Control de procesos

1. INTRODUCCION
AL CONTROL DE PROCESOS
MANUAL DE OPERACIONES
6/96 IMN707SP

2. INDICE DE MATERIAS
Indice de Materias iIMN707SP
Seccin 1
Control de Procesos 1-1.
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Safety Notice 1-1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modo de Control de Procesos 1-1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
¿Qu‡ es el ªControl de Procesosº? 1-1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
¿Qu‡ es el Control ªPIDº? 1-2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Definicin del Control de Bucle Abierto 1-3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Definicin del Punto de Ajuste del Proceso (Entrada) 1-8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Definicin de la Retroalimentacin del Proceso (Entrada) 1-8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Definicin del Error del Proceso (Salida) 1-8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Definicin de ªPº (Ganancia Proporcional) 1-9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Definicin de ªIº (Ganancia Integral) 1-10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Definicin de ªDº (Ganancia Diferencial) 1-12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Definicin de ªPIDº (Proporcional, Integral, Derivativo) 1-13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Consideraciones sobre la Aplicacin 1-14. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Seccin 2
Instalacion y Seleccion De Entradas 2-1.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Seleccin de Entradas 2-1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Instalacin 2-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Salidas de Monitoreo Analgicas Espec‹ficas al Modo de Procesos 2-2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Lista de Verificacin Previa a la Operacin 2-4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Seccin 3
Par€metros del Modo de Procesos 3-1.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Seccin 4
Sintonizacin Manual 4-1.
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Sintonizacion Manual Con Un Multimetro 4-1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sintonizacin Manual Inicial de los Sistemas en General 4-1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sintonizacion Manual Con Un Osciloscopio 4-2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ganancias del Controlador de Procesos 4-2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Seccin 5
Diagnstico de Fallas 5-1.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Section 1
General Information
ii Indice de Materias IMN707SP
Ap‡ndice A
Ejemplos de Aplicaciones A-1.
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EJEMPLO DE APLICACION #1 Sistema de Bomba de Agua con Presin Constante A-1. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cableado de Control en el Ejemplo de la Bomba A-2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Puesta en Marcha en el Ejemplo de la Bomba A-3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
EJEMPLO DE APLICACION #2: Operacin Rotativa de Corte de Material con
Ajuste Fino (Local) de Velocidad A-6.
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Cableado de Conexin en el Ejemplo del Ajuste Fino de Velocidad A-7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Puesta en Marcha en el Ejemplo del Ajuste Fino de Velocidad A-8. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
EJEMPLO DE APLICACION #3: Control de Zona de la Tensin Usando Retroalimentacin de
C‡lula de Carga A-11.
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Cableado para el Ejemplo del Control de Zona de la Tensin A-12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Puesta en Marcha en el Ejemplo del Control de Zona de la Tensin A-13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
EJEMPLO DE APLICACION #4: Control de Zona de la Tensin Usando Ajuste Fino (Local) de Velocidad A-16
Cableado del Control de Zona de la Tensin Usando Ajuste Fino de Velocidad A-17.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Puesta en Marcha en el Control de Zona de la Tensin Usando Ajuste Fino de Velocidad A-18. . . . . . . . . . .
EJEMPLO DE APLICACION #5: Sistema de Compartimiento de Par para Cargas con Eje Com–n A-22. . . . . . .
Cableado de Control en el Sistema de Compartimiento de Par para Cargas con Eje Com–n A-23. . . . . . . .
Puesta en Marcha del Sistema de Compartimiento de Par para Cargas con Eje Com–n A-24. . . . . . . . . . . .
Notas sobre el Sistema de Compartimiento de Par para Cargas con Eje Com–n A-27. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
EJEMPLO DE APLICACION #6 Avance con Fuerza Constante para Aserradero A-28. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cableado en el Ejemplo del Avance con Fuerza Constante para Aserradero A-29. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Puesta en Marcha en el Ejemplo sobre Avance con Fuerza Constante para Aserradero A-30. . . . . . . . . . . .
Ap‡ndice B
Diagrama de Bloques Detallado del Sistema de Control B-1.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Descripcin Detallada del Control PI B-2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ap‡ndice C
Listado de Par€metros C-1.
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4. Seccin 1
Control de Procesos
Control de Procesos 1-1IMN707SP
Safety Notice Este equipo maneja voltajes que pueden llegar a los 800 voltios, y partes
rotativas de motores. el alto voltaje y las partes mviles pueden causar
lesiones serias o mortales. El arranque o el diagnostico de fallas de este
equipo deber€n ser hechos –nicamente por personal calificado y
debidamente familiarizado con este manual y con las m€quinas
impulsadas por el equipo.
Modo de Control de Procesos
Esta publicacin de informacin t‡cnica describe el uso, la programacin y las
funciones del Modo de Control de Procesos. En el Ap‡ndice A se ofrecen varios
ejemplos, con explicacin detallada.
El Modo de Control de Procesos es un sistema de control de bucle cerrado auxiliar
incorporado en el software est€ndar. El Modo de Control de Procesos est€ disponible
actualmente en el software de n–mero S15±4.02 o mayor del Control Inversor Serie 15H,
en el software No. S18±2.18 o mayor del Control Vectorial Serie 18H, en el software No.
S20±1.18 o mayor del Control CC Digital Serie 20H, y en el software No. S23±1.03 o
mayor del Control CA Sin Escobillas Serie 23H.
La primera parte de este manual t‡cnico define los t‡rminos y conceptos usados en el
Modo de Control de Procesos. Ser€ necesario leer y entender bien los mismos antes de
tratar de usar este software.
¿Qu‡ es el ªControl de Procesosº?
El control de procesos es un m‡todo por el cual un ªProcesoº de fabricacin puede ser
controlado en forma continua y autom€tica, con resultados regulares y coherentes. El
control de procesos define el sistema general, sus componentes, y sus respectivas
capacidades. El Control de Procesos puede tener diversos nombres, como los
siguientes:
Control de lotes (ªbatchº) continuos
Control de bucle cerrado
Control de bomba
Control de nivel
Control t‡rmico de zona
Control autom€tico
El Control de Procesos ofrece las siguientes ventajas:
La capacidad de fabricar un producto con exactitud repetible.
El uso m€s eficaz y eficiente de las instalaciones de la planta.
Permite al operador dedicarse a un trabajo m€s productivo y que requiera
mayor destreza.
Se reducen las tareas aburridas y se evita que haya trabajadores expuestos
a operaciones peligrosas.
Mayor productividad, menor desperdicio.
Los Controles Baldor con PID incorporado ofrecen las siguientes ventajas:
No se requiere interconexin con ªCajas negrasº externas.
Bajo costo.
Preparacin simple para proceso(s) b€sico(s).
Asistencia de la f€brica.

