Ingeniero de ejec electrónico

Nota técnica 10:
Control PID, una revelación tutorial de los enigmas.
Preparado por: Grupo de desarrollo, ARIAN S.A.

Presentación y Objetivos. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. A. Variable de Proceso y Set Point. Control On/Off. PWM y tiempo de ciclo. Control Proporcional. Control Proporcional Derivativo PD. Control Proporcional Integral PI. Control Proporcional Integral Derivativo PID. Sintonización deun control PID. A.1 Oscilaciones de lazo cerrado. A.2 Respuesta al escalón. A.3 Consideraciones prácticas. Mandos de Enfriamiento. Cómo traducir los parámetros de control entre instrumentos de distintos fabricantes.

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B. C.

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Presentación y objetivos.
El presente documento tutorial tiene por objetivos : 1- Introducir algunos elementos básicos de teoría de control. (variable proceso, set point, etc) en forma gradual y lo más natural e intuitiva posible. 2- Familiarizar allector con los términos usados en la programación de controladores PID modernos ( banda proporcional, "reset automático", etc ) de modo que pueda programar su instrumento entendiendo cada parámetro que introduce. 3- Establecer la relación entre los términos usados en terreno por los instrumentistas y su equivalencia en la teoría formal de control moderno. 4- Marketear desesperadamente nuestroscontroles. Los objetivos 1 y 2 son los principales, a ellos se orienta la mayor parte del documento y puede lograrlos cualquier lector con conocimientos básicos de matemáticas, familiarizado un mínimo con instrumentos y máquinas industriales. El mismo no necesita leer los recuadros "NIVEL 2" . Los recuadros NIVEL 2 son apropiados al lector con conocimientos de cálculo diferencial (integral y derivada)y en algún momento estarán destinados a lectores con conocimientos de teoría de control y transformada de Laplace. En todo caso estos son una parte mínima del texto y se incluyen solo en atención al objetivo 3. El objetivo 4 lo satisface automáticamente el lector, al emitir una orden de compra por cualquiera de nuestros instrumentos a: ARIAN S.A. Av.Vitacura 2824, piso 3 Santiago, Chile Fono:Fax: E-mail: 56-2-2338032 56-2-2338032 ventas@ariancontrols.com

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1.
Variable de Proceso PV

Variable de proceso, Set Point y Error.

La variable medida que se desea estabilizar (controlar) recibe el nombre de variable de proceso ("process value") y se abrevia PV. Un buen ejemplo de variable deproceso es la temperatura, la cual mide el instrumento controlador mediante una termocupla o una Pt100. Otro ejemplo de una PV puede ser un caudal (litros/minuto), este se mide mediante algún sensor y su transductor adecuado que entreguen una señal de 4 a 20 mA proporcional al caudal. La corriente 4 a 20 mA entra al controlador en donde se reescala a las unidades originales de la PV. Ejemplosadicionales de PV pueden ser velocidad, presión, humedad, etc cada una de las cuales se mide con el sensor apropiado y se convierten comúnmente a 4...20mA para ingresar al control. En adelante durante todo este tutorial se usará la temperatura como ejemplo de PV por ser lo más intuitivo. Esto no hace perder generalidad, pues todo lo que se hable sobre temperatura y hornos es perfectamente análogo asistemas de control de velocidad, presión, etc.

Set Point SP

El valor prefijado (Set Point, SP) es el valor deseado de la variable de proceso, es el valor al cual el control se debe encargar de mantener la PV. Por ejemplo en un horno la temperatura actual es 155 °C y el controlador esta programado de modo de llevar la temperatura a 200°C. Luego PV=155 y SP=200. Se define error como la...