Introducción al PID

CPR de Mérida
Curso 2012 /2013

INTRODUCCIÓN A LOS AUTÓMATAS PROGRAMABLES S7-1200: DEL CONTROL DIGITAL AL ANALÓGICO

UD5.Introducción al control PID.
José María Delgado Casado
Profesor Técnico FP Instalaciones Electrotécnicas IES JAVIER GARCÍA TÉLLEZ (Cáceres)

David Pecellín Campos
Profesor Secundaria Sistemas Electrotécnicos y Automáticos IES SANTIAGO APÓSTOL (Almendralejo)

CursoAutómatas Programables
IES Sáenz de Buruaga (MÉRIDA)

UD5. Introducción al control PID.
1. Fundamentos de control.
1. Conceptos básicos.
En los supuestos prácticos anteriormente resueltos hemos podido observar cómo se ha realizado el procesado de señales analógicas en el S7-1200 de forma
discreta, controlando las variables analógicas y operando en función de ellas cuando el programa deusuario alcanzara los valores especificados en las
mediciones de sus entradas.
En estos procesos, es posible observar la ausencia de regulación continua los mismos: no existe salida analógica conectada al PLC que deba regularse en
función de los valores medidos por las entradas. De este modo, cuando en un proceso se da la circunstancia de que los valores de salidas analógicas
(velocidad defuncionamiento de ventilador / bomba, apertura de válvulas proporcionales, puesta en funcionamiento de etapas de calentamiento, etc)
dependen de los valores de las señales de entrada analógicas conectadas y del establecimiento de un estado de referencia (nivel, temperatura, presión...
deseadas a alcanzar por el sistema) podemos hablar de la existencia de un sistema de regulación continua.
De cara aenfrentarnos con los sistemas de regulación y posteriormente con el control PID, es
necesario distinguir una serie de conceptos previos:

➡ Sistema: Denominamos sistema a un conjunto de componentes o variables que interactúan
entre sí en un proceso.

➡ Proceso (P): Denominaremos de aquí en adelanta proceso al sistema físico que se desea
monitorizar o controlar.

➡ Variable de proceso (PV):Llamamos variable de proceso (VP ó PV.- Process Variable) a la
variable controlada en el proceso (presión, temperatura, nivel,...) y en función de la cual el
proceso deberá regularse.

➡ Setpoint (SP): Punto de referencia de la variable de proceso PV al que se aspira a llegar en
el proceso (temperatura, presión, nivel,... de referencia).
Imagen: instrumentacionycontrol.net

➡ Error (E):Diferencia entre la variable de proceso (PV) y el Setpoint (SP), indicador de que
aún no se ha llegado al punto de referencia deseado y empleado como parámetro de control para
el proceso.

➡ Ganancia (K): Valor por el cual se amplifica el error como parámetro de control para el
proceso y actuar de esta forma con mayor o menor celeridad para alcanzar el SP por parte de la
PV.

Curso AutómatasProgramables
IES Sáenz de Buruaga (MÉRIDA)
José María Delgado Casado & David Pecellín Campos

➡ Controlador: Dispositivo encargado de recibir la señal de la variable de proceso, y en base al
error exisnte entre SP y PV, actúa en consecuencia.

UD5. Introducción al control PID.
1. Fundamentos de control.
2. Sistemas de control: lazo abierto vs. lazo cerrado.
Desde el punto de vista decontrol de sistemas, existen dos tipos diferentes de sistemas en función del tipo de control realizado por el controlador y las
referencias tomadas por el mismo del estado del proceso. Tendremos de esta forma:
a) Sistemas de lazo abierto: Son sistemas en los que solo actúa el proceso sobre la señal de entrada y da como resultado una señal de salida totalmente
independiente, y en función de lacual el sistema no actúa. El error (PV-SP) no se toma en cuenta para el ajuste de la salida hasta que PV pueda llegar a SP.

Setpoint (SP)

Controlador
+
Sistema

Salida

Imagen: Mintz (Wikimedia Commons)

Los sistemas de lazo abierto no son sistemas regulables de forma automática, pero por contra son sistemas estables frente a oscilaciones o alteraciones, ya
que la entrada al sistema...