5. Section 1
General Information
1-2 Control de Procesos IMN707SP
¿Qu‡ es el Control ªPIDº?
El control ªPIDº (o Proporcional, Integral, Derivativo) es el m‡todo espec‹fico con el que
se implementa el ªControl de Procesosº. El control ªPIDº ofrece al usuario la capacidad
de programar una determinada operacin de modo que se realice en forma regular y
coherente. Un sistema de control que haya sido correctamente preparado har€ ello
independientemente de casi todas las influencias (perturbaciones) externas. El control
PID tiene como fin espec‹fico, en efecto, mantener la regularidad del proceso y
compensar las perturbaciones externas.
Las aplicaciones del control ªPIDº son numerosas y variadas, desde el horneado de
galletas, el control de temperatura del acero derretido y el bombeo de muchos miles de
litros de agua por minuto, hasta el control ambiental, y muchas m€s.
Antes se vend‹an ªControladores de bucle –nico tipo PIDº como unidades independientes
para ser interconectadas con los controles. Hoy en d‹a, Baldor ofrece muchos de sus
productos de control con capacidad de control de procesos incorporada, sin costo extra
para el cliente. Ver la Figura 1-1.
Figura 1-1
Pot. de 5k ±
Punto de
Ajuste del
Proceso
Sistema de Control de Procesos de
Otro Fabricante
Usando el Software de Modo de
Procesos de Baldor
Controlador de
Procesos de Otro
Fabricante
Punto de
Ajuste del
Proceso
Retroali-
mentacin
del Proceso
ADJUSTabla SPEED DRIVE
Mando de
Velocidad
MotorBomba
Transductor de Presin,
0±10V
Pot. de 5k ±
Punto de
Ajuste del
Proceso
ADJUSTabla SPEED DRIVE
Punto de Ajuste del
Proceso
MotorBomba
Transductor
de Presin,
0±10V
Retroali-
mentacin
del Proceso

