UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MANABÍ FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS ESCUELA DE INGENIERIA MECÁNICA TALLER DE INTRODUCCION A LA AUTOMATIZACION DE PROCESOS TEMA: SISTEMAS DE CONTROL DE LAZO ABIERTO Y CERRADO OBJETIVO: IDENTIFICAR LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS Y CONTROLADOS. INTEGRANTES: JOSÉ PEDRO TIGACI MONTA DOCENTE: ING. GUAMAN SEGARRA JULIO CÉSAR MATERIA: AUTOMATIZACION INDUSTRIAL PARALELO: “A” PERIODO ACADEMICO MAYO 2022 – SEPTIEMBRE 2022 1. Para los siguientes sistemas identificar si corresponde a un sistema de control lazo abierto o cerrado y justificar brevemente la aseveración. - Una plancha de ropa: Es de lazo cerrado Explicación: Porque al alcanzar la temperatura de planchando el termostato desconecta automáticamente la plancha y cuando desciende de nuevo esta se vuelve a conectar haciendo así un ciclo. - Una lavadora: Es un sistema de lazo abierto Explicación: Porque permite realizar siempre la misma función básica de lavar ropa sin programar o realizar retroalimentación alguna. - Un horno microondas: Es un sistema de lazo abierto Explicación: Porque si se pretende calentar un alimento y se selecciona 30 minutos como tiempo de cocción, cuando la retiras la encontraras los alimentos quemados. En los sistemas de control de lazo abierto la señal de salida no influye en el funcionamiento del sistema. - Un ventilador con temporizador: Es un sistema de lazo abierto Explicación: Porque cuando en temporizador este activo no existe una señal de condicionamiento que cambie el funcionamiento, cuando el tiempo haya transcurrido simplemente se apagara el sistema - Un televisor: Es un sistema de lazo abierto, pero también existen de lazo cerrado Explicación: Porque el televisor se enciende y se apaga según la necesidad y su operación depende de la alimentación eléctrica no tiene ningún sensor que cambie su configuración de trabajo; pero, existen televisores con sensores de movimiento y gestos que se apagan automáticamente o cambian su luminiscencia de acuerdo a su entorno como las pantallas de las computadoras actuales - Una puerta de garaje con apertura por control remoto: Es un sistema de lazo abierto Explicación: Porque solo se ejecuta la acción cuando el controlador da paso a la acción más cuando a través del control remoto se presiona el botón se cerrado el controlador ejecuta la tarea sin ningún otro acondicionamiento. 2. Escribir unas 3 ventajas de los sistemas de control lazo abierto con respecto a los sistemas de control lazo cerrado. Sistema en Lazo Abierto Sistema en Lazo Cerrado 3. Son más económicos que otro sistema de control. Corrigen errores mediante la señal de realimentación. Son convenientes para cumplir tareas por ciclos o tiempos. Son menos afectados por el ruido del proceso Requieren poco mantenimiento Soportan automatización del proceso Los semáforos en las intersecciones de calles son sistemas de control lazo abierto, realizar una propuesta de como este sistema sea lazo cerrado y dibujar un diagrama de bloques que sustente el mismo. Los semáforos están programados para cambiar su configuración con el control de un temporizador sin intervención de ningún sensor que cambie su configuración. La propuesta permite agregar un sensor conectado a una red de tráfico; que cuando el tráfico en uno de los sentidos este libre entonces el semáforo solo permitirá el paso en una dirección para reducir el tráfico esto implica que toda la red de semaforización se deberá incluir en ese sistema para descongestionar las carreteras por vías alternas cuando sea necesario. IN G1 G2 G3 OUT H G1: ELEMENTO DE CONTROL G2: ELEMENTO DE CORRECCION G3: PROCESO H: SENSOR DE RED DE TRAFICO VEHICULAR 4. Del error de estado estable, la siguiente figura muestra un controlador con una función de transferencia de 12 y un motor con una función de transferencia de 0.10 rev/min por voltio a. Cuál era el error en estado estable cuando el sistema es un sistema de control de lazo abierto y como cambiaría el error si debido a cambios ambientales la función de transferencia del motor cambia un 10% Respuesta: a) Antes de que se presente cualquier cambio 𝐸 = 𝜃𝑖 (𝐺1 𝐺2 1) 𝐸 = 𝜃𝑖 (12𝑥0.1 − 1) = 0.2𝜃𝑖 Si hay un cambio de 10% en la función de transferencia del motor, es decir, 0.11 rev/min por V, entonces El error se ha incrementado en un factor de 16. 𝐸 = 𝜃𝑖 (12 𝑥 0.11 − 1) = 0.32𝜃𝑖 b. Cuál era el error en estado estable cuando el sistema es un sistema de control de lazo cerrado y tiene un brazo de retroalimentación de 1.0 voltios por rev/min y como cambiaría el error si debido a cambios ambientales la función de transferencia del motor cambia un 10% b) Entonces, antes de que ocurra cualquier cambio 𝐸 = 𝜃𝑖 ( 𝐺1 𝐺2 1+𝐺1 𝐺2 𝐻 − 1) 𝐸 = 𝜃1 ( 12𝑋0.10 ) = 0.45𝜃𝑖 1 + 12𝑋0.10𝑋1.0 Si hay un cambio de 10% en la función de transferencia del motor, es decir, 0.11 rev/min por V, entonces 𝐸 = 𝜃1 ( 12𝑋0.11 ) = 0.43𝜃𝑖 1 + 12𝑋0.11𝑋1.0 El cambio en el error es mucho más pequeño que el cambio que se presenta en el sistema en lazo abierto. El sistema en lazo cerrado tiene una sensibilidad más baja a los cambios ambientales que el sistema en lazo abierto.
