cd_2-_manuals-espanol-step 7 - pid temperature control

7/27/2019 CD_2-_Manuals-Espanol-STEP 7 - PID Temperature Control

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s

Prlogo, ndice

Introduccin 1

Regulador de temperaturacontinuoFB 58 "TCONT_CP"

2

Optimizacin del regulador enel FB 58 "TCONT_CP" 3Regulador de temperaturadiscontinuoFB 59 "TCONT_S"

4

Gua rpida(Getting Started) 5

Reguladores de temperatura:ejemplos 6

Anexo A

ndice de abreviaturas Bndice alfabtico

SIMATIC

PID Temperature Control

Manual

Edicin 12/2003A5E00125041-02


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Copyright Siemens AG 2001-2003 All rights reservedLa divulgacin y reproduccin de este documento, as como el usoy la comunicacin de su contenido, no estn autorizados, a no serque se obtenga el consentimiento expreso para ello. Losinfractores quedan obligados a la indemnizacin de los daos. Sereservan todos los derechos, en particular para el caso deconcesin de patentes o de modelos de utilidad.

Siemens AGBereich Automation and DrivesGeschaeftsgebiet Industrial Automation SystemsPostfach 4848, D- 90327 Nuernberg

Exencin de responsabilidadHemos probado el contenido de esta publicacin con laconcordancia descrita para el hardware y el software. Sinembargo, es posible que se den algunas desviaciones que nosimpiden tomar garanta completa de esta concordancia. Elcontenido de esta publicacin est sometido a revisionesregularmente y en caso necesario se incluyen las correcciones enla siguiente edicin. Agradecemos sugerencias.

Siemens AG 2001-2003Sujeto a cambios sin previo aviso.

Siemens Aktiengesellschaft A5E00125041-01

Consignas de seguridad para el usuario

Este manual contiene las informaciones necesarias para la seguridad personal as como para laprevencin de daos materiales. Las informaciones estn puestas de relieve mediante seales deprecaucin. Las seales que figuran a continuacin representan distintos grados de peligro:

! PeligroSignifica que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, se producirla muerte, o bienlesiones corporales graves o daos materiales considerables.

! AdvertenciaSignifica que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, puede producirsela muerte,lesiones corporales graves o daos materiales considerables.

! PrecaucinSignifica que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse lesionescorporales.

PrecaucinSignifica que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse daos

materiales.

AtencinSe trata de una informacin importante, sobre el producto o sobre una parte determinada del manual,sobre la que se desea llamar particularmente la atencin.

Personal cualificado

Slo est autorizado a intervenir en este equipo el personal cualificado. En el sentido del manual setrata de personas que disponen de los conocimientos tcnicos necesarios para poner enfuncionamiento, conectar a tierra y marcar los aparatos, sistemas y circuitos de acuerdo con las normasestndar de seguridad.

Uso conformeConsidere lo siguiente:

! AdvertenciaEl equipo o los componentes del sistema slo se podrn utilizar para los casos de aplicacinprevistos en el catlogo y en la descripcin tcnica, y slo con los equipos y componentes deproveniencia tercera recomendados y homologados por Siemens.

El funcionamiento correcto y seguro del producto presupone un transporte, un almacenamiento, unainstalacin y un montaje conforme a las prcticas de la buena ingeniera, as como un manejo y unmantenimiento rigurosos.

Marcas registradas

SIMATIC, SIMATIC NET y SIMATIC HMI son marcas registradas por SIEMENS AG.

Los restantes nombres y designaciones contenidos en el presente documento pueden ser marcas

registradas cuya utilizacin por terceros para sus propios fines puede violar los derechos de los

proprietarios.


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PID Temperature ControlA5E00125041-02 iii

Prlogo

Objetivo del manual

Este manual le servir de ayuda cuando trabaje con los bloques de regulacin detemperatura de la librera Standard Library > PID Control. Asimismo, le permitirfamiliarizarse con el funcionamiento de los bloques de regulacin, particularmente laoptimizacin del regulador, as como con la llamada del entorno de parametrizacin para losbloques. Existen ayudas en pantalla para los bloques y para el entorno de parametrizacinque le resultarn muy tiles al parametrizar los bloques.

Este manual est dirigido a personas que posean la cualificacin necesaria y que sedediquen a la programacin, la configuracin, la puesta en funcionamiento y elmantenimiento de sistemas de automatizacin.

Le recomendamos que se familiarice primero con los ejemplos del captulo6 "Reguladoresde temperatura: ejemplos". Estos ejemplos ofrecen una sencilla introduccin al uso de losreguladores de temperatura.

Conocimientos bsicos necesarios

Para comprender el manual se requieren conocimientos generales en el campo de latcnica de la automatizacin y de la regulacin.

Adems, se presuponen conocimientos acerca del uso de ordenadores o medios de trabajosimilares a un PC (p. ejemplo, unidades de programacin) en el sistema operativoWindows 95/98/NT/2000 o Me. Puesto que PID Temperature Control se ejecuta con elsoftware estndar STEP 7, tambin se requieren conocimientos sobre el manejo de dichosoftware, los cuales se recogen en el manual "Programar con STEP 7 V5.1".

mbito de validez del manual

Este manual es vlido para el regulador de temperatura de la libreraStandard Library > PID Controldel software de programacin STEP 7 a partir de laversin V5.1 ServicePack 3.


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Prlogo

PID Temperature Controliv A5E00125041-02

Clasificacin en el conjunto de la documentacin

Este manual forma parte del paquete de documentacin "STEP 7 Informacin bsica.

Manuales Objetivo Nmero de referenciaInformacin bsica de STEP 7compuesta por:

STEP 7 V5.1: Introduccin yejercicios prcticos

Programar con STEP 7 V5.1

Configurar el hardware y lacomunicacin conSTEP 7 V5.1

De S5 a S7, Gua parafacilitar la transicin

Nociones bsicas para el personaltcnico que describen elprocedimiento para realizar tareasde control con STEP 7 yS7-300/400.

6ES7810-4CA05-8DA0

Informacin de referencia para

STEP 7, compuesta por Manuales KOP/FUP/AWL

para S7-300/400

Funciones estndar yfunciones de sistema paraS7-300/400

Esta obra de consulta describe los

lenguajes de programacin KOP,FUP y AWL, as como las funcionesestndar y las funciones de sistemacomo complemento a la"Informacin bsica de STEP 7".

6ES7810-4CA05-8DR0

Manual electrnico


El manual describe los reguladoresde temperatura de la libreraStandard Library > PID Control.

Componente del paquetede software STEP 7.

Ayudas en pantalla Objetivo Nmero de referencia

Ayuda de STEP 7 Nociones bsicas para laprogramacin y la configuracin delhardware con STEP 7 en forma deayuda en pantalla.


Ayudas de referencia sobre

AWL/KOP/FUP

SFBs/SFCs

bloques de organizacin


Informacin de referencia sensibleal contexto


Otros productos de regulacin en SIMATIC S7

Manuales de usuario de SIMATIC S7:Standard PID Control, Modular PID Control,PID Self-Tuner, FM355/455 PID Control (en ingls)

Jrgen Mller, "Regeln mit SIMATIC - Praxisbuch fr Regelungen mit SIMATIC S7 undPCS7" (en alemn) publicado en MCI Publicis Verlag ISBN 3-89578-147-9


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Prlogo

PID Temperature ControlA5E00125041-02 v

Asistencia adicional

Si tiene preguntas relacionadas con el uso de los productos descritos en el manual a las queno encuentre respuesta, dirjase a la sucursal o al representante ms prximo de Siemens,en donde le pondrn en contacto con el especialista.

Encontrar a su persona de contacto en la pgina de Internet:

http://www.siemens.com/automation/partner

Centro de formacin SIMATICPara ofrecer a nuestros clientes un fcil aprendizaje de los sistemas de automatizacinSIMATIC S7, les ofrecemos distintos cursillos de formacin. Dirjase a su centro deformacin regional o a la central en D 90327 Nuernberg.

Telfono: +49 (911) 895-3200.

Internet: http://www.sitrain.com

Documentacin SIMATIC en Internet

Podr encontrar la documentacin de manera gratuita en la siguiente direccin de Internet:

http://www.ad.siemens.de/support

Utilice el Knowledge Manager disponible para encontrar con mayor rapidez la informacinque necesite. Para preguntas o sugerencias acerca de la documentacin puede consultaren el foro de Internet la conferencia titulada "Documentacin".
http://www.siemens.com/automation/partnerhttp://www.sitrain.com/http://www.ad.siemens.de/supporthttp://www.ad.siemens.de/supporthttp://www.sitrain.com/http://www.siemens.com/automation/partner


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Prlogo

PID Temperature Controlvi A5E00125041-02

A&D Technical Support

Estamos a su disposicin en todo el mundo y a cualquier hora del da:

Beijing

Nuernberg

Johnson City

Worldwide (Nuernberg)

Technical Support

Hora: 0:00 - 24:00 / 365 das

Telfono: +49 (180) 5050-222

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Technical Support y Authorization le atendern generalmente en alemn e ingls.


