Factory Automation<br/><br/>Regulación con programa de PLC<br/><br/><br/>1. Funciones PID + TPO 1.<br/><br/><br/>PLCs: Introducción PLCs<br/>PID con dos grados de llibertad ibertad<br/>· Cuando se previene el sobrepasamiento con un control PID simple se ralentiza la estabilización ante perturbaciones (1), mientras que si se trata de acelerar ésta se producen sobrepasamientos (2). Para solventar las dos circustancias a la vez Omron utiliza un control PID con realimentación anticipativa, con dos grados de libertad (3).<br/><br/>·<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Introducción PLCs<br/>Diagrama de bloques dell control PID Omron con dos Diagrama de bloques de grados de llibertad ibertad<br/>Kp(1-) Tds/(1+Tds)<br/>+<br/><br/>SP<br/><br/>1+(1-)Tis 1+Tis<br/><br/>+ -<br/><br/>Kp{1+1/(Tis)}<br/><br/>+ -<br/><br/>MV<br/><br/>Proces s<br/><br/>PV<br/><br/>Kp Tds/(1+Tds)<br/><br/>PV : Process Variable, SP : Set Point, MV : Manipulate Variable Kp : Control Gain, Ti : Integral Time, Td : Derivative Time  : 2-PID Parameter ,  : 2-PID Parameter  Differential section is not Complete Differential `Tds' but Incomplete Differential ` Tds/(1+Tds)'.  : Incomplete deferential constant = 0.3<br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Introducción PLCs<br/>PID con dos grados de llibertad: prevención de ibertad prevenci sobrepasamientos sobrepasamientos<br/>La lógica es un constante. (Alfa)<br/><br/>FF<br/>SP<br/><br/>Perturbación<br/><br/>+e -<br/><br/>PID<br/><br/>+<br/><br/>MV<br/><br/>+<br/><br/>+<br/>Y lo resta del MV. Sirve para frenar el Overshoot.<br/><br/>Sólo se efectúa sobre SP. (Sólo para Overshoot)<br/><br/>Mientras la lógica PID controla alcance del SP,Offset y Hunting<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Introducción PLCs<br/>Comportamiento de llos parámetros PID: P Comportamiento de os metros PID:<br/><br/>· Banda proporcional establecida con respecto al SV, obtenemos un MV proporcional a la desviación entre PV y SV. · Se expresa como un porcentaje de la variable de entrada (de 0.1 a 999.9 %). · Si es muy pequeña se producen oscilaciones, si es demasiado grande aparecerá una desviación residual.<br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Introducción PLCs<br/>Comportamiento de llos parámetros: I Comportamiento de os<br/><br/>· La acción I combinada con la P reduce la desviación residual. · Se expresa como el tiempo requerido para que la MV generada por la acción P coincida con la MV generada por la acción I (de 1 a 8191 veces el período de control, o de 0.1 a 819.1 seg). · Lo más pequeña que sea, más fuerte será la corrección, pero puede que se produzcan oscilaciones.<br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Introducción PLCs<br/>Comportamiento de llos parámetros: D Comportamiento de os<br/><br/>· Las acciones P+I pueden implicar un retraso en la respuesta ante perturbaciones, para compensarlo está la componente D. · Se expresa como el tiempo requerido por la MV originada por la acción D para alcanzar el nivel de la MV generada por la acción P (de 1 a 8191 veces el período de control, o de 0.1 a 819.1 seg). · Cuanto más grande sea más fuerte será la corrección, si es demasaido grande se producirán oscilaciones.<br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Introducción PLCs<br/>Comportamiento de llos parámetros PID Comportamiento de os metros PID<br/>MV=<br/>100 Pb<br/><br/>( e + Ti<br/><br/>1<br/><br/>e dt + Td dt )<br/>Grande Inestabilidad (Hunting pequeño) Offset Adecuado Cor r ige perturbación Pequeño Corrección lenta de perturbación Oscilación<br/><br/>de<br/><br/>Corrige Offset<br/><br/>Offset Alcance a SP lento<br/><br/>Corrige picos y oscilaciones<br/><br/>Pico y Oscilación<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Introducción PLCs<br/>Constante Alpha: ganancia de Feed-forward Constante Alpha: de<br/>· Alfa es un coeficiente de filtro para la entrada. · Se expresa como un valor de 0.00 a 0.99 (0.65 por defecto). · El método: 1. Ajustar la corrección de perturbación con PID convencional. 2. Ajustar Step-response eligiendo un alfa adecuado (de 0 a 1).<br/>T (ºC) SP alfa=1 Correcto alfa=0<br/><br/>Alfa correcto<br/><br/>Step-response<br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/>Perturbación<br/><br/>t (seg.)