Es aquel sistema en que solo actúa el proceso sobre la señal de entrada y da como resultado una señal de salida independiente a la señal de entrada, pero basada en la primera. Esto significa que no hay retroalimentación hacia el controlador para que éste pueda ajustar la acción de control. Es decir, la señal de salida no se convierte en señal de entrada para el controlador.
Estos sistemas se caracterizan por:
- Ser sencillos y de fácil concepto.
- Nada asegura su estabilidad ante una perturbación.
- La salida no se compara con la entrada.
- Ser afectado por las perturbaciones. Estas pueden ser tangibles o intangibles.
- La precisión depende de la previa calibración del sistema.
Son los sistemas en los que la acción de control está en función de la señal de salida. Los sistemas de circuito cerrado usan la retroalimentación desde un resultado final para ajustar la acción de control en consecuencia.
El control en lazo cerrado es imprescindible cuando se da alguna de las siguientes circunstancias:
- Cuando un proceso no es posible de regular por el hombre.
- Una producción a gran escala que exige grandes instalaciones y el hombre no es capaz de manejar.
- Vigilar un proceso es especialmente difícil en algunos casos y requiere una atención que el hombre puede perder fácilmente por cansancio o despiste, con los consiguientes riesgos que ello pueda ocasionar al trabajador y al proceso.
Sus características son:
- Ser complejos, pero amplios en cantidad de parámetros.
- La salida se compara con la entrada y le afecta para el control del sistema.
- Su propiedad de retroalimentación.
- Ser más estable a perturbaciones y variaciones internas.
Sistema de control de velocidad
El control de velocidad, también conocido como regulador de velocidad o autocrucero (o cruise control en inglés y Tempomat en alemán) es un sistema que controla de forma automática el factor de movimiento de un vehículo de motor. El conductor configura la velocidad y el sistema controlará la válvula de aceleración o throttle del vehículo para mantener la velocidad de forma constante.
Los controles de velocidad actuales pueden estar o no activados antes de usarse – en algunos modelos está siempre activo pero no siempre en funcionamiento, en otros hay un interruptor para activarlo, que debe presionarse después de arrancar el motor. En la mayoría de casos hay botones con funciones para activar, continuar, acelerar y "coast". En ocasiones también hay un botón para cancelar. Pisando, indiferentemente, el pedal del freno o del embrague, el sistema es desactivado. El sistema se opera de diferentes formas, según el fabricante, ej. con dos o más botones en los radios del volante o al borde de la rueda del volante como en los vehículos de la marca Honda, o en la manilla de los intermitentes como en algunos modelos de General Motors o con una manilla exclusivamente para este propósito como en modelos de BMW o Toyota. Los modelos iniciales hicieron uso de un dial para regular la velocidad.
El conductor debe elevar la velocidad del vehículo de forma manual y entonces usar el control para establecer la velocidad actual como velocidad de crucero. El control de velocidad calcula la velocidad a partir de un palier rotatorio, velocímetro, sensor de velocidad (situado en las ruedas) o a partir de las rpm del motor.
El vehículo mantiene la velocidad tirando del cable del acelerador con una bobina o un servomotor basado en vacío.
La mayoría de sistemas pueden desactivarse de forma explícita o automática cuando el conductor pisa el freno o el embrague. El control de velocidad, a menudo, incluye una función de memoria para restablecer la velocidad configurada antes tras frenar el vehículo y una función para disminuir la velocidad apretando un botón. Cuando el control de velocidad esta activo, es posible acelerar el vehículo pisando el acelerador, pero cuando éste se libera, el vehículo reducirá la velocidad hasta alcanzar de nuevo la velocidad de crucero.
La última generación de controles de velocidad de forma electrónica pueden integrarse fácilmente en la unidad de control de motor). Los desarrollos actuales incluyen una función para reducir la velocidad de forma automática si el vehículo se aproxima a una cierta distancia del vehículo precedente y cuando se aplica un límite de velocidad (que es registrado por una cámara). Esto es una ventaja especialmente en trayectos que el conductor no conoce.
Sistema de control de un robot
- el sistema sensorial, compuesto por los sensores que recogen información acerca del estado del propio robot y de su entorno.
