14Nivel 5

Control de nivel analógico (introducción a PID)

Una válvula proporcional abre más o menos según cuánto falta para llegar al 60 % de nivel. Es la parte P de un PID, y deja ver su limitación: el error permanente.

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El simulador está pensado para computadores (pantallas de 1024 px o más).

Planta virtual

Vista en reposo. En el simulador la planta se mueve según las salidas de tu programa.

Entradas y salidas

Dirección	Nombre	Descripción
I0.0	CONTROL	Interruptor del control automático
IW0	TRANSMISOR_NIVEL	Transmisor de nivel: 0–27648 = 0–100 % (planta)
QW0	VALVULA	Apertura de la válvula de entrada: 0–27648 = 0–100 %
MD0	NIVEL	Nivel en % (REAL)
MD1	ERROR	Consigna (60 %) menos nivel
MD2	APERTURA	Apertura calculada de la válvula en % (REAL)

Programa

Diagrama de escalera (Ladder, LD)

Peldaño 1 — Escala el transmisor a porcentaje de nivel.
Peldaño 2 — Error = consigna (60 %) − nivel.
Peldaño 3 — Acción proporcional: apertura = Kp × error, con Kp = 8.
Peldaño 4 — Límite superior: como máximo 100 %.
Peldaño 5 — Límite inferior: como mínimo 0 %.
Peldaño 6 — Con el control activo, la apertura va a la válvula (0–100 % → 0–27648).
Peldaño 7 — Con el control apagado, la válvula se cierra.

Texto estructurado (ST)

(* Control de nivel analógico (introducción a PID) — convertido desde Ladder *)

(* Peldaño 1: Escala el transmisor a porcentaje de nivel. *)
NIVEL := (TO_REAL(TRANSMISOR_NIVEL) - TO_REAL(0)) * (TO_REAL(100) - TO_REAL(0)) / (TO_REAL(27648) - TO_REAL(0)) + TO_REAL(0);

(* Peldaño 2: Error = consigna (60 %) − nivel. *)
ERROR := 60.0 - NIVEL;

(* Peldaño 3: Acción proporcional: apertura = Kp × error, con Kp = 8. *)
APERTURA := ERROR * 8.0;

(* Peldaño 4: Límite superior: como máximo 100 %. *)
IF APERTURA > 100.0 THEN APERTURA := 100.0; END_IF;

(* Peldaño 5: Límite inferior: como mínimo 0 %. *)
IF APERTURA < 0.0 THEN APERTURA := 0.0; END_IF;

(* Peldaño 6: Con el control activo, la apertura va a la válvula (0–100 % → 0–27648). *)
IF CONTROL THEN VALVULA := (TO_REAL(APERTURA) - TO_REAL(0)) * (TO_REAL(27648) - TO_REAL(0)) / (TO_REAL(100) - TO_REAL(0)) + TO_REAL(0); END_IF;

(* Peldaño 7: Con el control apagado, la válvula se cierra. *)
IF NOT CONTROL THEN VALVULA := 0; END_IF;

Lista de instrucciones (IL)

(* Control de nivel analógico (introducción a PID) — convertido desde Ladder *)

(* Peldaño 1: Escala el transmisor a porcentaje de nivel. *)
  LD    TRANSMISOR_NIVEL
  TO_REAL
  SUB(  0
    TO_REAL
  )
  MUL(  100
    TO_REAL
    SUB(  0
      TO_REAL
    )
  )
  DIV(  27648
    TO_REAL
    SUB(  0
      TO_REAL
    )
  )
  ADD(  0
    TO_REAL
  )
  ST    NIVEL

(* Peldaño 2: Error = consigna (60 %) − nivel. *)
  LD    60.0
  SUB   NIVEL
  ST    ERROR

(* Peldaño 3: Acción proporcional: apertura = Kp × error, con Kp = 8. *)
  LD    ERROR
  MUL   8.0
  ST    APERTURA

(* Peldaño 4: Límite superior: como máximo 100 %. *)
  LD    APERTURA
  GT    100.0
  JMPCN SKIP_4
  LD    100.0
  ST    APERTURA
SKIP_4:

(* Peldaño 5: Límite inferior: como mínimo 0 %. *)
  LD    APERTURA
  LT    0.0
  JMPCN SKIP_5
  LD    0.0
  ST    APERTURA
SKIP_5:

(* Peldaño 6: Con el control activo, la apertura va a la válvula (0–100 % → 0–27648). *)
  LD    CONTROL
  JMPCN SKIP_6
  LD    APERTURA
  TO_REAL
  SUB(  0
    TO_REAL
  )
  MUL(  27648
    TO_REAL
    SUB(  0
      TO_REAL
    )
  )
  DIV(  100
    TO_REAL
    SUB(  0
      TO_REAL
    )
  )
  ADD(  0
    TO_REAL
  )
  ST    VALVULA
SKIP_6:

(* Peldaño 7: Con el control apagado, la válvula se cierra. *)
  LDN   CONTROL
  JMPCN SKIP_7
  LD    0
  ST    VALVULA
SKIP_7:

Paso a paso

1Pulsa ▶ Ejecutar (F5) y activa CONTROL. Peldaño 1: el nivel se escala a porcentaje. Peldaño 2: ERROR = 60 % − NIVEL.
2Peldaño 3: la apertura es proporcional al error (ganancia Kp = 8). Peldaños 4 y 5: se limita entre 0 y 100 %. Peldaño 6: se escala a la salida analógica QW0.
3Mira el nivel: se estabiliza cerca de 55 %, no en 60 %. Con control solo proporcional, se necesita algo de error para que la válvula quede abierta: es el error permanente. La parte I (integral) de un PID existe para eliminarlo.
4Prueba cambiar la ganancia a 20.0: el error permanente baja, pero la válvula reacciona con más fuerza. Corta el consumo en la planta y observa cómo cambia el punto de equilibrio.

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