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Dado el siguiente diagrama general de un sistema de control:
Identificar el significado de las letras subrayadas.
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En un sistema de transvase de fluido de un depósito inferior a otro siperior, se pretende realizar un control del nivel del depósito superior. Para ello se dispone de una bomba centrífuga, de un sensor de ultrasonidos y de un autómata programable.
¿CUÁL SERÁ EL ACTUADOR DEL LAZO DE CONTROL DE NIVEL?
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En un sistema de transvase de fluido de un depósito inferior a otro siperior, se pretende realizar un control del nivel del depósito superior. Para ello se dispone de una bomba centrífuga, de un sensor de ultrasonidos y de un autómata programable.
¿CUÁL SERÁ EL ELEMENTO QUE PROPORCIONA LA SEÑAL DE CONTROL QUE ATACA AL ACTUADOR?
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En un sistema de transvase de fluido de un depósito inferior a otro siperior, se pretende realizar un control del nivel del depósito superior. Para ello se dispone de una bomba centrífuga, de un sensor de ultrasonidos y de un autómata programable.
¿CUÁL SERÁ EL ELEMENTO QUE IMPLEMENTA EL CONTROLADOR EN ESTE SISTEMA?
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Se dispone de dos depósitos cilíndricos capaces de albergar la misma cantidad de fluido. Uno de ellos tiene un radio de 2m y el otro de 12m. ¿Cuál de ellos presentará una MAYOR CAPACITANCIA a si se considera el nivel, como variable de referencia?
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Se dispone de dos depósitos (1 y 2) cilíndricos con orificio de entrada de fluido a través de una tubería en la parte superior de ambos. En el depósito 1 se instala una válvula de control a 20cm de la entrada superior y en el depósito 2 se instala otra válvula de control a 6m de la entrada superior. ¿En cuál de los dos depósitos se producirá un tiempo muerto?
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Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F)
Los beneficios de un sistema de control son:
(i) Reducción en la mano de obra
(ii) Reducción en los costes de operación debido a la mejora en la utilización de los recursos de la planta y materiales
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Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F)
(i) En un sistema de lazo abierto se mide el valor de salida con un sensor.
(ii) Un sistema en lazo cerrado es robusto ante perturbaciones externas
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En un sistema de aire acondicionado, la acción del controlador se considera:
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¿A qué tipo de pin de un autómata programable se conectará UN DETECTOR DE PROXIMIDAD CAPACITIVO ?
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Se realizan 100 mediciones con dos sensores diferentes. Con el sensor 1 se obtiene una varianza de 2 y un sesgo de 1, mientras que con el sensor 2 se obtiene una varianza de 1 y un sesgo de 2. ¿Cuál de lo dos instrumentos es más preciso y cual más exacto?
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Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F):
En un sistema de medida los sensores tienen:
(i) Una señal de entrada de la variable que se está midiendo.
(ii) Una señal de salida apropiada para su posterior procedimiento.
¿Cuál es la opción que mejor describe las opciones?
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Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F):
Un sistema de medida altamente fiable es aquel que tiene una alta probabilidad de que:
(i) Necesite calibración frecuente.
(ii) Opere dentro de un nivel de funcionamiento especificado.
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La siguiente lista de distintos tipos de señales suceden en varias etapas en un sistema de medida en particular.
(i) Temperatura
(ii) Voltaje
(iii) Mayor voltaje
(iv) Movimiento del cursor sobre una escala
El procesador de señal es el elemento funcional del sistema que convierte la señal de:
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La calibración de u coltómetro proporciona los siguientes datos.Calcular el error de histéresis máximo en tanto por ciento del rango.
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El hecho de que un sensor sea muy preciso, ¿Implica que sea también muy exacto?
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Las salidas de lo sensores pueden ser de distintos tipos. Estos incluyen cambio en: UN TERMOPAR QUE TIENE COMO ENTRADA UN CAMBIO DE TEMPERATURA
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Las salidas de lo sensores pueden ser de distintos tipos. Estos incluyen cambio en: UN TERMISTOR QUE TIENE COMO ENTRADA UN CAMBIO DE TEMPERATURA
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Las salidas de lo sensores pueden ser de distintos tipos. Estos incluyen cambio en: UNA LVDT QUE TIENE COMO ENTRADA UN CAMBIO DE DESPLAZAMIENTO
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Las salidas de lo sensores pueden ser de distintos tipos. Estos incluyen cambio en: UNA GALGA EXTENSIOMÉTRICA QUE TIENE COMO ENTRADA UN CAMBIO DE LONGITUD
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Un controlador cuya salida es proporcional al error de entrada es un controlador tipo:
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Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F):
Un sistema de control de lazo cerrado:
(i) Tiene un sistema de medida que proporciona una señal de realimentación, que es una medida de la variable que se está contolando.
(ii) Tiene un controlador que tiene como entrada la diferencia entre el valor de referencia y el valor realimentado de la varible que se está controlando.
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Si se desea medir la tensión de un resistencia con un voltímetro. Dicho voltímetro, ¿provocará algún error de medición al conectarlo al circuito?
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Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F):
Con el transcurso del tiempo un sistema de medida:
(i) Pierde fiabilidad.
(ii) Reduce su tasa de fallo
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¿Cuál de las acciones de un controlador PID será capaz de no caer a cero, en el caso de qu ela señal de error pase de un valor finito a cero?
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En un sistema en lazo cerrado, el elemento que tiene como salida la variable MODIFICADA es el:
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En un sistema en lazo cerrado, el elemento que tiene como salida la variable REALIMENTADA es el:
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En un sistema en lazo cerrado, el elemento que tiene como salida la variable DE SALIDA es el:
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¿A qué tipo de pin de un autómata programable se conectará un calefactor de POTENCIA FIJA en un depósito?
