La industria está avanzando a pasos agigantados, por lo que se está expandiendo el uso de controladores para optimizar el funcionamiento en las fábricas. En el artículo de hoy vamos a explicar qué es el control PID, una pieza fundamental en este proceso revolucionario gracias a sus múltiples ventajas.

Sin embargo, para entender el funcionamiento del control PID y aplicarlo en las empresas reales necesitas una formación pedagógica personalizada. En el Máster de Industria 4.0 te preparamos para la situación actual del sector: ¡aprende en Mint!

 

¿Qué es un control PID y cómo funciona?

Un control PID es un mecanismo de control que ofrece la posibilidad de dominar el tiempo de respuesta y aumentar la precisión en la respuesta. Además, es un sistema de ajuste y predicción automático. 

Con el control PID regulamos diferentes variables de un proceso general:

  • El control PID regula la velocidad
  • Regula la temperatura
  • Ajusta la presión
  • Regulariza el flujo

Esto explica la expansión de los equipos de control en los sistemas de bombeo de la industria. Además, a través de un lazo de retroalimentación, el control PID calcula el set-point, pero ¿qué significa este anglicismo? Vamos a ver la definición:

Set-Point: Punto en que una señal se establece bajo ciertos parámetros deseados. Es un punto de consigna para el valor de la señal de la variable.

¿Quizás te estás preguntando en qué consisten los sistemas de bombeo del controlador PID? En el siguiente apartado vamos a ver cómo funciona un control PID. ¡Continuamos!

Cómo funciona un control PID

El sistema de control PID mide la oscilación entre la presión de la tubería y la presión que se necesita. Su actuación permite modificar la velocidad del motor. Así es cómo el control PID consigue la presión o el flujo constante

¿Por qué se expande frente a otros sistemas de bombeo? El funcionamiento del control PID permite un ahorro energético, pero para esto necesita tener la programación de los parámetros adecuada.

Los parámetros fundamentales del control PID son tres:

  • Control Proporcional (P)
  • Control Integral (I)
  • Control Derivativo (D)

Estos son los parámetros principales del algoritmo de control.

Ahora que conoces el ejemplo de controlador TIP vamos a ver los diferentes tipos de controladores PID divididos en grupos.

 

Parámetro proporcional (P)

La ganancia proporcional realiza una medición del valor actual y del set-point en porcentaje. Este tipo de controlador permite aplicar el cambio.

Sin embargo, no siempre tiene el mismo valor:

  • Aplicaciones centrífugas: se aconseja un valor del 10%
  • Aplicaciones sumergibles: se recomienda un valor del 50%

Esto permite reducir el error porque disminuye la diferencia entre el estado deseado y el estado conseguido. 

 

Parámetro integral (I)

La acción integral es el periodo de tiempo determinado que es preciso para la acción correctiva. En función del tiempo existen diferentes valores:

  • Valor pequeño: el set-point, es decir, el ajuste de valor es más rápido. Sin embargo, se deben tomar precauciones porque puede causar inestabilidad en el sistema. Entre los principales problemas están las oscilaciones, vibración de motor y vibración de la bomba.
  • Valores más altos: el tiempo de respuesta es más lento, lo que origina un rebasamiento del punto de ajuste y oscilación en la frecuencia de salida.

Si el error es mayor que el deseado se aumenta la constante integral Ki para minimizar el error y conseguir la velocidad adecuada. Sin embargo, este debe aumentarse poco a poco para garantizar la estabilidad.

 

Parámetro derivativo (D)

La acción derivativa se utiliza cuando la acción proporcional se vuelve inestable antes de conseguir la respuesta deseada. Para lograrlo aumentamos, poco a poco, la constante derivativa Kd. De esta forma alcanzamos la estabilidad en la respuesta.

“Es necesario ajustar el control PID hasta conseguir la respuesta deseada”

El parámetro derivativo (D) es predictivo: realiza una previsión del error para tomar la acción más oportuna. De esta forma podemos tomar las medidas adecuadas antes de que sea demasiado tarde porque corrige el error al cambiar la velocidad.

 

Las ventajas del control PID

Frente a otros mecanismos o controladores, el control PID presenta beneficios en diferentes campos:

  • Controla el tiempo necesario para la respuesta: disminuye el tiempo preciso para una respuesta, aumentando la rapidez de la fabricación.
  • Optimiza la precisión de la respuesta: al obtener una respuesta más rápida y más precisa se optimiza la producción.
  • Mejora los errores previos: reduce los fallos como vibraciones o faltas de equilibrio. 
  • Es un sistema de predicción automático: alcanza el ajuste preciso de manera automática, sin la necesidad de emplear un/una obrero/a regulando el funcionamiento de la maquinaria industrial.

Estas ventajas explican la expansión del control PID, que está ganando espacio en las fábricas. Sus beneficios consiguen un ahorro de energía en la Industria 4.0, reduciendo así los costes de la fabricación de maquinaria o productos.

 

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Ahora que ya sabes qué es el control PID necesitas una formación de calidad para aplicarlos en la Cuarta Revolución Industrial. Las empresas están buscando trabajadores que sepan utilizar los parámetros fundamentales del control PID para avanzar el proceso de automatización de la industria.

El Máster en Industria 4.0 es la mejor opción para convertirte en un/una profesional especializado/a.  Una formación que combina teoría y práctica te facilita la adquisición de los conocimientos y el desarrollo de las habilidades que se necesitan en el sector.

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