Manual del sistema de automatización S7-200
Nociones básicas de la autosintonía PID
Introducción
El algoritmo de autosintonía utilizado en el S7-200 se basa en una técnica denominada
"realimentación con relé", propuesta por K. J. Åström y T. Hägglund en 1984. En los últimos 20
años, la realimentación con relé se ha utilizado en numerosos sectores de la industria.
La realimentación con relé consiste en provocar una oscilación pequeña pero mantenida en un
proceso por lo demás estable. La frecuencia y la ganancia límites del proceso se determinan
según el período de las oscilaciones y los cambios de amplitud observados en la variable del
proceso. A continuación, utilizando dichos valores límite de la ganancia y de la frecuencia, el
autosintonizador PID propone los valores de sintonía de la ganancia, así como los de las
acciones integral y derivativa.
Los valores propuestos dependen de la velocidad de respuesta del lazo seleccionada para el
proceso. La respuesta puede ser rápida, media, lenta o muy lenta. Dependiendo del proceso, una
respuesta rápida podría tener sobreimpulso, lo que correspondería a una condición de sintonía
subamortiguada. Una respuesta media podría estar a punto de tener sobreimpulso, lo que
correspondería a una condición de sintonía críticamente amortiguada. Una respuesta lenta podría
no tener sobreimpulso, lo que correspondería a una condición de sintonía sobreamortiguada. Una
respuesta muy lenta podría no tener sobreimpulso, lo que correspondería a una condición de
sintonía altamente sobreamortiguada.
Además de proponer valores de sintonía, el autosintonizador PID puede determinar
automáticamente los valores de histéresis y de desviación de la variable del proceso. Estos
parámetros se utilizan para reducir el efecto del ruido del proceso, limitando asimismo la amplitud
de las oscilaciones mantenidas que ha ajustado el autosintonizador PID.
El autosintonizador PID puede determinar valores de sintonía propuestos para los lazos P, PI, PD
y PID de actuación tanto directa como inversa.
El objetivo del autosintonizador PID consiste en determinar un juego de parámetros de sintonía
que ofrezcan una aproximación razonable a los valores óptimos del lazo. A partir de los valores
de sintonía propuestos, el usuario podrá efectuar la sintonización fina y optimizar realmente el
proceso.
Tabla del lazo ampliada
La operación PID del S7-200 hace referencia a una tabla del lazo que contiene los parámetros
del mismo. Originalmente, esta tabla tenía 36 bytes de longitud. Debido a que se ha agregado la
autosintonía PID, se ha ampliado la tabla del lazo, teniendo ahora una longitud de 80 bytes. La
tabla del lazo ampliada se muestra en las tablas 15-1 y 15-2.
Si utiliza el Panel de control de sintonía PID, éste se hará cargo de todas las interacciones con la
tabla del lazo PID. Si es preciso proporcionar autosintonía desde un panel de operador, el
programa deberá facilitar la interacción entre el operador y la tabla del lazo PID para iniciar y
vigilar el proceso de autosintonía, y aplicar luego los valores de sintonía propuestos.
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