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Asesorias y Capacitaciones

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Ajuste Y Sintonizacion de lazos de control

Metodo autotunning/ lazo abierto/ lazo cerrado/ respuesta en frecuencia 

 

En todo proceso industrial existe una señal de proceso, una consigna y una acción de control. Estas tres variables están interrelacionadas entre sí por medio de lo que se denomina un lazo de regulación. El ejemplo siguiente puede ser válido para definirlo:

lazo de regulacion

En este caso la variable de proceso (PV, del inglés Process Value) es la temperatura de salida de aceite del intercambiador, la señal de consigna (SP, del inglés Set Point) es el valor de temperatura que nosotros queremos que tenga dicho aceite y la salida de control (OUT, o CV, OUTput o Control Value, respectivamente y en inglés) es la acción de control que va a producir la apertura o cierre de la válvula motorizada para que entre más o menos agua fría al intercambiador y de esa manera enfríe el aceite a la temperatura que nosotros queramos. La acción de control intentará que la diferencia entre la consigna SP y el valor de proceso PV se mínima e incluso nula; para ello se dispone de lo que se llama un bloque PID que en función de unos parámetros de ajuste internos variará la salida OUT  de manera que así sea. Los bloques PID o bloques de regulación están hoy en día implementados en todos los autómatas y sistemas de supervisión y funcionan según un algoritmo matemático que difiere de unos otros fabricantes.

Las siglas PID provienen de los tres parámetros de ajuste mas importantes del citado bloque, que son a saber, la banda o ganancia proporcional (P), el tiempo integral (I) y el tiempo derivativo (D).

La acción P va a generar una salida de control proporcional al error entre SP y PV. Si este parámetro es la Ganancia Proporcional, dicha acción será directamente proporcional al error; si el parámetro es la Banda Proporcional la acción de control será inversamente proporcional al error entre SP y PV. Hablando claro, para un error dado entre SP y PV, si el bloque PID trabaja con Ganancia proporcional, cuanto mayor sea el valor aquí introducido mayor será la acción de control. Por el contrario, si el bloque PID trabaja con Banda Proporcional, la acción de control será mayor cuanto menor sea el valor del dato introducido para este campo.

La acción I va a producir un cambio de la acción de control en el tiempo, es decir, va a hacer que la acción de control varíe en sentido ascendente o descendente aunque el error entre el SP y el PV sea el mismo. Al igual que en el caso anterior hay dos tipos de tiempos integrales, uno viene dado en repeticiones por minuto y otro en minutos por repetición y al igual que en el caso anterior, uno es inverso del otro.

La acción D va a variar la acción de control en función de la velocidad del proceso, esto es en función de la velocidad con que crece o decrece el error entre SP y PV.

Estas tres variables se definen en inglés como GAIN, RESET y RATE respectivamente.

 Los parámetros explicados anteriormente son los básicos de todo lazo de regulación, aunque muchos fabricantes incluyen además de estos, otros con la idea de adecuar la PID al proceso requerido de tal modo que la acción de control sea la correcta. Muchos bloques PID disponen de una función llamada autotunning que busca los parámetros idóneos de regulación para el proceso que estén controlando de manera automática.

Unos buenos valores de PID tienen que conseguir que el proceso esté estable sin castigar excesivamente la válvula de control. El ajuste manual de estos valores conlleva el conocimiento del proceso y armarse de paciencia.

 El gráfico mostrado al principio del presente artículo constituye un lazo de regulación simple. También existe el denominado lazo en cascada como el que se muestra a continuación:

cascade loop

En él se puede apreciar que la salida de control del primer bloque PID se escala en unidades de consigna de temperatura para el siguiente bloque PID y la salida de control de éste actúa sobre la válvula de control. Con este sistema se pretende controlar la salida de la temperatura del agua del intercambiador para de este modo regular a su vez la de salida del aceite del mismo.

 En los procesos industriales todos los lazos de regulación pueden simplificarse a los dos ejemplos anteriores, combinaciones de dos o más de ellos o de ambos a la vez.

 METROINSTRUMENTS Cuenta con personal idoneo para el Ajuste de sus lazos de control de temperatura,Nivel y presion. recuerde que una buena sintonizacion de un lazo le permite Ahorrar Dinero en funcion de lo que realmente necesita su proceso.