Sistema de control -lazo abierto y cerrado




¿Qué es un sistema de control?

Un sistema de control es un grupo de componentes electrónicos, mecánicos, neumáticos, hidráulicos, etc. Que se utilizan en conjunto para lograr un objetivo deseado.

Para que se pueda considerar como un sistema de control por lo menos debe de contar con tres elementos esenciales que son: Una variable a controlar, un actuador y un punto de referencia (set-point).

Lazo de control

Por ejemplo, para llenar un tanque de 500 litros de agua necesitamos una bomba hidráulica, una toma de agua y los elementos electrónicos de encendido y apagado del sistema. En este caso el punto de referencia es que tan lleno se quiere tanque.

Sistema de control

¿Qué es un sistema de lazo abierto?

Un sistema de control de lazo abierto se caracteriza por que no recibe ninguna información o retroalimentación sobre el estado de la variable, por lo regular estos se utilizan cuando la variable es predecible y tiene un amplio margen de error, ya que se puede calcular el tiempo o las veces que se debe de repetir el ciclo para completar el proceso.

Ejemplo lazo abierto

Partes de un lazo abierto 

Existen elementos básicos que conforman un sistema de control de lazo abierto:

Elemento de control

Se encarga de procesar las señales de entrada y tomar una decisión para enviarla al elemento de correción.

Elemento de corrección 

Este elemento es el que produce un cambio en el proceso, por lo regular  este bloque se refiere al actuador, ya que tiene la capacidad de hacer cambios físicos en el proceso.

Proceso

También se le conoce conoce como planta y son todas las características del proceso, por ejemplo cuánto tiempo tarda en realizarse o cuantas veces se necesita hacer el mismo procedimiento, etc.

Lazo abierto

¿Qué es un sistema de lazo cerrado?

Este sistema es más completo ya que recibe información sobre los estados que va tomando la variable. Esta retroalimentación se logra colocando sensores que envían información de puntos clave del proceso para que así pueda actuar de manera autónoma.

Lazo cerrado ejemplo

Partes de un lazo cerrado

Este sistema tiene los elementos principales de lazo abierto (Control, corrección y proceso)  e incluye dos más.

Elemento de comparación 

Este comparador recibe información de retroalimentación de los cambios que va sufriendo el proceso, y genera una señal de error de el estado actual de la variable con respecto al punto de referencia, para mandarla nuevamente al controlador para que tome una decisión nuevamente

Con señal de error se refiere a que manda una señal, de si ya llego al punto de regencia o no ha llegado o también en sistemas más complejos podemos saber cuánto falta para llegar a la meta.

Elemento de medición

Estos elementos por lo regular son sensores que miden la información del sistema y la retroalimentan al comparador.

Lazo cerrado

Ejemplos 

Sistema de control de lazo abierto 

Utilizáremos el mismo ejemplo de llenar un tanque de 500lts de agua.

Para solucionar este sistema con un lazo abierto necesitamos saber cuantos litros de agua llenamos por segundo, en este caso llenamos 1 litro cada 5 segundos.

Lazo abierto ejemplo

Entonces con base a los cálculos necesitamos un circuito de control que mantenga activa una bomba hidráulica durante 416.66 minutos y se desactive pasado el tiempo, Pero como podemos observar este sistema no es tan completo ya que no podemos saber si en realidad se lleno, ya que si el sistema sufre una variación como un menor flujo no lo podrá detectar y no se llenara el tanque.

Ejemplo lazo abierto

sistema de control lazo cerrado

Utilizando el mismo ejemplo, en este sistema no importa cuanto tiempo pase ya que se instalan unos sensores de nivel para tener una retroalimentación y así poder para el sistema cuando se llene o iniciarlo cuando se detecte que esta por debajo del nivel mínimo.

Ejemplo lazo cerrado

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