cheme

Pr´ctica 2
a

CONTROL DE PROCESOS CON
CONTROLADORES PID
INDUSTRIALES
2.1

´
Introduccion

El objetivo de esta pr´ctica es introducir al alumno al manejo de controladores del tipo de
a
los que normalmente se encuentran en un gran n´mero de instalaciones en la industria de
u
procesos. Esta pr´ctica constituye un paso m´s para conseguir el acercamiento del alumno a
a
a
la pr´cticaindustrial, con el fin de establecer el nexo entre el desarrollo y dise˜o de controa
n
ladores tipo PID (que el alumno conoce sobradamente de la asignatura de Teor´ de Control
ıa
Autom´tico y de pr´cticas previas) y su programaci´n, implementaci´n e interacci´n con un
a
a
o
o
o
sistema real, analizando todos los aspectos relacionados con la implementaci´n pr´ctica. El
o
a
controladorque se va a utilizar en concreto es el PID modelo SIPART DR20 de SIEMENS,
muy extendido en instalaciones andaluzas y nacionales.
Los aspectos b´sicos que debe desarrollar el alumno en la pr´ctica son los siguientes:
a
a

1. Familiarizaci´n con un controlador PID industrial: funciones de operaci´n e indicaci´n.
o
o
o
Panel frontal.
2. An´lisis de las entradas y salidas al controlador.
a3. Estructuraci´n y parametrizaci´n del PID.
o
o
4. Dise˜o de un controlador PID para el control de los m´dulos anal´gicos de simulaci´n
n
o
o
o
o del sistema de calentamiento de aire.
5. Comprobaci´n del correcto funcionamiento.
o
1

´
2PRACTICA 2. CONTROL DE PROCESOS CON CONTROLADORES PID INDUSTRIALES

2.2

´
Requerimientos de la practica

• Controlador SIPART DR20 deSIEMENS (Fig. 2.6).
• M´dulo de simulaci´n anal´gico de sistemas de primer orden e integradores de LEYo
o
o
BOLD DIDACTIC, n´mero 734 09 (Simulated Control System de la pr´ctica 1).
u
a
• Fuente de alimentaci´n.
o
• M´dulo de conversi´n tensi´n-intensidad, intensidad-tensi´n.
o
o
o
o
• Osciloscopio y sondas.
• Cables.

2.3

´
Conceptos basicos

Se exponen a continuaci´n una seriede conceptos de inter´s sobre controladores PID industrio
e
ales. Esta secci´n no es necesaria para el desarrollo del trabajo en el laboratorio, habi´ndose
o
e
incluido en los apuntes para introducir a los alumnos interesados en la especialidad en una
serie de conceptos que analizar´n en cursos posteriores o en la pr´ctica industrial.
a
a

2.3.1

Definiciones b´sicas
a

Lanomenclatura en el mundo industrial suele ser variada, dependiendo de muchos factores
como son los manuales de los proveedores de los equipos, cercan´ de Escuelas T´cnicas, etc.
ıa
e
Como suele diferenciarse de la utilizada en los libros de texto universitarios, en la Fig. 2.1 se
muestran los nombres que se asignan a las variables caracter´
ısticas del bucle de control en la
mayor parte de lostextos de fabricantes, seg´n notaci´n DIN 19 226 (n´tese la diferencia de
u
o
o
denominaci´n de la variable de control y variable de salida del sistema respecto a la utilizada
o
habitualmente en los textos acad´micos).
e

2.3.2

Regulador digital PID

Aunque los primeros reguladores digitales fueron realizados con ordenadores de proceso, actualmente se encuentran integrados, no s´lo ensistemas m´s complejos de mando y automao
a
tizaci´n, sino en la forma de ejecuci´n de un regulador compacto. Como la estructura PID se
o
o
ha convertido en un est´ndar en su utilizaci´n, se intenta que el regulador digital que trabaja
a
o
discretamente respecto al tiempo, se acerque bastante en su comportamiento al del regulador
anal´gico:
o

3

Laboratorio de Control Autom´tico
aMagnitud de
Magnitud perturbadora

ajuste y

z
Magnitud

Diferencia de
regulación Xd

Magnitud
piloto w

regulada x
REGULADOR

+

SISTEMA

-

Realimentación

Figura 2.1: Circuito de regulaci´n, esquema funcional
o
• La magnitud regulada es le´ y cuantificada en intervalos de tiempo discretos.
ıda
• La operaci´n PID es realizada por un algoritmo que est´ disponible en...