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Cuestionario control automatico, Apuntes de Sistemas de Control Avanzados

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Tipo: Apuntes

2022/2023

Subido el 10/05/2023

Josemceron
Josemceron 🇨🇱

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¡No te pierdas las partes importantes!

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1. ¿Qué entiende por proceso industrial?
El proceso industrial es el conjunto de operaciones y técnicas necesarias para la
transformación de materias primas en productos finales mediante la utilización de
maquinaria, tecnología y mano de obra especializada.
2. Nombre algunos procesos industriales.
Algunos procesos industriales pueden ser la fabricación de productos químicos, la
producción de alimentos y bebidas, la fabricación de equipos electrónicos, la construcción
de automóviles, la producción de papel y la refinación de petróleo.
3. ¿Qué es un lazo de control y cuáles son las tareas que comprende?
Un lazo de control es un sistema que permite medir una variable de proceso, compararla
con un valor deseado y ajustar automáticamente el proceso para mantener esa variable en
el valor deseado. Las tareas que comprende son la medición de la variable de proceso, la
comparación de la variable medida con el valor deseado, el cálculo del error, la
determinación del valor de la variable manipulada y la actualización de la variable de
control.
4. ¿Qué es una variable de proceso?
Una variable de proceso es una medida cuantitativa que se utiliza para controlar un proceso
industrial, como la temperatura, la presión, el caudal o la concentración.
5. ¿Defina setpoint, variable controlada y variable manipulada?
El setpoint es el valor deseado para una variable de proceso. La variable controlada es la
variable de proceso que se mide y se controla para mantenerla en el valor deseado. La
variable manipulada es la variable que se ajusta para controlar la variable de proceso.
6. ¿Qué es el error en un sistema de control?
El error en un sistema de control es la diferencia entre el valor deseado (setpoint) y el valor
medido de la variable de proceso.
7. ¿Qué es el offset?
El offset es el error constante en un sistema de control que se produce cuando la variable
de proceso no se puede ajustar para que alcance el valor deseado.
8. ¿A qué se refiere la variación de carga?
La variación de carga se refiere a los cambios en la cantidad de materiales que entran en un
proceso de producción, como la variación en la demanda del mercado o en la calidad de los
materiales de entrada.
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¡Descarga Cuestionario control automatico y más Apuntes en PDF de Sistemas de Control Avanzados solo en Docsity!

