Siguiente

El  ejemplo anterior ilustra, con sus dos variantes, controles manuales del proceso porque es una persona quien actúa sobre el sistema, regulando y apagando la llama de la hornalla, en el caso de lazo cerrado.

 

Ampliación Conceptual

 

Sistemas de control de lazo abierto

En estos sistemas la señal de salida no influye sobre su regulación. Se obtienen los datos de entrada y se ejecuta el proceso de control.

Un ejemplo de sistema de lazo abierto es el semáforo. La señal de entrada es el tiempo asignado a cada luz (rojo, amarilla y verde) de cada una de las calles. El sistema cambia las luces según el tiempo indicado, sin importar que la cantidad de tránsito varíe en las calles.

La mayor parte de sistemas de lazo abierto serán automatismos a los que no podremos llamar en sentido estricto robots porque, al no tener en cuenta la salida, su capacidad de toma de decisiones “inteligentes” es muy limitada.

Por ejemplo, un sistema de riego en lazo abierto tiene un temporizador que lo pone en marcha todos los días a una determinada hora; riega las plantas durante un cierto tiempo pasado el cual se interrumpe, con independencia de que las plantas hayan recibido la cantidad de agua adecuada, una cantidad excesiva o una cantidad insuficiente. Se trata de un automatismo, pero no de un auténtico robot.

Sistemas de control de lazo cerrado

Se trata de aquellos sistemas que poseen retro alimentación de la señal de salida que interviene en la regulación.

Un equipo de aire acondicio­nado es un sistema de lazo cerrado, ya que cuenta con un sensor que permanente­mente registra la tempe­ratura ambiente, y con un comparador, que deter­mina sí la temperatura es la deseada. Si es necesario corregirla, el comparador da la señal para que esto ocurra.

Un sistema de riego en lazo cerrado, no se detendrá al cabo de un tiempo fijo, sino cuando detecte que se está consiguiendo el objetivo buscado, es decir, que la humedad de las plantas es la adecuada. Y se pondrá en marcha, no a una hora determinada, sino en cualquier momento en que la humedad se sitúe por debajo de un valor determinado.

Las estufas pueden tener sistemas de control de lazo abierto o de lazo cerrado.

Esquema lazo abierto

Esquema lazo cerrado

Consideremos, por ejemplo, el subsistema motor, en una heladera eléctrica familiar:

La persona que manipula la heladera selecciona un punto de temperatura interna y acciona manualmente el regulador que se encuentra en el interior del artefacto, que actúa como señal de referencia.

Se pone en funcionamiento la heladera y el sistema de control que posee el equipo comanda el funcionamiento (paradas y arranques) del equipo de frío, tratando de mantener el valor de la temperatura interna en el valor más ajustado posible al valor prefijado.

Estas operaciones de arranque y parada las efectúa automáticamente, sin intervención del hombre.

Pensemos ahora en el siguiente ejemplo del horno. ¿Cómo puede regularse la temperatura del horno para cocinar un pollo durante una hora?

 Los pasos a seguir serían:    

1. Encender el quemador;

2. Girar la perilla de la válvula que regula el gas, de manera que la cantidad de calor que se genera satisfaga las indicaciones de la receta leve, moderado, fuerte). En ese momento, una válvula reguladora (el sistema de control) se abrirá o se cerrará pa­ra que pase la cantidad de gas necesaria para que arda en el quemador con el calor deseado. Si se desea modificar la temperatura, se debe girar la perilla de la válvula a fin de dejar pasar más o menos gas.

Luego hay que colocar el pollo dentro del horno durante el tiempo establecido.

Éste es un sistema de control de lazo abierto, pues la salida no modifica el fun­cionamiento del sistema.

¿Pero qué sucedería si durante la hora de cocción la presión del gas en la línea disminuyera? Pasará menos gas y no se alcanzará el punto de cocción en el tiempo buscado.

Los sistemas de lazo abierto no cumplen su función en presencia de modificaciones o perturbaciones del medio.

Este tipo de inconveniente tiene lugar a diario en innumerables situaciones; para solucionarlos, se han desarrollado los sistemas de lazo cerrado, en los cuales se incluyen tres nuevos elementos: el sensor, la retroalimentación y el comparador.

El sensor colecta la información sobre el estado de salida del sistema.

La retroalimentación es la vía por la cual viaja esa información.

El comparador coteja esa salida con la entrada del sistema.

Si la entrada y la salida son iguales, el sistema se encuentra estabilizado; pero si son diferentes, entonces el controlador reaccionará modificando el sistema para corregir la situación.

Éste es el caso de los hornos que se usan en los procesos industriales, y que tienen un sistema de control de lazo cerrado. En ellos, la entrada es la temperatura buscada del horno, por ejemplo, 120 ºC. El controlador, una válvula de gas electrónica, dejará pasar suficiente gas a fin de alcanzar esa temperatura. Si la presión del gas descen­diera, o si hiciera mucho frío alrededor, entonces, un sensor de temperatura enviaría una señal de retroalimentación al comparador, y éste abrirá la válvula para dejar pasar mayor cantidad de gas.

El comparador permanentemente toma la señal de entrada, la compara con la retroalimen­tación, e informa al controlador si debe realizar modificaciones para estabilizar el sistema.

 

Termostato bimetal para un quemador de gas

 

Termostato electromecánico

Anterior