6. Section 1
General Information
Control de Procesos 1-3IMN707SP
Definicin del Control de Bucle Abierto
Un sistema de control que no detecta su propia salida y que no hace correcciones en el
proceso se denomina sistema de control de (en) bucle abierto. No hay retroalimentacin
al sistema de control que le permita a ‡ste regular el proceso.
Ejemplo pr€ctico del Control de Bucle Abierto
Una unidad que consiste en un control Inversor y un motor cuya velocidad est€
controlada –nicamente por un potencimetro de velocidad es un ejemplo del control de
bucle abierto. Al no contar con retroalimentacin, el Inversor no puede saber
exactamente la rapidez a la que est€ girando el eje del motor
. Ver la Figura 1-2.
Figura 1-2
Regulacin con
Potencimetro
del Punto de
Ajuste
ADJUSTabla SPEED DRIVE
Fuente del
Punto de Ajuste
J1±1, 2, 3
Motor
Salida del
Motor

7. Section 1
General Information
1-4 Control de Procesos IMN707SP
Ejemplo pr€ctico del Control de Bucle Cerrado
Un control vectorial est€ haciendo funcionar un ventilador cuyo punto de ajuste (ªpunto
fijadoº, ªde consignaº o ªde referenciaº) est€ controlado por un potencimetro.
Asimismo, se cuenta con retroalimentacin del transductor de presin, lo que permite al
control vectorial regular exactamente la presin est€tica en el pleno (plenum) de aire
fresco del sistema de ventilacin. El control vectorial compara la retroalimentacin del
transductor de presin (retroalimentacin del Proceso) con el potencimetro (Punto de
ajuste). Si se genera un error como resultado de esta comparacin, el control va a
aumentar o a disminuir la velocidad para tratar de reducir el error del proceso a cero. La
velocidad a la que se encuentre funcionando el motor cuando el error del proceso sea
igual a cero, ser€ exactamente la velocidad requerida para mantener la presin mandada
en el conducto (ducto). Ver la Figura 1-3.
Figura 1-3
Regulacin con
Potencimetro del
Punto de Ajuste
VECTOR DRIVE
Fuente del
Punto de Ajuste
J1±1, 2, 3
Retroalimentacin
del Proceso
J1±4, 5
Cod
Retroalimenta-
cin del Motor
Salida del
Motor
Disponible Slo c/
Control Vectorial
Motor
Soplador de HVAC
Pleno de Toma
Transductor de
Otro Fabricante
Salida del Sensor de
Presin del Aire:
4±20 mA
Manguera
de 1/4º
Puerto de Deteccin
de la Presin del Aire Pleno del Edificio
Seal de 4±20 mA

8. Section 1
General Information
Control de Procesos 1-5IMN707SP
Ejemplo del Control de Bucle Cerrado y Dos Entradas
El control de bucle cerrado y dos entradas compara el valor de la Entrada del Punto de
Ajuste con la Retroalimentacin del Proceso. La diferencia (si la hay) est€ definida como
ªerror del procesoº. El ªerror del procesoº se usa luego para dar un mando de velocidad
al motor para tratar de forzar a la Retroalimentacin del Proceso a que iguale la Entrada
del Punto de Ajuste. Esta es la configuracin m€s com–n y m€s simple.
Ver la Figura 1-4.
Figura 1-4
Regulacin con
Potencimetro del
Punto de Ajuste
VECTOR DRIVE
Fuente del
Punto de Ajuste
J1±1, 2, 3
Retroalimentacin
del Proceso
J1±4, 5
Cod
Retroalimenta-
cin del Motor
Salida del
Motor
Disponible Slo c/
Control Vectorial
Motor
Soplador de HVAC
Pleno de Toma
Transductor de
Otro Fabricante
Salida del Sensor de
Presin del Aire:
4±20 mA
Manguera
de 1/4º
Puerto de Deteccin
de la Presin del Aire Pleno del Edificio
Seal de 4±20 mA
La entrada n–mero 1 es el potencimetro del Punto de Ajuste.
(Fuente del punto de ajuste, J1±1, 2, 3)
La entrada n–mero 2 es la seal de retroalimentacin del Proceso.
(Retroalimentacin del proceso, J1±4, 5)
Este ejemplo se est€ controlando la presin est€tica de un conducto. El potencimetro
del punto de ajuste manda la presin est€tica, la seal de 4±20 mA cierra el bucle de
retroalimentacin, y el motor est€ marchando a la velocidad necesaria para mantener la
presin est€tica mandada.
Si se abre una puerta en la sala que est€ controlada por este sistema, habr€ una ca‹da
de presin en la sala, y caer€ tambi‡n la presin est€tica del conducto. Se producir€
entonces una disminucin en la seal de retroalimentacin del proceso, resultando en un
error. Este error del proceso har€ aumentar la velocidad del motor, lo que va a producir
una mayor presin est€tica en el conducto.

