Termo Control

TERMO CONTROL

El controlador de temperatura es un dispositivo con el cual se establece la temperatura que se desea de un medio ambiente, con este dispositivo se monitorea la temperatura, y se produce una orden de cambio de ésta misma, que se hace mediante un control inalámbrico o una computadora, en ambos controles (computadora y control inalámbrico) se observa en todo momento la temperaturaactual. Este proyecto por comodidad y facilidad se usa para controlar la temperatura de un recipiente de agua, aunque tiene otros campos de aplicación como son la temperatura de una casa, de una piscina, de una planta de producción de una empresa que necesita estar a cierta temperatura, y muchas otras aplicaciones.

CONTROLES DE TEMPERATURA DE LAZO SIMPLE

Este tipo de control es un instrumentoque compara la señal del sensor, la compara con una señal interna deseada (se llama a este punto setpoint) y ajusta la salida del dispositivo calefactor para mantener, tan cerca como sea posible, el equilibrio entre la temperatura medida y la temperatura deseada. Aquí la frase clave es “tan cerca como sea posible”. Existen varios métodos de control para conseguir esto. Trataremos de explicarbrevemente los más comunes.
CONTROL SI - NO

La selección del control de temperatura correcta para una aplicación dada, depende del grado de control requerido por la aplicación. La solución más simple que puede necesitar una aplicación dada puede solucionarse con lo que se llama control síno (on-off). El control sí-no trabaja como el termostato del hogar, o sea la salida del control es 100 % sí o100 % no. La sensibilidad del control síno (también llamado “histéresis” o “banda muerta”) se diseña de modo que la salida no cambie de sí a no demasiado rápido. Si el rango de histéresis es muy angosto, habrá una conmutación demasiado rápida que se conoce como traqueteo. Este traqueteo hace que los contactos de los contactores y elementos calefactores tengan una vida más corta. Entonces lahistéresis deberá ajustarse de modo que haya un retardo suficiente entre los modos “sí” y “no”. Debido a la necesidad de esta histéresis habrá siempre lo que se llama “overshoot” y “undershoot”. El “overshoot” es la magnitud en que la temperatura rebasa a la del setpoint, el “undershoot” es lo contrario. Vea la figura 1a. Debido a la histéresis necesaria, esta oscilación de temperatura estará siemprepresente, la magnitud de esta oscilación dependerá de las características del sistema térmico en cuestión. |
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PROPORCIONAL EN EL TIEMPO |
Hay procesos que necesitan un control más preciso que la que puede dar el sistema sí-no. Un control proporcional en el tiempo, trabaja de la misma manera como el control sí-no mientras la temperatura del proceso está por debajo de lo que se llama la bandaproporcional. Esta banda proporcional es el lugar debajo del setpoint en el cual el control proporcional comienza a actuar o sea que la proporción entre sí y no comienza a cambiar. En la parte baja de la banda proporcional, el tiempo sí es mucho mayor que el tiempo no. A medida que la temperatura se aproxima al setpoint, el tiempo sí disminuye y el tiempo no aumenta. Esto cambia la potenciaefectiva y ocasiona una disminución en la velocidad a la cual la temperatura del proceso aumenta. Esta acción continúa ya que se estabiliza en algún lugar debajo del setpoint. En este punto se obtiene el control. Esta diferencia entre el punto de control y el setpoint se llama “droop” (caída). (Figura 1b).

ACCION INTEGRAL
Si la caída en el control proporcional en el tiempo, no se puede tolerar en unproceso, se debe agregar la función integral de control. La función integral que se encuentra en los controladores de corte automático emplea un algoritmo matemático para calcular la magnitud de la caída y luego ajustar la salida para cortar el control y llevarlo más cerca del setpoint.Esta acción de corte automático tiene efecto solamente dentro de la banda proporcional. Si esta acción se...