4. REGULADORES O CONTROLADORES

• Regulador P. Consigue un compromiso entre la respuesta en régimen transitorio y en régimen permanente.

• Regulador I. Anula todo error en régimen permanente. No se suele utilizar.

• Regulador D. Se anticipa al error. No se suele utilizar.• Regulador PD. Partiendo del regulador P mejora la

respuesta en régimen transitorio.• Regulador PI. Partiendo del regulador P mejora la

respuesta en régimen permanente.• Regulador PID. Combina los reguladores anteriores para

conseguir un control óptimo.

5. ACTUADORES O ACCIONADORES• Actuador: Dispositivo capaz de actuar sobre el proceso, una vez

recibida la orden de mando o control del regulador, si lo hay, o bien directamente del comparador. Suele ser una señal eléctrica y de baja potencia, mientras que el actuador puede ser eléctrico o incluso neumático o hidráulico.

• Amplia gama de actuadores que dependen de la naturaleza del proceso.

Tipo de Actuador Denominación

Magnético Relés (toda la gama)

Eléctrico Motor de CC y CAMotor Paso a PasoServomotor

Eléct-Hidraulico/Neumático Cilindrico hidráulico/NeumMotor Hidráulico/NeumElectroválvula y servoválvula

5.1 Relés• Muchos de los controladores comerciales, incorporan

un relé a su salida para que este actue directamente sobre el proceso. Lo normal, o mas común es que el relé, abra o cierre un circuito eléctrico.

• De esta forma, para controlar una carga de gran capacidad, se utiliza normalmente, un relé de carga externo auxiliar que permite prolongar la vida útil del relé principal.

• Es recomendado el uso de un circuito de protección del relé interno que permita suprimir el ruido eléctrico y evitar la disposición de carbonilla en sus contactos.

• Las diferentes tipos de protecciones serán ampliadas a continuación.

Protección por resistencia / condensadorEl funcionamiento del circuito, es el siguiente:• Cuando el contacto del relé interno está cerrado, la carga inductiva de la

bobina almacena una cierta cantidad de energía eléctrica.• Al abrirse el contacto, la energía almacenada en la bobina se descarga

por el condensador C, con lo que se evita que afecte al contacto del relé.• La resistencia R limita la corriente que circula por el condensador.

Protección por diodoEl circuito consiste en conectar un diodo en

paralelo con la bobina y su funcionamiento es el siguiente:

• Cuando el contacto del relé interno está cerrado, la carga inductiva de la bobina almacena una cierta cantidad de energía eléctrica.

• Al abrirse el contacto, la tensión inversa generada por la bobina de descarga sobre si misma a través del diodo colocado en antiparalelo.

Protección por varistorLos varistor son resistencias dependientes de la

tensión, es decir, elementos cuyo valor óhmico, aumenta conforme se incrementa la tensión. De este modo, la señal de salida puede ser constante aunque varíe la tensión.

• Este circuito previene la aplicación de picos de tensión a los contactos.

• Debido a la frecuencia de uso a la que está sometida el relé cuando el regulador actúa en modo proporcional, sea PI, PD o PID, se utiliza como relé de salida un relé de estado sólido (SSR) cuya vida útil es aún mayor.

Relé de estado sólidoLos SSR, presentan un empleo en aumento,

con rapidez puesto que los dispositivos o equipos que los incorporan no necesitan prácticamente mantenimiento, podría afirmarse que la vida útil es ilimitada si se usan del modo adecuado.

Características técnicas:• No provocan la aparición de arcos

eléctricos ni rebotes de la señal, ya que no disponen de partes metálicas.

• Son muy compactos y resistentes a vibraciones y golpes.

• No generan ruido eléctrico.• Tampoco hay realimentación de carga de

entrada.

5.2 Motores paso a paso (steppers)• El motor paso a paso es un dispositivo

electromecánico que convierte una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos, lo que significa es que es capaz de avanzar una serie de grados (paso) dependiendo de sus entradas de control.

• Según los tipos , el ángulo de paso puede variar entre 1,8º hasta 15º.

• Un motor cuyo paso sea de 15º necesitará 24 impulsos para girar una vuelta completa.

• En cambio, uno de 1,8º necesitará 200 impulsos para girar completamente.

• Existen de dos tipos: Los motores paso a paso unipolares y los motores paso a paso bipolares

5.3 ServomotoresLos son dispositivos que incorporan Un servomotor es un

motor eléctrico que posee la capacidad de ser controlado, tanto por velocidad como en posición.Una de las tecnologías de los servomotores más actuales se el llamado ''brushless''.Estos pueden ser de 2 tipo en función de la señal utilizada:- De conmutación tipo bloque o de corriente continua.- De conmutación sinusoidal.

5.4 Electroválvulas y servoválvulas

• Electroválvula: Válvula neumática o hidráulica accionada o pilotada por efecto de la corriente eléctrica.

• Servoválvula: Dispositivo encargado de regular la presión o caudal del fluido a través suyo.