Concepto de perturbación en un sistema de control

Respecto de un sistema de control, defina el concepto de perturbación e indique las posibles causas que la pueden producir (Selectividad Andalucía 2017).

Perturbaciones son todas las señales indeseadas que intervienen de forma adversa en el funcionamiento de un sistema. Pueden ser internas, si se generan dentro del mismo, o externas, si se generan fuera del sistema y constituyen una entrada.

 

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Principio de funcionamiento de un termopar y sus aplicaciones

Indicar el principio de funcionamiento de un termopar y sus aplicaciones  (Selectividad Andalucía 2015).

Los termopares están basados en la unión de dos metales distintos por uno de sus extremos. Cuando esta unión se calienta, se desarrolla una diferencia de potencial en sus extremos libres que es proporcional a la diferencia de la temperatura entre los dos extremos.


Los termopares actualmente tienen grandes e importantes aplicaciones industriales ya que casi todos lo procesos en la industria requieren un estricto control de la temperatura y el uso de termopares ayuda a la automatización del control de la temperatura ya que se pueden implementar programas que ejecuten acciones especificas dependiendo de la temperatura que se tenga en un momento dado del proceso industrial.

  • Industria de la construcción: en el proceso de fabricación de el cemento y procesamiento de asfalto.
  • Industria metalúrgica: en la salida de los altos hornos.
  • Industria del plástico y del caucho: en las líneas de extrusión y temperatura de moldes e inyección.
  • Industria alimentaria: para controlar la temperatura (mantener la cadena de frío) y en los procesos de fermentación.
  • En criogenia (o criotécnica): donde es necesario controlar temperaturas inferiores a 200º.
  • En medicina: para medir temperaturas de la sangre en el interior del cuerpo humano usando minielementos térmicos.
  • En automoción: Pruebas de motores, de frenos y de neumáticos.

Transductores de temperatura: tipos y características

Transductores de temperatura: tipos y características (Selectividad Andalucía Junio 2015).

La medida de la temperatura constituye una de las mediciones que se realizan en la industria con mayor frecuencia.

En la actualidad, los métodos empleados para la medida de la temperatura son múltiples, pero, en general, están basados en los siguientes fenómenos:

  • Variación de la resistencia de un conductor con las temperaturas (termorresistencias).
  • Variación de la resistencia de un semiconductor con la temperatura (termistores): PTC, NTC.
  • Fuerza electromotriz creada en la unión de dos metales distintos (termopares) al variar la temperatura.
  • Intensidad de la radiación emitida por un cuerpo (pirómetros de radiación).

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Resistencia variable como transductor de posición

Explicar cómo podemos utilizar en un sistema de control una resistencia variable como transductor de posición (Selectividad Andalucía Junio 2015).

Podemos utilizar un potenciómetro acoplado sobre un eje roscado cuyo movimiento determina la posición del elemento móvil cuya posición se mide:

El regulador en un sistema de control de lazo cerrado

Dibujar el diagrama de bloques de un sistema de control de lazo cerrado. Justificar el lugar que ocupa el regulador y la función que realiza (Selectividad Andalucía 2016).

Cuando se compara la señal de referencia con la señal controlada obtenemos la señal de error. Esta señal de error se denomina señal activa, y es la que entra al regulador o controlador.

Su posición está justificada ya que el controlador o regulador debe actuar de manera que la variable controlada siga las variaciones de la variable de referencia o corrija los efectos de las perturbaciones con la máxima rapidez, la máxima exactitud y el mínimo de oscilaciones posible.

En este elemento deben ajustarse de forma óptima una serie de parámetros para obtener una respuesta deseada. Por ello, este elemento se considera el núcleo del sistema controlador.

Transductor de intensidad luminosa LDR

Explicar el funcionamiento de un transductor de intensidad luminosa LDR (Selectividad Andalucía 2016).

Los transductores de luz hacen uso de las radiaciones luminosas. Sus propiedades eléctricas se ven afectadas por las radiaciones, sean o no de luz visible.

Las resistencias LDR (Light-Dependent Resistors), también denominadas fotorresistencias, utilizan la propiedad de algunos materiales de variar su resistencia eléctrica con la luz:

  • A mayor luz, menor resistencia.
  • A menor luz, mayor resistencia.

Lógica cableada y lógica programada

Explicar la diferencia entre lógica cableada y lógica programada (Selectividad Andalucía Junio 2016).

La lógica cableada consiste en el diseño de automatismos mediante la utilización de circuitos cableados, utilizando para ello contactos auxiliares de relés electromecánicos, contactores de potencia, relés temporizados, relés contadores, válvulas óleo-hidráulicas y neumáticas, así como demás elementos según las necesidades demandadas.

Logica programada es lo contrario de la lógica cableada, en esta se sustituyen los elementos utilizados en los circuitos de mando ( contactos auxiliares de relés electromecánicos, contactores de potencia, relés temporizados, relés contadores, etc. ) por PLC’s, Autómatas Programables o Relés programables. Esto nos permite realizar cambios en las operaciones de mando, mediante el cambio de la programación, y por ello no tener que modificar el cableado.