Control automático de procesos industriales
Simulación y prácticas interactivas con PC - Control PID
Instrumentación y automatización en la industria
 ControlP RESUMEN  ControlP


Programa didáctico
Simulación y análisis de control automático de procesos
industriales y sistemas controlados.

Prácticas interactivas con PC de Regulación y Control PID.
  Se obtiene la Respuesta temporal y la Respuesta frecuencial   
del proceso o sistema.

Se podrán efectuar ensayos prácticos de simulación interactiva que 
en una planta real no serían viables o no estarían permitidos.


Es gratuito - Freeware


¡Nunca se precisa efectuar ningún tipo de programación ni de diseño gráfico!

Se simulan procesos en realimentación simple Control realimentación simple, en control en cascada Control en cascada y en control en adelanto (feedforward) Control en adelanto.
Para cada uno de estos procesos el programa facilita el Diagrama de bloques de un sistema preconfigurado y totalmente operativo. Preparado para que el usuario defina, simule y ensaye su propio proceso o sistema controlado.
El programa es muy amigable e intuitivo y de manejo muy sencillo. No se precisa aprendizaje. Los menús son muy explícitos y fáciles de usar. Con ayuda contextual.
Características / Prestaciones


Respuesta temporal

El usuario configura la instrumentación y los componentes de un proceso o sistema controlado, sobre los diagramas de bloques preconfigurados que se facilitan, y el programa muestra la Respuesta temporal. Respuesta temporal simple Respuesta temporal adelanto

Respuesta frecuencial

También se obtiene la Respuesta frecuencial, tanto en lazo abierto como en lazo cerrado (diagramas Real, de Bode Diagrama Bode, de Nyquist Diagrama Nyquist y de Black Diagrama Black, en modo individual o agrupados en una sola pantalla Todos). Pico resonancia

Configuración o diseño de un sistema

El usuario puede componer, configurar o modificar el sistema, de manera muy sencilla en dos simples pasos, mediante los cuadros de diálogo desplegables del diagrama de bloques:
    1)  Asignar a cada bloque un tipo de componente Info
Por ejemplo:
Controladores: P / P+I / P+D / P+I+D / I.
Válvula: lineal / isoporcentual / retardo de 1er.|2do. orden.
Procesos: ganancia / retardo de 1er.|2do. orden / integrador / tiempo muerto.
Transmisores: lineal / cuadrático / retardo de 1er.|2do. orden / tiempo muerto.
Perturbaciones: ganancia / retardo de 1er.|2do. orden / tiempo muerto.
Compensación: lineal / derivativo / anticipativo / adelanto-retardo / controlador P+D.
[Ejemplo]
    2)  Definir el valor de sus parámetros Info
Por ejemplo:
ganancia G –banda proporcional BP–, tiempo integral Ti –rpm–, tiempo derivativo Td,
tiempo de integración, ganancia K de los componentes, "rangeability" de la válvula,
constante de tiempo, factor de amortiguación, tiempo muerto, tiempo de espera,
cambio del punto de consigna, cambio de carga en el proceso, valor de base (decalaje,
bias, offset), valor de referencia, tiempo de adelanto, elevac./supres. de cero, etc.
[Ejemplo]

Estudio de la Respuesta temporal

ControlP permite el estudio de la respuesta del sistema frente a perturbaciones, ya sean debidas a cambios en el punto de consigna (set point), cambios de carga en el proceso o cambios introducidos en los parámetros de los componentes del sistema. Relación de componentes

Los cambios en las perturbaciones (punto de consigna y cambios de carga en el proceso) pueden generarse en escalón de cualquier magnitud o bien de acuerdo con un patrón de rampas programables Rampas definidas por tramos por el usuario.

