En un mundo donde cada día se requieren producciones eficientes, es necesaria la adopción de tecnologías y la automatización en las plantas de las fábricas y negocios, esto con el fin de producir volúmenes de piezas de calidad; con un sistema de control automático, la generación de bienes y servicios se ejecuta bajo costos mínimos sin descuidar la calidad.
La presencia de este estilo de sistema automatizado se encarga de estabilizar el comportamiento de las variables que participan en cada proceso, por lo que su instalación reduce el consumo de energía y tiempo, además de brindar otros beneficios.
Índice
¿Qué es un sistema de control automático?
Un sistema de control automático es como un ayudante encargado de verificar que se esté llevando a cabo cualquier proceso, es decir, los sistemas de control automático no requieren de ajustes manuales, pues están programados para vigilar que cada pieza esté laborando para lograr el objetivo deseado.
Cuando se instala un sistema de control automático, las máquinas van a funcionar de la manera que se desea sin la necesidad de intervenir; dicho sistema también se puede definir como un grupo de dispositivos y procesos cuyo diseño permite supervisar y regular automáticamente el comportamiento de algún sistema o proceso.
Aplicaciones de un sistema de control automático
El sistema de control automático es el encargado de procesar información y de tomar decisiones para después ajustarlas automáticamente dentro de las acciones del control.
Por ende, no solo se encarga de la velocidad de un motor, de la temperatura de un horno o de la posición de un robot, sino también de una variedad de aplicaciones más allá de la industria manufacturera, llegando hasta la electrónica, la aeronáutica, etc.
A continuación, le presentamos las áreas en donde los sistemas de control automático juegan un papel vital, permitiendo una mayor eficiencia, precisión y seguridad en las siguientes aplicaciones:
Transporte
En vehículos como automóviles y aviones, los sistemas de control automático se encargan de la navegación y el control del movimiento, es decir, del frenado y del piloto automático en los aviones, esto sin descuidar la velocidad constante y la dirección segura, vigilando que no haya colisiones.
Medicina
En el caso del área de medicina, un sistema de control automático forma parte de los monitores de frecuencia cardíaca, los reguladores de insulina para pacientes con diabetes y los ventiladores mecánicos en cuidados intensivos.
Dichos sistemas se encargan de monitorear constantemente los signos vitales y de ajustar automáticamente las dosis o la velocidad con la intención de mantener las condiciones saludables de todos los pacientes sin que haya un enfermero en guardia.
Producción de energía
En las plantas eléctricas, los sistemas de control automático regulan la generación y distribución de electricidad, de manera que un sistema de control automático supervisa variables como la demanda de energía, la carga en generadores y las condiciones de red.
Plantas de procesos
En la industria de procesos, ya sea la química o la petroquímica, un sistema de control automático permite que las variables de proceso estén dentro de rangos óptimos, tal y como es el caso de una planta de producción química, donde el sistema se encarga de mantener en un buen rango la temperatura, la presión y el flujo de los reactores.
Tipos de sistema de control automático
El sistema de control automático se caracteriza por vigilar la calidad de productos manufacturados o de líneas de ensamblaje, asimismo, existen dos tipos principales, estos son:
Lazo abierto
La acción de control dentro de este tipo de sistema se lleva a cabo sin considerar la salida o el resultado actual del proceso, por lo tanto, no hay retroalimentación para ajustar el sistema en función de los resultados porque ya existe un plan predeterminado.
Sistema de control a lazo cerrado
En contraste, un sistema de control de lazo cerrado utiliza retroalimentación para ajustar y corregir el proceso en función de la salida actual, así que el sistema toma medidas para minimizar cualquier diferencia entre las salidas, ajustándose con el fin de revisar cualquier cambio y de cumplir con el objetivo de mantener el proceso o sistema en el estado deseado.
Componentes de los sistemas de control automático
Un sistema de control automático está compuesto por varios componentes esenciales que unidos hacen posible la supervisión, el análisis y los ajustes del comportamiento del sistema.
Regulador
El regulador es la pieza que toma decisiones y genera las acciones de control en función de la información recibida, siendo el componente que analiza la entrada y la compara con el valor deseado.
Transductor o captador
El transductor se encarga de medir las variables de entrada o salida de un sistema, ya sea que se trate de un dispositivo que mida la temperatura, la presión, la velocidad, la posición u otras variables relevantes, el transductor envía señales comprensibles para el sistema de control.
Detector de errores
El detector de errores compara la salida real del sistema con la salida deseada o el valor de referencia, haciendo posible que el sistema determine si está funcionando según lo previsto o si se requieren ajustes.
Actuador
El actuador ejecuta las acciones de control en el sistema físico, debido a que este componente toma decisiones por medio del regulador y la información del detector de errores; tiene la capacidad de ajustar las variables del proceso para acercar la salida a los valores deseados.
Ventajas de un sistema de control automático
Los sistemas de control automático ofrecen una serie de ventajas significativas en diversas aplicaciones y entornos, tal y como las siguientes:
- Precisión
- Eficiencia
- Reducción de errores
- Ahorro de tiempo
- Seguridad
- Adaptabilidad
- Reducción de costos
¿Cómo implementar un sistema de control automático?
Para que se entreguen buenos resultados, la ejecución de un sistema de control automático se realiza de la siguiente manera:
- Análisis del sistema, identificando las variables clave y los objetivos de control.
- Diseño del sistema en el que se incluyen los componentes, como reguladores, sensores y actuadores, así como el tipo de control (lazo abierto o cerrado).
- Selección de componentes adecuados para el sistema.
- Programación y configuración para que el sistema realice las acciones de control adecuadas.
- Pruebas y ajustes que vayan de acuerdo a los parámetros y la lógica de control, según sea necesario.
- Implementación y mantenimiento de manera continua para mantener su eficacia.
- Capacitación y documentación para que los operadores entiendan el funcionamiento y el mantenimiento del sistema.
La implementación de un sistema de control automático requiere de una parte actuadora con la finalidad de que se proceda cierta acción y de que se generen órdenes; al sumar este sistema a una industria, se pueden comenzar a ejecutar acciones sin la necesidad de la presencia humana.
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