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Controladores digitales
Los controladores digitales son pequeñas instalaciones inteligentes que se componen de una entrada de un sensor, un indicador digital y una salida de regulación. Existen controladores digitales para diferentes trabajos de medición y regulación. Los controladores digitales se configuran a través de las teclas del propio controlador. Existe la posibilidad de establecer valores nominales para definir así el proceso de regulación. Varios controladores digitales disponen, además de la salida de regulación, salidas para señales normalizadas, a las que puede conectar un sistema de visualización para controlar el proceso de regulación. Especialmente en los sistemas de alcantarillado los controladores digitales son imprescindibles debido a las estrictas leyes que regulan este tema. Un controlador digital verifica en este caso el valor pH de un desagüe y regula el valor para que no se contamine el medioambiente. Un controlador digital de pH se usa también en la piscicultura o en piscinas. Los controladores digitales de temperatura se usan en los sectores de la climatización o en el control de la temperatura del agua. Gracias al amplio uso los controladores digitales se usan mucho en la industria y están preparados para realizar trabajos que normalmente requieren una solución completa de un PLC. Si tiene preguntas técnicas sobre los controladores digitales, póngase en contacto con nosotros al número de teléfono 902 044 604 para España, para Latinoamérica e internacional+34 967 513 695 o en el número +56 2 29381530 para Chile. Nuestros técnicos le asesorarán con mucho gusto sobre este tema, así como de otros instrumentos del sector de medidores y balanzas
En los siguiente enlaces encontrará controladores digitales para diferentes magnitudes:
Humedad
Presión
Temperatura
Revoluciones
Controladores digitales discontinuosLos controladores digitales se dividen en diferentes tipos. Se dividen en controladores continuos y controladores discontinuos. Los controladores
discontinuos disponen de un propiedad sencilla de conmutación. Cuando se alcanza un valor límite uno desactiva. Debido a que la forma de trabajar es de forma interrumpida, estos tipos de controladores digitales se denominan controladores digitales discontinuos. Los controladores digitales discontinuos pueden ser interruptores
finales o sencillamente un bimetal. Los controladores digitales de este tipo son los controladores más sencillos. Destacan por su robustez y su excelente relación calidad precio. Especialmente el precio económico hace que el controlador digital discontinuo lo adquieran empresas con un presupuesto ajustado. Los controladores digitales discontinuos se diferencian entre controladores digitales de dos puntos
Los controladores digitales de dos puntos destacan por su conmutador encendido-apagado. Pueden ser controladores digitales de pH en el sector de aguas residuales que requieren comprobar de forma continua el tanque de agua. Si el controlador digital detecta que las aguas residuales son demasiado ácidas, es decir, el valor pH está
por debajo de 4, en tal caso el controlador digital conectaría una bomba para añadir una solución alcalina para neutralizar el agua. El controlador digital comprueba a continuación que las aguas residuales están nuevamente en los valores normales y desactiva la
bomba.Los controladores digitales de tres puntos disponen de un sistema de encendido, apagado, encendido. Sobre todo en el sector de la climatización esto es
muy ventajoso. Controladores digitales de temperatura miden la temperatura ambiental. En caso que la temperatura caiga por debajo de un valor límite, por ejemplo 19 ºC, se enciende la calefacción en las oficinas, para asegurar que las condiciones de trabajo sean agradables. Y cuando en el verano sube la
temperatura por encima de 24 °C, el controlador digital puede mediante un segundo relé, encender la climatización y bajar las persianas, logrando así que la temperatura esté en el rango previamente ajustado.
Controladores digitales continuosEn contraste con los controladores digitales discontinuos antes mencionados están los controladores digitales continuos. Los controladores digitales
continuos no suelen disponer de salida relé, que puede ser activado o desactivado. Los controladores digitales continuos disponen una salida analógica que puede recibir muchos valores casi de forma continua. La salida analógica de los controladores activan el accionador. El accionador es elemento del campo de regulación, que influye en la magnitud regulada (p.e. la temperatura en una calefacción). A través de la salida estos controladores comprueban con qué consistencia influirán en la magnitud regulada. Si el controlador da como salida el valor máximo, la calefacción rendirá al máximo. Por lo contrario, si se da
como salida el valor mínimo, la calefacción ni siquiera se encenderá. La posibilidad de "dosificar" la capacidad de calentamiento, permite a los controladores digitales continuos un ajuste rápido y preciso de la magnitud regulada con
relación al valor de consigna. Sin embargo, es importante que los controladores digitales calculen con precisión la "dosis". Como salida para tales mediciones los controladores digitales miden la variación disponible de la magnitud regulada del valor de referencia. La reacción a esta variación puede ser, por ejemplo, proporcional. Pero como esto
técnicamente no es para nada óptimo se suele calcular adicionalmente una parte integral o diferencial. Los parámetros necesarios se deben detectar para el campo de regulación correspondiente y guardarlos en la memoria interna del
controlador. Los controladores PID modernos ofrecen además otras funciones, que detectan de forma autónoma los parámetros óptimos.
