Hola y bienvenidos a este artículo en el que hablaré sobre el fascinante mundo de los sistemas de control automático.
Cubriré una variedad de temas, incluido qué es exactamente un sistema de control automático, las principales diferencias entre los sistemas de circuito abierto y cerrado, y los beneficios de los sistemas automáticos de control de humo.
Finalmente, examinaré qué hace que un sistema de control se llame automático, semiautomático o manual, y por qué los sistemas de control automático brindan una opción de control manual. Entonces, ya sea que sea un aprendiz curioso o un aspirante a ingeniero, siéntese, relájese y sumérjase en el fascinante mundo de los sistemas de control automático.
Introducción a los Sistemas de Control Automático
Definicion formal:
Un sistema de control que tiene uno o más controladores automáticos conectados en bucles cerrados con uno o más procesos.
Un sistema de control automático es una poderosa herramienta utilizada en muchos sistemas tecnológicos y biológicos.
Su función principal es regular una variable controlada ajustando una variable manipulada en función de la retroalimentación de la variable controlada.
Con varios métodos de transmisión de señales disponibles, los sistemas de control automático se pueden usar en muchas aplicaciones para realizar operaciones que no son factibles para los humanos debido a la necesidad de procesar grandes cantidades de datos rápidamente.
Volviendo a explicarlo:
Un sistema de control automático es un tipo de sistema de control de bucle cerrado que funciona sin necesidad de intervención del operador.
Su función principal es regular una variable controlada ajustando una variable manipulada en función de la retroalimentación de la variable controlada.
Está relacionado con la automatización:
https://en.wikipedia.org/wiki/Automation
Las dos variables de proceso
El sistema de control automático consta de dos variables de proceso primarias: la variable controlada y la variable manipulada.
La variable controlada es el parámetro que debe regularse o mantenerse en un punto de ajuste específico, mientras que la variable manipulada es el parámetro que se puede ajustar para lograr el resultado deseado.
Tipos de transmisión de señales
Los sistemas de control automático pueden utilizar varios métodos para la transmisión de señales.
Uno de los métodos más comunes es la transmisión neumática, que utiliza aire comprimido como medio para la transmisión de señales.
Otro método es la transmisión de señales eléctricas o electrónicas, que no se limita a solo dos variables de proceso.
Aplicaciones de los Sistemas de Control Automático
Los sistemas de control automático se utilizan en diversas aplicaciones, incluidas la fabricación, el transporte y la producción de energía.
Son ampliamente utilizados en muchos sistemas tecnológicos y biológicos donde es necesario procesar grandes cantidades de datos rápidamente.
Conclusiones clave
- Un sistema de control automático es un tipo de sistema de control de bucle cerrado que funciona sin intervención del operador.
- Consta de dos variables de proceso primarias: la variable controlada y la variable manipulada.
- Los sistemas de control automático utilizan varios métodos para la transmisión de señales, como la transmisión neumática y la transmisión de señales eléctricas o electrónicas.
- Son ampliamente utilizados en muchos sistemas tecnológicos y biológicos donde es necesario procesar grandes cantidades de datos rápidamente.
- Los sistemas de control automático se utilizan en diversas aplicaciones, incluidas la fabricación, el transporte y la producción de energía.
Sistemas de control de lazo abierto y lazo cerrado
Sistemas de circuito cerrado frente a sistemas de circuito abierto:
Cuando se trata de sistemas de control automático, hay dos tipos principales: de bucle abierto y de bucle cerrado.
La principal diferencia entre ellos es que un sistema de circuito cerrado tiene la capacidad de autocorregirse mientras que un sistema de circuito abierto no.
