TEMARIO CERTAMEN #1 CONTROL AUTOMÁTICO 2017-1
1. ¿Qué es control?
Es la acción o el efecto de poder decidir sobre el desarrollo de un proceso o sistema. También se puede entender como la forma de manipular ciertas variables para conseguir que ellas u otras variables actúen de la forma deseada.
2. ¿Qué es un sistema de control?
Es el conjunto de elementos que hace posible que otro sistema, proceso o planta permanezca fiel a un programa establecido.
3. ¿Qué es ingeniería de control?
Es un enfoque interdisciplinario para el control de sistemas y dispositivos. Combina áreas como eléctrica, electrónica, mecánica, química, ingeniería de procesos, teoría matemática, entre otras.
4. Explique un sistema a lazo abierto, de ejemplos técnicos.
Es aquel en el que ni la salida ni otras variables del sistema tienen efecto sobre el control. NO TIENE REALIMENTACIÓN.
5. Explique un sistema a lazo cerrado, de ejemplos técnicos.
En un sistema de control de lazo cerrado, la salida del sistema y otras variables afectan el control del sistema. TIENE REALIMENTACIÓN.
6. Explique qué es regulación.
También conocido como set-point control. Es la forma de mantener algo constante en un proceso o variable.
7. Explique qué función cumple un controlador en el control automático de una variable.
Es aquel instrumento que compara el valor medido con el valor deseado y, en base a esta comparación, calcula un error (diferencia entre valor medido y deseado) para luego actuar con el fin de corregir este error. Tiene por objetivo elaborar la señal de control que permita que la variable controlada corresponda a la señal de referencia.
8. Nombre al menos 5 tipos de control.
Control manual, control automático, control lineal, control programado, control no lineal.
9. Explique qué es un sistema.
Es una combinación de componentes que actúan conjuntamente para lograr cierto objetivo.
10. ¿Cómo se representa un sistema?
Como un rectángulo o caja negra y variables que actúan sobre el sistema. Las flechas que entran (u, excitaciones o entradas). Las flechas que salen (y, variables producidas por el sistema o salidas).
11. ¿Qué es una variable controlada y su incidencia en el control automático?
Es la cantidad o condición que se mide y controla (salida).
12. Explique qué es una variable manipulada y qué relación tiene con ella el elemento primario.
Es la variable que se modifica con el fin de afectar la variable controlada.
13. ¿Qué es un elemento primario?
Está en contacto directo con la variable, mide o sensa el valor de una variable de proceso y toma una salida proporcional a la medida.
14. Explique un lazo cerrado con todos sus elementos y cada una de sus funciones en control automático de una variable.
15. Explique qué es un proceso, de ejemplos.
Es el desarrollo natural de un acontecimiento, caracterizado por una serie de eventos o cambios graduales, progresivamente continuos y que tienden a un resultado final. Ejemplo: en una fábrica de automóviles, existen el proceso de armado de chasis, montaje de motor, montaje de carcasa, asientos, parabrisas, interior, etc., para luego chequear la calidad en un proceso de prueba.
16. Explique qué es una planta, de ejemplos.
Conjunto de piezas de una maquinaria que tienen por objetivo realizar cierta actividad en conjunto. En sistemas de control, por planta se entiende el sistema que se quiere controlar. Ejemplo: en una fábrica de celulosa, la planta de efluentes (piscinas de tratamiento de aguas).
17. Explique qué es una perturbación, cuántas conoce y cómo poder mitigarlas para que no afecten al control de una variable.
Una perturbación es algún suceso que afecta adversamente el desarrollo de algún proceso. Si la perturbación se genera dentro del sistema, se le denomina perturbación interna; caso contrario, la perturbación es externa.
18. Explique qué es un control realimentado.
Es aquel que tiende a mantener una relación preestablecida entre la salida y alguna entrada de referencia, comparándolas y utilizando la diferencia como medio de control.
