El documento describe los conceptos básicos de los controladores PID utilizados para controlar procesos industriales. Explica que los controladores PID calculan la desviación entre un valor medido y el deseado, y usan acciones proporcionales, integrales y derivativas para ajustar el proceso. También define los parámetros de un controlador PID y cómo cada uno contribuye al control del proceso.

1. Programación de controladores
Unidad 1:
Controladores PID

2. APRENDIZAJE ESPERADO
Configura controladores de proceso stand alone para diversas aplicaciones
industriales.

3. INTRODUCCION

4. INTRODUCCION
CONTROLADOR STAND ALONE
Controlador universal y de propósito
especifico
Definición:
Este tipo de controlador están hechos para
trabajar con una o dos señales análogas,
por ejemplo temperatura, su ventaja es
que ya se encuentran programados y solo
deben ser parametrizados para lograr un
desempeño óptimo.

5. INTRODUCCION
CONTROLADOR STAND ALONE
Ejemplo de sus características
• Entradas: J, K, T, S, Pt100, 4-20 mA, 50 mV, 0-5
• Salidas: relé 3 A / 250 Vca, lineal 4-20 mA y pulso lógico para relés de estado sólido
• Alarmas: 2 relés en la versión básica
• Opcional: tercer relé o colector abierto
• Hasta 2 alarmas temporizadas (0 a 6500s)
• Resolución de la medición: 12000 niveles
• Alimentación: 100 a 240 Vca/cc
• Opcional: 24 Vcc/ca -Función Automático/Manual "bumpless
• Entrada de Set Point Remoto (4 a 20 mA)
• RS-485, protocolo MODBUS, 19200 bps
• Panel frontal: IP65, Policarbonato UL94 V-2

6. ACCIONES DE CONTROL REGULATORIO

7. ACCIONES DE CONTROL REGULATORIO
SISTEMA DE CONTROL EN LAZO ABIERTO
Definición:
Es cuando la salida para ser controlada no se compara con el valor de la señal de entrada o
de referencia.

8. ACCIONES DE CONTROL REGULATORIO
SISTEMA DE CONTROL EN LAZO CERRADO
Definición:
Es cuando la salida para ser controlada se compara con la señal de referencia. La señal de
salida es llevada junto a la señal de entrada para ser comparada se denomina señal de
feedback o de retroalimentación.

9. ACCIONES DE CONTROL REGULATORIO
CONTROL PROPORCIONAL
La acción de control proporcional constituye un amplificador
con ganancia ajustable. La variable medida se resta de la
entrada (la variable deseada) para formar una señal de error.
Este tipo de acción de control no tiene en cuenta el tiempo
por lo que es importante unirla con alguna parte de acción
integral o derivativa.
En algunos controladores lo que se utiliza es la banda
proporcional que no es más que la modificación expresada en
porcentaje de variación de entrada al controlador e(t),
requerida para producir un cambio del 100% en la salida m(t).
El aumento de la ganancia proporcional en forma exagerada
puede hacer que polos de la transferencia no modelados que
para ganancias bajas no influyen , adquieran importancia y
transformen al sistema en inestable.
Ecuación matemática
Donde:
m(t): salida del controlador
e(t): error actuante
Kp: sensibilidad proporcional o
ganancia

10. ACCIONES DE CONTROL REGULATORIO
CONTROL PROPORCIONAL
Concepto:
Es la acción de control consiste en la multiplicación entre la señal de error actuante y la sensibilidad
proporcional o ganancia como para que hagan que el error en estado estacionario sea casi nulo.
Relación de ganancia y banda proporcional
Comportamiento real del control proporcional

11. ACCIONES DE CONTROL REGULATORIO
CONTROL PID
Concepto:
Un controlador PID (Controlador
Proporcional, Integral y Derivativo) es un
mecanismo de control simultaneo
por retroalimentación ampliamente usado
en sistemas de control industrial. Este
calcula la desviación o error entre un valor
medido y un valor deseado.
El algoritmo del control PID consiste de
tres parámetros distintos: el proporcional,
el integral, y el derivativo. El valor
Proporcional depende del error actual. El
Integral depende de los errores pasados y
el Derivativo es una predicción de los
errores futuros. La suma de estas tres
acciones es usada para ajustar al proceso
por medio de un elemento de control
como la posición de una válvula de control
o la potencia suministrada a un calentador.
Diagrama de bloques de un control PID

12. ACCIONES DE CONTROL REGULATORIO
CONTROL PID – SIGNIFICADO DE LAS CONSTANTES
Kp constante de proporcionalidad: se puede
ajustar como el valor de la ganancia del
controlador o el porcentaje de banda
proporcional. Ejemplo: Cambia la posición de la
válvula proporcionalmente a la desviación de la
variable respecto al punto de consigna. La señal
P mueve la válvula siguiendo fielmente los
cambios de temperatura multiplicados por la
ganancia.

13. ACCIONES DE CONTROL REGULATORIO
CONTROL PID – SIGNIFICADO DE LAS CONSTANTES
Ki constante de integración: indica la velocidad con la que se
repite la acción proporcional.

14. ACCIONES DE CONTROL REGULATORIO
CONTROL PID – SIGNIFICADO DE LAS CONSTANTES
Kd constante de derivación: hace presente la
respuesta de la acción proporcional
duplicándola, sin esperar a que el error se
duplique. El valor indicado por la constante
de derivación es el lapso durante el cual se
manifestará la acción proporcional
correspondiente a 2 veces el error y después
desaparecerá. Ejemplo: Mueve la válvula a
una velocidad proporcional a la desviación
respecto al punto de consigna. La señal I va
sumando las áreas diferentes entre la variable
y el punto de consigna repitiendo la señal
proporcional según el tiempo de acción
derivada (minutos/repetición).