En otras palabras, los sistemas de circuito cerrado también se conocen como sistemas de control de retroalimentación, mientras que los sistemas de circuito abierto también se conocen como controles sin retroalimentación.
| Sistema: | Descripción: |
|---|---|
| Sistemas de circuito cerrado | En un sistema de circuito cerrado, la salida deseada depende de su entrada. Esto significa que el sistema monitorea constantemente su salida y hace ajustes para lograr la salida deseada. Los sistemas de circuito cerrado se consideran más confiables que los sistemas de circuito abierto, ya que pueden autocorregirse y se utilizan ampliamente en diversas industrias, como la fabricación, el transporte y la producción de energía. |
| Sistemas de circuito abierto | Por otro lado, en un sistema de lazo abierto, la salida deseada no depende de la acción de control. Estos sistemas funcionan en función de entradas predeterminadas y no realizan ningún ajuste en función de la salida. Esto los hace menos confiables que los sistemas de circuito cerrado y se utilizan principalmente para aplicaciones simples que no requieren un control preciso. |
Mantenimiento y Confiabilidad:
En términos de mantenimiento y confiabilidad, los sistemas de circuito abierto requieren menos mantenimiento que los sistemas de circuito cerrado debido a su estructura simple.
Sin embargo, como se mencionó anteriormente, los sistemas de circuito cerrado generalmente se consideran más confiables porque pueden autocorregirse y ajustarse a condiciones cambiantes.
Sistemas Automáticos de Control de Vuelo
Si está interesado en la aviación, es posible que haya oído hablar del Sistema de control de vuelo automático (AFCS), que es un sistema avanzado que combina múltiples sistemas de piloto automático en una sola unidad.
El sistema utiliza varios componentes, como computadoras de control de vuelo interconectadas, pilotos automáticos, amortiguadores de guiñada y controles automáticos de ajuste del elevador para proporcionar operaciones de vuelo seguras y confiables.
El Sistema de control de vuelo automático (AFCS) es un sistema avanzado que ayuda a reducir la carga de trabajo del piloto y proporciona operaciones de vuelo seguras y confiables.
El sistema integra múltiples sistemas de piloto automático en una sola unidad, lo que garantiza que la aeronave opere de manera eficiente y efectiva.
Con características de seguridad como desconexiones, el piloto tiene el control total de la aeronave en caso de emergencia.
El AFCS es una herramienta esencial para operaciones de vuelo tanto estratégicas como tácticas.
Cómo funciona el AFCS
El AFCS funciona integrando varios sistemas de piloto automático en una sola unidad, lo que ayuda a reducir la carga de trabajo del piloto.
El sistema proporciona características como sistemas de empuje automático (conocidos como aceleradores automáticos) que pueden ser dirigidos por el piloto o acoplados a una señal de radionavegación.
La aeronave puede volar un perfil seleccionado siempre que se hayan seleccionado los modos de navegación VNAV y LNAV.
Los componentes de AFCS
El AFCS consiste en dos computadoras de control de vuelo interconectadas que trabajan juntas para brindar operaciones seguras y confiables.
El sistema también incluye un piloto automático de dos ejes que ayuda a controlar el balanceo y el cabeceo de la aeronave, dos amortiguadores de guiñada que controlan el movimiento de guiñada de la aeronave y un control automático de compensación del elevador que ayuda a ajustar la inclinación de la aeronave.
El AFCS también incorpora características de seguridad como desconexiones, que permiten desconectar el sistema de forma automática o manual.
Esto asegura que el piloto tenga el control total de la aeronave en caso de emergencia.
Aplicaciones de AFCS
El AFCS se puede utilizar tanto para operaciones estratégicas como tácticas.
Permite que la aeronave siga una ruta de vuelo predeterminada con precisión, lo que es particularmente útil para vuelos de larga distancia.
El sistema también proporciona un nivel de seguridad que garantiza que la aeronave opere de manera eficiente y eficaz.
Conclusiones clave
- El Sistema de control de vuelo automático (AFCS) integra varios sistemas de piloto automático en una sola unidad.
- El AFCS utiliza computadoras de control de vuelo interconectadas, pilotos automáticos, amortiguadores de guiñada y controles automáticos de ajuste del elevador para brindar operaciones de vuelo seguras y confiables.
- El sistema incorpora funciones de seguridad como desconexiones, que permiten desconectar el sistema de forma automática o manual.
- El AFCS es útil tanto para operaciones estratégicas como tácticas, y permite que la aeronave siga una trayectoria de vuelo predeterminada con precisión.
Sistemas automáticos de control de clima en automóviles
Cuando se trata de la comodidad del automóvil, el sistema de control de clima automático (A/C automático) es una característica excelente.
