Manual del sistema de automatización S7-200
Término derivativo de la ecuación PID
El término derivativo MD es proporcional a la tasa de cambio del error. El S7-200 utiliza la
ecuación siguiente para el término derivativo:
MD
=
K
n
Para evitar cambios o saltos bruscos de la salida debidos a cambios de la acción derivativa o de
la consigna, se ha modificado esta ecuación bajo la hipótesis de que la consigna es constante
(SP
= SP
). En consecuencia, se calcula el cambio en la variable del proceso en lugar del
n
n - 1
cambio en el error, como puede verse a continuación:
MD
=
K
n
o simplificando:
MD
=
K
n
MD
donde:
n
K
C
T
S
T
D
SP
n
PV
n-1
PV
n
PV
n-1
En lugar del error es necesario guardar la variable del proceso para usarla en el próximo cálculo
del término derivativo. En el instante del primer muestreo, el valor de PV
valor igual a PV
n
Seleccionar el tipo de regulación
En numerosos sistemas de regulación basta con utilizar una o dos acciones de regulación. Así,
por ejemplo, puede requerirse únicamente regulación proporcional o regulación proporcional e
integral. El tipo de regulación se selecciona ajustando correspondientemente los valores de los
parámetros constantes.
Por tanto, si no se desea acción integral (sin "I" en el cálculo PID), entonces el tiempo de acción
integral deberá ajustarse a infinito ("INF"). Incluso sin acción integral, es posible que el valor del
término integral no sea "0", debido a que la suma integral MX puede tener un valor inicial.
Si no se desea acción derivativa (sin "D" en el cálculo PID), entonces el tiempo de acción
derivativa deberá ajustarse a 0.0.
Si no se desea acción proporcional (sin "P" en el cálculo PID) y se desea regulación I o ID,
entonces la ganancia deberá ajustarse a 0.0. Puesto que la ganancia interviene en las
ecuaciones para calcular los términos integral y derivativo, si se ajusta a 0.0 resulta un valor de
1.0, que es el utilizado para calcular los términos integral y derivativo.
Convertir y normalizar las entradas del lazo
El lazo tiene dos variables o magnitudes de entrada, a saber: la consigna y la variable del
proceso. La consigna es generalmente un valor fijo (por ejemplo, el ajuste de velocidad en el
ordenador de abordo de un automóvil). La variable del proceso es una magnitud relacionada con
la salida del lazo y que mide por ello el efecto que tiene la misma sobre el sistema regulado. En el
ejemplo del ordenador de abordo, la variable del proceso sería la entrada al tacómetro que es
una señal proporcional a la velocidad de giro de las ruedas.
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*
T
/
T
C
D
*
T
/
T
C
D
T
/
T
*
C
D
es el valor del término derivativo de la salida del lazo en el muestreo n-ésimo
es la ganancia del lazo
es el tiempo de muestreo del lazo
es el período de diferenciación de lazo (también llamado tiempo de acción derivativa)
es el valor de la consigna en el muestreo n-ésimo
es el valor de la consigna en el muestreo n-1
es el valor de la variable del proceso en el muestreo n-ésimo
es el valor de la variable del proceso en el muestreo (n-1)-ésimo
.
*
((SP
- PV
) - (SP
S
n
n
*
(SP
- PV
- SP
S
n
n
*
(PV
- PV
)
S
n - 1
n
- PV
))
n - 1
n - 1
+ PV
)
n
n - 1
se inicializa a un
n - 1