Controladores continuos con salida conmutadaPara trabajar con controladores continuos con una salida analógica, son necesarios accionadores con las entradas
correspondientes. Algunos controladores realizan una regulación continua mediante un contacto de mando, al variar el tiempo de activación de un contacto en ciclo fijo. Por tanto, el contacto de mando de estos controladores está cerrado permanentemente con la máxima influencia de la magnitud regulada. Siguiendo con el ejemplo de la regulación de temperatura, en este caso la calefacción estaría calentando al máximo. Sin embargo, si desea que esta
caliente sólo a la mitad, el contacto de mando del controlador se encenderá sólo el 50 % del tiempo. Este tipo de controladores se pueden usar sólo con alteraciones lentas de las magnitudes reguladas, pues los relés disponen de una frecuencia de conmutación limitada.
Controladores digitales con temporizador y función rampaAlgunos modelos de los controladores digitales ofrecen un temporizador y la función rampa. Estas funciones permiten a los controladores digitales a
alcanzar diferentes valores de consigna en una secuencia predeterminada. También es posible fijar la velocidad con la cual los controladores digitales deben cambiar la magnitud regulada. Esto permite que los controladores digitales automaticen procesos, sin que sea necesario manipular los controladores
digitales.
En el gráfico superior se representa de forma esquemática como funcionan los controladores digitales con temporizador y función rampa. Se aprecia de forma clara que los controladores digitales dependiendo del tiempo realizan una variación de temperatura en cada secuencia de regulación. Estos controladores digitales ofrecen al usuario la posibilidad de comprobar los procesos de regulación ya definidos y recurrentes. La gran ventaja evidentemente es que no es necesario introducir nuevos parámetros, lo que supone un ahorro de tiempo y costes en la ejecución de secuencias de procesos automatizados.
Términos y definiciones en el sistema de regulación y control e instrumentos de regulación utilizadosValor especifico o predefinido: Valor insignia o valor de referenciaValor regular: Valor actual o magnitud de controlSalida de regulación: Magnitud de referenciaÓrgano de dirección: AccionadorCuerpo regulado: Campo de regulaciónEstructura de regulación: Nos indica como los instrumentos de control ejercen una influencia sobre las magnitudes de control. Se define por el modo de acción y el tipo de dispositivos de control. Ejemplos de ello son: Controladores de 2 puntos, controladores de 3 puntos, controladores continuos, controladores en cascada o controladores de multizonas.Comportamiento de la regulación: Es la forma en que los controladores tienden a influir en las magnitudes físicas. Estos son los más comunes controladores con conmutador de encendido/apagado, controladores Pid y controladores autoajustables.
la forma de las funciones para el acarreo y la suma respectivamente son:
S = a'b'Ci + a'bCi' + ab'Ci' + abCi
Co = a'bCi + ab'Ci + abCi' + abCi
Co = a'bCi + ab'Ci + ab
También se puede poner la salida S en función de Co:
S = CiCo' + bCo' + aCo' + abCo
Además, como lo único que se hace para incluir el acarreo en la suma es añadirlo a la operación, este
mismo circuito se puede formar anidando dos semisumadores, de manera que, la salida S del primer
semisumador se conecte a una de las entradas del segundo semisumador, la entrada Ci se conecte con
la otra entrada del semisumador, las salidas de acarreo se conectan a un or para proporcionar la salida
del acarreo total de la suma (Co) y la salida S del segundo semisumador se queda como resultado total
de la operación.
http://es.wikipedia.org/wiki/Sumador
RestadoresRestador: En la diferencia, cada bit del sustraendo se resta de su correspondiente bit del minuendo para formar el bit de la diferencia. El préstamo ocurre cuando el bit del minuendo es menor al bit del sustraendo, de tal forma que se presta un 1 de la siguiente posición significativa.
La resta se implementa mediante un sumador. El método consiste en llevar al minuendo a una de las entradas y el sustraendo en complemento 2 a la otra entrada.
Restador Medio: El circuito combinacional que realiza la resta de dos bits se denomina Restador medio. El circuito tiene dos entrada binarias y dos salidas. En el circuito las entradas son A(minuendo) y B(sustraendo) y la salida S corresponde a la diferencia y Co al préstamo de salida.