  1. ¿Qué entiende por proceso industrial? El proceso industrial es el conjunto de operaciones y técnicas necesarias para la transformación de materias primas en productos finales mediante la utilización de maquinaria, tecnología y mano de obra especializada.
  2. Nombre algunos procesos industriales. Algunos procesos industriales pueden ser la fabricación de productos químicos, la producción de alimentos y bebidas, la fabricación de equipos electrónicos, la construcción de automóviles, la producción de papel y la refinación de petróleo.
  3. ¿Qué es un lazo de control y cuáles son las tareas que comprende? Un lazo de control es un sistema que permite medir una variable de proceso, compararla con un valor deseado y ajustar automáticamente el proceso para mantener esa variable en el valor deseado. Las tareas que comprende son la medición de la variable de proceso, la comparación de la variable medida con el valor deseado, el cálculo del error, la determinación del valor de la variable manipulada y la actualización de la variable de control.
  4. ¿Qué es una variable de proceso? Una variable de proceso es una medida cuantitativa que se utiliza para controlar un proceso industrial, como la temperatura, la presión, el caudal o la concentración.
  5. ¿Defina setpoint, variable controlada y variable manipulada? El setpoint es el valor deseado para una variable de proceso. La variable controlada es la variable de proceso que se mide y se controla para mantenerla en el valor deseado. La variable manipulada es la variable que se ajusta para controlar la variable de proceso.
  6. ¿Qué es el error en un sistema de control? El error en un sistema de control es la diferencia entre el valor deseado (setpoint) y el valor medido de la variable de proceso.
  7. ¿Qué es el offset? El offset es el error constante en un sistema de control que se produce cuando la variable de proceso no se puede ajustar para que alcance el valor deseado.
  8. ¿A qué se refiere la variación de carga? La variación de carga se refiere a los cambios en la cantidad de materiales que entran en un proceso de producción, como la variación en la demanda del mercado o en la calidad de los materiales de entrada.
  1. ¿Qué es un algoritmo de control? Un algoritmo de control es una secuencia de instrucciones lógicas que se utilizan para determinar el valor de la variable manipulada en función del error de la variable de proceso.
  2. Defina control en lazo abierto. El control en lazo abierto es un tipo de control en el que el valor de la variable manipulada se establece sin medir la variable de proceso.
  3. Defina control en lazo cerrado. El control en lazo cerrado es un tipo de control en el que la variable de proceso se mide y se utiliza para ajustar la variable manipulada.
  1. Nombre y defina los componentes de un lazo de control Los componentes de un lazo de control son: el sensor o elemento de medición, el controlador, el elemento final de control (actuador), y el proceso o planta que se está controlando.
  1. ¿Cuántos tipos de señales existen en los sistemas de control? En los sistemas de control existen dos tipos de señales: señales analógicas y señales digitales. Las señales analógicas son continuas en el tiempo y pueden tomar cualquier valor dentro de un rango determinado, mientras que las señales digitales son discretas en el tiempo y toman valores discretos.
  2. ¿Qué es un protocolo de comunicación en un proceso y nombre algunos? Un protocolo de comunicación es un conjunto de reglas que establecen cómo deben comunicarse dos dispositivos. En un proceso industrial, los protocolos de comunicación se utilizan para transmitir datos entre los diferentes componentes del sistema de control. Algunos ejemplos de protocolos de comunicación son: Modbus, Profibus, DeviceNet, Ethernet/IP, HART, entre otros.
  3. ¿Cuántos tipos de señales existen en los sistemas de control? En los sistemas de control existen dos tipos de señales: señales analógicas y señales digitales. Las señales analógicas son continuas en el tiempo y pueden tomar cualquier valor dentro de un rango determinado, mientras que las señales digitales son discretas en el tiempo y toman valores discretos.
  4. ¿Qué es una perturbación? Una perturbación es cualquier cambio en el sistema que afecta su comportamiento. En los sistemas de control, las perturbaciones pueden ser internas o externas y pueden afectar el funcionamiento del sistema y su respuesta.

25 ¿Qué es un sistema lineal? Un sistema lineal es aquel en el que la salida es proporcional a la entrada, es decir, si la entrada se multiplica por un factor, la salida también se multiplicará por ese mismo factor. 26 ¿Qué es la transformada de Laplace? La transformada de Laplace es una herramienta matemática que se utiliza para transformar una función en el dominio del tiempo a una función en el dominio de la frecuencia compleja s. 27 ¿Para qué se usa la transformada de Laplace en los sistemas de control? La transformada de Laplace se utiliza en los sistemas de control para analizar la respuesta del sistema en el dominio de la frecuencia compleja s y para diseñar controladores en ese dominio. 28 ¿Qué es la función de transferencia? La función de transferencia es la relación matemática entre la salida y la entrada de un sistema. 29 ¿Qué es un diagrama de bloques? Un diagrama de bloques es una representación gráfica de un sistema de control en el que se muestra la relación entre las variables de entrada, las variables de salida y los bloques de procesamiento que se utilizan para transformar la señal de entrada en la señal de salida. 30 ¿Qué indica la curva del lugar de las raíces? La curva del lugar de las raíces indica la ubicación de los polos de un sistema en función de un parámetro de ajuste, como por ejemplo el ganancia del controlador. 31 ¿Qué es un polo y un cero? Un polo y un cero son términos que se utilizan en el análisis de sistemas de control para describir la ubicación de los puntos singulares de la función de transferencia del sistema. Un cero es un punto en el que la función de transferencia se anula y un polo es un punto en el que la función de transferencia se vuelve infinita.

