Abstract
La implementación de controladores PID en la industria tiene como principal dificultad la programación de los autómatas encargados de los procesos, lo que usualmente se traduce en controladores on-off sin ningún tipo de sintonización. El objetivo de la investigación fue el establecer el rendimiento de algunas técnicas de sintonización de constantes, en un controlador lógico programable comercial, evaluándolas de forma práctica en un sistema temperado. El sistema está compuesto por un recipiente con agua, un controlador PID en el PLC s7-300, haciendo uso del módulo de control de temperatura Siemens FM 355-2C, una resistencia calefactora AC como actuador (controlada por voltaje DC), y termocupla tipo E como sensor de temperatura. El modelo matemático del sistema, así como las constantes del controlador PID, se obtuvieron a través del módulo PID Tuner de Matlab. Las técnicas de identificación estudiadas fueron: la red neuronal MLP, la red auto-regresiva no lineal con entradas exógenas (NARX) y la red neuro-difusa (ANFIS). Los resultados indican que las técnicas anteriores son adecuadas para sintonizar un controlador PID, siendo aplicables en procesos industriales.
Highlights
La implementación de controladores PID en la industria tiene como principal dificultad la programación de los autómatas encargados de los procesos, lo que usualmente se traduce en controladores on-off sin ningún tipo de sintonización
The implementation of PID controllers in industry has as main difficulty the programming of automatisms in charge of processes, which usually is translated into on-off controllers without any kind of tuning
The system is composed of a container with water, a PID controller in the PLC s7-300, making use of the temperature control module Siemens FM 355-2C, a resistance heater AC as actuator, and thermocouple type as a temperature sensor
Summary
Junto con la presión y la velocidad, es una de las variables que más frecuentemente aparecen en procesos industriales y domésticos (Ruiz-Ayala, Vides-Herrera & Pardo-García, 2018). La aplicación de un PLC abarca procesos industriales de diversos tipos y ofrecen conexión a red; esto facilita su comunicación con un computador personal, PC por sus siglas en inglés,y otros dispositivos al mismo tiempo, permitiendo hacer monitoreo, estadísticas y reportes (Santa, 2012; FigueroaCuello, Pardo-García & Díaz-Rodríguez, 2017). La sintonización es el proceso mediante el cual se identifican las constantes y demás parámetros requeridos por los algoritmos de control, para garantizar que el comportamiento de la variable controlada se aproxime, con la intermediación del controlador, lo más posible a las condiciones deseadas (Duque-Marín, Lopez & Navas, 2017). El documento se organiza como sigue: en la siguiente sección se describe el sistema de control, luego se presentan los procesos de identificación y sintonización del controlador PID y, finalmente, en la última sección se muestran los resultados de la implementación en el autómata programable
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