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Prlogo

PID Temperature ControlA5E00125041-02 vii

Service & Support en Internet

Adems de nuestra documentacin, en Internet le ponemos a su disposicin todo nuestroknow-how.

http://www.siemens.com/automation/service&support

En esta pgina encontrar:

"Newsletter" que le mantendrn siempre al da ofrecindole informaciones de ltimahora,

La rbrica "Servicios online" con un buscador que le permitir acceder a la informacinque necesita,

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Prlogo

PID Temperature Controlviii A5E00125041-02


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PID Temperature ControlA5E00125041-02 ix

ndice1 Introduccin 1-1

1.1 FB 58 "TCONT_CP"..........................................................................................1-31.2 FB 59 "TCONT_S" ............................................................................................1-4

2 Regulador de temperatura continuo FB 58 "TCONT_CP" 2-1

2.1 Accin reguladora .............................................................................................2-12.1.1 Formacin del error de regulacin ................................................................... 2-12.1.2 Algoritmo PID ................................................................................................... 2-42.1.3 Clculo del valor manipulado ........................................................................... 2-6

2.1.4 Guardar y recargar los parmetros del regulador............................................ 2-92.2 Generador de impulsos PULSEGEN (PULSE_ON) .......................................2-112.3 Diagrama de bloques ......................................................................................2-132.4 Integracin en el programa de usuario ...........................................................2-142.4.1 Llamada del bloque de regulacin ................................................................. 2-142.4.2 Llamada sin generador de impulsos (regulador continuo)............................. 2-152.4.3 Llamada con generador de impulsos (regulador de impulsos)...................... 2-152.4.4 Inicializacin ................................................................................................... 2-18

3 Optimizacin del regulador en el FB 58 "TCONT_CP" 3-1

3.1 Introduccin.......................................................................................................3-13.2 Tipos de procesos.............................................................................................3-23.3 mbito de aplicacin .........................................................................................3-3

3.4 Ciclo completo de la optimizacin del regulador...............................................3-43.5 Preparativos ......................................................................................................3-63.6 Inicio de la optimizacin (fase 1 -> 2)................................................................3-83.7 Bsqueda del punto de inversin (fase 2)

y clculo de los parmetros del regulador (fase 3, 4, 5) .................................3-103.8 Comprobacin del tipo de procesos (fase 7) ..................................................3-113.9 Resultado de la optimizacin ..........................................................................3-113.10 Interrupcin de la optimizacin por parte del usuario .....................................3-123.11 Imgenes de error y solucin de errores ........................................................3-123.12 Post-optimizacin manual en modo Regulacin.............................................3-163.13 Optimizacin paralela de los canales del regulador .......................................3-19

4 Regulador de temperatura discontinuo FB 59 "TCONT_S" 4-1

4.1 Accin reguladora .............................................................................................4-14.1.1 Formacin del error de regulacin ................................................................... 4-14.1.2 Algoritmo del regulador discontinuo PI ............................................................ 4-44.2 Diagrama de bloques ........................................................................................4-54.3 Integracin en el programa de usuario .............................................................4-64.3.1 Llamada del bloque de regulacin ................................................................... 4-64.3.2 Tiempo de muestreo del regulador .................................................................. 4-74.3.3 Inicializacin ..................................................................................................... 4-7

5 Gua rpida (Getting Started) 5-1


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ndice

PID Temperature Controlx A5E00125041-02

6 Reguladores de temperatura: ejemplos 6-1

6.1 Introduccin.......................................................................................................6-16.2 FB 58 "TCONT_CP": ejemplo (regulacin de impulsos)...................................6-26.3 Ejemplos del FB 58 "TCONT_CP" con base de tiempo corta ..........................6-6

6.4 FB 58 "TCONT_CP" (continuo): ejemplo..........................................................6-76.5 Ejemplo con FB 59 "TCONT_S" (regulacin discontinua)..............................6-11

A Anexo A-1

A.1 Datos tcnicos .................................................................................................. A-1A.2 Tiempos de ejecucin ...................................................................................... A-1A.3 Ocupacin de DB ............................................................................................. A-2A.3.1 DB de instancia para el FB 58 "TCONT_CP" ..................................................A-2A.3.2 DB de instancia para el FB 59 "TCONT_S"................................................... A-14A.4 Lista de respuestas de optimizacin.............................................................. A-18

B ndice de abreviaturas B-1

ndice alfabtico


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PID Temperature ControlA5E00125041-02 1-1

1 Introduccin

Clasificacin en la gama de productos "PID Temperature Control"


S7-300/400

Entornode parametrizacin

Bloques de funcin

FB58 "TCONT_CP"

FB59 "TCONT_S"

Manualelectrnico

Ejemplos

Ayuda online

Las diversas partes de STEP 7 PID Temperature Control quedan distribuidas en lossiguientes directorios tras la instalacin de STEP 7:

SIEMENS\STEP7\S7LIBS\: FBs

SIEMENS\STEP7\S7WRT\: Entorno de parametrizacin, archivo Lame, ayuda enpantalla

SIEMENS\STEP7\EXAMPLES\: Ejemplos del programa

SIEMENS\STEP7\MANUAL\: Manual


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Introduccin

PID Temperature Control1-2 A5E00125041-02

Bloques de funcin

La librera "Standard Library PID Control" contiene dos reguladores de temperatura:

1. FB 58 "TCONT_CP":Regulador de temperatura para actuadores con seal de entrada continua o en forma de

impulso. Este bloque de regulacin contiene tambin una funcin de optimizacinautomtica para los parmetros PI/PID.

2. FB 59 "TCONT_S":Regulador discontinuo de temperatura para actuadores de accin integral, como p. ej.un servomotor.

En el caso de los bloques de regulacin, se trata de una simple regulacin de software en laque el bloque contiene todas las funciones del regulador. Los datos necesarios para elclculo cclico residen en los bloques de datos de instancia asignados.

Entorno de parametrizacin

El regulador se parametriza y se optimiza a travs del entorno de parametrizacin. Losparmetros ajustados se depositan en el DB de instancia correspondiente. El entorno deparametrizacin se llama haciendo doble clic en el bloque de datos de instanciacorrespondiente.

Ayuda en pantalla

El entorno de parametrizacin y los bloques de funcin se describen en la ayuda en pantallacorrespondiente.

Lectura del archivo LameEn caso necesario, podr encontrar informacin actual importante sobre el softwaresuministrado en un archivo Lame. Este archivo se encuentra en la ventana de acceso delAdministrador SIMATIC.


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Introduccin


1.1 FB 58 "TCONT_CP"

El FB 58 "TCONT_CP" sirve para regular procesos de temperatura con control continuo oen forma de impulso. Mediante parametrizacin se pueden activar o desactivar funcionesparciales del regulador PID para adaptarlo al proceso de regulacin. Para ello basta utilizarla herramienta de parametrizacin. La llamada se realiza desde el proyecto haciendo dobleclic en el DB de instancia en el Administrador SIMATIC. Encontrar el manual electrnicoen:Inicio > Simatic > Documentacin > Espaol > PID Temperature Control.

Aplicacin

El funcionamiento se basa en el algoritmo de regulacin PID, que est dotado de funcionesadicionales para procesos de temperatura. Suministra valores manipulados analgicos yseales manipuladas con modulacin de ancho de pulso. A cada regulador le correspondeun solo actuador, es decir, con un solo regulador se podr o bien calentar o bien enfriar.

Uso del regulador en un proceso de refrigeracin y de calefaccin

El FB TCONT_CP se puede utilizar tanto para procesos de pura calefaccin como paraprocesos de pura refrigeracin. Si se va a utilizar para un proceso de refrigeracin, habrque parametrizar GAIN con un valor negativo. La inversin as parametrizada provoca que,p. ej., que al aumentar la temperatura, tambin aumente la magnitud manipulada LMN y, portanto, la capacidad de refrigeracin.

Esbozo de la estructura

Regulador de temperatura PID

Zona de regulacinFormador de

impulso

Valor manipuladoLMN

ConsignaSP_INT

Seal manipuladaQPULSE

Valor realPV_PERPV_IN

Optimizacin del regulador Parmetros PI/PID

Ancho de la zona

de regulacinTiempo de muestreo

Comportamiento dereferencia optimizado-


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Introduccin


Descripcin

Junto a las funciones de las ramas del valor real y del valor de consigna, el FB realiza unregulador de temperatura PID acabado con salida continua y binaria de la magnitudmanipulada. Para mejorar el comportamiento de regulacin en procesos de temperatura, el

bloque dispone de una zona de regulacin y de una reduccin de la accin P en caso deque haya escalones en el valor de consigna.Los parmetros PI/PID pueden ser graduados por el propio bloque mediante optimizacindel regulador.

1.2 FB 59 "TCONT_S"

El FB 59 "TCONT_S" sirve para regular procesos tcnicos de temperatura con seales desalida binarias del valor manipulado para actuadores de accin I en los sistemas deautomatizacin SIMATIC S7. Mediante parametrizacin es posible activar o desactivarfunciones parciales del regulador discontinuo PI para adaptarlo al proceso regulado. Esto se

puede realizar en el entorno de parametrizacin. La llamada se realiza desde el proyectohaciendo doble clic en el DB de instancia en el Administrador SIMATIC. Encontrar elmanual electrnico en:Inicio > Simatic > Documentacin > Espaol > Regulacin de temperatura PID.

Aplicacin

El funcionamiento se basa en el algoritmo de regulacin PI del regulador de muestreo. stese completa con los elementos funcionales que generan la seal de salida binaria a partir dela seal manipulada analgica.

El regulador tambin se puede utilizar en una cascada de reguladores como posicionadorsubordinado. La entrada del valor de consigna SP_INT preselecciona la posicin delactuador. En este caso, tanto la entrada de valor real como el parmetro TI tienen que estara 0 (tiempo de accin integral). Un ejemplo de aplicacin sera una regulacin de latemperatura con regulacin de la potencia calorfica a travs de un control pulso/pausa ycon regulacin de la potencia frigorfica a travs de una vlvula de mariposa. Para cerrarcompletamente la vlvula, la magnitud manipulada debe pasar a ser negativa (ER*GAIN).

Descripcin

Junto a las funciones de la rama de valor real, el FB 59 "TCONT_S" realiza un regulador PIterminado con salida binaria de valor manipulado y posibilidades de influir manualmentesobre el valor manipulado. El regulador opera sin realimentacin de posicin.


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2 Regulador de temperatura continuo FB 58"TCONT_CP"

2.1 Accin reguladora

2.1.1 Formacin del error de regulacin

En la siguiente figura se representa el diagrama de bloques de la formacin del error de

regulacin:

SP_INT

PV_IN

PV_PER

CRP_IN

PER_MODE

PV_NORM

PV_FAC,PV_OFFS

*0,10C

*0,010C

%

1

0

PVPER_ON

PV

DEADBAND

DEADB_W

ER+


Entorno de parametrizacin einterface de llamada FB

Interface de llamada FB

Rama del valor de consigna

El valor de consigna se introduce en la entrada SP_INT en coma flotante sea de fsica o enporcentajes. El valor de consigna y el valor real deben indicarse con la misma unidad en laformacin del error de regulacin.