- el sistema de accionamiento, compuesto por los elementos actuadores(motores, por ejemplo) que permiten llevar a cabo las acciones programadas.
- la unidad de control, formada por los elementos computacionales y el software que regulan el comportamiento global del robot.
- los elementos estructurales, que confieren rigidez y estabilidad al robot.
- los elementos de transmisión y conversión del movimiento. Cambios en el eje o la dirección de rotación, ampliación/reducción de velocidad, etc.
- los elementos terminales, según la aplicación a la que se destine al robot (pinzas, electrodos de soldadura, inyectores de pintura, etc.).
- los dispositivos auxiliares de entrada/salida, que permiten la comunicación del usuario con la unidad de control.
- los sistemas de alimentación, de tipo eléctrico, neumático o hidráulico.
Sistema de control de temperatura
Un controlador de temperatura es un instrumento usado para el control de la temperatura. El controlador de temperatura tiene una entrada procedente de un sensor de temperatura y tiene una salida que está conectada a un elemento de control tal como un calentador o ventilador.
Para regular con precisión la temperatura del proceso sin la participación continua del operador, un sistema de control de temperatura se basa en un regulador, el cual acepta un sensor de temperatura tal como un termopar o RTD como entrada. Se compara la temperatura real a la temperatura de control deseada, o punto de ajuste, y proporciona una salida a un elemento de control. El regulador de temperatura solo es una parte del sistema de control, y todo el sistema debe ser analizado para elegir un controlador adecuado. Los siguientes puntos deben ser considerados al seleccionar un controlador de temperatura:
- Tipo de sensor de entrada (termopar, RTD) y rango de temperatura
- Tipo de salida requerida (relé electromecánico, SSR, salida analógica)
- Algoritmo de control necesario (encendido / apagado, control proporcional, controlador PID)
- Número y tipo de salidas (calor, frío, alarma, límite)
Sistemas de control empresariales
El Control Empresarial contiene los elementos de la organización que contribuyen a que los colaboradores logren sus objetivos, de acuerdo con las metas establecidas por la Compañía.
- Eficacia, eficiencia y economía en las operaciones.
- Protección y aseguramiento de los recursos.
- Confiabilidad y oportunidad en la información.
- Mejoramientos permanentes de la gestión a través de mecanismos de evaluación como la medición y el seguimiento.
- Cumplimiento de las políticas, normas y procedimientos
Ventajas y desventajas de un sistema de lazo abierto
Ventajas
- Simple construcción y fácil mantenimiento
- Menos costoso que un correspondiente sistema de lazo cerrado
- No hay problema de estabilidad
- Conviene cuando salidas son duras o difíciles de medir o económicamente es no viable
Desventajas
- Perturbaciones y cambios en la calibración causan errores, y la salida puede ser diferente de aquella deseada
- Para mantener la calidad requerida de salida, se hace necesario recalibrar de vez en cuando
Ejemplos de lazo abierto y lazo cerrado
Lazo abierto
Ejemplo 1: Un tanque con una manguera de jardín. Mientras que la llave siga abierta, el agua fluirá. La altura del agua en el tanque no puede hacer que la llave se cierre y por tanto no nos sirve para un proceso que necesite de un control de contenido o concentración.
Ejemplo 2: Al hacer una tostada, lo que hacemos es controlar el tiempo de tostado de ella misma entrando una variable (en este caso el grado de tostado que queremos). En definitiva, el que nosotros introducimos como parámetro es el tiempo.
Lazo cerrado
Ejemplo 2 un regulador de nivel de gran sensibilidad de un depósito. El movimiento de la boya produce más o menos obstrucción en un chorro de aire o gas a baja presión. Esto se traduce en cambios de presión que afectan a la membrana de la válvula de paso, haciendo que se abra más cuanto más cerca se encuentre del nivel máximo.
Ejemplos de sistemas de control realimentados en los cuales una persona actué como controlador
- Máquina de peluches: el usuario ingresa una moneda para activar el mecanismo, se empieza a mover la garra y el usuario decide donde bajara y ya la garra se cerrara para poder tomar el peluche, al final la garra va hacia el contenedor y suelta lo que tiene.
- Máquina de helados: el operador jala la palanca para poder surtir el helado y cuando termine se deja de presionar la palanca para que deje de surtir helado
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