Los controladores de flujo y presión de Alicat utilizan algoritmos de control de lazo cerrado para lograr su mayor grado de estabilidad de control. Los algoritmos son una relación matemática que dicta la respuesta de la válvula a las condiciones de flujo o presión. Evalúa la diferencia entre el punto de ajuste y el valor del proceso, ya sea flujo másico, flujo volumétrico o presión, como un error. El grado de error determina el tipo de entrada a enviar a la válvula, alcanzando el valor correcto en el menor tiempo posible. El tiempo empleado para minimizar el error y, por lo tanto, la respuesta de control del controlador, depende del tipo de lazo que se utilice (PD o PD2I) y de los valores de P, D e I que se utilicen.

Cuando usted ordena su controlador, nosotros fijamos los valores Proporcionales y Derivados tratando de replicar los parámetros de aplicación (condiciones de proceso) lo mejor posible antes de que se lo enviemos. Esta personalización a su sistema es una de las razones por las que nuestros controladores son rápidos.

Sin preocupaciones

Si las condiciones del proceso cambian, la respuesta de la válvula puede cambiar drásticamente dependiendo de cuánto se desvíe de las condiciones en las que se ajustó la válvula. Usted no necesita preocuparse por la respuesta errática de su controlador si las condiciones cambian, ya que la sintonización de PID se puede hacer en campo para obtener un mejor control en las nuevas condiciones del proceso. Puede cambiar los términos PID a través de los botones del panel de visualización o a través de comandos electrónicos mediante comunicaciones digitales o analógicas.

Obtendrá un rendimiento óptimo de su controlador cuando seleccione los valores correctos para los tres parámetros (dos en el caso de controladores de una sola válvula). El término ‘P’ abre la válvula para alcanzar el punto de ajuste, el término ‘D’ aplica una influencia de amortiguación para eliminar el rebasamiento y la función ‘I’ ayuda al sistema a asentarse al punto de ajuste.

Un  blog anterior (Logrando un control sensible y estable de válvulas con ajuste de PID) describe los términos P, D, I.

Brevemente:

1. Proporcional (P): El término P aplica potencia a la válvula mientras trata de disminuir el error entre el punto de ajuste y la posición del valor del proceso para alcanzar el punto de ajuste.
2. Derivativo (D): Piense en esto como un término amortiguador que trata de reducir la tasa de cambio. Cuanto mayor sea el término D, mayor será la influencia de la amortiguación en el accionamiento de la válvula.
3. Integral (I): Integral en cálculo es el área bajo la curva, determina la salida de la válvula en función de la suma de todos los errores. El término I toma en cuenta lecturas previas para reducir el error y corregir el valor del proceso al punto de ajuste.

Oscilación alrededor del punto de ajuste

Si su controlador muestra señales de oscilaciones en torno al punto de ajuste, o es inestable en su respuesta de control, es una señal de que el término P es demasiado grande. Cuanto mayor es el valor de P, mayor es el rango de oscilación. Para deshacerse de la oscilación (ajustar el controlador al punto de ajuste), usted necesitaría disminuir el término P.

Digamos que tiene un controlador de 10 SLPM configurado a 10 SLPM para Hidrógeno. El controlador oscila entre 8 y 12 SLPM. El hidrógeno es un gas de baja viscosidad y muy ligero comparado con el aire. Siendo este el caso, la válvula, que está ajustada con aire, debe ser reajustada. Por lo tanto, comenzando con el valor de P de fábrica (por ejemplo, puede ser 1000), pruebe con decrementos del 10% y continúe bajando hasta que vea que el controlador se asienta en el punto de ajuste lo más rápido posible. Por lo general, sólo tocamos los términos D después de haber alterado el término P, por lo que si todavía tiene pequeñas oscilaciones, puede aumentar el valor de D con un incremento de 5-10%. Esto debería ayudar al controlador a ser más estable.

Punto de ajuste retardado

exceso de P (púrpura) produce oscilación. El valor bajo de P (rojo) sube lentamente hasta el punto de ajuste. Óptimo (verde) se asienta rápidamente

Una segunda situación es cuando el controlador tarda demasiado tiempo en llegar al punto de ajuste o nunca alcanza el punto de ajuste, pero se ajusta a una tasa de flujo o presión por debajo del valor del punto de ajuste. Esto implica un valor de P demasiado pequeño o una influencia de amortiguación demasiado grande. Usando la analogía de un auto, imagine que quiere llegar a 70 millas por hora. pero cuando empiezas a aumentar la velocidad, alguien frena, lo que disminuye la aceleración del coche. Es posible que el automóvil nunca alcance las 70 millas por hora si la desaceleración es mayor que la aceleración, y que el automóvil se asiente a una velocidad de 60 millas por hora cuando la aceleración = deceleración, o las fuerzas opuestas sean iguales.

En este caso, intente aumentar el valor de P en incrementos de 10-15% hasta que vea que el controlador se acerca al punto de ajuste. El siguiente paso sería disminuir el valor de D para ayudar al controlador a llegar al punto de ajuste en un tiempo más rápido. Si empieza a ver algunas oscilaciones, significa que el valor de D ha sido ajustado demasiado bajo.

El ajuste del lazo de control se trata de obtener una buena idea de cómo responde el controlador a los cambios en los términos P y D. La viscosidad del gas, la presión de entrada y la contrapresión pueden influir en gran medida en la respuesta de la válvula. Afinar la válvula es un arte más que una ciencia y cuanto más familiarizado esté con su controlador, mejor podrá ajustarlo.

Alicat promete soporte al cliente de por vida a través del teléfono, así que si se siente más cómodo con nosotros ayudándolo con el ajuste, llámenos al 520-290-6060 y estaremos encantados de ayudarle.

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