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Operación del control PID
El algoritmo Proporcional-Integral-Derivativo (PID) se usa extensamente en control de proceso. El
método de control PID se adapta bien a soluciones electrónicas, ya sea con componentes analógicos
o digitales (CPU). El PLC DL06 resuelve las ecuaciones de control PID en forma digital solucionando
el algoritmo en software. Los módulos de E/S sirven para convertir solamente señales electrónicas en
forma digital (o viceversa).
El DL06 usa dos modos de control de PID: "posición" y "velocidad". Estos términos se refieren
generalmente a situaciones de control de movimiento, pero aquí las utilizamos en un sentido diferente:
• Algoritmo de posición de PID – Se calcula la salida de control de modo que corresponda al
desplazamiento (posición) del PV desde el SP (término de error).
• Algoritmo de velocidad de PID – Se calcula la salida de control para representar la tasa de
cambio (velocidad) para que el PV llegue a ser igual al SP.
Modo "Position" del algoritmo PID
En relación a la ecuación de la salida de control en la página 8-6, la CPU DL06 aproxima la
salida M(t) usando una forma discreta de posición del algoritmo PID.
Sea:
Ts = Período de muestreo
K
= Ganancia proporcional
c
K
= K
i
K
= K
r
T
= Reset o tiempo de la parte integral
i
T
= Rate o tiempo de la parte derivativa
d
SP = Referencia (Setpoint)
PV
= Variable de proceso en el muestreo enésimo
n
e
= SP – PV
n
M
= Valor en el cual se ha iniciado la salida del controlador PID
o
Entonces :
M
= salida de control en el muestreo enésimo
n
M
= Kc * e
+ Ki
n
n
Esta forma de la ecuación de PID se refiere como el modo de posición puesto que se calcula la
posición corriente del actuador. El modo de velocidad de la ecuación de PID calcula la velocidad
del cambio en la posición del actuador. La CPU modifica levemente la ecuación estándar para
usar la derivada de la variable de proceso en vez del error, como sigue:
M
= Kc * e
+ Ki
n
n
Estos dos modos son equivalentes a menos que se cambie el setpoint. En la ecuación original,
un cambio grande de una entrada escalón en el setpoint causará un cambio
correspondientemente grande en el error dando por resultado un salto al proceso debido a la
acción derivativa. Este salto no está presente en el segundo modo de la ecuación.
* (T
/T
) = Coeficiente de la parte integral
c
s
i
* (T
/T
) = Coeficiente de la parte derivativa
c
d
s
= Error en el muestreo enésimo
n
n
e
+ Kr (e
- e
) + M
i
n
n-1
i=1
n
e
+ Kr (PV
PV
) + M
-
i
n
n-1
i=1
Manual del PLC DL06, 2a. edición en español, 6/07
Capítulo 8: Operación de control PID
o
o
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C
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