Las señales en los procesos automatizados

Para una mayor simplificación visual y de interpretación, la automatización de cualquier proceso químico puede representarse mediante el diagrama de bloques de la figura:

Tomando el proceso como elemento central, éste recibe un número determinado de entradas que provienen de los accionadores y salidas que recogen los captadores. Como ya se ha expuesto, las primeras son producidas por los accionadores con la finalidad de modificar el estado del proceso y las segundas son recibidas por los captadores con la finalidad de suministrar información al sistema de mando sobre cómo evoluciona el proceso. Por otro lado, el sistema de mando envía las órdenes a los accionadores en función de la información recibida de los captadores y las consignas del operario, además permite la comunicación con el operador. La naturaleza de las señales que generan este flujo de información es variada y se clasifica en señales analógicas, analógicas muestreadas, digitales y binarias. Sus características se exponen a continuación.

1. Señal analógica. Los elementos de medida proporcionan los valores de forma continua en el tiempo, por lo que su representación admite cualquier valor dentro del rango definido para la señal, la cual normalmente va ligada a la adquisición de señales de procesos físicos, como puede ser el control de temperatura, pH, humedad, etc.

2. Señal analógica muestreada. En ocasiones, la información se puede tratar en tiempo discreto; en este caso, ésta se recibe en unos instantes de tiempo determinado, denominados períodos de muestreo y admite cualquier valor dentro del rango definido para la señal. El origen de la misma es el muestreo de señales analógicas y tiene como finalidad adaptarlas a los dispositivos de control que trabajan con códigos binarios.

Cualquier valor que la variable adquiera entre dos períodos de muestreo no se tendrá en cuenta para su procesamiento .

3. Señal digital. Consiste en representar la información de forma que admita un conjunto de valores discretos, en unos instantes de tiempo determinado. Es el paso final de la codificación de una señal muestreada para adaptarla a los dispositivos de control que trabajan con códigos binarios. Se supone que entre dos muestreos la señal tendrá el valor correspondiente al primer muestreo del intervalo y no cambiará hasta el siguiente valor muestreado.

4. Señal binaria. Consiste en representar la información mediante dos únicos valores bien diferenciados y contrapuestos, generalmente representados mediante los estados lógicos 0 y 1. Ejemplos de este tipo de señales son la consideración de un circuito abierto o cerrado, la presencia o ausencia de tensión o presión de aire, el valor por encima o por debajo de una temperatura determinada, etc.

Para evitar confusiones sobre entradas y salidas, es adecuada una sencilla representación de las mismas respecto del sistema de mando, que ayuda a la comprensión global del proceso.

En dicha figura, también cabe pensar en una representación similar, desde el punto de vista del proceso, en lugar del sistema de mando; aunque, como ya se ha visto, las entradas del proceso serían las salidas del sistema de mando y las salidas del proceso serían las entradas del sistema de mando.