Una parte importante de la validación de su equipo es la realización de estudios de uniformidad de la temperatura (TUS) y pruebas de precisión del sistema (SAT); pero primero debe saber cómo configurar correctamente su equipo.
¿Qué es el ajuste PID?
Se utiliza un regulador proporcional-integral-derivativo (PID) para ayudar a garantizar que la temperatura del horno durante un ciclo de calentamiento se mantiene lo más cerca posible de la temperatura de consigna para la tasa y la cantidad de variación deseadas.
Comprender el ajuste del PID
Mediante el ajuste de los tres parámetros básicos (proporcional, integral y derivativo), los usuarios pueden garantizar que el horno alcance y mantenga la temperatura de consigna deseada. El componente proporcional (P) cambia la variable de proceso, que es una relación directa del error de control. El componente integral (I) se utiliza para eliminar la desviación y modifica la temperatura en proporción al error integrado. La componente derivativa (D) se utiliza para estabilizar el sistema o acelerar su respuesta y modifica la temperatura en proporción a la derivada de la variable de proceso.
Variable de proceso - la variable que se manipula; en este caso, la temperatura real del horno.
Error de control - la diferencia entre la temperatura de consigna y la temperatura real
Error integrado - la magnitud y duración del error de control
Derivada de la variable de proceso - la tasa de variación de la temperatura real del horno
Los controladores PI son los más utilizados en la industria, ya que la combinación de P e I suele proporcionar los resultados necesarios y simplificar las cosas. Sin embargo, sintonizando también la derivada (D), se pueden conseguir mayores ganancias de P e I manteniendo estable el lazo, lo que se traduce en una respuesta más rápida y un mejor rendimiento del lazo.
Pasos para el ajuste del PID
Durante el proceso de ajuste del PID, estos son algunos pasos básicos que creemos que todo el mundo debería tener en cuenta. Por supuesto, los pasos que debe seguir pueden variar según el tipo de controlador que tenga. Los siguientes pasos se dan pensando en un controlador CompactLogix de Allen Bradley y están diseñados para aquellos que podrían considerarse no matemáticos.
- Anote su configuración PID actual.
- Realice una prueba funcional permitiendo que el horno realice un ciclo completo con los ajustes PID actuales. Para ello, el horno debe rampas de una manera consistente con sus tasas de rampa de producción típicos y luego absorber alrededor del punto de ajuste deseado.
- Si los ajustes PID actuales no proporcionan los resultados deseados (por ejemplo, oscilación de la variable de proceso [PV] o rebasamiento del punto de consigna deseado), tome sus números PID y redúzcalos a la mitad. A continuación, ejecute otro ciclo completo para ver los resultados. Lo que quiere ver es que la temperatura real del horno se acerca a la temperatura de consigna para la tasa y variación deseadas. Sin embargo, si se aleja, eso indica que debe duplicar los ajustes originales del PID.
- Repita este proceso de ajustes graduales hasta alcanzar los resultados deseados.
Nota: Siempre asegúrese de dejar que el ciclo del horno y esperar a ver cuál es la causa y el efecto antes de hacer otro ajuste.
Para aquellos de ustedes que son matemáticos, aquí está una correlación de ajuste del controlador PI para lograr una forma PID ideal:
Kc = Ganancia del regulador (parámetro de ajuste)
Kp = Ganancia del proceso (en qué medida)
Өp = Tiempo muerto (cuánto retraso)
Ƭp = Constante de tiempo (rapidez)
Ƭc = Constante de tiempo de bucle cerrado
ƬI = Tiempo de restablecimiento (parámetro de ajuste)
Al utilizar esta correlación de ajuste, también debe tener en cuenta el tamaño del termopar frente al rendimiento utilizando estas reglas:
- Agresivo: Ƭc es el mayor de 0,1 Ƭp o 0,8 Өp (para aplicaciones a temperaturas más bajas <800 °F).
- Moderado: Ƭc es el mayor entre 1,0 Ƭp u 8,0 Өp ( para aplicaciones a temperaturas más altas >800 °F).
El ajuste del PID puede ser a menudo un proceso de ensayo y error. Pero si se comprende cómo se relacionan entre sí los tres componentes básicos y cómo influyen en el resultado deseado, además de tener en cuenta algunos pasos básicos, este proceso se simplificará considerablemente.
Si necesita más ayuda con el ajuste del PID, póngase en contacto con Ipsen en 1-844-GO-IPSEN.