<br/><br/><br/>PLCs: Introducción PLCs<br/>Ajuste de parámetros PID: orientaciones par metros orientaciones<br/>· Cuando no es importante la rapidez para alcanzar la estabilidad pero sí lo es no causar sobrepasamientos, usar una P grande. · Cuando se desee una rápida estabilización y no importen los sobrepasamientos, estrechar la banda proporcional. · Si la P es demasiado pequeña se producirán oscilaciones. · Cuando se producen sobrepasamientos puede ser que la acción I sea demasiado fuerte, deberemos incrementar el tiempo de I y/o aumentar la banda proporcional. · Si la acción derivativa es demasiado fuerte, y el sistema responde excesivamente rápido podemos tener oscilaciones.<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Introducción PLCs<br/>Orientaciones en el uso de la regulación PID regulaci<br/>· Control de posición o dirección , velocidad y aceleración, se utilizarían las tres acciones. Con matizacionesa, como por ejemplo un control numérico en el que se aplica el regulador P para el control de la posición de la herramienta y el regulador PI para el control de la velocidad de la misma. · Para la regulación del caudal y presión en líquidos es esencial la acción integral pero perjudicial la derivativa porque amplifica las perturbaciones que producen los sensores de medida de este tipo de variables. Por lo tanto se recomienda un PI con un tiempo integral elevado. Para la regulación de nivel ocurre lo mismo aunque puede prescindirse de la acción integral si el error es aceptable.<br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Introducción PLCs<br/>Orientaciones en el uso de la regulación PID regulaci<br/>· Es esencial la acción derivativa en la regulación de temperatura porque los retardos son considerables, pero es innecesaria en la regulación de la presión de un gas para la que basta con un controlador proporcional con una ganancia grande. La variación de la presión es un proceso muy estable y se elimina prácticamente el error con una acción P. · En la regulación de temperatura y presión de vapor es necesaria la acción integral y la derivativa es esencial si se necesita acelerar la respuesta. En la regulación del pH es esencial la acción integral y la derivativa es recomendable.<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Instrucción PID Instrucci PID<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Instrucción PID Instrucci PID<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Parámetros 1/2 Par metros 1/2<br/>Consigna: SV<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Rangos de la variable de entrada (PV) y de salida (MV) (MV)<br/>· · · De 8 a 16 bits, lo que implica de 0000 a 00FF hasta de 0000 a FFFF. Número de bits válidos: 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 y 16. La especificación del número de bits de estas señales se especifica en los parámetros correspondientes del canal C+6.<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Parámetros 1/2 Par metros 1/2<br/><br/>PID<br/><br/>FF<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Parámetros 1/2 Par metros 1/2<br/><br/>MV cuando PV = SP<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>MV cuando PV = SP cuando<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Parámetros 1/2 Par metros 1/2<br/><br/>Tiempo de muestreo<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Tiempo de Muestreo (PID) y Tiempo de Ciclo (CPU) Tiempo de Tiempo de (CPU)<br/>· · El periódo de muestreo para la función PID se puede especificar en unidades de 10 ms, entre 0.01 y 99.99 s. Este periódo hay que considerarlo en relación con el tiempo de ciclo: - Si el periódo de muestreo es menor que el tiempo de ciclo, la función PID se ejecuta cada ciclo. - En caso contrario la función PID se ejecuta cuando el tiempo entre funciones PID por tiempo de ciclo es mayor o igual al período de muestreo especificado para la función.<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Tiempo de Muestreo y Tiempo de Ciclo Tiempo de Muestreo Tiempo de Ciclo<br/>· Ejemplo: Periódo de muestreo = 100 ms, Tiempo de Ciclo = 60 ms.