Seleccin del valor real (PVPER_ON)

El valor real se puede leer en formato de coma flotante o en formato de periferia, de acuerdocon PVPER_ON.

PVPER_ON Introduccin del valor real

TRUE El valor real se lee a travs de la periferia analgica (PEW xxx) enla entrada PV_PER.

FALSE El valor real se lee en formato de coma flotante en la entradaPV_IN.


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Regulador de temperatura continuo FB 58 "TCONT_CP"


Conversin del formato del valor real CRP_IN (PER_MODE)

La funcin CRP_IN convierte el valor de periferia PV_PER dependiendo del interruptorPER_MODE en un valor en coma flotante segn la siguiente regla:

PER_MODE Salida deCRP_IN Tipo de entrada analgica Unidad

0 PV_PER * 0.1 Termopares; PT100/NI100; Estndar C;F

1 PV_PER * 0.01 PT100/NI100; Climatizacin; C;F

2 PV_PER *100/27648

Tensin/intensidad %

Normalizacin del valor real PV_NORM (PF_FAC, PV_OFFS)

La funcin PV_NORM calcula la salida de CRP_IN segn la siguiente regla:

"Salida de PV_NORM" = "Salida de CPR_IN" * PV_FAC + PV_OFFS

Se puede utilizar para el siguiente propsito:

Adaptacin del valor real con PV_FAC como factor del valor real y PV_OFFS comooffset del valor real

Normalizacin de la temperatura en porcentajesDesea indicar el valor de consigna en porcentajes y ahora debe convertir el valor detemperatura medido en un valor porcentual.

Normalizacin de los valores porcentuales a temperaturasDesea indicar el valor de consigna en la magnitud fsica Temperatura y ahora debeconvertir el valor de tensin/intensidad medido en una temperatura.

Clculo de los parmetros:

PV_FAC = rango de PV_NORM / rango de CRP_IN;

PV_OFFS = UG(PV_NORM) - PV_FAC * UG(CRP_IN);con UG: lmite inferior

Con los valores predeterminados (PV_FAC = 1.0 y PV_OFFS = 0.0) se desactiva lanormalizacin. El valor real que acta verdaderamente se obtiene en la salida PV.

Nota

En la regulacin de impulsos, el valor real se debe transferir al bloque en una llamada deimpulso rpida (motivo: filtrado de valores medios). De lo contrario puede disminuir lacalidad de la regulacin.


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Ejemplo de normalizacin del valor real

Si desea preseleccionar el valor de consigna en porcentajes, y en CRP_IN existe un rangode temperatura de -20 a 85 C, deber normalizar el rango de temperatura a valoresporcentuales.

En la siguiente figura encontrar un ejemplo para la adaptacin de un rango de temperaturade entre -20 y 85 C a valores de 0 a 100 %:

PV_NORM [%]

100

75

50

25

-2020 40 60 80 85 [c]CRP_IN

PV_OFFS = 0-0.9524*(-20)

PV_FAC = 100/(85-(-20)) = 0.9524

= 19.05

Formacin del error de regulacin

La diferencia entre el valor de consigna y el valor real constituye el error de regulacin antesde la zona muerta.

El valor de consigna y el valor real deben indicarse con la misma unidad.

Zona muerta (DEADB_W)

Para suprimir la pequea oscilacin permanente debida a la cuantificacin de la magnitudmanipulada (p. ej. en una modulacin de ancho de pulso con PULSEGEN), el error deregulacin se conduce por una zona muerta (DEADBAND). Si DEADB_W = 0.0, quiere decirque la zona muerta est desactivada. El error de regulacin efectivo se muestra en elparmetro ER.

ER

SP_INT - PV

ER = (SP_INT - PV) - DEAD_WER = (SP_INT - PV) + DEAD_W

DEADB_W


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2.1.2 Algoritmo PID

En la siguiente figura se representa el diagrama de bloques del algoritmo PID:

X

ER

INT

DIF

+ +

LMN_P

LMN_I

LMN_D

SP_INTf()

LMN_Sum

GAIN PFAC_SP

TD, D_F

INT_HPOS

INT_HNEGTI, I_ITL_ON,I_ITLVAL

DISV




Algoritmo PID (GAIN, TI, TD, D_F)

El algoritmo PID trabaja en el algoritmo de posicin. Las acciones proporcional, integral(INT) y derivativa (DIF) estn conectadas en paralelo y pueden activarse y desactivarse porseparado. De este modo se pueden parametrizar reguladores P, PI, PD y PID.

La optimizacin del regulador es compatible con los reguladores PI y PID. La inversin delregulador se efecta mediante un parmetro GAIN negativo (regulador de refrigeracin).

Si pone a 0.0 TI y TD, obtendr un regulador P puro en el punto de trabajo.

La respuesta indicial en el margen de tiempo es:

Donde:

LMN_Sum(t) es la magnitud manipulada en modo Automtico del reguladorER(0) es la amplitud del escaln del error de regulacin normalizado

GAIN es la ganancia del regulador

TI es el tiempo de accin integral

TD es el tiempo de accin derivativa

D_F es el factor de accin derivativa

)eTD/D_Ft

*D_Ft*TI

1ER(0)(1*GAINLMN_Sum(t)

++=


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ER (t)GAIN * ER (0)

GAIN * ER (0)

ER

LMN_Sum(t)

t

TD / D_F

LMN_Sum

TI

GAIN * D_F ER*

Integrador (TI, I_ITL_ON, I_ITLVAL)

En modo Manual, se corrige segn: LMN_I = LMN - LMN_P - DISV.

Si se limita el valor manipulado, la accin I se detiene. En caso de un error de regulacinque mueva la accin I en el sentido del margen de correccin interno, la accin I sehabilitar de nuevo.

Con las siguientes medidas se producen ms modificaciones de la accin I:

Desconexin de la accin I del regulador con TI = 0.0.

Atenuacin de la accin P en caso de modificaciones del valor de consigna.

Zona de regulacin. Modificacin online de los lmites de valor manipulado.

Atenuacin de la accin P en caso de modificaciones del valor de consigna(PFAC_SP)

Para evitar sobreoscilaciones, es posible atenuar la accin P a travs del parmetro"Ganancia proporcional al cambiar el valor de consigna" (PFAC_SP). Mediante PFAC_SPpuede elegir entre 0.0 y 1.0 con cunta intensidad deber actuar la accin P en caso demodificaciones del valor de consigna:

PFAC_SP=1.0: la accin P acta al cien por cien en caso de modificaciones del valor de

consigna. PFAC_SP=0.0: la accin P no acta en caso de modificaciones del valor de consigna.

La atenuacin de la accin P se logra mediante una compensacin en la accin I.

Diferenciador (TD, D_F)

Desconexin de la accin D del regulador con TD = 0.0.

Cuando la accin D est conectada, debe cumplirse la siguiente ecuacin:TD !0.5 * CYCLE * D_F


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Parametrizacin de un regulador P o PD con punto de trabajo

En el entorno de parametrizacin, desconecte la accin I (TI = 0.0) y, si es necesario, laaccin D (TD = 0.0). Adems, efecte la siguiente parametrizacin:

I_ITL_ON = TRUE

I_ITLVAL = punto de trabajo

Control anticipativo (DISV)

En la entrada DISV se puede aplicar una magn

itud perturbadora de forma aditiva.

2.1.3 Clculo del valor manipulado

En la siguiente figura se representa el diagrama de bloques del clculo del valormanipulado:

LMN_Sum

0

1 CRP_OUT

%

LMN_NORM

ER LmnN

MAN MAN_ON

CONZ_ON,CON_ZONE

QLMN_HLM

QLMN_LLM

LMN_HLMLMN_LLM

LMN_FAC,LMN_OFFS

LMN

LMN_PER

CONZONE LMNLIMIT

PULSEGEN




Zona de regulacin (CONZ_ON, CON_ZONE)

Si CONZ_ON = TRUE, el regulador trabaja con una zona de regulacin. Esto significa queel regulador se controla segn el siguiente algoritmo:

Si el valor real PV sobrepasa el valor de consigna SP_INT en ms de CON_ZONE, seemite el valor LMN_LLM como margnitud manipulada (modo Regulacin controlada).

Si el valor real PV se encuentra por debajo del valor de consigna SP_INT en ms deCON_ZONE, se emite el valor LMN_HLM (modo Regulacin controlada).

Si el valor real PV se mueve dentro de la zona de regulacin (CON_ZONE), el valormanipulado toma el valor del algoritmo PID LMN_Sum (modo Regulacin automtica).

Nota

Manteniendo una histresis del 20% de la zona de regulacin se pasa del modoRegulacin controlada al modo Regulacin automtica.


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SP_INT

Zona de regulacininferior

Zona de regulacinsuperior

Tiempo

SP_INT + CON_ZONE

SP_INT - CON_ZONE

No calentar con LMN = LMN_LLM

Calentar con LMN = LMN_HLM

Temperatura

Nota

Antes de activar a mano la zona de regulacin, deber asegurarse de no ajustar un anchode zona de regulacin demasiado pequeo. Si el ancho de la zona de regulacin ajustadofuera insuficiente, se producirn oscilaciones en las curvas de la magnitud manipulada ydel valor real.

Ventaja de la zona de regulacin

Al entrar en la zona de regulacin, la accin D activada provocar una reduccin muy rpidade la magnitud manipulada. Por lo tanto, se recomienda utilizar la zona de regulacin slocuando la accin D est conectada. Sin zona de regulacin se reducira principalmente laaccin P que va disminuyendo. La zona de regulacin provoca un rgimen transitorio rpidosin sobreoscilaciones ni posteriores infraoscilaciones en caso de que la magnitudmanipulada mnima o mxima emitida est a mucha distancia de la magnitud manipuladanecesaria para el nuevo punto de trabajo.

Procesamiento de valores manuales (MAN_ON, MAN)

Es posible conmutar entre modo Manual y modo Automtico. En el modo Manual, la

magnitud manipulada se corrige segn el valor que se ajuste manualmente.