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Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F):
La señal analógica estándar que recibe el autómata de los sensores una vez realizado el procesado de la señal es:
(i) 0V a 10V
(ii) 4mA a 20mA
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Un controlador integral tiene un calor de K1=0,1s⁻¹. ¿Cuál será el vlaor de salida del controlador en tanto por ciento en el instante de tiempo (a) t=1 y en, (b) t=2?, sabiendo que el error se mantien en un 20% a lo largo del tiempo.
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Un controlador integral tiene un calor de K1=0,1s⁻¹. ¿Cuál será el vlaor de salida del controlador en tanto por ciento en el instante de tiempo (a) t=1 y en, (b) t=2?, sabiendo que el error se mantien en un 10% a lo largo del tiempo.
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Un controlador derivativo tiene una constante derivativa, Kd=0,4s. ¿Cuál será la salida del controlador en tanto por ciento cuando el error (a) cambie una velocidad de 2%/s, (b) sea constante de un 4%?
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¿Cuál será la salida de un controlador PD, para los siguientes casos: (a) t=0 y (b) t=2s, sabiendo que es ceroen t=0 y cambia a una velocidad de 2%/s. Las constantes del controlador Kp=4 y Td=0,4s?
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¿A qué tipo de pin de un autómaata programable se conectará una PT100 (sensor de temp) una vez realizado el procesado de señal?
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Se dispone de un sensor de temperatura, cuyo rango es 25º y 125º. Si el sensor está midiendo una Temp. de 85º. ¿Qué valor de corriente le estará llegando?
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Se dispone de un sensor de temperatura, cuyo rango de medición es de 25º y 125º. Si al autómata programable le llega una señal analógica de 5 voltios ¿Qué valor en grados estará midiendo el sensor?
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Se dispone de un sensor de temperatura, cuyo rango es 25º y 125º. Si el sensor está midiendo una Temp. de 95º. ¿Qué valor de TENSIÓN le estará llegando al módulo E/S del autómata programable?
Explicación
Rango = (Valor máx ) - (Valor mín) = 4mV - 0mV= 4mV
Comparación punto a punto para buscar el error de histéresis máx:
Estándar (Ent.Des. ) - (Ent. Asc)
0 0 - 0 = 0 mV
1 1,1 - 1 = 0,1 mV
2 2,1 - 1,9 = [0,2 mV]--->error máx
3 3 - 2,9 = 0,1 mV
4 4 - 4 = 0 mV
Error de histéresis (%) = ((Error de histéresis máx ) / rango) * 100= (0,2mV / 4mV ) * 100 = 0,05 *100= [5%]
PRECISIÓN: Las medidas salen muy agrupadas entre sí. → poca dispersión.
EXACTITUD: Las medidas están cerca del valor verdadero.→ poco sesgo/error.
Idea clave
ENTRADA / SALIDA
/
El PLC recibe información: / El PLC actúa sobre:
-sensores, / -motores
-pulsadores, / -válvulas
-PT100, / -relés
-finales de carrera. / -calefactores
En automatización básica con PLC:
-Digitales → se envía una señal de: 24 V (ON) / 0V (OFF)
-Analógicas →se envían una señales de: 0–10 V y 4–20 mA.
[Y(out) = Ki * e * t ]
DATOS:
Ganancia Integral (Ki): 0,1s⁻¹
Error constante (e): 10%
Instantes de tiempo (t): 1s y 2s
----------
Para t=1s ---> Y(out) = 0,1 * 0,1 * 1= 0,01 = 1%
Para t=2s ---> Y(out) = 0,1 * 0,1 * 2= 0,02 = 2%
[Y(out) = Kd * de/dt]
a)
Kd=0,4s
de/dt = 2%/s Y(out) = 0,4 * 2 = 0,8%
b) (el enunciado dice que es constate de ..., es decir, de/dt =0)
Kd=0,4s
de/dt = 0 Y(out) = 0,4 * 0 = 0%
[SALIDA = (Kp * e(t) ) + (Kp * Td * Velocidad ) ]
a) Para t=0s
Kp=4
e(t)=0%
Td=0,4s [SAL =(4 * 0) + (4*0,4*2)= 0+3,2= 3,2%]
Velocidad=2%/s
b) Para t=2s
Kp=4
e(t)=2%/s * 2s =4%
Td=0,4s [SAL=(4 * 4) + (4*0,4*2)= 16+3,2= 19,2%]
Velocidad=2%/s
125º(max) - 25º(min) =100º (rango de Temp)
85º (medida) - 25º(min) =60º (aumento)
20mA - 4mA =16mA (rango de corriente)
Regla de tres:
100º ---> 16mA
60º ---->X =9,6mA (aumento)
[RESULTADO: 4mA(min)+9,6mA(aum.) = 13,6mA]
¿Xq se suma 4mA? Xq no partes desde 0º
125º(maximo) - 25º(minimo) =100º (rango)
Regla de tres:
10V ---> 100º
5V ---->X =50º (aumento)
[RESULTADO: 25º(min)+ 50º(aumneto) =75º]
¿Xq se suma 25º? Xq no partes desde 0º
125º(max) - 25º(min) =100º (rango de Temp)
95º (medida) - 25º(min) =70º (aumento)
10V - 0V =10V (rango de tensión)
Regla de tres:
100º ---> 10V
70º ---->X =7V (aumento)
[RESULTADO: 0V(min)+7V(aum.) = 7V]
¿Xq se suma 0V? Xq partes desde 0º
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