9. Section 1
General Information
1-6 Control de Procesos IMN707SP
Ejemplo del Control de Bucle Cerrado y Tres Entradas
El control de bucle cerrado y tres entradas es igual que el de dos entradas, excepto que
se le ha agregado una entrada de ªalimentacin en avanceº (prealimentacin) (que
constituye la tercera entrada). La entrada de alimentacin en avance se utiliza en
aplicaciones m€s complejas donde frecuentemente hay grandes perturbaciones externas
que podr‹an afectar la retroalimentacin del proceso. Ver la Figura 1-5.
Figura 1-5 Ejemplo del control de bucle cerrado y tres entradas
Process
Feedback
Potencimetro de
Ajuste de
Tensin
Tarjeta de
Control
T
arjeta de Expansin
de Pulso Seguidor
Control de Tensin operado en el Modo de Control de
Procesos,en un Bucle de Velocidad, con la C‡lula de
Carga cerrando el Bucle de Posicin. Esto va a requerir
las caracter‹sticas ªPº e ªIº.
Control Maestro operado en el Modo de Marcha
Est€ndar. Este Control va a determinar la Velocidad de
la ªM€quinaº.
Potencimetro Principal
de Control de Velocidad
Motor
Codificador
Motor
Entrada
Salida
Zona de Control de Tensin
Relacin de Engranajes
Rotacin
Al Proceso Siguiente
Salida de 0±10 V
del Rodillo de la
C‡lula de Carga
Tarjeta de
Control
Codificador
Rodillos de Alimentacin de Material
(o Rodillos ªNIPº).
Relacin de Engranajes
Rotacin
Entrada
Salida
La entrada n–mero 1 es el potencimetro del Punto de Ajuste.
(Fuente del Punto de Ajuste, J1±1, 2, 3)
La entrada n–mero 2 es el potencimetro de Retroalimentacin del Proceso
(Retroalimentacin del Proceso, J1±4, 5).
La entrada n–mero 3 es la seal de Alimentacin en Avance del Proceso
(Alimentacin en Avance del Proceso, entrada del codificador a la tarjeta de expansin
de pulso seguidor).
Figura
1-5 utiliza pulsos de codificador del control maestro que representan la velocidad de
la m€quina principal. Esta seal se usa para mandar que la velocidad del control de tensin
alcance aproximadamente el nivel correcto, y la c‡lula de carga realiza el ajuste fino restante
de la velocidad (hasta un 5%) para controlar la tensin de bobina (lineal). Esta aplicacin
utiliza
una seal de tensin enviada por un sensor de la c‡lula de carga para cerrar el bucle
de retroalimentacin. La c‡lula de carga es un dispositivo que convierte la tensin de bobina
(fuerza en libras o kilos) en una seal el‡ctrica proporcional. El control principal hace
funcionar
los rodillos a la velocidad de produccin deseada. A medida que los rodillos vayan
halando material al proceso, la c‡lula de carga indicar€ una tensin creciente. Esto har€ que
el control de tensin aumente la velocidad para reducir la tensin al valor del punto de ajuste.
Una vez que el control principal alcance la velocidad de produccin, el control de tensin ir€
restringiendo el avance del material para mantener la tensin al nivel deseado.

10. Section 1
General Information
Control de Procesos 1-7IMN707SP
Explicacin de los Diagramas de Bloques del Sistema de Bucle Cerrado
Los sistemas de control se representan usualmente mediante una serie de bloques
interconectados. Los bloques representan las funciones espec‹ficas del sistema. Los
bloques est€n interconectados por una serie de l‹neas, que se usan para representar las
respectivas variables o magnitudes mediante flechas direccionales que indican el sentido
del flujo de informacin. Vea el diagrama de abajo. Ver la Figura 1-6.
Figura 1-6 Diagrama de Bloques de un Sistema de Bucle Cerrado