El integrador (INT) se pone internamente a LMN - LMN_P - DISV y el diferenciador (DIF) sepone a 0 y se compensa internamente. La conmutacin al modo Automtico se efecta assin discontinuidad.

Nota

Durante una optimizacin, el parmetro MAN_ON no tiene efecto alguno.


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Limitacin del valor manipulado LMNLIMIT (LMN_HLM, LMN_LLM)

El valor manipulado se limita con la funcin LMNLIMIT a los lmites de valor manipuladoLMN_HLM y LMN_LLM. Los bits indicadores QLMN_HLM y QLMN_LLM indican si sesobrepasan los lmites.

Si se limita el valor manipulado, la accin I se detiene. En caso de un error de regulacinque mueva la accin I hacia el margen de correccin interno, se volver a habilitar laaccin I.

Modificacin online de los lmites del valor manipulado

Si se reduce el rango del valor manipulado y el nuevo valor manipulado se encuentra fuerade los lmites, se desplaza la accin I, y por tanto, el valor manipulado.

El valor manipulado se reduce por la diferencia entre el lmite anterior y el nuevo lmite delvalor manipulado. Si el valor manipulado no estaba limitado antes de la modificacin, seajustar exactamente al nuevo lmite (en el ejemplo aqu descrito utiliza el lmite superior).

Normalizacin del valor manipulado LMN_NORM (LMN_FAC, LMN_OFFS)

La funcin LMN_NORM normaliza el valor manipulado segn la siguiente regla:

LMN = LmnN * LMN_FAC + LMN_OFFS

Se puede utilizar para el siguiente propsito:

Adaptacin del valor manipulado con LMN_FAC como factor de valor modificado yLMN_OFFS como offset de valor modificado

El valor manipulado tambin est disponible en formato de periferia. La funcin CRP_OUTconvierte el valor en coma flotante LMN en un valor de periferia segn la siguiente regla:

LMN_PER = LMN * 27648/100

Con los valores predeterminados (LMN_FAC = 1.0 y LMN_OFFS = 0.0) se desactiva lanormalizacin. El valor manipulado que acta verdaderamente se obtiene en la salida LMN.


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2.1.4 Guardar y recargar los parmetros del regulador

En la siguiente figura se representa el diagrama de bloques:

0

1PID_CONPID_ON

PI_CON

MAN_ON&

LOAD_PID

GAIN,TI,TD,CONZONE

0

1

SAVE_PAR

0

1PAR_SAVE

PFAC_SP,GAIN,TI,TD,D_F,CONZ_ON,CONZONE

0

1PAR_SAVE

PFAC_SP,GAIN,TI,TD,D_F,CONZ_ON,CONZONE

MAN_ON&

UNDO_PAR

Almacenamiento de los parmetros del regulador SAVE_PAR

Si considera apropiados los parmetros actuales del regulador, puede guardarlos antes demodificarlos manualmente en parmetros de estructura propios previstos para tal fin del DBde instancia del FB 58 "TCONT_CP". En caso de optimizacin del regulador, los parmetrosguardados se sobrescriben con los valores vlidos antes de la optimizacin.

PFAC_SP, GAIN, TI, TD, D_F, CONZ_ON y CONZONE se escriben en la estructuraPAR_SAVE.

Recarga de parmetros guardados del regulador UNDO_PAR

Esta funcin permite volver a activar los ltimos parmetros guardados del regulador (sloen modo Manual).

Cambio entre parmetros PI y PID LOAD_PID (PID_ON)

Tras una optimizacin, los parmetros PI y PID se depositan en las estructuras PI_CON yPID_CON. Con LOAD_PID (en funcin de PID_ON) podr escribir los parmetros PI o PIDen modo Manual en los parmetros activos del regulador.

Parmetro PIDPID_ON = TRUE

Parmetro PIPID_ON = FALSE

GAIN = PID_CON.GAIN

TI = PID_CON.TI

TD = PID_CON.TD

GAIN = PI_CON.GAIN

TI = PI_CON.TI


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Nota

Los parmetros del regulador slo se re-escriben con UNDO_PAR o LOAD_PID si laganancia del regulador no es igual a cero:Con LOAD_PID se copian los parmetros slo si GAIN 0 (ya sea del juego de

parmetros PI o PID). Con ello se tiene en cuenta el caso de que no se haya realizadoninguna optimizacin o de que falte algn parmetro PID. Si PID_ON = TRUE yPID.GAIN = FALSE, entonces PID_ON se ajusta a FALSE y se copia el parmetro PI.

D_F y PFAC_SP se predeterminan mediante la optimizacin. No obstante, el usuariopuede modificarlos. LOAD_PID no modifica estos parmetros.

La zona de regulacin se vuelve a calcular siempre que LOAD_PID(CON_ZONE = 250/GAIN), aunque CONZ_ON = FALSE.


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2.2 Generador de impulsos PULSEGEN (PULSE_ON)

La funcin PULSEGEN convierte el valor manipulado analgico LmnN mediante unamodulacin del ancho de pulso en una secuencia de impulsos con el periodo PER_TM.PULSEGEN se activa con PULSE_ON=TRUE y se procesa en el ciclo CYCLE_P.

t

QPULSE

(LmnN)

0

50

100

1

0 t

PER_TM

30

50

80

Ciclo PULSEGEN = CYCLE_P

Un valor manipulado LmnN = 30 % y 10 llamadas de PULSEGEN por PER_TM significa, portanto:

TRUE en la salida QPULSE para las tres primeras llamadas de PULSEGEN(30 % de 10 llamadas)

FALSE en la salida QPULSE para las otras siete llamadas de PULSEGEN

(70 % de 10 llamadas)La duracin de un impulso por periodo es proporcional a la magnitud manipulada y seobtiene a partir de:

Duracin de impulso = PER_TM * LmnN /100

Suprimiendo la duracin mnima de impulso o la duracin mnima de pausa, la caractersticade conversin obtiene puntos de inflexin en el rango de inicio y en el rango de fin.

En la siguiente figura se ilustra la regulacin de dos niveles con rango unipolar del valormanipulado (0 % a 100 %):

Duracin del impulso positivo

100.0 %

PER_TMPER_TM - P_B_TM

P_B_TM

0.0 %


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Duracin mnima de impulso o de pausa (P_B_TM)

Los tiempos cortos de conexin o desconexin merman la vida til de los elementos demaniobra y de los actuadores. Se pueden evitar parametrizando una duracin mnima deimpulso o de pausa P_B_TM.

Se suprimen los valores absolutos pequeos de la magnitud de entrada LmnN que pudierangenerar una duracin de impulso menor que P_B_TM.

Los valores de entrada grandes que generaran una duracin de impulsomayor que PER_TM - P_B_TM, se ajustan a 100 %. De este modo se reduce la dinmica dela formacin de impulsos.

Para la duracin mnima de impulso o de pausa se recomiendan valores de ajuste P_B_TM 0,1 * PER_TM.

Los puntos de inflexin de las caractersticas representados en la figura anterior se deben ala duracin mnima de impulso o de pausa.

La siguiente figura ilustra el comportamiento de la salida de impulsos:

PER_TM PER_TM

Tiempo mn.de conexinP_B_TM

Tiempo mn.de desconexinP_B_TM

1

PER_TM

Precisin de la formacin de impulsosCuanto ms pequea sea la base de tiempo CYCLE_P con respecto al periodo PER_TM,ms precisa ser la modulacin del ancho de pulso. Para garantizar una regulacin losuficientemente precisa, debe cumplirse la siguiente condicin:

CYCLE_P PER_TM/50

De este modo, el valor manipulado se transforman en impulsos con una resolucin del2 % (consulte tambin el ejemplo de cifras del captulo2.4.3,pgina 2-15).

Nota

Para llamar al regulador en el ciclo de generador de impulso, es necesario tener encuenta lo siguiente:

Durante la llamada del regulador en el ciclo de generador de impulso se divide el valorreal, por lo que en la salida PV aparecen distinos valores a los de la entrada PV_IN o bienPV_PER. Para realizar una correccin de los valores de consigna, es necesario guardarel valor real del parmetro de entrada PV_IN en las llamadas de la accin del reguladorcontinuo (QC_ACT =TRUE). Asimismo, para las llamadas pendientes es necesariodisponer de los parmetros de entrada PV_IN y SP_INT con el valor real guardado.


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2.3 Diagrama de bloques

-

+

ER

0

1

LMN_P

LMN_I

LMN_D

0

1

ER

PID_TUNER PFAC_SP,

GAIN, TI,

TD, D_F,

CONZ_ON,

CONZONELmnN

LmnN

PID

0

1PID_CON

PID_ON

PI_CONGAIN,

TI,

TD,

CONZONE

0

1

SAVE_PAR

0

1PAR_SAVE

PFAC_SP,

GAIN,

TI,

TD,

D_F,

CONZ_ON,

CONZONE

0

1PAR_SAVE

PFAC_SP,

GAIN,

TI,

TD,

D_F,

CONZ_ON,

CONZONE

SP_INT

LMN_Sum

GAIN

PFAC_SP

TD, D_F

INT_HPOS

INT_HNEG

TI, I_ITL_ON,

MAN MAN_ON

CONZ_ON,

CON_ZONE

QLMN_HLM

QLMN_LLM

DISV

LMN_HLM

LMN_LLM

LMN_FAC,

LMN_OFFS

LMN

LMN_PER

QPULSE

PULSE_ON,

PER_TM,

BREAK_TM

TUN_ON,

TUN_ST bzw. SP_INT,

PID_ON,

TUN_DLMN

SP_INT

PV_IN

PV_PER

PER_MODE PV_FAC,PV_OFFS

PVPER_ON

DEADB_W

PV

PV

CRP_IN

0C

%

PV_NORM

DEADBAND

X

INT

+

DIF

CONZONE LMNLIMIT

PULSEGEN

CRP_OUT

%

LMN_NORM

+

f()

MAN_ON&

UNDO_PAR

MAN_ON&

LOAD_PID

I_ITLVAL





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2.4 Integracin en el programa de usuario

2.4.1 Llamada del bloque de regulacin

La figura siguiente contiene la llamada del regulador en formato FUP:

EN

TCONT_CP

DISV

PV_IN

INT_HPOS

PV_PER

INT_HNEG

CYCLE_P

SELECT

SP_INT

CYCLE

MAN

COM_RST

LMN_PER

QPULSE

QLMN_HLM

QLMN_LLM

QC_ACT

MAN_ON

LMNPV

ENO

El FB TCONT_CP se debe llamar de forma equidistante. Para ello, utilice un nivel dealarmas cclicas (p. ej. OB35 en S7-300). En la barra de llamadas encontrar los parmetrosms importantes para interconectar el bloque con las magnitudes de proceso, como valorreal, valor de consigna y valor manipulado (consulte tambin el anexoA.3 Ocupacin deDB). En la barra de llamadas tambin se puede interconectar un valor manual o unamagnitud perturbadora directamente.


