definiciones en control automático

Universidad de Santiago de Chile
Facultad de Ingeniería
Departamento de
Ingeniería Eléctrica
DEFINICIONES EN CONTROL
AUTOMÁTICO
Oscar Páez Rivera
Profesor
DEFINICIONES BÁSICAS:
Las definiciones que siguen constituyen parte del lenguaje que se requiere en la
Ingeniería de control, algunas de ellas están establecidas por la ISA.
def.1 Parámetro
Atributo o propiedad de la materia o energía que permanece
invariable en el tiempo o, que su variación en el tiempo es despreciable respecto d e
las escalas de magnitud de un proceso. Esta propiedad puede ser ajustable según
diseño. Los parámetros pueden depender de la geometría, en tal caso los sistemas
se llaman de parámetros distribuidos. Y, cuando no dependen de la geometría los
sistemas se llaman de parámetros concentrados.
def.2 Señal
Especial clase de variable débil asociada a la salida de un
instrumento de transducción. Lo esencial de una señal es que es una variable que se
presta para representar a otras variables gracias a su facilidad para ser captada,
almacenada y procesada. En control e instrumentación, finalmente se han
establecido rangos de magnitud física que permiten hablar de señales estándares de
control. Esos rangos son: corriente de 4 - 20 [mA]; voltaje de 1 - 5 [volts] y presión de
aire comprimido de 3 - 15 [Psi].
def.3 Perturbación
Variable de fuerza no controlada y cuya aparición puede
tener una cierta probabilidad de ocurrencia.
def.4 Carga
Variable de fuerza programable o considerada en el diseño desde el
punto de vista de su demanda de energía.
def.5 Ruido Variable débil no deseada e inmanejable desde el punto de vista de su
generación.
def.6 Sensor
Nombre global de un sistema capaz de detectar una variable,
cambiarla en escala de magnitud física, amplificarla, linealizarla, filtrarla y
acondicionarla como señal estándar de manera predeterminada. El sensor puede ser
separado o integrado con otros elementos de un lazo de control. El nombre sensor
se asocia a variables análogas. El equivalente en señales discretas (on-off) se
acostumbra a llamar detector.
def.7 Elemento primario
Parte del sensor que efectúa la captura de la
información asociada a la variable bajo medición. También, es el que efectúa la
primera transducción de variable física a señal.
def.8 Transmisor
Dispositivo que obtiene una variable de proceso por medio
de un sensor y que tiene como salida variados valores que son sólo una función,
predeterminada, de la variable de proceso. Este dispositivo puede, o no, estar
integrado con el sensor. Este dispositivo es capaz de comunicar a distancia el estado
de una variable bajo observación.
def.9 Actuador
Nombre global del sistema que permite influir en el proceso
con fines de control. En otro sentido, el actuador es una parte del sistema de
influencia sobre el proceso. Por ejemplo, sistemas eléctricos, neumáticos,
mecánicos, etc. Este dispositivo, es capaz de suministrar energía modulada al
sistema para su evolución. El actuador capta la energía desde redes estándares de
suministros (eléctricas, neumáticas, etc.) y la modula en base a una señal débil de
mando proveniente de un controlador.
def.10 Elemento final de control
Dispositivo que funcionalmente modula la
materia o energía inyectada o extraída del proceso. Por ejemplo, una válvula de
control. En otras palabras, parte del actuador encargado de suministrar la fuerza,
energía y potencia al proceso.
def.11 Red de energía
Sistema capaz de suministrar energía en condiciones
estándar de funcionamiento. Por ejemplo, redes eléctricas, neumáticas, petróleo,
aceite comprimido, etc. Las redes de energía funcionan a un valor de gradiente
constante, por ejemplo: voltaje constante de 220 VAC, 24 VDC; presión de aire
constante 120 psi; presión de vapor constante 150 psi.
def.12 Control
Término genérico que alude a las acciones de vigilancia,
supervisión, manipulación, manejo, etc. Detrás de la idea de control, existe la
creencia, convicción, sentimiento o razonamiento, que es necesario influir en la
natural ocurrencia de los eventos para su feliz realización.
def.13 Controlador
Instrumento que realiza la función de controlar. Este, puede
ser integrado con otros elementos funcionales de un lazo de control.
def.14 Controlador digital
Dispositivo basado en microprocesadores capas de
implementar uno o más lazos de control digital.
def.15 Control digital
Filosofía de control basada en el muestreo s incrónico
de la variable bajo control para su corrección. Las acciones de control se toman en
dichos instantes y se mantiene la salida de control hasta el próximo periodo de
muestreo.
def.16 Control lógico
Conjunto de acciones básicamente digitales, del tipo
combinacional y secuencial, que permiten ordenar la ocurrencia de un procedimiento.
def.17 Control modulante
Se refiere al clásico lazo de control con variables
análogas.
def.18 Control distribuido
Técnica de control, la cual, estando funcionalmente
integrada, consta de subsistemas los cuales pueden estar físicamente separados y
ubicados remotamente desde uno a otro. En un control distribuido se concentra la
supervisión y se distribuye la inteligencia de control.
def.19 Control muestreado
Técnicas de control que permiten trabajar con
muestras en el tiempo de la variable de proceso. El clásico lazo de control modulante
actúa en los instantes de muestreo.
def.20 Variable análoga
Variable definida en todo instante y que puede
tomar todos los valores de su escala de amplitud.
def.21 Variable digital
Variable definida en todo instante de tiempo, pero
que sólo puede tomar dos valores de amplitud (1 ó 0). Por ejemplo, 0 [ V ] ó 5 [ V
]; 4 [mA] ó 20 [mA]; etc.
def.22 Binario
Termino aplicado a una señal o dispositivo que tiene sólo
dos posiciones discretas o estados. El término denota un estado "alto -bajo", "on-off",
etc.