Punto de Suma
(Detector de Error)
Entrada del Punto de
Ajuste (Valor Deseado)
Salida de la
Seal de
Error
2
1
3
4
Entrada de Potencia
Control
Elemento de
Medicin
Perturbacin de la Carga
Variable
Controlada
Variable Controlada
Bucle Directo
Entrada de Retroalimentacin
Motor
Todo sistema de bucle cerrado puede dividirse en cuatro operaciones b€sicas:
1. Medicin de la variable controlada. La variable controlada puede ser
temperatura, velocidad, espesor, presin del agua, etc. Como elemento de
medicin se usa un sensor, y la medicin obtenida se convierte luego en una
seal compatible con las entradas del control, por lo general voltaje o corriente.
Esta seal va a representar la variable controlada (Entrada de
Retroalimentacin).
2. Determinacin del error. Esto se realiza en la seccin del punto (unin) de
suma del sistema. En el punto de suma se compara el valor medido de la
variable controlada (Entrada de Retroalimentacin) con la Entrada del Punto de
Ajuste (valor deseado) y se genera una seal de error. La operacin es una
simple substraccin matem€tica, definida como sigue:
Seal de Error ( ) = Entrada del Punto de Ajuste ± Entrada de Retroalimentacin
o ªepsilonº es el s‹mbolo que se usa habitualmente para esta seal.
3. La seal de error es usada luego por el control para cambiar el par o la
velocidad del motor.
4. Se emplea despu‡s el par o la velocidad del motor para reducir la seal de
error accionando el control de manera de hacer que el valor real de la variable
controlada se aproxime al valor de la Entrada del Punto de Ajuste o sea el valor
deseado. Es importante notar que los sistemas de control de bucle cerrado son
accionados mediante error. En otras palabras, deber€ existir un error antes que
el sistema trate de hacer la correccin respectiva.

11. Section 1
General Information
1-8 Control de Procesos IMN707SP
Definicin del Punto de Ajuste del Proceso (Entrada)
El punto de ajuste del Proceso es la seal de entrada basada en la cual el operador
establece la operacin del sistema. Este punto de ajuste o referencia constituye el valor
de salida deseado. Puede representar un punto de ajuste de presin, flujo, velocidad,
par, nivel o temperatura. Esta entrada se define por lo general con un potencimetro u
otro dispositivo de voltaje analgico.
Definicin de la Retroalimentacin del Proceso (Entrada)
La Retroalimentacin del Proceso es la seal de entrada que representa el valor real
medido por el sensor del proceso. Este puede ser un sensor de temperatura, presin,
flujo, velocidad, par o nivel. Esta entrada es generalmente un voltaje (0±10 V) o corriente
(4±20 mA) obtenido por el sensor, que representa el valor medido.
Definicin del Error del Proceso (Salida)
El error del proceso es el resultado de la substraccin de las seales de Entrada del
Punto de Ajuste del Proceso y de la Entrada de la Retroalimentacin del Proceso. Esta
operacin se muestra en el diagrama de abajo, y se conoce como punto de suma. Ver la
Figura 1-7 .
El Error del Proceso est€ definido matem€ticamente como:
Seal de Error (
) = Entrada del Punto de Ajuste ± Entrada de Retroalimentacin
Figura 1-7 Diagrama de Bloques de un Sistema de Bucle Cerrado


Punto de Suma
(Detector de Error)
Entrada del Punto de
Ajuste (Valor Deseado)
Salida de la
Seal de
Error
Entrada de Potencia
Control
Elemento de
Medicin
Perturbacin de la Carga
Variable
Controlada
Variable Controlada
Bucle Directo
Entrada de Retroalimentacin
Motor

12. Section 1
General Information
Control de Procesos 1-9IMN707SP
Definicin de ªPº (Ganancia Proporcional)
La ganancia proporcional es la amplificacin que se aplica a la seal de error del proceso
y que va a resultar en una determinada salida del control. Como se ha indicado, la seal
de error del proceso es la diferencia entre el punto de ajuste del proceso y la
retroalimentacin del proceso.
La ganancia proporcional se define matem€ticamente como:
A
out
= K
p
Donde:
A
out
= Salida del control
K
p = Ganancia proporcional
= Seal de error del proceso = (punto de ajuste ± retroalimentacin)
Lo que se ha indicado arriba quiere decir simplemente que la salida del control (A
out) es
igual a la seal de error (
) multiplicada por la ganancia proporcional (K
p).
Para aclarar la definicin de la ganancia proporcional, vea el diagrama (Figura 1-8) de
abajo:
La amplitud de la salida del control es funcin del error del proceso, multiplicado por la
ganancia proporcional.
Para una determinada magnitud del error, cuanto mayor sea la ganancia proporcional,
mayor ser€ la salida.
Asimismo, para un determinado valor de la ganancia proporcional, cuanto mayor sea el
error, mayor ser€ la salida.
Figura 1-8


