Componentes Esenciales de los Sistemas de Control Industrial: Tipos y Funcionamiento

Componentes de un Sistema de Control Industrial

Un sistema de control industrial se compone de varios elementos interconectados que trabajan juntos para regular y supervisar procesos. A continuación, se describen los componentes principales:

Regulador

El regulador es el elemento central del bucle de control. Su función es procesar la señal de error y generar una señal de control adecuada para el actuador. Existen varios tipos de acciones de control, entre las que destacan:

• Acción proporcional: El regulador amplifica la señal de error.
• Acción integral: El regulador genera una acción de control proporcional a la integral de la señal de error.

Transductores

Los transductores convierten una magnitud física de entrada en otra magnitud de salida, generalmente eléctrica, que es más fácil de procesar. Existen diversos tipos de transductores, clasificados según la magnitud que miden:

Transductores de Posición, Proximidad y Desplazamiento

• Transductores resistivos: Se basan en la variación de la resistencia eléctrica. Un ejemplo común es el potenciómetro, que consiste en una resistencia fija sobre la que se desplaza un cursor, actuando como una resistencia variable.
• Transductores inductivos: Permiten medir la distancia entre dos piezas de material magnético (entrehierro).
• Transductores capacitivos: Se basan en la variación de la capacidad de un condensador.
• Interruptores de final de carrera: Son interruptores que detectan la posición de un objeto o pieza móvil. Cuando el objeto alcanza un extremo de su recorrido, los contactos del interruptor cambian de estado.
• Ultrasonidos: Son vibraciones en un medio material con una frecuencia superior a la perceptible por el oído humano.
• Radar: Sistema que utiliza ondas electromagnéticas para detectar la presencia y la distancia de objetos.

Transductores de Velocidad

• Tacómetros mecánicos: Contadores de revoluciones.
• Tacómetros centrífugos: Se basan en el principio del regulador de Watt.
• Tacómetros eléctricos: Convierten la velocidad de giro en una señal eléctrica.
• Tacómetros de corrientes parásitas.
• Tacómetros de inducción.
• Tacómetros de corriente alterna.
• Tacómetros de corriente continua.
• Tacómetros de frecuencia.

Transductores de Temperatura

• Termorresistencias: Resistencias que varían su valor con la temperatura.
• Termopares: Generan una tensión eléctrica proporcional a la temperatura.
• Pirómetros de radiación: Miden la temperatura a partir de la radiación emitida por un objeto.
• Pirómetros de radiación total.
• Pirómetros ópticos.

Transductores de Presión

Transductores Mecánicos

• Manómetro de tubo en U.
• Tubo Bourdon.
• Elementos en espiral y en hélice.
• Diafragma.
• Fuelle.

Transductores Electromecánicos

• Resistivos.
• Capacitivos.
• Galgas extensométricas.
• Piezoeléctricos.

Medida de Iluminación

Las LDR (Light Dependent Resistor) son células fotorresistivas cuya resistencia eléctrica varía en función del flujo luminoso que incide sobre su superficie.

Comparadores

Los comparadores comparan la señal de consigna (salida deseada) con la señal de realimentación (salida real del transductor). Este elemento solo está presente en sistemas de control de bucle cerrado. Existen varios tipos:

• Neumáticos.
• Mecánicos.
• Eléctricos.
• Electrónicos.

Actuadores

Los actuadores son los elementos finales de control que actúan sobre el proceso. Funcionan como una "compuerta" que modifica el flujo de energía o material. Ejemplos comunes son los interruptores y los relés.

Captador

El captador tiene la misión de captar una determinada información del sistema para realimentarla. Es un elemento esencial en los sistemas de control de bucle cerrado.