32 ¿Qué indican los polos en un sistema de control? Los polos de un sistema de control indican la estabilidad del sistema. Si todos los polos están en la parte izquierda del plano complejo, el sistema es estable. Si hay algún polo en la parte derecha del plano complejo, el sistema es inestable.

  1. Defina el concepto de automatización La automatización es el uso de sistemas y tecnologías para controlar y operar procesos y maquinaria sin la necesidad de intervención humana. La automatización busca aumentar la eficiencia, la calidad y la seguridad de los procesos y reducir el costo y el tiempo de producción.
  2. Cuales son los niveles de la pirámide de automatización. Los niveles de la pirámide de automatización son:
  • Nivel de campo: incluye los sensores, actuadores y dispositivos de control en el proceso.
  • Nivel de control: se encarga de la coordinación y control de los dispositivos en el nivel de campo.
  • Nivel de supervisión: proporciona una vista general del proceso y permite la supervisión y control manual.
  • Nivel de gestión: se encarga de la planificación, programación y gestión del proceso y la producción.
  1. Dibuje la pirámide de automatización.
  1. Como funcionan los sensores nucleares y donde se ocupan. Los sensores nucleares funcionan mediante la detección de la radiación emitida por materiales radioactivos. Se utilizan en diversas aplicaciones, como en la industria nuclear, la medicina nuclear, la seguridad y la inspección no destructiva.
  1. ¿Qué es la robótica industrial? La robótica industrial es un área de la robótica que se enfoca en el diseño, construcción y programación de robots para realizar tareas en entornos industriales y de fabricación. Los robots industriales se utilizan en una variedad de aplicaciones, como ensamblaje, soldadura, pintura, manipulación de materiales, empaquetado y muchas otras tareas repetitivas y peligrosas que requieren alta precisión y eficiencia.
  2. ¿Cuáles son las leyes de la robótica? Las leyes de la robótica fueron propuestas por el escritor de ciencia ficción Isaac Asimov en su libro "Yo, robot". Las leyes son: Un robot no puede hacer daño a un ser humano o, por inacción, permitir que un ser humano sufra daño. Un robot debe obedecer las órdenes dadas por los seres humanos, excepto si estas órdenes entran en conflicto con la primera ley. Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que esta protección no entre en conflicto con la primera o segunda ley.
  3. ¿Qué son los COBOT? COBOT es la abreviatura de "colaboración robótica". Se refiere a robots que están diseñados para trabajar en estrecha colaboración con seres humanos en el entorno de trabajo, compartiendo el mismo espacio de trabajo y realizando tareas que complementan las habilidades humanas. Estos robots tienen sensores y software avanzados que les permiten detectar la presencia de seres humanos y detenerse automáticamente para evitar colisiones o lesiones.
  4. ¿Qué es un robot SCARA? Un robot SCARA es un tipo de robot industrial que se utiliza comúnmente en tareas de ensamblaje y manipulación de piezas pequeñas. La sigla SCARA significa "Selective Compliance Assembly Robot Arm" (Brazo robotizado de montaje de cumplimiento selectivo). Este tipo de robot tiene dos ejes de movimiento horizontal y uno vertical, lo que le permite tener una gran precisión y repetibilidad en tareas de posicionamiento.