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2.4.2 Llamada sin generador de impulsos (regulador continuo)

Tiempo de muestreo del regulador CYCLE

En el parmetro CYCLE se predetermina el tiempo de muestreo. ste tambin se puedeindicar en la herramienta de parametrizacin. El tiempo de muestreo CYCLE debe coincidircon la diferencia de tiempo entre dos llamadas (tiempo de ciclo del OB de alarma cclicateniendo en cuenta las reducciones).

Cuando se optimiza el regulador, el bloque mide el tiempo que transcurre entre las llamadasy las compara con el valor parametrizado de CYCLE. En caso de que se detectara unadiferencia > 5% se interrumpe la optimizacin y aparece el STATUS_H = 30005.

Regla emprica para el tiempo de muestreo del regulador CYCLE

El tiempo de muestreo del regulador no debe exceder el 10 % del tiempo de accin integralcalculado del regulador (TI):CYCLE TI/10

2.4.3 Llamada con generador de impulsos (regulador de impulsos)

Tiempo de muestreo del regulador CYCLE y base de tiempo CYCLE_P

Si ha activado el generador de impulsos (PULSE_ON = TRUE), deber indicar ambostiempos de muestreo.

En la entrada CYCLE_P se indica el tiempo de muestreo del generador de impulsos.

Debe coincidir con el periodo del OB de alarma cclica invocante. La duracin delimpulso generado es siempre un mltipo entero de este valor.

En la entrada CYCLE se preselecciona el tiempo de muestreo para las dems funcionesde regulacin del FB 58 "TCONT_CP".

Cuando se optimiza el regulador, el bloque mide los tiempos que transcurren entre lasllamadas y las compara con el valor parametrizado de CYCLE. En caso de que se detectarauna diferencia > 5% se interrumpe la optimizacin y aparece el STATUS_H = 30005.

El FB 58 "TCONT_CP" calcula el desfase de tiempo y procesa las funciones de regulacincon el tiempo de muestreo CYCLE. Asegrese de que CYCLE sea un mltipo entero deCYCLE_P.

Se puede seleccionar un valor CYCLE inferior al periodo PER_TM. Esto resulta convenientecuando, por un lado, se desea obtener un periodo lo ms grande posible para no forzar losactuadores, y por otro, se requiere un tiempo de muestreo corto dado que el proceso deregulacin es rpido.


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Regla emprica para los tiempos de muestreo CYCLE y CYCLE_P

El tiempo de muestreo del regulador no debe exceder el 10 % del tiempo de accin integralcalculado del regulador (TI): CYCLE TI/10

Para garantizar una resolucin del valor manipulado lo suficientemente precisa, debe

cumplirse la siguiente condicin: CYCLE_P PER_TM/50.

Regla emprica para el periodo PER_TM

El periodo no debe sobrepasar el 20 % del tiempo de accin integral calculado del regulador(TI):PER_TM TI/5

Ejempo de los efectos de los parmetros CYCLE_P, CYCLE y PER_TM:

PER_TM = 10 s, CYCLE = 1 s, CYCLE_P = 100 ms.

Cada segundo se calcula un nuevo valor manipulado; cada 100 ms se comparan el valormanipulado y la longitud de impulso o de pausa emitida hasta entonces.

Si se emite un impulso, existen 2 posibilidades:

El valor manipulado calculado es mayor que la longitud de impulso/PER_TMexistente hasta entonces. En tal caso, el impulso se prolonga.

El valor manipulado calculado es menor o igual que la longitud de impulso/PER_TMexistente hasta entonces. En tal caso, no se emiten ms seales de impulso.

Si no se emite ningn impulso, tambin caben 2 posibilidades:

El valor (100 % - valor manipulado calculado) es mayor que la longitud de pausa/PER_TM existente hasta entonces. En tal caso, la pausa se prolonga.

El valor (100 % - valor manipulado calculado) es menor o igual que la longitud depausa/ PER_TM existente hasta entonces. En tal caso, se emite una seal deimpulso.


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Diversas posibilidades de llamada en la regulacin de impulsos (SELECT)

En un proceso de regulacin rpido se requieren bases de tiempo muy pequeas (p. ej.10 ms). Debido al tiempo de ejecucin del programa (CPU sobrecargada), en este caso noresulta conveniente procesar las unidades de regulacin en el mismo OB de alarma cclica

que el clculo de la salida de impulsos. El procesamiento de las funciones de regulacin setraslada entonces al OB 1 o a un OB de alarma cclica ms lento (S7-400).

La siguiente tabla ofrece una visin de conjunto sobre la parametrizacin del parmetro deentrada SELECT:

Aplicacin Llamada del bloque Funcionalidad

Caso predeterminado:Bases de tiempo no muycortas enS7-300 y S7-400

(p. ej. CYCLE_P = 100 ms)

Llamada en el OB de alarmacclica con SELECT = 0

Unidad de regulacin ysalida de impulsos en elmismo OB de alarma cclica

Llamada condicional(QC_ACT = TRUE) en elOB1 con SELECT = 1

Unidad de regulacin en elOB1

Bases de tiempo cortas enS7-300

(p. ej. CYCLE_P = 10 ms)Llamada en el OB de alarmacclica con SELECT = 2

Salida de impulsos en el OBde alarma cclica

Llamada en el OB de alarmacclica lento con SELECT =3

Unidad de regulacin en elOB de alarma cclica lento

Bases de tiempo cortas enS7-400

(p. ej. CYCLE_P = 10 ms)Llamada en el OB de alarmacclica rpido con SELECT =2

Salida de impulsos en el OBde alarma cclica rpido

Nota

Si procesa las funciones del regulador y el generador de impulsos mediante dos llamadasde bloques, deber tener en cuenta lo siguiente:

Hay que asignar un valor al valor real (PV_IN o PV_PER) durante la llamada delgenerador de impulsos. Se puede asignar un valor a todos los dems operandosformales durante la llamada de las funciones de regulacin.

Hay que asignar un valor al parmetro SELECT en cada llamada.

En caso de llamada en el OB1 con SELECT = 1, se realiza la llamada concicional delejemplo "Regulador de impulsos OB 35, OB 1".


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Ejemplos de cifras

Precisinnecesaria G

TI CYCLE =TI/10

PER_TM =TI/5

CYCLE_P =PER_TM*G

Comentario

1 % 100 s 10 s 20 s 0,2 s Llamada a travs deSELECT = 0 con untiempo de ciclo =200 ms

1 % 5 s 0,5 s 1 s 0,01 s Es necesario llamar porseparado la unidad deimpulsos en niveles dealarmas cclicasindividuales.

2.4.4 InicializacinEl FB "TCONT_CP" dispone de una rutina de inicializacin que se ejecuta cuando elparmetro de entrada COM_RST est ajustado a TRUE. El bloque se restablece de nuevo aFALSE tras el procsamiento de la rutina de inicializacin COM_RST.

El integrador se ajusta al valor I_ITLVAL durante la inicializacin. En caso de una llamadaen un nivel de alarmas cclicas, el integrador contina trabajando a partir de este valor.

Todas las dems salidas se ajustan a sus valores iniciales.

Si desea efectuar una inicializacin durante el rearranque completo de la CPU, llame elbloque en el OB100 con COM_RST = TRUE.


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3 Optimizacin del regulador en el FB 58"TCONT_CP"

3.1 Introduccin

La optimizacin del regulador puede utilizarse exclusivamente en los procesos derefrigeracin o bien en los procesos de calefaccin.

Con la optimizacin del regulador en el FB 58 "TCONT_CP" se ajustan automticamente los

parmetros PI/PID del regulador. Existen dos posibilidades de optimizacin: Optimizacin por aproximacin al punto de trabajo con escaln de consigna

Optimizacin en el punto de trabajo por activacin de un bit de inicio

En ambos casos, el proceso se activa mediante un escaln predeterminable del valormanipulado. Tras detectarse un punto de inversin, los parmetros PI/PID del reguladorquedan disponibles y el regulador pasa al modo Automtico y contina la regulacin condichos parmetros.

Es posible optimizar el regulador con ayuda del asistente del entorno de parametrizacin.

Optimizacin de la respuesta indicial

El diseo de regulador se ha concebido con un comportamiento ptimo frente aperturbaciones. Los parmetros "de efecto brusco" resultantes conduciran a rebasestransitorios de entre el 10 % y el 40 % de la amplitud del escaln en caso de escalones deconsigna. Para evitarlo, se atena la accin P mediante el parmetro PFAC_SP en caso deescalones de consigna. Adems, en procesos de temperatura tpicos, las sobreoscilacionesde los escalones de consigna grandes se pueden reducir mediante la predeterminacin devalores manipulados mximos o mnimos temporales controlados (modo Regulacincontrolada).

Medicin de los tiempos de ciclo CYCLE y CYCLE_P

Al principio de la optimizacin se miden el tiempo de muestreo del regulador CYCLE y, encaso de regulacin de impulsos, tambin el tiempo de muestreo del generador de impulsosCYCLE_P. En el caso de que los valores medidos registren una diferencia de ms del 5%con respecto a los valores parametrizados, se interrumpe la optimizacin del regulador yaparece el STATUS_H = 30005.

