{"id":1551,"date":"2011-08-21T14:20:33","date_gmt":"2011-08-21T14:20:33","guid":{"rendered":"http:\/\/instrumentacionycontrol.net\/?p=1551"},"modified":"2020-05-27T11:37:31","modified_gmt":"2020-05-27T16:37:31","slug":"sintonizacion-de-controladores-a-lazo-abierto-analizando-la-curva-de-reaccion-del-proceso","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/instrumentacionycontrol.net\/en\/sintonizacion-de-controladores-a-lazo-abierto-analizando-la-curva-de-reaccion-del-proceso\/","title":{"rendered":"Open-loop controller tuning: analyzing the process reaction curve"},"content":{"rendered":"<p class=\"wp-block-paragraph\">En contraste con la primera t\u00e9cnica de sintonizaci\u00f3n presentada por Ziegler y Nichols donde el proceso era puesto a oscilar usando el controlador en autom\u00e1tico solamente con la acci\u00f3n proporcional y los valores de esas oscilaciones serv\u00edan para definir los par\u00e1metros de sintonizaci\u00f3n PID, su segunda t\u00e9cnica no necesita la presencia de la acci\u00f3n del controlador.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En vez de eso, esta segunda t\u00e9cnica consiste en hacer &nbsp;en modo manual un cambio en la salida (v\u00e1lvula de control) y analizar los efectos resultados en la variable de proceso, as\u00ed como estudiamos la caracterizaci\u00f3n de los procesos en art\u00edculos anteriores.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Despu\u00e9s de realizar este step-change en la se\u00f1al de salida con el controlador en modo manual, la tendencia de la variable de proceso es \u00edntimamente analizada para encontrar dos valores: el tiempo muerto y la tasa de reacci\u00f3n. El tiempo muerto (L) es la cantidad de retardo entre el cambio en la salida y la primera indicaci\u00f3n de cambio en la variable de proceso. La tasa de reacci\u00f3n es la m\u00e1xima tasa a la cual la variable de proceso cambia seguido del cambio en la salida del controlador (el m\u00e1ximo tiempo derivativo del proceso):<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"475\" height=\"439\" src=\"http:\/\/instrumentacionycontrol.net\/wp-content\/uploads\/2017\/10\/open_loop1.gif\" alt=\"\" class=\"wp-image-1560\"\/><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">El tiempo muerto y la tasa de reacci\u00f3n son respuestas comunes de los procesos auto-regulatorios e integrativos. Sin importar si la variable de proceso se estabiliza en alg\u00fan nuevo valor, su tasa de crecimiento tendr\u00e1 alg\u00fan valor m\u00e1ximo en el tiempo seguido del cambio en la salida, y esto ser\u00e1 la tasa de reacci\u00f3n del proceso. La unidad de medida de la tasa de reacci\u00f3n es en porcentaje por minuto:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>R = \u0394PV\/ \u0394t<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Mientras el tiempo muerto en una tendencia de proceso es constante sin importar la magnitud del cambio en la salida o step-change, la tasa de reacci\u00f3n var\u00eda directamente con la magnitud del cambio en la salida. Por ejemplo, un cambio en la salida de 10% generalmente causara que PV crezca a una tasa dos veces m\u00e1s r\u00e1pido comparado con el efecto de un cambio de 5% en la salida del controlador. Para asegurarnos de que nuestros c\u00e1lculos predictivos capturen solo lo que es inherente del proceso y no nuestra propia acciones, debemos incluir la magnitud del cambio en la salida o step-change en nuestros c\u00e1lculos.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Si el controlador en cuesti\u00f3n es netamente proporcional, Ziegler y Nichols nos recomiendan configurar el controlador como sigue:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center wp-block-paragraph\"><strong>Kp = \u0394m\/ RL<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Where:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Kp = Ganancia del controlador (sin unidades)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u0394m = magnitud del step-change o cambio en la salida del controlador cuando se hace el testeo del lazo en modo manual<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">R = tasa de reacci\u00f3n del proceso (porcentaje por minuto)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">L = tiempo muerto del proceso (minutos)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Si el controlador en cuesti\u00f3n tiene acci\u00f3n integral en adici\u00f3n a la proporcional, debemos fijar la ganancia del controlador al 90% del valor de un controlador de acci\u00f3n proporcional pura, y fijar la constante de tiempo integral un poco m\u00e1s de tres veces el tiempo muerto:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center wp-block-paragraph\"><strong>Kp = 0.9 (\u0394m\/ RL)<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center wp-block-paragraph\"><strong>Ti = 3.33 L<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Where:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Kp = Ganancia del controlador (sin unidades)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u0394m = magnitud del step-change o cambio en la salida del controlador cuando se hace el testeo del lazo en modo manual<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">R = tasa de reacci\u00f3n del proceso (porcentaje por minuto)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">L = tiempo muerto del proceso (minutos)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ti = constante de tiempo integral del controlador (minutos por repetici\u00f3n)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Si el controlador en cuesti\u00f3n es PID completo, debemos fijar la ganancia del controlador a un 120% del valor de la ganancia de un controlador netamente proporcional, fijar la constante de tiempo integral dos veces el valor del tiempo muerto, y fijar la constante de tiempo derivativa a la mitad del tiempo muerto.<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-text-align-center wp-block-paragraph\"><strong>Kp = 1.2 (\u0394m\/ RL)<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Ti = 2 L<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>Td = 0.5 L<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Where:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Kp = Ganancia del controlador (sin unidades)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u0394m = magnitud del step-change o cambio en la salida del controlador cuando se hace el testeo del lazo en modo manual<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">R = tasa de reacci\u00f3n del proceso (porcentaje por minuto)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">L = tiempo muerto del proceso (minutos)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Ti = constante de tiempo integral del controlador (minutos por repetici\u00f3n)<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Td = Constante de tiempo derivativa del controlador (minutos)<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group\"><div class=\"wp-block-group__inner-container is-layout-flow wp-block-group-is-layout-flow\">\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Help us grow <\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Finally, if you are determined to learn Industrial Automation and advance your professional career, you may be interested in our Premium courses:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">\u2013 Click to see all our courses at <a 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COMMENT AND SHARE! I&#039;ll be happy to answer your questions.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>En contraste con la primera t\u00e9cnica de sintonizaci\u00f3n presentada por Ziegler y Nichols donde el proceso era puesto a oscilar usando el controlador en autom\u00e1tico solamente con la acci\u00f3n proporcional y los valores de esas oscilaciones serv\u00edan para definir los par\u00e1metros de sintonizaci\u00f3n PID, su segunda t\u00e9cnica no necesita la presencia de la acci\u00f3n del 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