Sintonia de controladores

LABORATORIO DE CONTROL DE PROCESOS

VI Ciclo

Laboratorio Nº 05

“Sintonía de Controladores”

Alumnos:

CAVERO RAMOS, Geomar J.
POVES SORIANO, Luis M.
ZARATE CAMPOS, Arturo
ZELADA OSTOS, Albert J.

Sección C14 – 6 – B

Profesor: ALVARO ANDRADE, Manuel M.

Fecha de realización: 06 de Octubre

Fecha de entrega: 03 de Noviembre

2010 – II

OBJETIVOS:

➢ Sintonizar unproceso haciendo uso del Software de simulación de procesos, LOOKOUT.
➢ Determinar el método de sintonía más adecuado para un determinado tipo de proceso.

FUNDAMENTO TEÓRICO

SINTONÍA DE CONTROLADOR

El diseño de controladores, tal como se mostró en el laboratorio anterior, se realiza en función del conocimiento del proceso, es decir, a partir del modelo del proceso, del esquema de control yde las restricciones que se le imponen al mismo. A diferencia de ello, la sintonización de los controladores se realiza sin que se disponga de dicha información y resulta sumamente útil en los casos en que la obtención del modelo del proceso es muy engorrosa. Los métodos de diseño utilizan restricciones particulares impuestas a la respuesta deseada que permiten determinar con precisión losparámetros del controlador, en tanto que en el caso de la sintonización de un controlador, dichos parámetros se van ajustando de forma tal que se obtenga una respuesta temporal aceptable.

Los métodos de sintonización están basados en estudios experimentales de la respuesta al escalón de diferentes tipos de sistemas, razón por la cual los parámetros del controlador que se determinan utilizando estasmetodologías podrían dar como resultado una respuesta medianamente indeseable. Es por ello que dichos parámetros se utilizan como punto de partida para la definitiva sintonización de los mismos, lo cual se realizará ajustándolos finalmente de forma tal que se logre obtener la respuesta deseada.

Método de tanteo:

Este método requiere que el controlador y el proceso estén bien instaladoscompletamente y trabajando en su forma normal. El procedimiento general se basa en poner en marcha el proceso con la mínima acción en todos los modos e incrementarlas después poco a poco individualmente, hasta obtener la estabilidad deseada.

Para provocar cambios de carga en el proceso, y observar sus reacciones, se mueve el punto de consigna arriba y abajo en ambas direcciones, lo suficiente paralograr una perturbación considerable, pero no demasiado grande que pueda dañar el producto, perjudicar la marcha de la planta o bien crear perturbaciones intolerables en los procesos asociados.

Es necesario que pase un tiempo suficiente después de cada desplazamiento del punto de consigna, para observar el efecto total del último ajuste obteniendo algunos ciclos de la respuesta ante laperturbación creada. En procesos muy lentos ello puede requerir hasta horas. Para ajustar controladores PI, se procede del siguiente modo:

Con la acción integral en su valor más bajo, se sigue el procedimiento descrito anteriormente para obtener el ajuste de la ganancia hasta una relación de amortiguamiento aproximado de 0,25. Como la acción integral empeora el control y al poseerla el instrumento, laganancia debe ser un poco más baja (mayor banda proporcional); se reduce entonces ligeramente la ganancia y a continuación se incrementa por pasos la acción integral, creando al mismo tiempo perturbaciones en forma de desplazamientos del punto e consigna, hasta que empiecen a aumentar los ciclos.

Un controlador PI bien ajustado lleva la variable al punto de consigna rápidamente y con pocos ciclossin que éstos rebasen o bajen del punto de consigna según haya sido el signo de la perturbación.

Al ajustar los controladores PID, se procede del siguiente modo:

Con la acción derivada e integral al mínimo, se incrementa la ganancia hasta obtener una relación de amortiguamiento de 0,25. Se aumenta lentamente la acción integral en la forma indicada anteriormente hasta acercarse al punto de...