  5. ¿Cuáles son los riesgos de trabajar con robots para los seres humanos? Los riesgos de trabajar con robots pueden incluir lesiones físicas causadas por colisiones con robots o por objetos que son manipulados por robots, exposición a productos químicos tóxicos en entornos industriales, riesgos eléctricos y problemas de salud relacionados con el estrés y la fatiga debido al trabajo repetitivo y monótono.
  1. ¿Puede mencionar algunas marcas de robots? Algunas de las marcas más conocidas en robótica industrial incluyen ABB, Fanuc, KUKA, Universal Robots, Mitsubishi Electric, Denso, Yaskawa y Kawasaki.
  2. ¿Qué aplicaciones tienen los robots en la minería? Los robots se utilizan en la minería para realizar tareas peligrosas y repetitivas, así como para mejorar la seguridad y la eficiencia. Algunas aplicaciones incluyen la perforación y voladura de rocas, el transporte de materiales, el mantenimiento y la reparación de maquinaria pesada, y la inspección de túneles y minas.
  3. ¿Qué es un solenoide? Un solenoide es un dispositivo electromagnético que convierte la energía eléctrica en movimiento mecánico. Consiste en una bobina de alambre conductor que al ser atravesada por una corriente eléctrica genera un campo magnético, que a su vez produce una fuerza mecánica. Los solenoides se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como por ejemplo en electroválvulas, actuadores, cerraduras eléctricas, motores lineales, entre otros.
  4. En los sistemas de control, ¿qué representa la variable S? En los sistemas de control, la variable "S" representa la función de transferencia de un sistema en el dominio de Laplace. La función de transferencia se utiliza para describir la relación entre la entrada y la salida de un sistema en términos de su respuesta en frecuencia. La variable "S" se utiliza para expresar la función de transferencia en términos de la frecuencia compleja "s = σ + jω", donde σ es la parte real y ω es la frecuencia angular.
  5. ¿Cuál es la diferencia entre un PID y un P&ID? Un PID (Proporcional-Integral-Derivativo) es un algoritmo de control que utiliza una combinación de tres términos para ajustar la salida de un sistema y llevarla a un valor deseado. Por otro lado, un P&ID (Piping and Instrumentation Diagram) es un diagrama que muestra el esquema de tuberías e instrumentación de un proceso industrial.
  6. ¿Cuál es la diferencia entre un robot antropomorfo y un robot móvil? Un robot antropomorfo es un tipo de robot que tiene una estructura similar a la del cuerpo humano, con brazos, piernas y una cabeza. Estos robots se utilizan para realizar tareas que requieren una alta precisión y destreza manual, como por ejemplo en la fabricación de componentes electrónicos o la cirugía. Por otro lado, un robot móvil es un robot que tiene la capacidad de desplazarse por su entorno de manera autónoma. Estos robots se utilizan para tareas de exploración, inspección, transporte y logística.
  7. ¿Qué es el control clásico? El control clásico es un enfoque en la teoría del control que se basa en el análisis y diseño de sistemas de control lineales y estables en el dominio del tiempo. Este enfoque se centra en la utilización de técnicas de control como el control proporcional-integral-derivativo (PID) y el control de retroalimentación, para lograr un rendimiento óptimo del sistema.

