Práctica 8 Control integral. Dos modos de control B P+I

Summary

En este video se explica el control de un sistema de dos posiciones mediante los modos proporcional (P) e integral (I). Se abordan conceptos clave como la estabilización de la variable de proceso, la eliminación del error mediante la integración y cómo ajustar los parámetros del controlador para optimizar el desempeño. Se demuestra cómo la aplicación de estos controles mejora la estabilidad de la válvula y cómo se ajustan los valores de banda proporcional e integral mediante prueba y error para alcanzar el punto de consigna. El video también destaca la importancia de las oscilaciones y la dinámica del proceso en los ajustes.

Takeaways

• 😀 Se explica el uso de un controlador proporcional-integral (PID) para ajustar el comportamiento de un sistema de control, estabilizando la variable en función de un setpoint.
• 😀 El controlador proporcional (P) reduce el error al hacer ajustes en la señal de salida en función de la diferencia entre la entrada y la salida, pero no elimina completamente el error.
• 😀 Para eliminar el error completamente, se utiliza el controlador integral (I), que ajusta la salida en función de la acumulación del error a lo largo del tiempo.
• 😀 El modo integral se mide en repeticiones por minuto y responde dinámicamente a la desviación del valor, ajustando la válvula para reducir el error.
• 😀 Se utiliza un gráfico para ilustrar cómo el controlador ajusta la válvula en respuesta al error, moviendo la variable hacia el valor deseado (setpoint).
• 😀 La respuesta del sistema incluye oscilaciones que disminuyen con el tiempo a medida que el controlador ajusta la válvula para estabilizar la variable.
• 😀 El ajuste de los valores de proporcionalidad e integral depende de la dinámica del proceso, y se establece a través de prueba y error para minimizar el tiempo de estabilización.
• 😀 El valor de la banda proporcional y el modo integral se ajustan en función de la rapidez o lentitud del proceso, con procesos rápidos requiriendo valores más amplios y lentos valores más pequeños.
• 😀 El ajuste de estos valores no se realiza continuamente, sino que se lleva a cabo principalmente durante el arranque del proceso, luego de lo cual solo se modifican si hay cambios en las condiciones del proceso.
• 😀 Los cambios en la demanda del proceso, como un cierre de válvula, provocan un nuevo disparo del sistema, pero el controlador es capaz de adaptarse y estabilizar la variable rápidamente, absorbiendo los cambios de forma eficiente.

Q & A

¿Qué es el control proporcional y cómo funciona en un sistema de control?

El control proporcional se basa en la constante de proporcionalidad para ajustar la salida de un sistema en función de la desviación del valor deseado. Cuando la señal de entrada se aleja del setpoint, el controlador ajusta la válvula para corregir esta desviación. Su principal objetivo es estabilizar la variable en el menor tiempo posible, pero puede dejar un error residual.

¿Cómo se define el 'error' en el control proporcional?

El 'error' en el control proporcional es la diferencia entre el valor deseado (setpoint) y el valor real de la variable que se está controlando. Este error se utiliza para generar una señal de salida que ajusta la válvula y acerca la variable al setpoint.

¿Qué papel juega el modo integral en el proceso de control?

El modo integral se utiliza para eliminar el error residual dejado por el control proporcional. Integra el error a lo largo del tiempo, lo que permite ajustar la salida de manera continua hasta que el valor real de la variable alcanza el setpoint, eliminando así cualquier desviación restante.

¿Cómo se mide la acción del controlador en el modo integral?

La acción del controlador en el modo integral se mide en repeticiones por minuto. Cada vez que se detecta una desviación del setpoint, el controlador integra el error y ajusta la válvula repetidamente hasta reducir la diferencia a cero.

¿Qué sucede cuando se aplica el modo integral a un sistema?

Cuando se aplica el modo integral, el error se acumula y se ajusta la válvula más frecuentemente para corregir la desviación. Esto lleva a un proceso de corrección que puede ser más dinámico pero puede generar inestabilidad si no se ajusta correctamente.

¿Por qué es importante ajustar el valor del modo integral en función del tipo de proceso?

El ajuste del valor del modo integral depende de la dinámica del proceso. Los procesos rápidos requieren valores más pequeños para evitar inestabilidad, mientras que los procesos más lentos pueden manejar valores mayores sin generar oscilaciones no deseadas.

¿Qué problemas pueden surgir si el valor del modo integral es demasiado grande?

Si el valor del modo integral es demasiado grande, el sistema puede volverse inestable, con oscilaciones excesivas que retrasan el tiempo de estabilización. Es importante encontrar un balance adecuado para evitar estos problemas.

¿Cuál es la relación entre la banda proporcional y el modo integral en un sistema de control?

La banda proporcional define el rango dentro del cual el sistema ajusta la salida en función de la desviación. El modo integral trabaja en conjunto con la banda proporcional para eliminar cualquier error residual y mejorar la precisión del control, pero su ajuste debe hacerse cuidadosamente para no generar inestabilidad.

¿Por qué es necesario realizar ajustes en los controles solo durante el arranque de planta?

Los ajustes en los controles se hacen principalmente durante el arranque de la planta porque durante este proceso se definen las condiciones iniciales y los valores óptimos para las variables. Después de establecer estos valores, no es necesario modificarlos a menos que ocurran cambios significativos en las condiciones de proceso.

¿Qué sucede cuando hay un cambio en la demanda de un proceso controlado?

Cuando hay un cambio en la demanda, el sistema puede experimentar una desviación temporal, lo que provoca un ajuste en la válvula. Sin embargo, si el sistema está bien ajustado, será capaz de absorber este cambio y estabilizarse rápidamente, minimizando la perturbación.