Como profesional de fabricación, el ajuste de PID es probablemente una de sus muchas responsabilidades. También puede ser uno de los aspectos más frustrantes de su trabajo si ajusta los bucles de control manualmente o utilizando software que requiere una condición de estado estacionario. Independientemente de la repetibilidad de su enfoque, el objetivo final probablemente cambia con cada sesión de ajuste, ya que cada controlador PID cumple una función diferente.

Saber cómo ajustar un bucle PID mientras satisface su objetivo de control único es fundamental. Afortunadamente, hay un grupo de estadísticas descriptivas que caracterizan los atributos de rendimiento principales de un controlador y que le ayudan a obtener las sintonizaciones correctas cada vez. A continuación se muestran cuatro (4) KPI que los expertos en control de procesos utilizan con frecuencia para determinar si sus nuevos parámetros de ajuste de PID son adecuados para el trabajo.

Tiempo de asentamiento

Un aspecto del rendimiento del bucle de control que siempre vale la pena considerar es el Tiempo de asentamiento. Esencialmente, el tiempo de asentamiento es una medida del tiempo que necesita un proceso para regresar a su objetivo, o Punto de Referencia, en respuesta a una perturbación. Para algunos PID, es esencial que el bucle se asiente dentro de un período de tiempo fijo, ya que períodos más largos de variabilidad podrían tener un impacto negativo en uno o más procesos. Un tiempo de asentamiento más corto es generalmente bueno, ya que es indicativo de un bucle de control que funciona de manera más eficiente.

Porcentaje de rebasamiento

Otro aspecto que vale la pena considerar al ajustar los controladores PID es el porcentaje de rebasamiento. Este KPI cuantifica el grado en que la Variable de proceso excede el Punto de Ajuste asociado en respuesta a un cambio de Punto de Ajuste. El exceso porcentual puede ser una herramienta de evaluación de rendimiento especialmente importante al ajustar bucles que regulan procesos altamente sensibles. Los profesionales del sector biotecnológico en particular pueden apreciar la necesidad de limitar el exceso de temperatura, ya que los microorganismos responden de manera bastante desfavorable a los cambios significativos de temperatura. Incluso un modesto aumento de la temperatura en un cambio de punto de ajuste puede alterar un proceso de biorreactor y potencialmente matar a los microorganismos.

Recorrido de salida

Para algunos profesionales, una consideración clave al ajustar es minimizar los costos de mantenimiento al minimizar el desgaste de los activos de control comunes, como válvulas y amortiguadores. Para este grupo, el viaje de salida es una métrica que merece atención. El recorrido de salida mide el movimiento de la Salida del Controlador que se corresponde directamente con la cantidad de trabajo realizado por el Elemento de Control Final (FCE) del bucle. Más específicamente, los controladores PID que se ajustan demasiado agresivamente pueden acelerar el tiempo medio hasta el fallo de la válvula. El tiempo de inactividad no planificado que resulta de un fallo puede ser costoso. Conocer la cantidad de Viajes de salida puede ayudar a los profesionales a ajustar los bucles para limitar el desgaste y evitar tiempos de inactividad inesperados.

Estabilidad

La estabilidad, o robustez, es una medida de rendimiento más que muchos profesionales consideran al ajustar los PIDs. Está bien entendido que la inestabilidad lisia el control de un bucle dado. Además, el rendimiento de un bucle inestable puede ir en cascada aguas abajo e impactar negativamente en otros procesos de producción. En su sentido más simple, la robustez es una medida de la capacidad de un bucle de control para acomodar el cambio sin volverse inestable. El cambio puede venir en forma de una materia prima diferente, modificaciones de equipos o incluso variabilidad estacional. Un bucle PID con un alto factor de estabilidad puede acomodar esos cambios y aún así proporcionar un control efectivo. Hay una variedad de cosas a considerar al ajustar los bucles de control PID. Estos atributos de rendimiento diferentes deben tenerse en cuenta y deben alinearse con el objetivo de control único del bucle. Estos cuatro KPI y otros se incluyen en soluciones de software de ajuste seleccionadas, como Loop-Prouner, ya que ayudan a los profesionales a tomar decisiones bien informadas.