Almacenamiento de los parmetros del regulador (SAVE_PAR o UNDO_PAR)

Durante una optimizacin del regulador, los parmetros se guardan antes de laoptimizacin. Tras la optimizacin, puede volver a activar los parmetros existentes antesde la optimizacin por medio de UNDO_PAR.


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Optimizacin del regulador en el FB 58 "TCONT_CP"


3.2 Tipos de procesos

Tipos de procesos

Junto a la ganancia del proceso GAIN_P, para un proceso son caractersticos losparmetros representados en la figura: tiempo de retardo TU y tiempo de compensacin TA.

En la siguiente figura se representa la respuesta de salto:

t

TA

Punto de inversin

Respuesta del procesoa un escaln delvalor de consigna

TU

En la siguiente tabla se indican los diversos procesos en los que se puede aplicar elFB 58 "TCONT_CP":

Tipo de proceso I Tipo de proceso II Tipo de proceso III

Proceso de temperaturatpico (caso preferente)

Rango de transicin Proceso de temperatura deorden elevado (muy retardado)

TU/TA < 0.1 TU/TA aprox 0.1 TU/TA> 0.1

Una constante de tiempodominante

Dos constantes detiempo prcticamente delmismo tamao

Varias constantes de tiempo

El FB 58 "TCONT_CP" est concebido para procesos de temperatura tpicos del tipo I. Noobstante, este bloque tambin se puede utilizar para procesos de orden elevado deltipo II o III.


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3.3 mbito de aplicacin

Comportamiento en rgimen transitorio

El proceso debe mostrar un comportamiento en rgimen transitorio asinttico, con retardo yestable.

Tras un salto de la magnitud manipulada, el valor real debe pasar a un estado estacionario.Por tanto, quedan excluidos los procesos que muestran un comportamiento oscilatorioincluso sin regulacin, as como los procesos de regulacin sin compensacin (integradoren el proceso de regulacin).

Linealidad y zona de trabajo

El proceso debe presentar un comportamiento lineal a lo largo de la zona de trabajo. Uncomportamiento no lineal se produce, por ejemplo, si cambia un estado fsico. La

optimizacin se debe efectuar en una parte lineal de la zona de trabajo.

Es decir, tanto para la optimizacin como para el modo Regulacin normal, los efectos nolineales de la zona de trabajo deben ser minsculos. Por otro lado, es posible optimizar denuevo el proceso en caso de un cambio del punto de trabajo cuando la optimizacin se va aefectuar de nuevo en un pequeo entorno del nuevo punto de trabajo y, durante laoptimizacin, no se va a atravesar la no linealidad.

Cuando se conocen determinadas no linealidades estticas (p. ej. caractersticas devlvulas), resulta siempre significativo compensarlas previamente con un levantamientopoligonal para linealizar el comportamiento del proceso.

Influencias perturbadoras en procesos de temperaturaLas influencias perturbadoras, como la transmisin de calor a zonas prximas, no debeninfluir con demasiada intensidad sobre los procesos de temperatura total. Por ejemplo,durante la optimizacin de zonas de un extrusor, todas las zonas deben calentarsesimultneamente.

Por lo que respectaa los ruidos de medicin y a las perturbaciones de baja frecuencia,consulte el captulo3.11, pgina3-12.


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3.4 Ciclo completo de la optimizacin del regulador

Durante la optimizacin se ejecutan fases individuales en el algoritmo del bloque. En elparmetro PHASE se indica en qu fase se encuentra el bloque.

La optimizacin se inicia mediante las siguientes operaciones (consulte el captulo 3.6,pgina3-8):

Con TUN_ON = TRUE se establece la disposicin de optimizacin. El regulador pasa dela fase 0 a la fase 1.

Una vez transcurrido un tiempo de espera en la fase 1, predetermine un escaln deconsigna en el parmetro SP_INT o ajuste TUN_ST = TRUE. El regulador emite unescaln de consigna en TUN_DLMN y comienza a buscar un punto de inversin.

PHASE Descripcin

0 No hay modo Optimizacin; modo Automtico o Manual;

1 Disposicin de optimizacin; comprobar parmetros, esperar activacin,medir los tiempos de muestreo;

2 Optimizacin propiamente dicha: bsqueda de puntos de inversin convalor manipulado constante. Introduccin del tiempo de muestreo en el DBde instancia.

3 (1 ciclo) Clculo de los parmetros del proceso. Alamacenamiento de losparmetros del regulador vlidos antes de la optimizacin.

4 (1 ciclo) Diseo del regulador

5 (1 ciclo) Correccin del regulador a la nueva magnitud manipulada

7 Comprobacin del tipo de proceso

En la figura siguiente se representan las fases de la optimizacin de la temperaturaambiente en el punto de trabajo activada mediante un escaln de consigna:

TUN_DLMN

t

Punto deinversin

PV

FASE = 1

FASE= 2

t

TUN_ON: El bloque se pone a cero

SP

Estado froDel proceso

Estado calientedel proceso

(punto de trabajo)

Temp. LMN

LMN

FASE = 7FASE = 3, 4, 5(un ciclo por fase) FASE = 0FASE= 0


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En la figura siguiente se representan las fases de la optimizacin en el punto de trabajo activadamediante TUN_ST = TRUE:

FASE = 1 FASE= 2

TUN_DLMNLMN

PV

Punto de inversin

FASE = 3, 4, 5

(un ciclo)FASE = 7

Temperatura

Tiempo

Punto de trabajovalor manipulado

Punto de trabajovalor real

TUN_ON

TUN_ST

FASE = 0 FASE = 0

El bloque se pone a cero

Al final de la optimizacin (vase el captulo 3.9,pgina3-11), cuando el bloque vuelve acambiar a la fase 0 y se ajusta TUN_ON = FALSE, se puede averiguar mediante elparmetro STATUS_H si la optimizacin se ha desarrollado sin errores.


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3.5 Preparativos

SIMATIC y regulador

La optimizacin se inicia mediante los parmetros de entrada/salida TUN_ON, TUN_ST oSP_INT. Puede suministrar los parmetros del siguiente modo:

Con el entorno de parametrizacin

Con una unidad de observacin y manejo

Desde el programa de usuario

Configure los parmetros de entrada/salida solamente para un ciclo, ya que elFB 58 "TCONT_CP" pone a cero los parmetros.

!

Advertencia

Pueden producirse daos materiales considerables, lesiones fsicas graves o incluso lamuerte.

Durante una optimizacin, el parmetro MAN_ON no tiene efecto alguno. Por lo tanto, elvalor manipulado o el valor real pueden tomar valores no deseados o extremos.

El valor manipulado se predetermina a travs de la optimizacin. Para interrumpir laoptimizacin, primero hay que ajustar TUN_ON = FALSE. De este modo, MAN_ON vuelvea tener efecto.

Consolidacin de un estado inicial cuasi-estacionario (fase 0)Si la magnitud regulada presentara oscilaciones de baja frecuencia, por ejemplo debido aque los parmetros del regulador estuviesen mal ajustados, habr que controlar el reguladormanualmente antes de iniciar la optimizacin y esperar a que desaparezcan dichasoscilaciones. Como alternativa, tambin se puede conmutar a un regulador PI de efectosuave (ganancia del lazo pequea, tiempo de accin integral largo).

Ahora deber esperar hasta que se alcance el estado estacionario, es decir, hasta que elvalor real y el valor manipulado sean estacionarios. Tambin est permitido un rgimentransitorio asinttico o un desplazamiento lento del valor real (estado cuasi-estacionario,consulte la figura siguiente). La magnitud manipulada debe ser constante u oscilar alrededorde un valor medio constante.

Nota

Evitar modificar la magnitud manupulada justo antes del inicio de la optimizacin. Lamagnitud manipulada tambin se puede modificar de manera involuntaria mediante elestablecimiento de las condiciones de ensayo (p. ej. cerrar una puerta abierta). Si este esel caso, deber esperar como mnimo a que el valor real experimente de nuevo un rgimentransitorio de forma asinttica a un estado estacionario. No obstante, conseguir mejoresparmetros de regulacin si espera a que el proceso de rgimen transitorio finalicecompletamente.


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Establecimiento de la disposicin de optimizacin (fase 0 -> 1)

Puede iniciar la optimizacin desde el modo Manual o desde el modo Automtico.

Ajuste el parmetro TUN_ON = TRUE. De este modo preparar el FB 58 "TCONT_CP" deforma que est listo para realizar la optimizacin (fase 1). El bit TUN_ON slo se puede

activar en estado estacionario o durante un rgimen transitorio aperidico en estadoestacionario.

Si el estado cuasi-estacionario se ha modificado desde la activacin del bit TUN_ON, elnuevo estado cuasi-estacionario se debe sealizar al FB 58 "TCONT_CP" mediante lapuesta a cero y la reactivacin del bit TUN_ON.

En la siguiente figura se ilustra el rgimen transitorio en el estado estacionario:

Tiempo

PV

FASE = 1

Estado cuasi-estacionariotolerable

FASE = 1

Es preferible un

estado estacionario en

rgimen transitorioEstado no estacionario

no permitido

Impulso del valor manipulado

LMN

Valor real

Valor manipulado

En la fase 1 se utiliza el tiempo hasta la aplicacin del cambio del valor manipulado delFB 58 "TCONT_CP" para calcular el ruido del valor real NOISE_PV, la subida inicial PVDT0y el valor medio de la magnitud manipulada (valor manipulado de inicio LMN0).

Nota

Slo debe esperar en la fase 1 con la activacin del proceso hasta que el bloque pueda

calcular el valor medio de la magnitud manipulada y la subida inicial del valor real(normalmente: 1 minuto).


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En la fase 1 se miden tanto el tiempo de muestreo del regulador CYCLE como el tiempo demuestreo del generador de impulsos CYCLE_P y, al principio de la fase 2, se escriben enlos parmetros de entrada/salida correspondientes. En modo Regulacin sin generador deimpulsos, CYCLE_P = CYCLE.

Nota

Si llama el regulador de impulsos con SELECT = 0 1, deber predeterminar la relacindeseada CYCLE/CYCLE_P a travs de los parmetros CYCLE y CYCLE_P antes deactivar TUN_ON.

