Control y automatización: lazo abierto y cerrado, sensores, actuadores y lógica de PLC
Este bloque evalúa si distingues un sistema de control abierto de uno realimentado, si eliges sensores y actuadores coherentes con la magnitud y si traduces un automatismo a lógica de contactos o a GRAFCET.
Lazos de control
- Elementos: variable controlada, consigna o referencia, error (referencia − medida), elemento de control, actuador, proceso y realimentación.
- Lazo abierto: no mide la salida, no corrige perturbaciones. Lazo cerrado: mide, compara y corrige; puede ser inestable y oscilar.
- Control todo/nada (on-off) con histéresis, y control PID (proporcional, integral, derivativo).
Sensores y transductores
- Temperatura: termopar (genera tensión), RTD/Pt100 (varía resistencia de forma casi lineal), termistor NTC.
- Posición y presencia: final de carrera, detector inductivo, capacitivo, fotoeléctrico, encoder incremental o absoluto.
- Otras magnitudes: galgas extensométricas (deformación), presostatos, caudalímetros, LDR, ultrasonidos.
- Salidas analógicas normalizadas (4-20 mA, 0-10 V) o digitales; en continua, salidas NPN o PNP.
Actuadores
Motor de continua, motor paso a paso (posición sin realimentación), servomotor, contactor o relé, electroválvula, cilindro neumático y variador de frecuencia.
PLC y lógica
- Ciclo de scan: leer entradas, ejecutar el programa, actualizar salidas. Direccionamiento típico: %I entradas, %Q salidas, %M marcas internas.
- Temporizadores TON/TOF y contadores CTU. Lenguajes: KOP/LADDER, FUP y GRAFCET (secuencial).
- Contactos en serie equivalen a AND; en paralelo, a OR; el contacto cerrado es la variable negada.
Ejemplo resuelto
Arranque de un motor con enclavamiento: M = (Marcha + M) · Paro · Fallo. En ladder se coloca el contacto NA de Marcha en paralelo con el contacto NA de M, y en serie un contacto NC de Paro y otro NC del relé térmico, cerrando sobre la bobina M. Así, al soltar el pulsador el motor sigue funcionando y cualquier paro o disparo térmico lo detiene.
Errores que cuestan puntos
- Usar el término sensor y transductor como sinónimos.
- Omitir el contacto de enclavamiento o colocarlo en serie.
- Cablear el paro como NA cuando por seguridad debe ser NC.
- Ignorar que las salidas solo cambian al final del ciclo de scan.