Es una característica conveniente que hace que la conducción sea más cómoda, independientemente de las condiciones climáticas exteriores.
Esto es lo que necesita saber sobre este sistema de aire acondicionado.
Mantiene la temperatura interior deseada
Con el A/C automático, puede preestablecer manualmente la temperatura interior de su automóvil y el sistema la mantendrá automáticamente.
Esto significa que no tienes que jugar con los controles del aire acondicionado mientras conduces, lo que te permite concentrarte en el camino que tienes por delante.
Sensores para Control de Calidad
El aire acondicionado automático utiliza sensores para medir la calidad del aire de la cabina, incluida la temperatura, la humedad y la presión del aire.
Con esta información, el sistema puede ajustar la temperatura y la velocidad del ventilador para mantener la calidad del aire de la cabina en un nivel cómodo.
Climatizador automático de dos y tres zonas
Algunos vehículos equipados con A/C automático vienen con control de clima de dos o tres zonas.
La zona dual permite que dos secciones separadas del automóvil mantengan diferentes temperaturas preferidas de forma autónoma, mientras que la zona triple permite que tres secciones separadas lo hagan.
Esto asegura que todos en el automóvil estén cómodos, independientemente de su preferencia de temperatura.
Sistema de control automático de la tasa de exposición en radiografía
En términos simples, el sistema AEC ayuda a garantizar que la cantidad de exposición a la radiación utilizada durante un examen radiográfico sea controlada y constante.
Los sistemas AEC ayudan a garantizar una exposición constante a la radiación y producen imágenes de alta calidad al tiempo que reducen el riesgo de sobreexposición y aumento de la dosis.
Comprender cómo funcionan los sistemas AEC y sus beneficios puede ayudar a mejorar la calidad de los exámenes radiográficos y la atención al paciente.
Cómo funcionan los sistemas AEC
Los sistemas AEC funcionan ajustando automáticamente el kilovoltaje (kV) y el miliamperaje (mA) de la máquina de rayos X durante un examen radiográfico.
El sistema está diseñado para terminar la exposición una vez que se ha detectado una cantidad preestablecida de radiación, lo que garantiza que las imágenes resultantes tengan una densidad óptica y una relación señal/ruido constantes, independientemente de los factores del paciente, como el tamaño y la densidad.
Esto ayuda a garantizar que las radiografías producidas sean de alta calidad y valor diagnóstico.
Diferentes sistemas AEC
Hay diferentes tipos de sistemas AEC, y cada uno funciona según los objetivos de diseño del fabricante.
Algunos sistemas ajustan el tiempo de exposición o la corriente del tubo, mientras que otros ajustan kV o mA.
Es importante tener en cuenta que existen límites prácticos más allá de los cuales los sistemas AEC no funcionan de manera óptima.
Por ejemplo, los sistemas de formación de imágenes fluoroscópicas suelen estar limitados a una tasa máxima de exposición fluoroscópica de 100 mGy/min.
Beneficios de usar sistemas AEC
El uso de sistemas AEC en radiografía tiene muchos beneficios, que incluyen:
- Exposición constante a la radiación: los sistemas AEC ayudan a garantizar que la cantidad de radiación utilizada durante un examen radiográfico sea constante, lo que ayuda a reducir el riesgo de sobreexposición.
- Calidad de imagen: los sistemas AEC ayudan a producir imágenes de alta calidad que tienen valor diagnóstico, independientemente de los factores del paciente, como el tamaño y la densidad.
- Desplazamiento de dosis reducido: los sistemas AEC ayudan a reducir el riesgo de aumento de dosis, que puede ocurrir cuando un tecnólogo expone inadvertidamente a un paciente a demasiada radiación.
Ventajas de los sistemas automáticos de control de humo
Cuando se trata de seguridad contra incendios, es esencial contar con medidas para mantener a las personas seguras en caso de incendio.
Una de las formas de hacerlo es a través de un sistema automático de control de humo.
Ventajas de un Sistema Automático de Control de Humo
- La principal ventaja de un sistema automático de control de humo es que ayuda a limitar la propagación del humo, incluso cuando los ocupantes están ausentes o dormidos. Esto puede ayudar a mantener las rutas de salida despejadas y mantener la sostenibilidad dentro de la ruta de salida de un edificio.
