miércoles, 8 de diciembre de 2010

Controladores de temperatura

Controladores de temperatura, horarios, etc para

acuarios o cualquier otra aplicación


INTRODUCCIÓN AL CONTROL Y A LA REGULACIÓN.

La aplicación más obvia de un microcontrolador es servir para controlar algo. Por ejemplo la temperatura en una caldera mediante un calefactor y un sensor, el sensor le dice al microcontrolador si la temperatura objetivo ha sido alcanzada y el microcontrolador enciende o apaga el calefactor para mantener la temperatura objetivo.

Un controlador siempre necesita tres cosas:

- Un cerebro (el microcontrolador).

- Un sensor (que es el dice si el valor de consigna u objetivo se alcanza o no).

- Un actuador (es lo que nos permite alcanzar la consigna, en el caso de un controlador de temperatura el calefactor).

Los controladores por lo tanto funcionan en un bucle, miden la variable y según el resultado de la medición decider como actuar. Por ejemplo un sistema de calefacción medirá la temperatura de una habitación, si la temperatura actual es menor que la consigna el controlador encenderá la calefacción, en caso contrario la apagará o la mantendrá apagada según como sea el estado inicial del actuador.











Este tipo de regulación es la más sencilla y se llama regulación ON/OFF, dado que lo único que hacemos es comparar el valor actual de una variable con una consigna y encendemos y apagamos según su valor actual. Existen multitud de regulaciones mucho más avanzadas como pueden ser:

1) Regulación Proporcional: Esta regulación se basa en que cuanto más lejos estamos del valor objetivo el actuador actua con más o menos potencia de forma que si estamos muy lejos el actuador funciona a un 100% y si estamos muy cerca apenas actua. Este tipo de regulación solo es posible si podemos regular la actuación del actuador, si el actuador solo se puede encender o apagar no tiene mucho sentido. Para poder emplearla debemos calcular una constante que es la que nos dice como se comporta el sistema ante actuaciones de diferentes potencias.

2) PID (regulador Proporcional Integral Diferencial): Este es el regulador más empleado en las industrias que precisan alta precisión. Este regulador tiene 3 partes, una proporcional (que actua como un regulador proporcional), una diferencial y una integral. Esto le permite ser un regulador que conoce perfectamente el comportamiento del sistema regular y es capaz de preveer como se va a comportar empleando el actuador. Este tipo de regulador permite mantener la consigna perfectamente centrada en un valor con oscilaciones prácticamente mínimas. Eso si para emplearlo debemos calcular tres coeficientes que definirán como se comportara la variable ante una actuación de diferente potencia (parte proporcional), en función del tiempo (parte integral), en función de su distancia al valor objetivo (parte diferencial). Por lo tanto si estas constantes no están bien calculadas el regulador no podrá hacer bien su trabajo oscilará, tardará tiempo en alcanzar su consigna o simplemente nunca la alcanzará volviendose inestable. Un ejemplo de este tipo de controlador puede ser regulador de velocidad de crucero de un coche moderno.

3)



Regulación ON/OFF:
Comparada con las otras dos es una regulación muy sencilla, solo precisa de dos valores: la consigna y la histerésis. La consigna es como ya hemos dicho el valor objetivo y la histéresis es la desviación que permitimos del valor objetivo (consigna) hasta que volvemos a encender/apagar el actuador de nuevo. El fallo de este controlador es que no es nada rápido en alcanzar su consigna y tiene siempre oscilaciones del valor, además si nuestro actuador no está dimensionado adecuadamente para nuestro sistema puede generar inestabilidad. De todas formas es un controlador muy fácil de implementar suele funcionar bien para sistemas en los que no se precisa una gran precisión. Un ejemplo típico de este tipo de regulación es la calefacción de nuestras casas que suele funcionar con termostatos de este tipo.

Autor: Delectro
Web de origen: http://www.delectro.net

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1 comentario:

Ernesto Peralta dijo...

hoLA buenas noches este proyecto se puede simular en proteus?