1) A que se deben los cambios de carga en el proceso?a) Mayor o menor demanda del fluido de control por el medio controlado.b) Variaciones en la calidad del fluido de control.c) Cambios en las condiciones ambientales.d) Calor generado o absorbido por la reaccion quimica del proceso (oricesis exotermicos o endotermicos)

2) Explique en que consiste el control de todo-nada.a) La salida del controlador se conmuta de abierta a cerrada cuando la se;al de error pasa por cero. Es la forma mas

simple de control, donde el element final de control solo puede ocupar una de las dos posiciones posible.

3) Cual es la ventaja del controlador flotante?a) La ventaja principal de este tipo de control es que se puede compensar los cambios de carga lentos del proceso

desplazando gradualmente la posicion de la valvula, sin embargo no es apropiado si hay un retardo importante o si los cambios de carga, aunque sean peque;os, son muy rapidos.

4) Cual es el inconveniente del control proporcional?a) La principal desventaja del Sistema es que el controlador no introduce un termino 1/s o integrador en la

trayectoria directa. Esto significa que si el Sistema fuera de tipo 0, entonces el controlador no cambiaria y seguiria siendo de tipo 0 con los consecuentes errors en estado estable. El controlador no introduce nuevos ceros o polos al Sistema, solo determina la ubicacion de los polos en lazo cerrado.

5) Explique como se realiza el control proporcional con OP-Amp. (apoyese con esquemas y ecuaciones)a) Setrata de la accion de control mas sencilla de todas, en la que la se;al de control generada por el controlador es

simplemente proporcional a la se;al de error segun la ecuacion:

Siendo K la ganancia proporcional del controlador P. Un circuito electronico que permite implementar el subsistem controlador es el reflejado en la Figura, donde la constate proporcional es:

6) Explique como se realiza el control proporcional mas integral con amplificador operacional, apoyandose en esquemas y ecuaciones.a) Si a la accion de control del regulador proporcional se le a;ade una accion que integer la se;al de error se obtiene

el controlador proporcional- integral (PI). De esta forma se consigue evitar el problema que aparecia con el control PD dado que al integrar la se;al de error, si esta es constante la accion corrector aumenta hasta corregir el error. Asi se consigue aunar la regulacion lo suficientemente rapida que proporciona el control proporcional, con la precision en el estacionario del control integral.

La ecuacion dinamica y la function de transferencia del controlador PI es:

donde K es la ganancia de la accion proporcional, y Ti = K/Ki la constant de tiempo de la accion integral o constante integral.

Si se utiliza el primero de los circuitos de la figura como controlador PI, las constants del controlador serian:

y si se escoge el Segundo:

Las ventajas de uno u otro son las mismas que las de los controladores PD.Como en el caso del control PD implementado de forma analogical es necesario recordar que:-El problema de seleccionar una combinacion adecuada de las constants integral y proporcional para que el capacitor del controlador no sea excesivamente grande, es mas agudo que en el caso del controlador PD.

7) Explique de igual forma para el control proporcional + integral + derivado (PID)a) Si se reunen las tres acciones basicas de control, esto es, se genera la senal de error: su derivada y du integral, se

obtiene el controlador mas general, el proporcional-integral-deivativo(PID), que consigue la rapidez de respuesta de su parte proporcional la reduccion del rebose de la parte derivative, y la anulacion del error estacionario de la parte integral. La ecuacion diferencial y la function de transferencia del controlador PID seria:

Donde K es la ganancia proporcional, y T❑=K❑/K y T 1=K /K las constantes de tiempo de la accion derivative e integral, respectivamente

En el circuito electronico de la Figura se muestra la implmentacion de un controlador PID donde las contantes del mismo son:

8) Describa los componentes del controlador digital y en que consiste cada uno de ellosa) Los cuatro componentes basicos de los sistemas de control son los sensores, los transmisores, los controladores,

y los elementos finales de control; tambien se vioque tales coponentes desempenan last res operaciones basicas de todo Sistema de control: medicion (M), decision (D) y accion (A). Los cuales se definen a continuacion:-Sensor, que tambien se conoce como element primario.-Transmisor, el cual se conoce como element secundario.-Controlador, que es el “cerebro” del Sistema de control.-Elemento final de control, frecuentemente se trata de una valvula de control aunque no siempre. Otros elementos finales de control comunmente ultilizados son las bombas de velocidad variable, los transportadores y los motores electricos.

9) Cuales son los metodos fundamentales que existen para determiner las caracteristicas estaticas y dinamicas para ajustes de controladores y en que consiste cada una de ellas?a) Metodo de tanteo.

Este metodo requiere que el controlador y el proceso estén instalados completamente y trabajando en su forma normal. El procedimiento general se basa en poner en marcha el proceso con bandas anchas en todas las acciones, y estrecharlas después poco a poco individualmente, hasta obtener la estabilidad deseada.

b) Metodo de ganancia limite.Este metodo de lazo cerrado fue desarrollado por Ziegler y Nichols, en 1941 y permite calcular los tres términos de ajuste del controlador a partir de los datos obtenidos en una prueba rápida de características del bucle cerrado de control. El método se basa en estrechar gradualmente la banda proporcional con los ajustes de integral y derivada en su valor más bajo, mientras se crean pequeños cambios en el punto de consigna, hasta que el proceso empieza a oscilar de modo continuo.

c) Metodo de curva de reaccion.En este metodo de lazo abierto, el procedimiento general consiste en abrir el bucle cerrado de regulación antes de la válvula, es decir, operar directamente la válvula con el controlador en manual y crear un pequeño y rápido cambio en escalón en el proceso de entrada. La respuesta obtenida se introduce en un registrador de gráfico de banda de precisión con el mayor tamaño posible del gráfico para obtener la mayor exactitud.

10) Donde se emplea el control selective?a) Se emplea basicamente para limitar la variable de proceso en un valor alto o bajo, con el objeto de evitar da;os

en el proceso o en el producto.

11) Cual es la relacion sobre el (SIL) “nivel de integridad de la seguridad” y el nivel de proteccion?a) Cuanto mas alto es el SIL, mayor ha de ser el nivel de proteccion y a la inversa, cuanto mas bajo sea, menor sera

la proteccion instalada.