neuronales artificiales para modelar y controlar el sistema, lo que permite una mayor flexibilidad y adaptabilidad en el control del sistema.

  1. Defina que es control óptimo. El control óptimo es una técnica de control que se enfoca en minimizar o maximizar una función de costo, que representa los objetivos del controlador, en un sistema dinámico sujeto a restricciones. El control óptimo utiliza técnicas matemáticas avanzadas, como la teoría de control óptimo y la programación lineal, para encontrar la mejor estrategia de control que optimice el desempeño del sistema.
  2. Defina qué es control predictivo. El control predictivo, también conocido como control por modelo, es una técnica de control que utiliza un modelo matemático del proceso para predecir el comportamiento futuro del sistema y tomar decisiones de control en consecuencia. A diferencia del control en tiempo real, el control predictivo utiliza información anticipada para prever y evitar problemas futuros en el proceso.
  3. ¿Cuál es la diferencia entre un sistema SCADA y un DCS? SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) y DCS (Distributed Control System) son sistemas de control utilizados en la industria para monitorear y controlar procesos. La principal diferencia entre ambos es que SCADA se enfoca en supervisar y controlar procesos de manera remota, mientras que DCS se enfoca en controlar procesos en tiempo real. SCADA se utiliza en aplicaciones donde se necesitan supervisión y control remotos, mientras que DCS se utiliza en procesos que requieren control y regulación en tiempo real.
  4. ¿Qué se puede medir con una celda de carga? Una celda de carga es un dispositivo utilizado para medir la fuerza aplicada a través de un objeto. Las celdas de carga se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, desde la medición del peso de un producto hasta la medición de la fuerza en una estructura. Algunos ejemplos de lo que se puede medir con una celda de carga incluyen la fuerza de tracción o compresión en una estructura, el peso de un objeto o la fuerza ejercida por un motor.
  5. ¿Qué son SPAM y RANGO? SPAM y RANGO son dos métodos utilizados en el análisis de señales para identificar componentes de una señal. SPAM (Spectral Phase Amplitude Modulation) se utiliza para analizar la amplitud, la fase y la frecuencia de una señal, mientras que RANGO (Random Amplitude and Phase Modulation) se utiliza para analizar señales de ruido y determinar la distribución de la amplitud y la fase de la señal.
  6. ¿Qué es un variador de frecuencia, cuáles son sus partes y puede dibujar un esquema general? Un variador de frecuencia es un dispositivo utilizado para controlar la velocidad de un motor eléctrico mediante la variación de la frecuencia de la alimentación de energía eléctrica. Las partes principales de un variador de frecuencia incluyen un rectificador, un circuito de filtro, un inversor y un microcontrolador. El rectificador convierte la corriente alterna de la fuente de alimentación en corriente continua, el circuito de filtro suaviza la corriente continua, el inversor convierte la corriente continua en corriente alterna de frecuencia variable, y el microcontrolador regula la velocidad del motor.
  1. ¿Cuál es la diferencia entre un encoder absoluto y un encoder incremental? Los encoders son dispositivos que se utilizan para medir la posición angular o lineal de un objeto. Los encoders absolutos y los encoders incrementales se diferencian en la forma en que proporcionan información sobre la posición. Un encoder absoluto proporciona información sobre la posición exacta del objeto en todo momento, mientras que un encoder incremental proporciona información sobre el cambio de posición del objeto desde su posición inicial.
  2. ¿Qué son los buses de campo? Los buses de campo son sistemas de comunicación que se utilizan para conectar dispositivos en un entorno industrial y permitir que intercambien información entre sí. Estos sistemas utilizan un conjunto de protocolos y estándares de comunicación para garantizar que los dispositivos puedan comunicarse de manera efectiva. Los buses de campo son comúnmente utilizados en sistemas de control distribuido y permiten la integración de dispositivos de diferentes fabricantes.
  3. ¿Qué redes industriales puede mencionar? Hay varias redes industriales utilizadas en entornos de automatización industrial, algunas de las cuales incluyen:
  • PROFINET
  • EtherNet/IP
  • DeviceNet
  • ControlNet
  • Modbus TCP
  • Profibus
  • AS-Interface
  • CANopen
  1. ¿Qué significa grado de libertad en robótica? En robótica, el grado de libertad se refiere al número de movimientos independientes que puede realizar un robot en su espacio de trabajo. Un grado de libertad se define como un movimiento en una dirección particular. Por ejemplo, un robot con tres grados de libertad puede moverse en tres direcciones diferentes: hacia arriba y hacia abajo, hacia adelante y hacia atrás, y hacia la izquierda y hacia la derecha.
  2. ¿Para qué se usa un calibrador de campo? Un calibrador de campo se utiliza para medir y ajustar los parámetros de los instrumentos de medición en el campo. Los calibradores de campo son herramientas portátiles que se utilizan para realizar ajustes y mediciones precisas en el lugar donde se encuentran los instrumentos de medición, sin necesidad de desmontarlos y enviarlos a un laboratorio para su calibración. Estos dispositivos pueden ser utilizados para calibrar instrumentos de medición de diferentes tipos, como sensores de presión, medidores de temperatura y caudalímetros.