En el panorama de las maravillas tecnológicas modernas, los sistemas de control descentralizados se destacan como un punto de inflexión. Estos sistemas han revolucionado la forma en que diversas industrias gestionan y optimizan sus operaciones. Y justo en el corazón de estos sistemas de control descentralizados se encuentra la Unidad de Retroalimentación, un componente que estoy muy orgulloso de decir que proporciono. Entonces, ¿cómo funciona exactamente una Unidad de Retroalimentación en un sistema de control descentralizado? Vamos a sumergirnos.
En primer lugar, comprendamos qué es un sistema de control descentralizado. En términos simples, es una configuración donde las funciones de control se distribuyen entre múltiples unidades de control en lugar de estar centralizadas en una unidad grande. Esta distribución ofrece muchos beneficios, como mayor confiabilidad, mejor tolerancia a fallas y escalabilidad mejorada. Imagínese una gran planta de fabricación. En lugar de tener una sala de control que lo administre todo, diferentes secciones de la planta pueden tener sus propias unidades de control locales que toman decisiones basadas en condiciones específicas.
Ahora, hablemos de la Unidad de Comentarios. AUnidad de retroalimentaciónEs como los ojos y oídos de un sistema de control descentralizado. Su trabajo principal es recopilar información de varios sensores en todo el sistema y luego enviar estos datos a las unidades de control. Este circuito de retroalimentación es crucial porque permite a las unidades de control tomar decisiones informadas.
Dividamos el funcionamiento de una Unidad de Retroalimentación en algunos pasos clave.
Recopilación de datos
El primer paso en el funcionamiento de la Unidad de Retroalimentación es la recopilación de datos. El sistema está lleno de todo tipo de sensores, cada uno diseñado para medir diferentes variables. Por ejemplo, en una aplicación de control de motores industriales, podría haber sensores para medir temperatura, corriente y velocidad. Estos sensores monitorean constantemente el sistema y generan datos.
La Unidad de retroalimentación se conecta a estos sensores y comienza a recopilar los datos. Tiene que poder manejar datos de diferentes tipos de sensores, que pueden tener diferentes formatos de salida e intensidades de señal. Por lo tanto, requiere algunas capacidades de preprocesamiento. Por ejemplo, si un sensor envía una señal analógica, es posible que la unidad de retroalimentación necesite convertirla a un formato digital que las unidades de control puedan entender.
Transmisión de datos
Una vez recogidos los datos, el siguiente paso es transmitirlos a las unidades de control correspondientes. En un sistema descentralizado, las unidades de control pueden ubicarse en diferentes ubicaciones físicas. Por lo tanto, la Unidad de Retroalimentación necesita tener un mecanismo de comunicación confiable.
Hay varias maneras en que esto puede suceder. Un método común es a través de una red cableada, como Ethernet o Profibus. Estas redes ofrecen transferencia de datos confiable y de alta velocidad. Sin embargo, en algunos casos, también se puede utilizar la comunicación inalámbrica. Por ejemplo, en un sistema robótico móvil, una unidad de retroalimentación puede usar Wi-Fi o Bluetooth para enviar datos a la unidad de control del robot.
Al transmitir los datos, la Unidad de Retroalimentación también debe asegurarse de que se envíen de manera organizada. Podría utilizar un protocolo de datos que especifique cómo se formatean los datos, cómo se detectan y corrigen los errores y cómo las unidades de control pueden identificar qué datos pertenecen a qué sensor.
Procesamiento de datos (opcional)
En algunas Unidades de Retroalimentación avanzadas, también existe una opción para el procesamiento de datos en la propia unidad. Esto puede resultar útil si el sistema requiere la toma de decisiones en tiempo real. Por ejemplo, en lugar de simplemente enviar datos de temperatura sin procesar a la unidad de control, la Unidad de retroalimentación podría calcular la temperatura promedio durante un período determinado o determinar si la temperatura está aumentando a un ritmo anormal.
Al realizar algún procesamiento básico en la unidad, se reduce la cantidad de datos que deben transmitirse y la unidad de control puede concentrarse en tomar decisiones de nivel superior. Sin embargo, esta capacidad de procesamiento tiene un costo, tanto en términos de complejidad del hardware como de consumo de energía.
Respuesta y adaptación
Una vez que las unidades de control reciben los datos de la Unidad de Feedback, los analizan y toman decisiones. En función de estas decisiones, pueden enviar comandos a diferentes partes del sistema para ajustar su comportamiento. Por ejemplo, si el sensor de temperatura en un sistema de control de motor envía datos que indican que el motor se está sobrecalentando, la unidad de control puede enviar una señal para reducir la velocidad del motor.
Luego continúa el ciclo de retroalimentación. La Unidad de retroalimentación sigue recopilando datos sobre el nuevo estado del sistema y la unidad de control puede refinar aún más sus decisiones. Este ciclo continuo de retroalimentación y ajuste es lo que permite que el sistema de control descentralizado funcione de manera eficiente y se adapte a las condiciones cambiantes.
Aplicaciones del mundo real
Veamos algunas aplicaciones del mundo real para ver cómo funciona una Unidad de retroalimentación en acción.
En un sistema de transmisión de frecuencia variable (VFD)
En un sistema VFD, la unidad de retroalimentación juega un papel vital en el mantenimiento de la velocidad y el par deseados del motor. Los sensores miden la velocidad, la corriente y el voltaje del motor. ElUnidad de retroalimentaciónrecopila estos datos y los envía a la unidad de control del VFD.
A continuación, la unidad de control compara los valores reales con los valores ajustados. Si hay una diferencia, la unidad de control ajusta la frecuencia y el voltaje suministrado al motor para devolverlo al estado deseado. Además, componentes comoResistencia de frenado para VFDSe puede controlar en función de los datos de retroalimentación. Por ejemplo, si el motor necesita desacelerar rápidamente, la unidad de control puede activar la resistencia de frenado.
En un sistema de automatización de edificios
En un sistema de automatización de edificios, la Unidad de retroalimentación ayuda a controlar diversos aspectos como iluminación, calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). Los sensores miden factores como la temperatura, la humedad y la intensidad de la luz en diferentes zonas del edificio.
La Unidad de Retroalimentación recopila estos datos y los envía a las unidades de control locales de cada sistema. Por ejemplo, si la temperatura en una habitación es demasiado alta, la unidad de control HVAC puede ajustar la configuración de enfriamiento. ElPanel LCDen el sistema puede mostrar el estado actual y la configuración, que también se basan en los datos de retroalimentación recibidos.
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Referencias
- Dorf, RC y Bishop, RH (2016). Sistemas de control modernos. Pearson.
- Franklin, GF, Powell, JD y Emami - Naeini, A. (2014). Control Feedbak de Sistemas Dinámicos. Pearson.