Download 1. EL SISTEMA DE CONTROL: ELEMENTOS

4. REGULADORES O CONTROLADORES
• Regulador P. Consigue un compromiso entre la respuesta
en régimen transitorio y en régimen permanente.
• Regulador I. Anula todo error en régimen permanente. No
se suele utilizar.
• Regulador D. Se anticipa al error. No se suele utilizar.
• Regulador PD. Partiendo del regulador P mejora la
respuesta en régimen transitorio.
• Regulador PI. Partiendo del regulador P mejora la
respuesta en régimen permanente.
• Regulador PID. Combina los reguladores anteriores para
conseguir un control óptimo.
5. ACTUADORES O ACCIONADORES
• Actuador: Dispositivo capaz de actuar sobre el proceso, una vez
recibida la orden de mando o control del regulador, si lo hay, o bien
directamente del comparador. Suele ser una señal eléctrica y de baja
potencia, mientras que el actuador puede ser eléctrico o incluso
neumático o hidráulico.
• Amplia gama de actuadores que dependen de la naturaleza del
proceso.
Tipo de Actuador
Denominación
Magnético
Relés (toda la gama)
Eléctrico
Motor de CC y CA
Motor Paso a Paso
Servomotor
Eléct-Hidraulico/Neumático
Cilindrico hidráulico/Neum
Motor Hidráulico/Neum
Electroválvula y servoválvula
5.1 Relés
• Muchos de los controladores comerciales,
incorporan un relé a su salida para que este actue
directamente sobre el proceso. Lo normal, o mas
común es que el relé, abra o cierre un circuito
eléctrico.
• De esta forma, para controlar una carga de gran
capacidad, se utiliza normalmente, un relé de carga
externo auxiliar que permite prolongar la vida útil
del relé principal.
• Es recomendado el uso de un circuito de
protección del relé interno que permita suprimir el
ruido eléctrico y evitar la disposición de carbonilla
en sus contactos.
• Las diferentes tipos de protecciones serán
ampliadas a continuación.
Protección por resistencia / condensador
El funcionamiento del circuito, es el siguiente:
• Cuando el contacto del relé interno está cerrado, la carga inductiva de la
bobina almacena una cierta cantidad de energía eléctrica.
• Al abrirse el contacto, la energía almacenada en la bobina se descarga
por el condensador C, con lo que se evita que afecte al contacto del relé.
• La resistencia R limita la corriente que circula por el condensador.
Protección por diodo
El circuito consiste en conectar un diodo en
paralelo con la bobina y su funcionamiento
es el siguiente:
• Cuando el contacto del relé interno está
cerrado, la carga inductiva de la bobina
almacena una cierta cantidad de energía
eléctrica.
• Al abrirse el contacto, la tensión inversa
generada por la bobina de descarga sobre si
misma a través del diodo colocado en
antiparalelo.
Protección por varistor
Los varistor son resistencias dependientes de la
tensión, es decir, elementos cuyo valor
óhmico, aumenta conforme se incrementa la
tensión. De este modo, la señal de salida
puede ser constante aunque varíe la tensión.
• Este circuito previene la aplicación de picos
de tensión a los contactos.
• Debido a la frecuencia de uso a la que está
sometida el relé cuando el regulador actúa
en modo proporcional, sea PI, PD o PID, se
utiliza como relé de salida un relé de estado
sólido (SSR) cuya vida útil es aún mayor.
Relé de estado sólido
Los SSR, presentan un empleo en aumento,
con rapidez puesto que los dispositivos o
equipos que los incorporan no necesitan
prácticamente mantenimiento, podría
afirmarse que la vida útil es ilimitada si se
usan del modo adecuado.
Características técnicas:
• No provocan la aparición de arcos
eléctricos ni rebotes de la señal, ya que no
disponen de partes metálicas.
• Son muy compactos y resistentes a
vibraciones y golpes.
• No generan ruido eléctrico.
• Tampoco hay realimentación de carga de
entrada.
5.2 Motores paso a paso (steppers)
• El motor paso a paso es un dispositivo
electromecánico que convierte una serie de
impulsos eléctricos en desplazamientos angulares
discretos, lo que significa es que es capaz de avanzar
una serie de grados (paso) dependiendo de sus
entradas de control.
• Según los tipos , el ángulo de paso puede variar
entre 1,8º hasta 15º.
• Un motor cuyo paso sea de 15º necesitará 24
impulsos para girar una vuelta completa.
• En cambio, uno de 1,8º necesitará 200 impulsos
para girar completamente.
• Existen de dos tipos: Los motores paso a paso
unipolares y los motores paso a paso bipolares
5.3 Servomotores
Los son dispositivos que incorporan Un servomotor es un
motor eléctrico que posee la capacidad de ser controlado,
tanto por velocidad como en posición.
Una de las tecnologías de los servomotores más actuales se
el llamado ''brushless''.
Estos pueden ser de 2 tipo en función de la señal utilizada:
- De conmutación tipo bloque o de corriente continua.
- De conmutación sinusoidal.
5.4 Electroválvulas y servoválvulas
• Electroválvula: Válvula
neumática o hidráulica
accionada o pilotada
por efecto de la
corriente eléctrica.
• Servoválvula:
Dispositivo encargado
de regular la presión o
caudal del fluido a
través suyo.