Lazos de control

Antes de comenzar con el análisis de un sistema automatizado, es necesario definir ciertas características de la teoría de control. Aquí podríamos discutir una infinidad de conceptos y metodologías pero lo esencial es poder discernir entre un sistema de control de lazo abierto y un sistema de lazo cerrado.

Esencialmente, un sistema de lazo abierto es aquel que logra su cometido independientemente del estado de sus variables o de sus salidas anteriores mientras que el control por lazo cerrado es aquel que se vale de dichos estados para ajustar el elemento de control, otorgando así mayor eficiencia al poder hacer frente a perturbaciones y variaciones internas del sistema.

La típica representación gráfica de los sistemas es la siguiente:

Como podemos observar, comparten casi la totalidad de sus elementos, sin embargo, la diferencia radica en que el control de lazo cerrado toma una muestra del valor de la salida actual, la cual se comparará con la entrada siguiente y permitirá al controlador realizar los ajustes necesarios para obtener el valor deseado en proceso, mejorando significativamente la salida siguiente y eventualmente llevando a un error de cero o prácticamente despreciable. Esta característica permite llamar al control de lazo cerrado como control realimentado.

 Por definición, los elementos anteriores reciben esta descripción:

• Entrada: Es la variable (o conjunto de variables) que desea(n) modificarse para que sea procesada(s) de forma correcta en nuestro sistema.

• Controlador: Elemento encargado de procesar las variables de entrada, manipulándolas para que cumplan con las especificaciones predefinidas.

• Actuador: Es el elemento encargado de hacer cambios en el proceso pues tiene la capacidad de hacer cambios físicos, es decir, es un transductor.

• Proceso: Es el conjunto de instrucciones que se aplican sobre la variable de entrada y, a su vez, maneja cuestiones como tiempos o repeticiones en los procedimientos.

• Sensor: Son elementos de campo que nos permiten conocer el estado de las variables de nuestro sistema. Existe un muy amplio rango de éstos y su implementación depende de la naturaleza de nuestro sistema como pueden ser de temperatura, presión, presencia, humedad, color, etc.

• Salida: Es el final de nuestro sistema, aquí vemos reflejadas los cambios que recibió la entrada y cómo afectaron éstas a nuestro producto final.

Retomando el tema de la automatización, es más común la utilización de sistemas a lazo cerrado pues dependemos mucho de los estados actuales de las variables internas para proceder a etapas posteriores. Esto hace un símil con la lógica secuencial.

Eventualmente revisaremos más conceptos de la teoría de control pero, por ahora, esto nos permitirá comenzar con el análisis de la arquitectura de un sistema automatizado.

-AHN