Controladores de temperatura

¿Qué es un controlador de temperatura?

Los controladores de temperatura garantizan que un proceso alcance la temperatura deseada y se mantenga a esa temperatura. Generalmente, se utilizan para el control en bucle cerrado, en el que el controlador de temperatura recibe una entrada de una sonda de temperatura (termopar, termorresistencia, transmisor de temperatura) y compara esa temperatura real con el valor nominal programado. A continuación, ajusta su señal de salida, según sea necesario, al elemento de control pertinente (calentador eléctrico, circuito de refrigeración, válvula de control de vapor, etc.). Puede ser un simple control ON/OFF (también conocido como control de 2 puntos, binario o bang-bang), que actúa como un termostato, o una salida variable, en la que la señal de salida al proceso oscila entre 0 y 100%.

¿Cómo funciona un controlador de temperatura?

En la regulación ON/OFF, el circuito de calefacción se conecta cuando la temperatura es inferior al valor nominal y se desconecta cuando es superior. También puede haber un circuito de refrigeración, que se enciende por encima del valor nominal y se apaga por debajo. Para el control variable, a menudo se lleva a cabo mediante un controlador PID (controlador de 3 términos). Este controlador utiliza un algoritmo refinado sobre el error (la diferencia entre el valor nominal y el valor medido) que produce una salida diseñada para alcanzar y mantener el valor nominal con el mínimo rebasamiento y mantenerlo lo más estable posible.

¿Qué es un controlador PID?

Los controladores de 3 términos o PID (proporcional-integral-derivativo) pueden utilizarse para un control sólo proporcional (P), PI o PID, en función de los requisitos del proceso. El control proporcional regula la salida en proporción a la desviación del valor nominal. Se define una banda proporcional por debajo y/o por encima del valor nominal. Fuera de esta banda, la potencia de calefacción (por debajo) o refrigeración (por encima) es del 100%. Dentro de la banda, se reduce linealmente hasta el 0% en el valor nominal. Como esto puede provocar una aproximación lenta al valor nominal, el término integral puede ajustar más la potencia en función de la tasa de variación del error (alcanzando el valor nominal más rápidamente). Esto puede provocar un rebasamiento del valor nominal, por lo que el término derivativo estima el error futuro y ajusta la salida antes de que se produzca el rebasamiento. También funciona para eliminar rápidamente cualquier desviación del estado estacionario. Los tres términos (PID) pueden ajustarse individualmente (o incluso autoajustarse) para adaptarse a la naturaleza variada de los distintos procesos.

¿Cuáles son las aplicaciones más comunes de los controladores de temperatura industriales?

Los controlores de temperatura digitales se utilizan ampliamente para visualizar, controlar y supervisar temperaturas. Se utilizan en aplicaciones industriales generales, en la tecnología de plásticos, en la tecnología de ventilación y aire acondicionado, en la ingeniería de procesos y en la construcción de maquinaria. Los reguladores PID se recomiendan para sistemas de control con cambios de carga frecuentes y en los que se requiere un control automático estrecho, por ejemplo, cuando el valor nominal cambia constantemente (por ejemplo, para un perfil de temperatura programado). Las áreas de aplicación comunes para los reguladores de temperatura PID son la construcción de plantas y hornos industriales, la ingeniería de procesos, la maquinaria de plásticos y la tecnología de ventilación y aire acondicionado.