- El sistema puede ser activado por uno o más dispositivos de detección de incendios, como el flujo de agua de los rociadores, detectores de humo y detectores de calor. Esto asegura una respuesta rápida a la situación.
- Los sistemas automáticos de control de humo pueden usar ventilación natural o escape de humo mecánico para sacar el humo del edificio.
Implementación de un Sistema Automático de Control de Humo
Cuando se trata de implementar un sistema automático de control de humo, hay algunas cosas a tener en cuenta.
- El sistema debe ser diseñado e instalado por un profesional calificado en protección contra incendios. Esto asegura que el sistema esté correctamente instalado y probado.
- Es importante mantener y probar periódicamente el sistema para asegurarse de que funcionará correctamente en caso de incendio.
- También debe asegurarse de que los ocupantes del edificio estén familiarizados con el sistema y sepan qué hacer en caso de incendio.
En general, un sistema automático de control de humo puede proporcionar una importante capa de seguridad en caso de incendio.
Al limitar la propagación del humo, ayuda a mantener las rutas de salida despejadas y mantiene la sostenibilidad dentro de la ruta de salida de un edificio.
Cuando se instala y mantiene correctamente, un sistema automático de control de humo puede brindar tranquilidad tanto a los ocupantes como a los propietarios del edificio.
¿Qué hace un sistema de control llamado control automático, semiautomático y manual?
Cuando se trata de sistemas de control, hay tres tipos principales: automático, semiautomático y manual.
Si bien cada sistema tiene sus propias ventajas y desventajas, los sistemas automáticos y semiautomáticos generalmente se consideran más confiables, precisos y eficientes que los sistemas manuales.
Al elegir el tipo correcto de sistema de control, puede asegurarse de que su proceso se mantenga dentro de los límites requeridos, minimizando el riesgo de errores y mejorando la eficiencia general del sistema.
Sistemas de control automático:
Un sistema de control automático es un sistema de circuito cerrado que regula el valor del proceso que está siendo controlado por el sistema.
Este tipo de sistema se considera autooperativo ya que puede ajustar y corregir errores sin esfuerzo externo.
Una de las principales ventajas de los sistemas de control automático es su fiabilidad, eficiencia y precisión.
Mediante el uso de un termostato para regular el valor del proceso, un sistema de control automático garantiza que el sistema se mantenga dentro de un rango preestablecido, minimizando el riesgo de errores y mejorando la eficiencia general del sistema.
Sistemas de control semiautomático:
Los sistemas de control semiautomáticos suelen estar orquestados por un controlador de computadora que envía mensajes al trabajador en el momento en que debe realizar un paso.
Si bien este tipo de sistema requiere un esfuerzo externo para ajustar y corregir errores, sigue siendo más confiable y preciso que los sistemas de tipo manual.
Los sistemas de control semiautomáticos se utilizan en situaciones donde se requiere un alto grado de precisión, pero donde no es factible automatizar completamente el proceso.
Sistemas de control manual:
Los sistemas de control manual son sistemas de control de bucle abierto que requieren un esfuerzo externo para ajustar y corregir errores.
A diferencia de los sistemas automáticos o semiautomáticos, los sistemas de control manual son menos confiables, precisos y eficientes.
Este tipo de sistema se usa generalmente cuando el proceso es simple o cuando el costo de automatización es prohibitivo.
En los sistemas de control manual, el operador debe monitorear el sistema y hacer ajustes manualmente para garantizar que el sistema se mantenga dentro de los límites requeridos.
Opción de control manual en sistemas de control automático
Los sistemas de control automático son ampliamente utilizados para regular y monitorear procesos en varias industrias.
Sin embargo, es importante tener una opción de control manual para garantizar que el sistema funcione correctamente y proporcionar una copia de seguridad en caso de falla del sistema.
Los controles manuales son una parte esencial para mantener el rendimiento y la precisión del sistema.
Mediante el uso de controles manuales, las personas pueden garantizar un rendimiento óptimo del sistema y la trazabilidad de cada acción realizada.
