La imagen de arriba muestra el cuerpo de una POU que realiza un lazo de control estándar. El usuario determina la entrada de control (por ejemplo, la temperatura deseada en una habitación a 22°C). Después de la conversión A/D, se introduce el valor de preselección (SP) como un valor de entrada de la instrucción del procesamiento PID. El valor de proceso medido (PV) (por ejemplo, la temperatura actual en la habitación) se capta normalmente a través de un sensor y se lleva como valor de entrada al procesador PID F355_PID calcula la tolerancia estándar e (error), a partir del valor de preselección y del valor de proceso (e = SP - PV). A partir de los parámetros dados (ganancia proporcional Kp, tiempo de integración Ti, ...) se calcula el nuevo valor de salida (valor manipulado MV) en incrementos establecidos por el periodo de muestreo Ts. Este resultado se lleva al conversor D/A y se aplica al actuador (por ejemplo, un ventilador que regula la temperatura de la habitación). La sección analógica representa el actuador del sistema, por ejemplo, la regulación de temperatura de una habitación.
Parte proporcional (P)
Una parte proporcional genera una salida proporcional al valor de error. La ganancia proporcional Kp determina cuánto incrementa o decrementa el valor manipulado. La parte proporcional puede consistir en un simple resistor eléctrico o en un amplificador lineal.
La parte P muestra un overshot máximo relativamente grande, tiempo setting largo y una tolerancia estándar constante.
Parte integral (I)
La parte integral indica la velocidad con la que se repite la acción proporcional. El tiempo de intración evalúa, por tanto, "la cantidad" de salida MVi. La parte integral puede ser, por ejemplo, la escala de un tanque que se va llenando con un cierto líquido. Puesto que la parte integral tiene un mayor tiempo de reacción, el valor máximo de overshot es mayor que para la componente P, pero no tiene un valor de error constante restante.
Por ejemplo:
Entrada e y salida MVi generada.
Parte derivativa (D)
La parte derivativa proporciona una salida que se corresponde con el tiempo de derivación del valor de error. El tiempo derivativo se corresponde con la ponderación de la entrada derivativa. Un componente derivativo puede ser, por ejemplo, un circuito de descarga RC (condensador y resistencia conectados en serie).
Por ejemplo:
Entrada e y salida MVd generada.
Controlador PID
Un controlador PID es una combinación de una componente P, una componente I y una componente D. Cuando se ajustan los parámetros Kp, Ti y Td con un valor óptimo, un controlador PID puede realizar el control de forma rápida y mantener de forma permanente el valor de preselección a la salida.
Las ecuaciones que permiten calcular la salida MV se aplican bajo las siguientes condiciones:
En general: el valor de salida en el periodo n se calcula a partir del valor anterior (n-1) y el cambio en el valor dentro de este periodo.
Control PI-D inverso = 16#X000
Control PI-D directo = 16#X001
Control I-PD inverso = 16#X002
Control I-PD directo = 16#X003
