Automatismos analógicos y digitales

 

Según la naturaleza de las señales que intervienen en el proceso, los sistemas de control pueden dividirse en los grupos siguientes:

 

a) Sistemas digitales

b) Sistemas analógicos

c) Sistemas híbridos

 

Los Sistemas Digitales utilizan señales todo o nada, si o no, llamadas señales binarias por poseer sólo dos estados: abierto o cerrado, alto o bajo, etc. Estos niveles o estados se representan por variables lógicas o bits, cuyo valor sólo puede ser 0 o 1.

Dentro de estos sistemas se pueden distinguir dos subgrupos: los que utilizan un sólo bit denominados automatismos lógicos y aquellos que procesan señales de varios bits para representar cantidades numéricas y que son conocidos como automatismos digitales.

Los Sistemas Analógicos trabajan con señales continuas con un margen de variación determinado. Suelen representar magnitudes físicas del proceso, como presión o temperatura por ejemplo, mediante una tensión o corriente proporcionales a su valor.

Los sistemas modernos con un cierto grado de complejidad, y en particular los autómatas programables, son casi siempre híbridos procesando señales de los dos tipos anteriores. En la actualidad se tiende al procesamiento en forma digital basados en un microprocesador que trata las señales todo o nada como un bit y las analógicas como numéricas.

Dado que existen muchos sensores y actuadores que trabajan con señales analógicas, las interfaces deben de realizar la conversión analógica-digital (llamada A/D) para obtener una señal digital a partir de la analógica, y la digital-analógica (llamada D/A) para obtener señales analógicas a partir de las cantidades numéricas que suministra el controlador digital.

 

Sistemas Cableados y Programables

 

Las opciones tecnológicas generales pueden verse en el cuadro siguiente:

El sistema de "lógica cableada" surgió como paso previo al de lógica programada.

Estos sistemas cableados realizan una función de control fija, que depende de los componentes y de como están conectados entre sí. Son sistemas poco adaptables.

La lógica debe entenderse que será cableada si se usan sistemas eléctricos puros, pero será con cañerías si se usan sistemas neumáticos, o bien constarán de ambos medios de conducción de las señales si son híbridos.

El éxito de los sistemas de "lógica programable" reside en el hecho de estar compuestos por elementos comunes (hardware estándar) y lo que se cambia es el programa (software). Esto permite una rápida y segura adaptación a nuevas exigencias de la producción, condición muy importante en el mercado competitivo actual. Por otra parte no son equipos caros ni consumen grandes energías. La tabla siguiente muestra una comparación entre los dos sistemas:

Un sistema puede utilizar combinaciones de distintas tecnologías conforme a los requerimientos de la instalación, por ejemplo: en la industria del petróleo y de combustibles en general, se utilizaron siempre actuadores neumáticos, debido a los riesgos de incendios provocados por alguna descarga eléctrica accidental. Pero cada vez más se usa la tecnología eléctrica y electrónica para el control, supervisión y optimización de los procesos, dejando el comando de las válvulas con actuadores neumáticos.

Entre los sistemas programables podemos establecer la separación entre los de

"programa fijo" realizado a medida de los requerimientos del usuario por el fabricante, y los programados por el usuario, o de "programación abierta". La única desventaja que tiene la programación abierta es la necesidad de contar con técnicos especializados en el diseño del sistema de control, o de sus modificaciones, y en la programación de los dispositivos de control.

La tabla siguiente establece la comparación entre lógica cableada con relés, la lógica programada a medida o fija, y la lógica programada por el usuario.

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