Beneficios de los controles manuales:
Los controles manuales brindan varios beneficios, que incluyen:
- Verificación de precisión: las personas pueden realizar controles manuales para verificar la precisión de las mediciones y comparar valores para garantizar que el sistema funcione correctamente.
- Ajuste y corrección: los controles manuales permiten a las personas calcular las correcciones y ajustar las variables manipuladas para mantener un rendimiento óptimo del sistema.
- Trazabilidad: los controles manuales proporcionan la trazabilidad de cada acción realizada, lo que no es posible con un sistema cableado manual simple.
Tipos de controles manuales:
Hay dos tipos de controles manuales: controles manuales tradicionales y controles manuales dependientes de TI.
- Controles manuales tradicionales: estos controles los realizan personas ajenas al sistema y se pueden utilizar para verificar la precisión de las mediciones, comparar valores, calcular correcciones y ajustar variables manipuladas.
- Controles manuales dependientes de TI: estos controles requieren cierto nivel de participación del sistema.
Los ejemplos incluyen tener propietarios de procesos para controles manuales para garantizar una operación consistente y evitar excepciones, así como controles de aplicaciones que están automatizados pero tienen la ventaja de poder detectar errores rápidamente.
Control Automático de Generación en Sistemas de Potencia
El control automático de generación (AGC) es un sistema fundamental que se utiliza en las centrales eléctricas para gestionar las fluctuaciones en la carga y mantener la frecuencia deseada del sistema.
El Control Automático de Generación (AGC) es un sistema crítico que asegura la estabilidad y confiabilidad de los sistemas de energía.
Al monitorear continuamente la potencia de salida de los generadores y ajustarlos para que coincidan con los requisitos de carga, AGC ayuda a mantener frecuencias aceptables, regula los flujos de energía de la línea de conexión y controla la reserva giratoria.
AGC es un sistema complejo que requiere una cuidadosa coordinación entre el sistema de control de frecuencia de carga y el sistema de control de la planta.
¿Qué es el Control Automático de Generación (AGC)?
AGC es un sistema automatizado que ajusta la potencia de salida de varios generadores en respuesta a los cambios en la carga.
El sistema garantiza que la potencia de salida de los generadores coincida con los requisitos de carga, manteniendo estable la frecuencia del sistema.
Los Centros de Control de Energía (ECC) generalmente implementan sistemas AGC, que monitorean si la generación y la carga están equilibradas.
AGC está diseñado para mantener frecuencias aceptables durante la operación normal debido a fluctuaciones en la carga y recursos variables, y también se utiliza como una respuesta temprana a contingencias del sistema, como la pérdida inesperada de un generador.
Objetivos del Control Automático de Generación (AGC)
Los tres objetivos principales de AG C son:
- Mantenimiento de la frecuencia: La frecuencia del sistema de potencia debe mantenerse dentro de un rango aceptable.
Las desviaciones de la frecuencia deseada pueden causar daños significativos al equipo y provocar fallas en el sistema.
- Regulación de los flujos de energía de la línea de interconexión: las líneas de interconexión conectan diferentes áreas del sistema de energía y facilitan la transferencia de energía.
AGC se utiliza para garantizar que los flujos de energía se mantengan dentro de los límites predeterminados en estas líneas de conexión, evitando sobrecargas y apagones.
- Control de la reserva giratoria: La reserva giratoria se refiere a la capacidad de generación que está disponible para el sistema para satisfacer los aumentos repentinos de la demanda.
AGC administra esta reserva para garantizar que esté disponible cuando se necesite y que no se desperdicie durante períodos de baja demanda.
¿Cómo funciona el Control Automático de Generación (AGC)?
AGC monitorea continuamente la salida de energía de los generadores y la compara con la demanda de energía en el sistema.
Si hay una discrepancia, el sistema AGC ajusta la potencia de salida de los generadores para que coincida con los requisitos de carga.
AGC recibe información sobre la demanda de energía del sistema de control de frecuencia de carga e información sobre la salida del generador del sistema de control de la planta.
Estos dos sistemas trabajan juntos para garantizar que el sistema de energía permanezca estable y seguro.
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