Motor
Punto de Suma
(Detector de Error)
Entrada
del Punto de
Ajuste (Valor
Deseado)
Salida de la
Seal de
Error
Entrada de Potencia
Control
Elemento de
Medicin
Perturbacin de la Carga
Variable Controlada
Bucle Directo
Entrada de Retroalimentacin
A
out
= K
p
A
out

13. Section 1
General Information
1-10 Control de Procesos IMN707SP
Definicin de ªIº (Ganancia Integral)
La ganancia integral (tal como la ganancia proporcional) es una amplificacin de la seal
de error del proceso, pero depende del tiempo. Un error de estado estacionario que se
mantiene durante un largo per‹odo de tiempo es conocido como una desviacin (offset o
desequilibrio). La ganancia integral compensa esta desviacin o error de largo plazo.
Debido a las ineficiencias en el sistema de control de procesos como un todo, se
producir€n desviaciones frecuentemente. Las mismas pueden ser compensadas usando
la ganancia integral.
La ganancia integral se define matem€ticamente como:



Donde A
out = Salida del control
K
i = Ganancia integral
= Control de Procesos
= Seal de error del proceso (punto de ajuste ± retroalimentacin)
t = Cambio en el tiempo
La frmula anterior establece que una determinada salida del control (A
out) es igual a la
ganancia integral (K
i), multiplicada por la integral ( ) del error ( ), multiplicada por el
cambio ()en el tiempo (t). Todo ello indica simplemente que en un bucle Integrador, un
error de largo plazo se acumula (o sea, es integrado) a trav‡s del tiempo y que la
ganancia integral permite compensar y reducir el error de largo plazo. Ver la Figura 1-9.
Figura 1-9


Motor


Punto de Suma
(Detector de Error)
Entrada
del Punto de
Ajuste (Valor
Deseado)
Salida de la
Seal de
Error
Entrada de Potencia
Control
Elemento de
Medicin
Perturbacin de la Carga
Variable Controlada
Bucle Directo
Entrada de Retroalimentacin
A
out
En general, si usted usara en un proceso tan slo el control proporcional, la salida del
control nunca har‹a que la variable controlada sea exactamente igual al punto de ajuste.
Siempre habr‹a una pequea cantidad de error. Este se conoce generalmente como una
desviacin. La caracter‹stica Integral detecta esta desviacin de largo plazo y corrige la
salida del control para reducir el efecto de tal desviacin.

14. Section 1
General Information
Control de Procesos 1-11IMN707SP
El oscilograma siguiente es una ilustracin del concepto de desviacin (offset). La
retroalimentacin del proceso, una vez estabilizada, no es igual al mando del punto de
ajuste. En este caso, la diferencia entre el punto de ajuste y la retroalimentacin del
proceso es la desviacin. Puede observarse que la ganancia integral est€ definida como
cero.
Retroalimentacin del Proceso
Mando del Punto de Ajuste
(El osciloscopio est€ puesto en una escala vertical de 1v/divisin y una escala horizontal de 1.0
seg/divisin del tiempo de
barrido).
Proporcional del Proce-
so en 25 e Integral del
Proceso en 0.00 Hz
El siguiente oscilograma ilustra lo que le sucede a la desviacin del sistema cuando se
aplica una ganancia integral. Con la adicin de la ganancia integral (2.00 Hz), la
desviacin del sistema se reduce a cero. Ha sucedido algo m€s: la variable del proceso
(tal cual est€ indicada por la retroalimentacin del proceso) responde con mucha mayor
rapidez que en el oscilograma previo. Ello se debe a que la ganancia proporcional ha
sido aumentada desde 25 a 100.
Retroalimentacin del Proceso
Mando del Punto de Ajuste
(El osciloscopio est€ puesto
en una escala vertical de
1v/divisin y una escala
horizontal de 1.0
seg/divisin del tiempo de
barrido).
Proporcional del Proce-
so en 100 e Integral del
Proceso en 2.00 Hz.