3.6 Inicio de la optimizacin (fase 1 -> 2)

Optimizacin por aproximacin al punto de trabajo con escaln de consigna

La magnitud manipulada de optimizacin (LMN0 + TUN_DLMN) se activa mediante unamodificacin del valor de consigna (transicin fase 1 -> 2) . No obstante, el valor deconsigna no es efectivo hasta que no se alcanza el punto de inversin (slo entonces seactiva el modo Automtico).

El delta del cambio del valor manipulado (TUN_DLMN) se determina de acuerdo con lamodificacin permitida del valor real bajo la propia responsabilidad del usuario. El signo deTUN_DLMN debe ser acorde con la modificacin intencionada del valor real (hay que teneren cuenta el sentido de actuacin del regulador).

El escaln de consigna y TUN_DLMN deben estar adaptados el uno al otro. Si TUN_DLMN

es demasiado elevado, existe el peligro de que el punto de inversin no se encuentre dentrodel 75 % del escaln de consigna.

No obstante, TUN_DLMN debe ser tan grande como para que el valor real alcance al menosel 22 % del escaln de consigna. De lo contrario, el proceso permanece en modoOptimizacin (fase 2).Solucin: reduzca el valor de consigna durante la bsqueda del punto de inversin.

Nota

En procesos muy reterdados es aconsejable situar el valor de consigna de destinoligeramente ms all del punto de trabajo deseado durante una optimizacin y observarcon precisin los bits de estado y PV (peligro de sobreoscilacin).

Optimizacin slo en el sector lineal:Determinados procesos de regulacin (p. ej. calderas de fusin de cinc o magnesio)recorren un sector no lineal poco antes del punto de trabajo (modificacin del estado fsico).Mediante una seleccin oportuna del escaln de consigna, la optimizacin se puede limitaral sector lineal. Si el valor real ha recorrido el 75 % del escaln de consigna (SP_INT-PV0),finaliza la optimizacin.De forma paralela, hay que reducir TUN_DLMN de tal forma que el punto de inversin seencuentre con seguridad antes de alcanzar el 75 % del escaln de consigna.


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Optimizacin en el punto de trabajo sin escaln de consigna

La magnitud manipulada de optimizacin (LMN0 + TUN_DLMN) se activa mediante laactivacin del bit de inicio TUN_ST (transicin fase 1 -> 2). Si modifica el valor de consigna,el nuevo valor de consigna no ser efectivo hasta que no se alcance el punto de inversin

(slo entonces se activa el modo Automtico).El delta del cambio del valor manipulado (TUN_DLMN) se determina de acuerdo con lamodificacin permitida del valor real bajo la propia responsabilidad del usuario. El signo deTUN_DLMN debe ser acorde con la modificacin intencionada del valor real (hay que teneren cuenta el sentido de actuacin del regulador).

Precaucin

En caso de activacin por medio de TUN_ST, no existe ninguna desactivacin deseguridad al 75 %. La optimizacin concluye cuando se alcanza el punto de inversin. Noobstante, en caso de procesos afectados de ruido, el punto de inversin se puedesobrepasar claramente.

Interceptacin de errores de manejo

Error de manejo ESTADO y medida Comentario

Activacin simultnea de TUN_ON yescaln de consigna o TUN_ST

Transicin a la fase 1, pero sininicio de la optimizacin.

SP_INT = SPalt o

TUN_ST = FALSE

Se anula la modificacin del valor deconsigna. De este modo se evita que elregulador regule sobre el nuevo valorde consigna y abandoneinnecesariamente el punto de trabajoestacionario.

TUN_DLMN efectivo < 5 % (fin de lafase 1)

STATUS_H = 30002

Transicin a la fase 0

TUN_ON = FALSE

SP = SPalt

Interrupcin de la optimizacin.

Se anula la modificacin del escalnde consigna. De este modo se evitaque el regulador regule sobre el nuevovalor de consigna y abandoneinnecesariamente el punto de trabajoestacionario.


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3.7 Bsqueda del punto de inversin (fase 2) y clculo de losparmetros del regulador (fase 3, 4, 5)

En la fase 2 se busca el punto de inversin en caso de valor manipulado constante. El

proceso evita que se detecte el punto de inversin demasiado pronto a travs del ruido dePV:

En el regulador de impulsos, se toma el promedio de PV a travs de N ciclos de impulsos y,a continuacin, se pone a disposicin del regulador. En el regulador se vuelve a sacar lamedia de PV: al principio, esta promediacin est inactiva, es decir, siempre se toma elpromedio a travs de 1 nico ciclo. Siempre que el ruido sobrepase una medida concreta,se duplica la cantidad de ciclos.

Se calculan el periodo y la amplitud del ruido. Slo cuando el gradiente se mantiene duranteel periodo evaluado siempre ms pequeo que la subida mxima, se interrumpe labsqueda del punto de inversin y se abandona la fase 2. No obstante, TU y T_P_INF secalculan en el punto de inversin real.

La optimizacin concluye cuando tambin se cumplen las dos condiciones siguientes:

1. El valor real est ms alejado del punto de inversin que 2*NOISE_PV.

2. El valor real ha sobrepasado el punto de inversin en un 20 %.

Nota

En caso de activacin a travs de un escaln de consigna, la optimizacin concluye, a losumo, cuando el valor real ha recorrido el 75 % del escaln de consigna (SP_INT-PV0)(vase abajo).

A continuacin, se ejecutan las fases 3, 4 y 5 una vez. A continuacin, se comprueba el tipode proceso de la fase 7. Entonces finaliza el modo Optimizacin y el FB 58 "TCONT_CP"se

encuentra de nuevo en la fase 0. El regulador comienza ahora con LMN = LMN0 +0.75*TUN_DLMN en modo Automtico (incluso si antes del inicio de la optimizacin se haregulado en modo Manual).


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3.8 Comprobacin del tipo de procesos (fase 7)

En la fase 7 se comprueba, por tanto, si el tipo de proceso es correcto. Esta comprobacinse realiza en modo Automticocon los parmetros del regulador que se acaban decalcular y finaliza, a lo sumo, 0,35*TA (tiempo de compensacin) tras el punto de inversin.Si el orden de proceso se diferencia considerablemente del valor estimado, vuelven acalcularse los parmetros del regulador y aumenta en 1el STATUS_D, de lo contrario, losparmetros del regulador se mantienen sin cambios.

Nota

Si la fase 7 se interrumpe por medio de TUN_ON=FALSE, se conservan los parmetros delregulador ya calculados.

3.9 Resultado de la optimizacin

La cifra izquierda de STATUS_H indica el estado de la optimizacin (en el anexoA.4,pgina A-22 encontrar una tabla detallada):

STATUS_H Resultado

0 Valor predeterminado, no se ha encontrado ningn parmetro deregulador o ningn parmetro de regulador nuevo.

10000 Se ha encontrado el parmetro de regulacin adecuado.

2xxxx Se ha encontrado un parmetro de regulacin sobre los valoresestimados; compruebe el comportamiento del regulador o consulte elmensaje de diagnstico STATUS_H y repita la optimizacin del

regulador.3xxxx Se ha producido un error de manejo; consulte el mensaje de

diagnstico STATUS_H y repita la optimizacin del regulador.

Los siguientes parmetros de regulacin se actualizan en el FB 58 "TCONT_CP":

Factor para la atenuacin de la accin P PFAC_SP = 0.8

Ganancia del regulador GAIN

Tiempo de accin integral TI

Tiempo de accin derivativa TD

Factor en el diferenciador D_F = 5.0 Zona de regulacin ON/OFF CONZ_ON

Ancho de zona de regulacin CON_ZONE

La zona de regulacin slo se activa si el tipo de proceso (tipos I y II) y el regulador PID sonadecuados (CONZ_ON = TRUE).

En funcin de PID_ON, se regula con un regulador PI o PID. Los parmetros antiguos delregulador se guardan y se pueden volver a activar mediante UNDO_PAR. Adems, seguardan un conjunto de parmetros PI y un conjunto de parmetros PID en las estructurasPI_CON y PID_CON. Por medio de LOAD_PID y la correspondiente activacin de PID_ONtambin se puede cambiar luego entre los parmetros PI o PID optimizados.

En la fase 1 se comprobaron ya los tiempos de muestreo CYCLE y CYCLE_P.


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3.10 Interrupcin de la optimizacin por parte del usuario

Interrupcin anticipada de la optimizacin

En las fases 1, 2 3 se puede cancelar la optimizacin sin que se calculen los parmetrosnuevos restableciendo TUN_ON = FALSE. El regulador se inicia en modo Automtico conLMN = LMN0 + TUN_DLMN. Si el regulador se encontraba en modo Manual antes de laoptimizacin, se emitir el valor manipulado manual antiguo.

Si en las fases 4, 5 7 se cancela la optimizacin con TUN_ON = FALSE, se conservan losparmetros del regulador calculados hasta entonces.

3.11 Imgenes de error y solucin de errores

Punto de inversin no alcanzado (slo en caso de activacin a travs de un escalnde consigna)

La optimizacin concluye, a lo sumo, cuando el valor real ha recorrido el 75 % del escalnde consigna (SP-INT-PV0). Esto se indica en STATUS_H (2xx2x) mediante "Punto deinversin no alcanzado".

Se aplica siempre el valor de consigna ajustado momentneamente. Reduciendo el valor deconsigna se puede finalizar la optimizacin posteriormente de forma anticipada.

En caso de procesos de temperatura tpicos, por norma general es suficiente interrumpir laoptimizacin al 75 % del escaln de consigna para evitar sobreoscilaciones. Se recomiendaun cuidadoespecial, sobre todo en caso de procesos muy retardados (TU/TA > 0.1, tipo de

proceso III). Si el cambio del valor manipulado es demasiado fuerte en comparacin con elescaln de consigna, el valor real puede sobreoscilar con fuerza (hasta el factor 3).

Si, en caso de procesos de orden elevado, el punto de inversin sigue estando lejos trasalcanzar el 75 % del escaln de consigna, se produce una clara sobreoscilacin. Adems,los parmetros de regulacin tienen un efecto demasiado brusco. Atene los parmetros delregulador o intntelo de nuevo.