def.23 Variable muestreada
Variable análoga en sus valores, pero discreta
en los instantes de cambio. Estos cambios pueden ser sincrónicos o asincrónicos. La
variable muestreada asume los valores de la variable original en los instantes de
muestreo y es nula en el resto del tiempo.
def.24 Dispositivo inteligente Dispositivo basado en un microprocesador.
def.25 Configurable
Término aplicado a un dispositivo o sistema cuyas
características funcionales pueden ser cambiada mediante hardware o software que
no afectan su estructura básica.
def.26 Estación (sala) de control
Lugar en que residen los equipos para la
supervisión y control de un proceso. Esta estación automático-manual tiene la
característica que desde ella la salida del lazo de control se puede manejar en forma
manual, por lo cual está provista de una serie de indicadores, luces, y otros
elementos. Esta estación, además, posee un interruptor para intercambiar entre el
modo de control manual y el modo de control automático del lazo de control.
def.27 Conversor
Un dispositivo que recibe información de un instrumento con
una determinada forma de señal y proporciona en su salida una señal de otra forma
física. Cabe señalar si, que un instrumento el cual cambia la salida de un sensor a
una señal estándar es designado como un transmisor.
def.28 Función
Acción o propósito que ejecuta un dispositivo.
def.29 Identificación del ...
Secuencia de letras o dígitos, o ambos, usados para
designar un instrumento o u lazo en forma individual.
def.30 Alarma
Cualquier dispositivo o función que señale la existencia
de una condición anormal por medio de un sistema audible o visible, o ambos,
que intenta atraer la atención.
def.31 Local
Control en terreno próximo al elemento primario.
def.32 Remoto
Control desde una estación o sala de control
o de cualquier otro centro de mando.
def.33 Lazo
Una combinación de dos o más instrumentos o funciones de control
conectadas de tal manera que las señales pasen de una a otra con el fin de c ontrolar
o medir una variable de proceso.
def.34 Lazo cerrado
Es un lazo en el cual la desviación de la salida es
ocupada para la corrección de la entrada.
def.35 Estación manual
Dispositivo o función, en el cual, su salida es
manualmente ajustable y que es usada para actuar sobre uno o más aparatos
remotos. La estación manual es una parte de la sala o estación de control.
def.36 Medición
La determinación de la existencia de una magnitud o
variable.
def.37 Monitor
En general, es un instrumento o sistemas de instrumentos
usados para medir o sensar el estado o magnitud de una o más variables con el
propósito de obtener información de éstas. El término monitor es muy poco
específico, a veces es tomado como analizador, indicador o alarma. Incluso puede
ser usado como un verbo (monitorear).
def.38 Panel
Una estructura que tiene un grupo de instrumentos montados en él
asequible al operador de proceso, teniendo cada uno única designación. El panel
puede constar con una o más secciones, consolas, etc.
def.39 Luz piloto
Una luz que indica la existencia de una condición normal de
un sistema o de un dispositivo. La luz piloto NO es una luz de alarma. La luz de
alarma debe destacarse y tiene que actuar en forma intermitente.
def.40 Programa
Una secuencia de acciones que definen el estado de la
salida como una relación fijada por un set de entradas.
def.41 Controlador de lógica programable (PLC)
Un controlador, usualmente,
con múltiples entradas y salidas que contiene un programa alterable y que
básicamente, desarrolla control lógico.
def.42 Relay
Dispositivo que produce cambios de estados, de salida, en si
mismo por acción directa de alguna variable de entrada. Por ejemplo, relay
electromecánico (variable: corriente), relay térmico (variable: temperatura),
presostato (variable: presión), límite de carrera (variable: desplazamiento), etc.
def.43 Muestreo
Acción de tomar valores, de una manera predeterminada,
de un número de variables en forma intermitente. La función de un dispositivo
muestreador, es obtener frecuentemente el estado o valor de una variable.
def.44 Set-point
Una variable de entrada, que coloca el valor deseado de
una variable bajo control. El set-point puede ser colocado en forma manual,
automática o programada.
def.45 Soft-controller
Es un lazo de control implementado por software.
def.46 Hard-controller
Es un lazo de control implementado por dispositivos
físicos.
def.47 Hard-display
Dispositivo destinado a desplegar información acerca
del contro l del proceso por un número de avisos en el comando del operador.
def.48 Soft-display
Dispositivo que entrega información acerca del proceso de
control por medio de un software.
def.49 Switch
Dispositivo que conecta, desconecta, selecciona, o
transforma uno o más circuitos y que no está diseñado como un controlador, relay o
válvula de control.
def.50 Transductor
El término, en general, se refiere a un dispositivo que recibe
información de una o más variables físicas, modifica la información y/o su forma, si
es requerido, y produce en la salida la señal resultante. Dependiendo de la
aplicación, el transductor puede ser un elemento primario, un transmisor, relay,
conversor u otro aparato.
def.51 Automatización
Se llama automatización al proceso de incorporar
autómatas a la tarea en cuestión.
def.52 Autómata
Un autómata es un sistema artificial construido con un objetivo
definido. Para cumplir con su tarea, el autómata esta dotado de los recursos de
hardware y software adecuados, dispone del suministro de energía suficiente para
su funcionamiento. Además, sí el objetivo final es el control, entonces, el autómata
debe estar conectado al sistema, de modo que puede recibir y dar las señales que
se necesitan para controlarlo.
def.53 Sistema de control automático Un sistema de control automático es un
autómata que ha sido diseñado y construido para implementar un tipo de estrategia
de control.
def.54 Estrategia de control
Una estrategia de control es un principio conceptual
que llevado acabo permite efectuar el control de otro sistema.