CONTROL PROPORCIONAL + INTEGRAL + DERIVATIVO

CONTROL PROPORCIONAL + INTEGRAL + DERIVATIVO

APLICADO A LA REGULACIÓN DE TEMPERATURA EN PROCESO.

Cabrera Vega Martha Patricia, Caudana Campos Arlett Michel, Fuentes Hernandez Karla Stephany, Villegas Marin Victor Santiago.

Resumen— El algoritmo PID es uno de los más utilizados en la industria con procesos que requieren mantener una variable regulada, por lo general estos sistemas son sometidos a cambio bruscos ya sean ambientales o provocados por el requerimiento de un sistema, para estabilizar estas variables es indispensable el monitoreo constante y la información necesaria que caracterice el proceso para suministrar al sistema el grado de corrección óptimo para la regulación de la variable. En este trabajo se implementa un Control Proporcional integral como prioridad para regulación de la temperatura de una variable y un Control Proporcional Integral y Derivativo como segunda alternativa de regulación que será elegida de acuerdo a los requerimientos que estime conveniente el usuario. Este diseño se implementó desarrollando un PID Digital usando microcontrolador como prestante de monitoreo y controlador de la variable.

Palabras claves: PID, Comunicación Inalámbrica, Visualización, Control, proceso.

Abstract— The algorithm PID is one of them more used in it industry with processes that require keep a variable regulated, usually these systems are subject to change sudden already are environmental or caused by the requirement of a system, for stabilize these variable is indispensable the monitoring constant and the information required that characterized the process for supply to the system the grade of correction optimal for the regulation of the variable. In this work is implements a Control proportional integral as priority for regulation of the temperature of a variable and a Control Proportional Integral and derivative as a second alternative regulation to be chosen according to the requirements that convenient user. This design is implemented to develop a PID Digital using microcontroller as outstanding of monitoring and controller of the variable.

Keywords: PID, Wireless communication, display, control, process.

I. INTRODUCCIÓN

El control de temperatura existe en cada campo de la vida  social.  Usualmente  las  características  de  no linealidad, la inercia térmica en ciertos cuerpos, alto tiempo  de  respuesta  y  la  variancia  en  el  tiempo dificulta obtener un control satisfactorio del sistema si  solo  utilizáramos  un  sistema  on/off.  Para  darle solución a este problema usaremos el algoritmo  de Control PID, el cual es utilizado en más del 95% de los procesos industriales en lazo cerrado[1], debido a que permite eliminar el error tomando en cuenta la característica  del  sistema  a  controlar,  tales características antes mencionadas son muy frecuentes en los sistemas industriales.  

En este artículo se tiene como fin mostrar al lector el diseño practico de un controlador digital utilizando microcontroladores PIC, este se aplicara al control de la  temperatura  de  agua  contenida  en  una  olla  de presión  donde  el  calentador  es  una  resistencia  eléctrica,  tomando  en  cuenta  rangos  mayores  a temperatura ambiente y menores de 100ºC, para tal fin es necesario el modelo de la planta por lo tanto se aplicara  el  primer  método  de  sintonización  de Ziegler-Nichols  denominado  Curva de  reacción en lazo abierto, este método experimental nos permite encontrar  los  parámetros  aproximados  que caracterizan la planta a controlar.  

II. OBJETIVOS.

II.I. Objetivo General.

II.II. Objetivos Específicos.

IV. ELEMENTOS DEL DISEÑO

1. Microcontrolador

Se  usara en  este diseño  un  microcontrolador de  la familia     microchip el  PIC16F1459  SMD ya  que  el algoritmo de control PID Digital requiere de muchas prestaciones ya sea RAM o ROM combinado con las demás  rutinas  en  el  programa  del  PIC  ambas memorias que posee tiene las prestaciones necesarias que  nos  permitirán  modelar  comportamiento  del sistema, además que nos ofrece puertos destinados al protocolo  USART  para  el  envio  del  dato  de temperatura y recepción del dato de setpoint, puertos de entradas analógicos para la lectura de la variable de proceso,       puertos de salida PWM para el envio de la señal  de control y  puertos de  entradas y salidas lógicas que serán utilizados para mostrar las variables del  proceso  en  una  pantalla  LCD,  todos  estas funcionalidades requieren de 16 puertos dejando libre 4 puertos los cuales pueden ser utilizados en cualquier funcionalidad  extra  del  diseño  por  lo  tanto  este microcontrolador se ajusta bien al diseño.  

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