19. Explique qué es el concepto de set point, consigna o referencia.
El valor prefijado (Set Point, SP) es el valor deseado de la variable de proceso, es decir, la consigna. Es el valor al cual el control se debe encargar de mantener la PV.
20. En el control automático, ¿qué papel cumplen las tecnologías modernas como por ejemplo los computadores?
Las principales aplicaciones industriales de los computadores son: adquisición de datos, supervisión, control secuencial, control analógico digital, control digital directo y análisis de datos.
21. ¿Qué es una señal analógica?
(Número infinito de valores) y que tiene una variación continua en el tiempo.
22. ¿Qué es una señal digital?
(Número finito de valores) y que tiene una variación discreta de valores en el tiempo.
23. ¿Qué es una señal digital binaria?
(Dos valores concretos, 1 y 0) la señal eléctrica solo puede adoptar dos niveles de tensión.
24. ¿Cuáles son las ventajas de utilizar señales eléctricas en un control automático?
*Resulta muy sencillo procesarlas mediante circuitos electrónicos, que son tanto económicos como confiables.
*Pueden transmitirse sin dificultad a largas distancias.
*Se pueden almacenar para ser posteriormente reproducidas.
25. ¿Qué es un modelo en el control automático?
Es la representación de un sistema o de la parte de un sistema con uno o varios objetivos.
26. ¿Qué es una función de transferencia?
La función de transferencia de un sistema se indica por G(s) y es el cociente entre la transformada de Laplace de la señal de salida y la transformada de Laplace de la señal de entrada.
27. Ejercicio de diagrama en bloques.
Señales:
* y: señal de salida
* r: señal de referencia
* e: señal de error
Funciones de Transferencia:
* G: ganancia directa
* H: ganancia de realimentación
* GH: ganancia de lazo
* F: ganancia de lazo cerrado
28. ¿Qué es un control manual?
El operador aplica las correcciones que crea necesarias.
29. ¿Qué es un control automático?
La acción de control se ejerce sin intervención del operador y su solución es cableada, es decir, rígida, no se puede modificar.
30. ¿Qué es un control programado?
Realiza todas las labores del control automático, pero su solución es programada. Se puede modificar su proceso de operación o ley de control.
31. Explique un control manual con participación del hombre y la diferencia con un control automático actual.
32. Dibuje un diagrama en bloque de un control a lazo cerrado o con realimentación, con todos sus elementos.
33. Explique qué es una variable de proceso.
Son aquellas que pueden cambiar las condiciones de un proceso. Ejemplo: presión, flujo, nivel, etc.
34. Explique qué función cumple un actuador en el control automático.
Es el dispositivo de potencia en la planta cuyo objetivo es entregar energía o realizar un trabajo para mantener el valor de salida en el valor deseado.
35. Explique qué función cumple el elemento primario en el control automático.
Mide o sensa el valor de una variable de proceso y toma una salida proporcional a la medida. Esta salida puede o no ser eléctrica. El sensor debe tomar la menor energía posible del sistema para no introducir error.
36. Defina el error en un control de proceso.
Se define error como la diferencia entre la variable de proceso PV y el set point SP, E = SP – PV.
37. Dibuje un sistema de medida en estructura de bloques.
38. Explique qué es un transductor.
Elemento que transforma la magnitud medida por el elemento primario en una señal eléctrica.
39. Explique qué es un transmisor y cuál es su función en el lazo.
Elemento que convierte, acondiciona y normaliza la señal para su procesamiento. En la industria, las señales de salida normalizadas son: 4 a 20mA, 0 a 5v, 0 a 10v, si son salidas eléctricas y 3 a 15 psi en señal neumática.
40. Explique qué es un control distribuido y cuál es su estructura.
Es un sistema de control en que los elementos de control no están ubicados localmente, sino que se distribuyen por todo el sistema con cada componente o sub-sistema controlado por uno o más controladores. Todos los componentes del sistema están conectados a través de redes de comunicación o monitoreo.
