CONTROL PID CON CONVERTIDORES DE FRECUENCIA (2)

Para mantener la variable de proceso en el valor deseado se requieren de algunas acciones sobre la frecuencia del convertidor. Ya se mencionó en el post anterior que las acciones de los controladores PID son 3:

• ·         Proporcional
• ·         Integral
• ·         Derivativo

ACCIÓN PROPORCIONAL.

Para evitar cambios bruscos en la presión ante cambios de carga, se puede ajustar al convertidor para que varíe la frecuencia de salida en forma proporcional a la diferencia entre la variable de proceso y el set point. A mayor diferencia mayor frecuencia (en un control directo, en uno inverso será menor frecuencia).

El factor de proporcionalidad se conoce como ganancia proporcional Kp. A diferente ganancia diferente serán la respuesta del convertidor, dado que a igual diferencia de tensión de error entregará una frecuencia de salida mayor o menor. 

Por ejemplo, para un CFW08 de la casa WEG, se obtuvo la siguiente relación entre señal de error, frecuencia de salida y ganancia proporcional:

Los valores del gráfico anterior fueron obtenidos en el banco de bombas PID Braincon, con un CFW08 y los parámetros:

 P133=3Hz, P134=66Hz, P525=50%, P521=P522=0. 

La señal de error usada en el eje x es la diferencia entre P525 (SET POINT) y P040 (PROCES VALUE)

Evidentemente el control tiene un límite, ya que no se puede obtener una frecuencia mayor que las máximas o mínimas permitidas (P133 y 134 del CFW08).

Una ganancia proporcional muy grande hace que el sistema responda muy rápido a un cambio en la presión de la cañería ya que la frecuencia cambia en un valor grande ante la señal de error. A partir de la respuesta del conjunto la señal de proceso empezará a aumentar y el convertidor bajará la frecuencia. Si la ganancia es demasiado elevada puede resultar en un comportamiento inestable. 

OFFSET

Un inconveniente del control proporcional es que siempre queda una señal de error (OFFSET), es decir queda una diferencia entre la variable de proceso y el set point, que se hace más pequeña cuanto mayor sea la ganancia Kp. Si se desea eliminar este error permanente, debe introducirse una corrección manual o automática (de esto se trata la siguiente acción: la acción integral).

En el próximo post se verán algunos ejemplos para clarificar este problema.