Universidad Tecnologia Santa Catarina

Sistemas De Control Automatico

Maestro: Ing. Rafael Perez Hrnandez

Alumno: Adrián Asis Aguilar Cisneros

Carrera: Mecatronica

Grupo: 05-A

Matricula:5600

Fecha: 07 Mayo 2012

Introducción.

Los sistemas de control automatizados son desde hace varias décadas recursos que hacen más eficiente los procesos de las empresas, reduciendo el margen de error de la mano humana, y reduciendo costos en la elaboración de un producto aquí se muestran algunos de los sistemas de control que manejan las variables del proceso y su tipo de aplicación.

Control supervisorio

El control supervisorió y adquisición de datos (SCADA "Supervisory Control and Data Acquisition ) es el sistema por medio del cual la información es obtenida de localidades remotas (estaciones) para su procesamiento y análisis, desde el proceso del cual sé está controlando, permitiendo captar información en tiempo real.

Ejemplos encontrados, fueron comúnmente los sistemas de tratamiento de aguas residuales, controlando desde una sola habitación con n operador el apagado y encendido de motores, cierre y apertura de válvulas, en caso de errores son detectados y atendidos en el menor tiempo posible.

El uso del sistema de adquisición de datos SCADA para Mareografía en México fue implementado por el Instituto de Geofísica de la UNAM en conjunto con el Dpto. De ingeniería en sistemas computacionales y automatización. El proceso consiste en sensores digitales de alto poder ubicados en un satélite en órbita que censan el nivel de agua enviando señales en tiempo real que son recibidas por el MIR (modulo inteligente remoto) instalado en las diferentes estaciones de servicio del país enlazados en red, todo controlado por microcontroladores enhanced risk, circuitos de interface RS422.

El Control Digital Directo (CDD), es el control automático de un proceso mediante un computador o un microprocesador encargado de mantener siempre una referencia (así se denomina a la salida que se controla).

Características de un Control Digital Directo.

Las características básicas de este sistema son:

La complejidad de los algoritmos no tiene límite, se puede hacer tan complejo como el proceso de control lo requiera para el óptimo funcionamiento.

Facilidad en el cambio ó ajuste, ya que solamente se necesita hacer una reprogramación y una verificación de fallas se puede realizar y repara desde una computadora solamente en casos extremos se requeriría de hacer un cambio de componentes a diferencia de uno del tipo analógico en el cual el mejor de los casos seria un cambio de componentes.

Exactitud en los valores entregados, porque no existen otras variantes en el proceso que puedan afectar los resultados.

Costos, los costos se reducen haciendo el cambio de un control analógico a un digital pero no en todos los casos, entre más grande es el proceso que se debe controlar será más eficiente el cambio.

Jerarquización de procesos, actualmente se está dejando a un lado el uso de un solo controlador para establecer una jerarquía en los procesos de las variables ya sea en lo individual o en grupos de procesos estableciendo una red de comunicación entre ellas.

Arquitectura de un Control Digital Directo.

El proceso de la mayoría de los CDD’s en continuo, es decir debe haber una señal de entrada continua para que haya una señal de salida continua.

El controlador o computador solo trabaja con valores discretos (valores alto y bajo, 1y 0) para compatibilizar todo el sistema existen dos componentes básicos el conversor analógico-digital y su contraparte el conversor digital-análogo.

Fig.-1.1 diagrama de bloques de un Control Digital Directo.

Partes de un CDD:

Cuantiado: Es el bloque de muestreo y retención, recibe una señal analógica constante y la mantiene durante un tiempo especifico.

Conversor análogo-digital: Se le conoce como codificador y es el encargado de convertir las señales analógicas en código numérico binario por lo regular para que sea utilizada por los microprocesadores o computadora para realizar esta función depende del componente llamada cuantiado para que retenga la señal mientras es codificada la misma.

Conversor digital-análogo: Es un codificador utilizado para convertir las señales digitales enviadas por los microprocesadores en señales analógicas que puedan leer los componentes análogos, por lo regular este conversor es usado como interface entre componentes digitales y análogos.

Sensor: Es un dispositivo que convierte una señal de entrada en una señal de salida diferente, el tipo de salida depende del sensor utilizado. Los sensores analógicos convierten una señal de entrada ya sea de temperatura, presión, flujo etc., en voltaje durante el tiempo sensado; los digitales convierten las señales de entrada en datos a la salida para ser decodificados por los sistemas de procesamiento digital.

Control distribuido

Características

Es un sistema de control establecido para el manejo de procesos de líneas exclusivamente de uso de red local, es decir que solo son utilizables dentro de la planta al contrario del control supervisorio que puede ser controlado desde estaciones distantes del proceso a controlar. Su forma de trabajo es mediante lazos cerrados usando algoritmos, adquisición de datos controlados por Pc’s, µC.

El SCD es controlado via red local esto para evitar que un solo ordenador cargue con todo el proceso y así minimizar el error y mejorar la flexibilidad de uso del sistema como se menciono con anterioridad la arquitectura y elección de Sistema de control depende de la cantidad de variables a controlar y el poder adquisitivo de la empresa.

Síntesis:

El sistema de control Supervisorio es utilizado para monitorear procesos que son controlados por otros sistemas, esto se puede realizar desde áreas distintas a las de trabajo o desde otras estaciones de trabajo distantes teniendo un control total sobre los procesos realizados, con su ventaja de comunicación mediante señales de radio, Ethernet, WAN, etc. Son muy utiles en sistemas de control a distancia y reducen considerablemente la mano de obra teniendo solo un operario para todo el proceso.

El Control Digital Directo es un sistema de control automatizado en el cual se reduce la mano de obra que interviene en un proceso, por medio en algunos casos ser capaz de auto ajustarse para mantener siempre la misma calidad, en algunos otros casos solamente mediante alguna alarma o señal indica alguna anomalía en el procedimiento ejecutado.

Los componentes que conforman un CDD son controlados por un microprocesador o una computadora, estos a su vez pueden estar divididos en grupos de orden jerárquico comunicados entre ellos mediante un red ó de forma individual; los costos y tiempos de reparación son muy bajos ya que se puede repara un proceso directamente desde la computadora que lo maneja en caso de ser controlado por un PC o reprogramando en caso de ser un Microprocesador. Sin mencionar que en caso de haber en algún futuro un cambio en el orden del proceso ya se haciendo una mejora o cambiando totalmente el sistema los componentes se pueden reprogramar a diferencia uno análogo en el cual se tiene que volver armar desde cero, comprando nuevos componentes y conectándolos.

Otro punto a favor es la poca sensibilidad de los sistemas digitales al ruido, volviéndolos más confiables en las mediciones, un punto de consideración al momento de las medidas es que las conversiones de análogo-digital las señales de salida son una aproximación proporcional.

Sistemas de control distribuido son utilizados para controlar procesos específicos, de un tamaño más reducido que el control supervisorio, este se maneja mediante una red local ya que su capacidad de comunicación es en red de planta, también en este proceso varios dispositivos de control pueden manejar el mismo proceso con la desventaja de la velocidad e captura y respuesta de datos salvo que se tenga una conexión de datos de mayor capacidad, también se forma parte de un control supervisorio y del monitoreo de ASCADA