PID mejorado en Studio 5000: Operandos, bits .CTL (.CA) y ajuste

La instrucción PID controla una variable de proceso (caudal, presión, temperatura, nivel) ajustando una salida para que la PV siga al punto de ajuste (SP). Está en ladder y texto estructurado; en bloques de funciones se usa PIDE. Toda su configuración vive en una estructura PID.

Operandos

Operando	Tipo de dato	Descripción
PID	PID (estructura)	Configuración y estado del lazo
Process variable	SINT, INT, DINT, REAL	Valor que quieres controlar
Tieback	SINT, INT, DINT, REAL (opcional)	Salida de una estación manual; 0 si no se usa
Control variable	SINT, INT, DINT, REAL	Valor hacia la válvula o el variador; debe ser REAL si usas banda muerta
PID master loop	PID (opcional)	PID maestro en control en cascada; 0 si no se usa
Inhold bit / value	BOOL / numérico (opcional)	Relectura de una salida analógica 1756 para un reinicio sin saltos

Bits principales de .CTL

Bit de .CTL	Función
.CA (bit 25)	Acción de control: 0 = inversa (E = SP − PV); 1 = directa (E = PV − SP)
.PE (bit 23)	Ecuación: 0 = independiente; 1 = dependiente
.MO (bit 24)	Modo de estación: 0 = automático; 1 = manual
.SWM (bit 26)	Manual por software
.DOE (bit 27)	Derivada sobre 0 = PV o 1 = error
.NDF (bit 22)	Filtro de la derivada
.INI, .SPOR, .OLL, .OLH	Inicializado, SP fuera de rango, CV en mínimo, CV en máximo

Ejemplo paso a paso

1. Crea un tag PID_Nivel de tipo PID y una tarea periódica (por ejemplo cada 100 ms).
2. Agrega la instrucción PID (pestaña Special): PV Nivel_Pct, Tieback 0, CV Valvula_Pct, Master 0.
3. En la configuración: Escala de PV (.MAXI/.MINI), límites de CV (.MAXO/.MINO) y tiempo de actualización (.UPD) igual al período de la tarea.
4. Elige la acción: Una válvula de llenado necesita acción inversa (.CA = 0): Si el nivel baja, la salida sube.
5. Ajusta KP y KI empezando con valores bajos; usa KD solo si el proceso lo necesita.

Renglón en texto (puedes pegarlo en el editor ladder):

PID(PID_Nivel,Nivel_Pct,0,Valvula_Pct,0,0,0);  // texto estructurado

Consejos y errores comunes

• Si el lazo "se escapa" en vez de corregir, casi siempre la acción (.CA) está al revés.
• Ejecuta el PID en una tarea periódica con .UPD igual a su período; en la tarea continua el cálculo integral queda mal.
• En ganancias independientes, KP no tiene unidades, KI está en 1/s y KD en segundos; en dependientes se usan Kc, Ti (min/repetición) y Td (min).

Serie: Instrucciones Logix 5000

• Examinar si cerrado (XIC)
• Examinar si abierto (XIO)
• Activación de salida (OTE)
• Enclavamiento de salida (OTL)
• Desenclavamiento de salida (OTU)
• Instrucciones de comparación en Studio 5000
• Igual a (EQU)
• Mayor que (GRT)
• Mayor o igual que (GEQ)
• Menor que (LES)
• Menor o igual que (LEQ)
• Límite (LIM)
• Instrucciones de alarma (ALMD y ALMA)
• Operación de grupo de alarmas (ASO)
• Máscara igual a (MEQ)
• No igual a (NEQ)
• Valor absoluto (ABS)
• Sumar (ADD)
• Calcular (CPT)
• Dividir (DIV)
• Módulo (MOD)
• Multiplicar (MUL)
• Negar (NEG)
• Raíz cuadrada (SQR/SQRT)
• Restar (SUB)
• Y booleano (BAND)
• O exclusivo booleano (BXOR)
• NO booleano (BNOT)
• O booleano (BOR)
• Búsqueda y comparación de archivos (FSC)
• Aritmética y lógica de archivo (FAL)
• Operadores válidos en expresiones
• Instrucción FOR (FOR)
• PID mejorado (PID)
• Validación de licencia (LV)
• Atributos comunes e indicadores de estado matemático
• Valores inmediatos (constantes)
• Conversiones de datos
• Tipos de datos elementales
• Tipos LINT y valores de punto flotante
• Índice a través de matrices
• Direccionamiento de bit
• Lazo FOR_DO en texto estructurado
• Instrucción MOV

Referencias

• Rockwell Automation. Logix 5000 Controllers General Instructions Reference Manual (Publicación 1756-RM003). literature.rockwellautomation.com
• Rockwell Automation. Studio 5000 Logix Designer: Ayuda en línea, conjunto de instrucciones. rockwellautomation.com
• International Electrotechnical Commission. (2013). IEC 61131-3: Programmable controllers – Part 3: Programming languages (3.ª ed.). IEC.
• Petruzella, F. D. (2017). Programmable Logic Controllers (5.ª ed.). McGraw-Hill Education.

Studio 5000, Logix 5000, ControlLogix, CompactLogix y GuardLogix son marcas de Rockwell Automation. Ilustraciones y simuladores originales de TdeAutomatización.