuste.
El control de temperatura es esencial en la industria para garantizar la calidad y seguridad de los productos. Los sistemas de control PID, ON/OFF y proporcional son algunos de los principales métodos utilizados para controlar la temperatura de manera eficiente y precisa.
Relacionado:
Herramientas necesarias para la instalación de sistemas de control industrialControl de presión
El control de presión es uno de los principales sistemas utilizados en la industria para regular y mantener la presión de diferentes fluidos en un sistema. Este sistema es esencial en numerosos procesos industriales, donde es necesario controlar la presión de manera precisa y constante para garantizar un correcto funcionamiento y evitar posibles daños o fallas.
Existen diferentes tipos de sistemas de control de presión, entre los que destacan:
1. Reguladores de presión
Los reguladores de presión son dispositivos que se encargan de mantener una presión constante en un sistema, independientemente de las variaciones de la presión de entrada. Estos reguladores suelen utilizar una válvula de control que se ajusta automáticamente para mantener la presión deseada.
2. Válvulas de alivio de presión
Las válvulas de alivio de presión se utilizan para proteger equipos o sistemas contra posibles sobre presiones. Cuando la presión en el sistema supera un valor preestablecido, la válvula se abre permitiendo que el exceso de fluido escape y así se eviten daños en el sistema.
3. Transmisores de presión
Los transmisores de presión son dispositivos que convierten la presión de un fluido en una señal eléctrica, que puede ser utilizada para monitorizar y controlar la presión en tiempo real. Estos transmisores suelen ser utilizados en sistemas donde es necesario tener una lectura precisa y continua de la presión.
Relacionado:
Qué es el SCADA y cómo se utiliza en la automatización industrialEl control de presión es fundamental en la industria para garantizar un funcionamiento seguro y eficiente de los diferentes procesos. Los sistemas de control de presión mencionados anteriormente son ampliamente utilizados y cada uno tiene su aplicación específica dependiendo de las necesidades del sistema en cuestión.
Preguntas frecuentes
¿Cuáles son los principales sistemas de control utilizados en la industria?
Los principales sistemas de control utilizados en la industria son el control PID, el control lógico programable (PLC) y el control de supervisión y adquisición de datos (SCADA).
¿Qué es un control PID?
El control PID es un algoritmo de control que se utiliza para regular y estabilizar sistemas dinámicos.
¿Qué es un control lógico programable (PLC)?
Un control lógico programable (PLC) es un dispositivo electrónico programable utilizado para controlar y automatizar procesos industriales.
¿Qué es un sistema SCADA?
El sistema SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) es un sistema de control y supervisión utilizado para monitorizar y controlar procesos industriales en tiempo real.
Relacionado:
Pasos para la puesta en marcha de un sistema de control industrial
Deja una respuesta