Para analizar los sistemas debemos reconocer los elementos de entrada y los elementos de salida del mismo sistema.
Los elementos de entrada son la materia que se quiere transformar, la energía que hace posible que el proceso se ponga en marcha y se lleve a cabo, y la información que proporciona las indicaciones acerca del modo en que se debe realizar el proceso.
Los elementos de salida son el producto que es la materia transformada que se desea como resultado del proceso y los residuos que son el sobrante de la materia que intervino para hacer posible la obtención del producto sin formar parte de éste.
Subsistemas:
Son los elementos que forman al sistema solo que realizan funciones mas simples.
Sistemas Abiertos y Sistemas Cerrados:
Los sistemas abiertos parten de la salida, no tienen relación con la entrada del sistema, tiene relación con su entorno, también mantiene el intercambio de materia, energía e información y necesita la supervicion del usuario en el principio y en el final (encender y apagar).
Los sistemas cerrados son los que partes de la salida y actúan sobre la entrada, solo necesitan del usuario en el principio (para encender).
Características estructurales:
Esta se relaciona con la organización o distribución del espacio de los elementos del sistema.
Aspectos estructurales:
- Limites: son las fronteras que se marcan en el sistema y lo separan del exterior.
- Elementos: todos los sistemas están formados por elementos endógenos y exógenos; los endógenos son los elementos que se encuentran en en la parte externa del sistema y los exógenos se encuentran en la parte externa del sistema.
- Deposito: son los que acumulan energía, materia e información.
- Redes de comunicación: posibilitan las relaciones e interrelaciones entre elementos y permiten el intercambio de energía, materia e información. Pueden ser físicas.
Características funcionales del sistema:
El funcionamiento es necesario para la conveción global del sistema, este se relaciona con el proceso y son aspectos que tienen que ver con el paso del tiempo; como crecen, decrecen y evolucionan los flujos de materia, energía e información.
- Los flujos de materia, energía e información: es la circulación de elementos que intervienen o forman parte del sistema.
- Elementos de control (válvula): la materia, energía e información que circulan por los sistemas necesitan ser agrupados y regulados de algún modo y nos permiten controlar el sistema.
- Los retablos: son consecuencia de la velocidad de la circulación de los flujos de materia, energía e información. Desempeñan un papel importante en los comportamientos de los sistemas complejos.
Sistemas de control:
Son subsistemas de sistemas mayores, sirven para regular el funcionamiento de los sistemas, para ello compara una señal de salida del sistema con un valor deseado. Utilizando sensores que responden a temperaturas, humedad, presión, iluminación, humo, dióxido de carbono, magnéticos, de nivel, etc.
Permiten regular y/o fijar las condiciones de desarrollo del proceso y cualquier magnitud ya sea física o química.
Estos sistemas pueden ser:
- Sistemas de control manuales: sentidos del usuario
- Sistemas de control automáticos: dispositivos mecánicos, neumáticos o eléctricos.
Sistema de control de lazo abierto:
Son aquellos en que la única señal que ejerce una acción de control sobre el sistema es la que entra al sistema (señal de referencia o consigna). En estos casos, la salida no actúa sobre la entrada ni influye sobre la acción de control.
Sistemas de control de lazo cerrado:
Son aquellos en los que la acción de control depende tanto de la entrada de referencia como en el valor de la salida. En estos casos la salida del sistema actúa sobre la entrada para mantener un valor dentro de los limites fijados. En estos sistemas hay retroalimentación.
Retroalimentación:
Es el regreso de una parte de la salida de un sistema o circuito a su propia entrada, por medio de la señal de retroalimentación. Existen dos tipos:
- Retroalimentación positiva: cuando un aumento de la señal de esta provoca un aumento de la salida del sistema. Esta aumenta la divergencia y conduce a la inestabilidad del sistema (bloqueo y destrucción)
- Retroalimentación negativa: cuando un aumento de la señal de esta provoca una disminución de la salida del sistema. Esto favorece a la convergencia hacia un fin y conduce a la estabilidad del sistema.
Tipos de sistemas de control:
- Sistemas de control natural, biológico: es el sistema de control de temperatura del cuerpo humano.
- Sistemas de control artificial: son sistemas creados por el hombre.
Elementos de un sistema:
- Variable controlada: es la temperatura de la habitación.
- Valor de referencia: la temperatura requerida de la habitación.
- Elemento de comparación: la persona que compara el valor medio con el requerido.
- Señal de desviación o error: es la diferencia entre la temperatura media y la requerida.
- Unidad de control: la persona que decide en función de la señal de error.
- Unidad de corrección: la persona que le indica al conmutador.
- Dispositivo de medida: mide la temperatura de la habitación.
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