En la sintonización de los controladores pueden ajustarse sus parámetros Info
Por ejemplo, parámetros de un controlador PID:
ganancia G –banda proporcional, BP–,
tiempo integral Ti –repeticiones por minuto, rpm–,
tiempo derivativo Td,
consigna anterior Ca y consigna actual C.
Controlador y observar los efectos producidos en el comportamiento y en la estabilidad del sistema Info
Por ejemplo:
decaimiento de las oscilaciones y su periodo (frecuencia),
tiempo de establecimiento,
rebasamientos (sobreimpulsos o picos), etc.
Estabilidad Estabilidad, con el fin de tratar de optimizar la Respuesta temporal.
Para ello, el análisis de la Respuesta frecuencial suele ser de gran ayuda Info
Por ejemplo, para los siguientes cálculos:
Frecuencias crítica y de cruce de ganancia en lazo cerrado.
Frecuencia de pico de resonancia en lazo abierto.
Márgenes de ganancia y de fase.
.

Estudio de la Respuesta frecuencial

Permite la búsqueda automática de las frecuencias crítica Búsqueda frecuencias , de cruce de ganancia y de pico de resonancia Búsqueda picos , facilitando así el cálculo de los márgenes de ganancia y de fase. Asimismo, permite hallar los valores del módulo, ganancia y ángulo de fase para una frecuencia cualquiera definida por el susuario. En todos los casos, efectúa la correspondiente marca de situación de la frecuencia sobre el gráfico, con indicación de los valores numéricos Info
Esto es:
frecuencia, módulo, ganancia y ángulo de fase,
en distintos tipos de unidades.
que le corresponden Valores.


Y viceversa, puede hallarse la frecuencia correspondiente a cualquier valor de módulo Búsqueda , ganancia o ángulo de fase Búsqueda , clicando sobre el punto de interés en cualquiera de los diagramas de respuesta frecuencial, mostrándose también la correspondiente marca y sus valores numéricos.

Entorno de trabajo

Pueden modificarse los parámetros del entorno de trabajo, tales como: la duración de la Respuesta temporal (en tiempo simulado Info
La duración en tiempo real (de usuario) de la ejecución de las respuestas
(temporales y frecuenciales), suele ser del orden de 1 segundo o menor.
);el punto de consigna; la amplitud, la forma, el punto de entrada y el momento de aparición de las perturbaciones; la frecuencia de muestreo (FM) Muestreo ; los márgenes de las escalas de módulo, ganancia y ángulo de fase; el tipo de unidades y los límites de las escalas de frecuencia (inicial y final) Límites ; la ejecución de la Respuesta temporal en modo de presentación inmediata o avanzando manualmente en modo paso a paso Info
Con indicación numérica de los valores instantáneos y/o finales de las variables.
Por ejemplo:
• Consignas (set point)  • Medida  • Desviación (Señal de error)  • Salida controlador
• Posición de la válvula  • Variable controlada (Proceso)  • Medida de compensación
• Señal de compensación  • Señal de control compensada.
Paso a paso ; el modo de la Respuesta frecuencial en lazo abierto o en lazo cerrado; el tipo de diagramas; la configuración de las rampas programables Rampas ; etc. Relación de componentes

La configuración actual o vigente de un sistema puede ser guardada Guardar/Recuperar en disco para su posterior recuperación.

Pueden imprimirse los gráficos obtenidos en pantalla (en colores) Imprimir junto con un listado de los datos de configuración del sistema (componentes y sus parámetros).

Componentes o elementos básicos

El programa también simula y permite el estudio de los componentes o elementos básicos que forman los bloques de un proceso o sistema controlado. Info
Componentes básicos:
• Ganancia  • Retardo de primer orden  • Retardo de segundo orden  • Tiempo muerto
• Adelanto-retardo (lead-lag)  • Anticipativo  • Derivativo  • Controladores PID.



De cada componente se obtiene la Respuesta temporal frente a señales de entrada en forma de impulso, escalón o rampa (de magnitud y duración ajustables) Constantes CB, así como la Respuesta frecuencial (diagramas Real, de Bode, de Nyquist y de Black).



Se recomienda efectuar la lectura de la página principal,
la cual contiene información más detallada que la de este resumen,
así como la descarga del programa de simulación (es gratuito).
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