<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Parámetros 1/2 Par metros 1/2<br/><br/>Cambios PID<br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Parámetros 2/2 Par metros 2/2<br/>Directo / Inverso<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Directo/Inverso Directo<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Parámetros 2/2 Par metros 2/2<br/><br/>Límite MV: sí o no<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Parámetros 2/2 Par metros 2/2<br/><br/>Rango PV<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Parámetros 2/2 Par metros 2/2<br/><br/>Unidades de I y D<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Parámetros 2/2 Par metros 2/2<br/><br/>Rango MV<br/>Límites inferior y superior de MV<br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PID(190) PLCs<br/>Parámetros 2/2 Par metros 2/2<br/><br/>Parámetros del C+9 al C+38: - Estos parámetros son usados por al función PID para el control, los calcula en función de los parámetros anteriores. - Es necesario inicializarlos antes de que comienze el control si es define el flag de siempre a ON como condición de la función.<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función TPO(685) PLCs<br/>Instrucción TPO Instrucci TPO<br/>· Time Proportional Output: salida de pulsos proporcional desde un valor de MV<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función TPO(685) PLCs<br/>Tiempo proporcional Tiempo<br/>· Salida contacto (TRT, SSR)<br/>0 -Pb / 2<br/>ON OFF<br/><br/>e<br/>Pb / 2<br/><br/>0%<br/><br/>M0<br/><br/>1 0 0 % MV<br/><br/>Tiempo ON (Ton) Periodo de Control (CP) MV =<br/>Ton CP<br/><br/>ON OFF<br/>100<br/><br/>t<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función TPO(685) PLCs<br/>Ejemplo de conexionado conexionado<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función TPO(685) PLCs<br/>Parámetros Par<br/><br/>Variable de entrada<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función TPO(685) PLCs<br/>Variable de entrada entrada<br/>· · Bits 00 a 03: Número de bits del dato. De 8 a 16 bits, codificados de [0 a 8]. Bits 04 a 07: Tipo de entrada, puede ser: - [0] En tanto por ciento: de 0.00 a 100.00 %, codificado de 0000 a 2710 hex. - [1] Directamente la variable manipulada, entre 0000 y FFFF (dependiendo del número de bits del dato, bits del 00 a 03). Bits 08 a 11: Intervalo de lectura de la variable de entrada (cálculo del ton), puede ser: - Valor inicial en el período de control: [0] - Valor mínimo: [1] - Valor máximo: [2] - Ajuste continuo: [3] Bits 12 a 15: Función de límite de salida habilitada [1] ó no [0].<br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/>·<br/><br/>·<br/><br/><br/>PLCs: Función TPO(685) PLCs<br/>Parámetros Par<br/><br/>Período de control<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función TPO(685) PLCs<br/>Parámetros Par<br/><br/>Límites inf. y sup. de la salida<br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función TPO(685) PLCs<br/>Parámetros Par<br/><br/>No usar<br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función TPO(685) PLCs<br/>Instrucción TPO + PID Instrucci TPO<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función TPO(685) PLCs<br/>Instrucción TPO + PID (con lectura al inicio del período Instrucci per odo de control) de<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función TPO(685) PLCs<br/>Instrucción TPO + PID (valor mínimo) Instrucci<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función TPO(685) PLCs<br/>Instrucción TPO + PID (valor máximo) Instrucci<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función TPO(685) PLCs<br/>Instrucción TPO + PID (ajuste continuo) Instrucci TPO<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>2. Función PIDAT 2.<br/><br/><br/>PLCs: Función PIDAT(191) PLCs<br/>Instrucción PIDAT Instrucci PIDAT<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PIDAT(191) PLCs<br/>Instrucción PIDAT Instrucci PIDAT<br/>· · La función PIDAT se comporta como la función PID, con la función de autotuning añadida. Autotuning:<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Función PIDAT(191) PLCs<br/>Instrucción PIDAT: ejemplo Instrucci ejemplo<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>3. Otras funciones 3.<br/><br/><br/>PLCs: Otras funciones PLCs<br/>Instrucción LMT: Limit Control. Instrucci LMT: Instrucción BAND: Dead Band Control. Instrucci Instrucción ZONE: Dead Zone Control. Instrucci Instrucciones SCL, SCL2 y SCL3. Instrucciones Instrucción AVG: Average. Instrucci<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>PLCs: Ejemplo de regulación PLCs<br/>ON OFF<br/><br/>Marcos Larralde Marcos<br/><br/><br/>Gracias Gracias