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En la siguiente figura se representa la sobreoscilacin del valor real en caso de activacindemasiado fuerte (tipo de proceso III):

TUN_DLMN

t

FASE = 1 FASE = 2

t

TUN_ON

Estadoproceso

frodel

Estadoproceso

calientedel

(Punto de trabajo)

LMN

LMN

FASE = 7 FASE = 0

SP

Punto de inversin

SP

LMN

PV

Interrupcin de la optimizacin al 75 %del escaln del valor de consigna

PVque resultarasi no se modifica elLMN

75 % SP

Temp.

FASE= 0

En caso de procesos de temperatura tpicos, una interrupcin justo antes de alcanzar elpunto de inversin es acrtica con respecto a los parmetros del regulador.

Si vuelve a intentarlo de nuevo, reduzca TUN_DLMN o aumente el escaln de consigna.

Principio: el valor manipulado de optimizacin se debe adecuar al escaln de consigna.

Error de estimacin en tiempo de retardo o en orden

El tiempo de retardo (STATUS_H = 2x1xx o 2x3xx) o el orden (STATUS_H = 21xxx o 22xxx)no se han podido registrar correctamente. Se contina trabajando con un valor estimadoque puede conducir a parmetros de regulador inadecuados.

Repita la optimizacin y asegrese de que no se produzca ninguna perturbacin del valorreal.

NotaEl caso especial de un proceso PT1 puro tambin se seala mediante STATUS_H = 2x1xx(TU


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Calidad de las seales de medicin (ruido de medicin, perturbaciones de bajafrecuencia)

El resultado de la optimizacin puede verse perjudicado por ruidos de medicin operturbaciones de baja frecuencia. Tenga en cuenta lo siguiente:

En caso de ruidos de medicin, es preferible seleccionar una frecuencia de muestreoalta que una frecuencia de muestreo baja. Para ello, hay que explorar el valor real almenos dos veces dentro de un periodo de ruidos. En el modo Impulsos resulta muy tilel filtrado del valor medio integrado. Sin embargo, presupone que el valor real PV se vaa transmitir al bloque en un ciclo rpido de impulsos. La cantidad de ruido no debesobrepasar el 5 % de la modificacin de la seal til.

Las perturbaciones de alta frecuencia no se pueden filtrar a travs de un bloque desoftware. Hay que filtrarlas en el detector para evitar el denominado efecto aliasing.En la siguiente figura se ilustra el efecto aliasing con un tiempo de muestreo demasiadoelevado:

t

X

En caso de perturbaciones de baja frecuencia es relativamente fcil garantizar unavelocidad de muestreo lo suficentemente alta. Por otro lado, TCONT_CP debe generaruna seal de medicin uniforme a travs de un gran intervalo del filtrado del valormedio. Un filtrado del valor medio debe abarcar como mnimo dos periodos de ruidos.De forma interna, en el bloque se originan tiempos de muestreo cada vez mayores, detal forma que disminuye la precisin de la optimizacin. Una precisin lo suficientementeelevada se garantiza con al menos 40 periodos de ruido hasta el punto de inversin.Medida viable en la repeticin del intento: aumento de TUN_DLMN.


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Sobreoscilaciones

En las siguientes situaciones se pueden producir sobreoscilaciones:

Situacin Causa Solucin

Final de laoptimizacin

Activacin a travs de unamodificacin demasiado fuertedel valor manipulado encomparacin con el escaln deconsigna (vase arriba).

Regulador PI activado a travsde PID_ON = FALSE.

Aumente el escaln deconsigna o reduzca el salto delvalor manipulado.

Si el proceso admite unregulador PID, inicie laoptimizacin conPID_ON = TRUE.

Optimizacinen fase 7

Se calculan primero los parmetrosde efecto ms suave del regulador(tipo de proceso III), que puedenconducir a una sobreoscilacin en lafase 7.

-

ModoRegulacin

Regulador PI y con PFAC_SP = 1.0para el tipo de proceso I.

Si el proceso admite un reguladorPID, inicie la optimizacin conPID_ON = TRUE.


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3.12 Post-optimizacin manual en modo Regulacin

Para conseguir un comportamiento del valor de consigna sin sobreoscilaciones, puede llevara cabo las medidas descritas a continuacin:

Ajuste de la zona de regulacin

Durante la optimizacin se calcula una zona de regulacin CON_ZONE del FB 58"TCONT_CP" y se activa con el regulador PID y el tipo de proceso adecuado (tipo deproceso I y II): CONZ_ON = TRUE. En el modo Regulacin se puede modificar odesconectar completamente la zona de regulacin (con CONZ_ON = FALSE).

Nota

Si activa la zona de regulacin en procesos de orden elevado (tipo de proceso III), noconseguir ninguna ventaja, ya que la zona de regulacin ser mayor que el rango deregulacin alcanzable con el 100 % de la magnitud manipulada. La activacin de la zona de

regulacin para reguladores PI tampoco representa ninguna ventaja.Antes de activar a mano la zona de regulacin, deber asegurarse de no ajustar un anchode zona de regulacin demasiado pequeo. Si el ancho de la zona de regulacin ajustadoes demasiado pequeo, se producirn oscilaciones durante el curso de la magnitudmanipulada y del valor real.

Atenuacin continua de la respuesta indicial con PFAC_SP

La respuesta indicial se puede atenuar con el parmetro PFAC_SP. Este parmetrodetermina hasta qu punto va a ser efectiva la accin P en caso de escalones de consigna.

PFAC_SP se predetermina a 0.8 a travs de la optimizacin independientemente del tipo deproceso; despus, el usuario puede modificar este valor. Para limitar la sobreoscilacin encaso de escalones de consigna (por lo dems, parmetros de regulador correctos) a un 2 %aprox., son suficientes los siguientes valores para PFAC_SP:

Tipo de proceso I Tipo de proceso II Tipo de proceso III

Proceso de temperaturatpico

Rango detransicin

Proceso de temperatura de ordenelevado

PI 0.8 0.82 0.8

PID 0.6 0.75 0.96

Adapte el factor predeterminado (0.8) especialmente en los siguientes casos:

Tipo de proceso I con PID (0.8 -> 0.6): los escalones de consigna dentro de la zona deregulacin conducen con PFAC_SP = 0.8 a aprox. un 18 % de sobreoscilaciones.

Tipo de proceso III con PID (0.8 -> 0.96): los escalones de consigna conPFAC_SP = 0.8 se atenan con demasiada fuerza. Se desperdicia una cantidadconsiderable de tiempo de regulacin.


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Ejemplo de atenuacin de la respuesta indicial con PFAC_SP

Parmetros del proceso:

GAIN = 6

T1 = 50 s T2 = 5 s;

Parmetros del regulador:

GAIN = 1.45

TI = 19.6 s

La siguiente figura contiene tres intentos con un escaln de consigna de 0 a 60respectivamente:

Consigna

Valor real

Valor manipulado

Zoom

Valor real

Intento PFAC_SP Comentario Sobreoscilaciones

Izquierda 8:18 1.0 Sin accin P en la retroalimentacin;respuesta indicial atenuada

32 %

Medio 8:19 0.8 Accin P hasta un 20 % en la retroalimentacin;respuesta indicial optima

2 %

Derecha 8:20 0.0 Accin P completamente en la retroalimentacin;atenuada con demasiada intensidad, muchotiempo en rgimen transitorio

-


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Atenuacin de los parmetros de regulacin

Si en el lazo de regulacin cerrado se producen oscilaciones o si existen rebasestransitorios, puede desviar la ganancia del regulador GAIN (por ejemplo al 80 % del valororiginal) y ampliar el tiempo de accin integral TI (p. ejemplo al 150 % del valor original). Si

la magnitud manipulada analgica del regulador continuo se transforma en sealesmanipuladas binarias con un generador de impulsos, pueden producirse pequeasoscilaciones permanentes debido al efecto de cuantificacin. Puede eliminarlas aumentandola zona muerta de regulacin DEADB_W.

Modificacin de los parmetros del regulador

Si desea modificar los parmetros del regulador, proceda del siguiente modo:

1. Guarde los parmetros actuales con SAVE_PAR.

2. Modifique los parmetros.

3. Compruebe el comportamiento de la regulacin.

Si los nuevos parmetros resultan ser peores que los antiguos, vuelva a ajustar losparmetros antiguos con UNDO_PAR.


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3.13 Optimizacin paralela de los canales del regulador

Zonas cercanas (gran acoplamiento trmico)

Si dos o ms reguladores regulan la temperatura, p. ej., en una placa (es decir, doscalefacciones y dos valores reales medidos con gran acoplamiento trmico), proceda delsiguiente modo:

1. Asocie las dos salidas QTUN_RUN con el nexo lgico OR.

2. Interconecte las dos entradas TUN_KEEP con la salida del elemento OR.

3. Inicie ambos reguladores predeterminando siumltneamente un escaln de consigna oactivando al mismo tiempo TUN_ST.

En la siguiente figura se ilustra la optimizacin paralela de los canales del regulador:

1

QTUN_RUN

TUN_KEEP

TCONT_CP, DB2_TCONT_CP

QTUN_RUN

TUN_KEEP

TCONT_CP, DB1_TCONT_CP

Ventaja:Los dos reguladores emiten LMN0 + TUN_DLMN hasta que ambos hayan abandonado lafase 2. De este modo se evita que el regulador que finalice primero la optimizacin falsee elresultado de optimizacin del otro regulador a travs de la modificacin de su magnitudmanipulada.

Precaucin

Cuando se alcanza el 75 % del escaln de consigna, se abandona la fase 2 y, por tanto, sepone a cero la salida QTUN_RUN. No obstante, el modo Automtico no comienza hastaque TUN_KEEP tambin sea igual a cero.


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Zonas cercanas (ligero acoplamiento trmico)

Por norma general, se aplica el principio de que se debe optimizar de la misma forma queluego se va a regular. Si en el modo Produccin se gestionan conjuntamente las zonas deforma paralela, de forma que las diferencias de temperatura entre las

cd_2-_manuals-espanol-step 7 - pid temperature control

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