Uso de terminales de salida inteligentes
4-6-20 Salida de segunda etapa de PID
El variador tiene integrada una función de lazo PID para el control de dos eta-
pas, que resulta útil para determinadas aplicaciones, como la ventilación o
calefacción y refrigeración (HVAC) de edificios. En un entorno de control idó-
neo, debe ser suficiente un único controlador de lazo PID (etapa). No obs-
tante, en determinadas condiciones, la energía de salida máxima de la
primera etapa no es suficiente para mantener la variable de proceso (PV) en
el punto de consigna (SP) o próximo a él. Y la salida de la primera etapa está
saturada. Una solución sencilla consiste en añadir una segunda etapa, que
incorpora una cantidad adicional y constante de energía en el sistema que se
está controlando. Si se dimensiona de forma correcta, el impulso de la
segunda etapa lleva el PV al rango deseado, lo que permite que el control
PID de la primera etapa vuelva a su rango lineal de operación.
El método de control de dos etapas presenta algunas ventajas para aplicacio-
nes concretas.
• La segunda etapa sólo está activada en condiciones adversas, por lo que
hay un ahorro de energía en condiciones normales.
• Como la segunda etapa es un sencillo control ON/OFF, resulta menos
caro añadirlo que duplicar la primera etapa.
• En el encendido, el impulso que proporciona la segunda etapa contribuye
a que la variable de proceso alcance el punto de consigna deseado más
pronto que si la primera etapa hubiera actuado independientemente.
• Aunque la segunda etapa es un sencillo control ON/OFF, cuando es un
variador se puede seguir ajustando la frecuencia de salida para variar el
impulso que proporciona.
Consulte el diagrama de ejemplo siguiente. Sus dos etapas de control se defi-
nen del siguiente modo:
• Etapa 1: variador nº 1 que funciona en modo de lazo PID, con un motor
que acciona un ventilador.
• Etapa 2: variador nº 2 que funciona como un controlador ON/OFF, con un
motor que acciona un ventilador.
La etapa nº 1 proporciona la ventilación que se necesita en un edificio la
mayor parte del tiempo. Algunos días hay un cambio en el volumen de aire
del edificio porque las puertas grandes del almacén están abiertas. En esta
situación, la etapa nº 1 no puede, por sí sola, mantener el flujo de aire
deseado (PV cae por debajo de SP). El variador nº 1 detecta el PV bajo y se
activa su salida de segunda etapa de PID en el terminal [FBV]. De este modo,
se envía un comando de marcha directa al variador nº 2 para proporcionar un
flujo de aire adicional.
Ventilador nº 1
Ventilador nº 2
Etapa nº 1
Variador nº 1
[U, V, W]
PV
Salida de segunda
[O u [OI]]
etapa de PID
[FBV]
Variable de proceso
Circulación
Sensor
de aire
Etapa nº 2
Variador nº 2
[U, V, W]
[FW]
Sección 4-6
231