Apéndice D: Control PID
Introducción a Control PID
Control PID es un método especializado de control de cir-
cuito cerrado que trabaja para mantener la igualdad entre un
valor de entrada y un punto de ajuste definido por el usuario por
medio de la operación de un dispositivo o varios dispositivos a
una capacidad total de entre 0% y 100%.
El control PID funciona haciendo ajustes en la salida a una
tasa constante, llamada tasa de actualización (usualmente 2 a 6
segundos). Para cada actualización que se produce, el Control
PID toma una lectura desde el sensor o transductor de entrada,
mide la distancia entre la entrada y el punto de ajuste (también
llamado el error), realiza una serie de cálculos y ajusta el por-
centaje de salida para mover la entrada hacia el punto de ajuste
de la forma más eficiente posible.
Los "cálculos" que determinan el nuevo valor de la salida
después de cada actualización se realizan por medio de tres
P
Modo Proporcional
I
Modo Integral
D
Modo Derivado
Modo Proporcional ("P")
El Modo Proporcional en PID determina la reacción inmediata del
sistema frente a un cambio en el error. El Modo Proporcional simple-
mente analiza la diferencia entre el error actual y el anterior. En base a la
diferencia, el Modo Proporcional realizará un cambio en la salida
intentando estabilizar el valor de entrada y mantenerlo sin que vuelva a
cambiar.
Matemáticamente, la siguiente ecuación determina el ajuste del
Modo "P" para una actualización individual:
Modo de ajuste "P" = K
K
= constante proporcional
p
E = error actual
E
= error durante la última actualización
-1
TR = rango de estrangulación
Rango de Estrangulación
En palabras simples, el Rango de Estrangulación es el
número de unidades de valor de entrada entre una salida del 0% y
otro del 100%. Por ejemplo, en una aplicación de Control de
Exhibidores Refrigerados, el Rango de Estrangulación será el
número de grados entre la temperatura de entrada que resultará
Introducción a Control PID
Trata de detener el error por cambio. Mide la diferencia
entre el error actual y el previo, y ajusta el porcentaje de
salida para evitar cualquier otro movimiento.
Trata de llevar el error a cero (entrada = punto de ajuste).
Trata de enlentecer o detener un error de cambio rápido de
manera que los Modos P e I puedan eliminarlo efectiva-
mente.
(E – E
)/TR
p
-1
modos diferentes de control: Modo Proporcional ("P"), Modo
Integral ("I") y Modo Derivado ("D"). Cada modo de control
realiza su propio ajuste del porcentaje de salida, y los tres ajustes
se suman al porcentaje anterior de salida para determinar el
nuevo porcentaje de salida. Matemáticamente, cada actualización
afectará el porcentaje de salida de la siguiente manera:
NUEVA SAL% = VIEJA SAL% + (ajuste modo "P") +
(ajuste modo "I" ) + (ajuste modo "D" )
Cada uno de los tres modos (P, I, y D) cumple con un
propósito diferente e importante, como se describe a conti-
nuación:
en una salida del 0% y la temperatura que causaría una salida del
100%. Por tanto, el Rango de Estrangulación esencialmente
determina el porcentaje de ajuste de la salida que se agregará al
porcentaje anterior cuando se produce un cambio en la entrada.
El Control PID coloca el Rango de Estrangulación alrededor
del punto de ajuste. Esto resulta en que el Modo Proporcional
funciona para mantener la temperatura cerca del punto de ajuste
y dentro del rango de estrangulación. En la mayoría de los casos
encuadra el punto de ajuste en forma pareja en ambos lados,
Figure D-1
como se muestra en
caciones como Control de Condensador, el Rango de Estrangu-
lación puede estar ubicado en otro lado, ver Rango de
Estrangulación en página D-1
.
Figure D-1
- Rango de Estrangulación
. Sin embargo, en algunas apli-
.
Apéndice D: Control PID
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