15. Section 1
General Information
1-12 Control de Procesos IMN707SP
Definicin de ªDº (Ganancia Diferencial)
El elemento Diferencial es proporcional a la tasa de cambio del error del proceso. La
ganancia diferencial se proporciona para reducir la sobremodulacin (overshoot o
sobreimpulso) del control de procesos durante perturbaciones repentinas de gran
magnitud. El elemento diferencial responde –nicamente durante las condiciones
transitorias. La ganancia diferencial no es activada por los errores de estado estacionario
puesto que su tasa de cambio es cero.
La ganancia diferencial se define matem€ticamente como:





Donde: A
out = Salida del control
K
d = Ganancia diferencial



Cambio en la seal de error del proceso dividida por el cambio en el tiempo.
Esta frmula indica que una determinada salida del control (Aout) es igual a la ganancia
diferencial (Kd) multiplicada por el cambio en la seal de error del proceso (
) dividida
por el cambio en el tiempo (t).
Al producirse un cambio grande en el error del proceso durante un per‹odo fijo de
tiempo, el t‡rmino diferencial ejercer€ un efecto grande sobre la salida del control.
Un pequeo cambio en el error del proceso durante un per‹odo fijo de tiempo ejercer€
menor efecto sobre la salida del control. En la mayor‹a de las aplicaciones, la ganancia
diferencial es raramente usada. De ser necesaria, se la deber€ emplear con sumo
cuidado puesto que podr‹a provocar inestabilidad. Ver la Figura 1-10.
Figura 1-10 Block Diagram of Differential Gain


Motor




Punto de Suma
(Detector de Error)
Entrada
del Punto de
Ajuste (Valor
Deseado)
Salida de la
Seal de
Error
Entrada de Potencia
Elemento de
Medicin
Perturbacin de la Carga
Variable Controlada
Bucle Directo
Entrada de Retroalimentacin
Control

16. Section 1
General Information
Control de Procesos 1-13IMN707SP
Definicin de ªPIDº (Proporcional, Integral, Derivativo)
PID = Proporcional, Integral, Derivativo, es la suma total de los tres elementos de
ganancia, y puede expresarse como sigue: (ver la Figura 1-11)







Como ya se describieron las operaciones matem€ticas de cada frmula, no ser€
necesario reiterarlas individualmente. Al observar la frmula de arriba, tenga presente
que puede ser separada en componentes individuales relativamente f€ciles de entender.
Se puede recordar f€cilmente la funcin de cada t‡rmino teniendo en cuenta lo siguiente:
La ganancia Proporcional es una ganancia de estado estacionario, y est€
siempre activa.
La ganancia Integral estar€ activa solamente ante desviaciones por errores de
largo plazo. No estar€ activa en el bucle de control cuando los errores son de
breve duracin.
La ganancia Diferencial estar€ activa solamente ante desviaciones por errores
transitorios, de corto plazo. No estar€ activa en el bucle de control cuando los
errores son de larga duracin.
Figura 1-11


Punto de Suma
(Detector de Error)
Entrada del Punto de Ajuste (Valor
Deseado)
Salida de
la Seal
de Error
Entrada de Potencia
Control
Elemento de
Medicin
Perturbacin de
la Carga
Variable
Controlada
Bucle Directo
Entrada de Retroalimentacin
Motor
Entrada de
Retroalimentacin







Variable Controlada

17. Section 1
General Information
1-14 Control de Procesos IMN707SP
Consideraciones sobre la Aplicacin
Para obtener un rendimiento ptimo y regular, el sensor de retroalimentacin deber€
escalarse en el rango apropiado para el motor. El motor deber€ ser tambi‡n tomado en
cuenta al seleccionarse el dispositivo de retroalimentacin.
Como un ejemplo de escalamiento apropiado, tenemos un transductor de presin de
agua que suministra un voltaje lineal en proporcin a dicha presin. En este ejemplo, la
bomba tiene una capacidad m€xima de 200 psi y el transductor de presin de agua tiene
una capacidad de salida de + 10 voltios con una entrada de 200 psi. El sensor de presin
de agua est€ montado cerca de la bomba centr‹fuga, que es impulsada directamente por
el motor. Las RPM del motor ejercen un efecto directo sobre la presin del agua.
Asimismo, la m€xima presin posible de la bomba equivale a la salida m€xima del
sensor de retroalimentacin (el transductor de presin de agua).
Como un ejemplo de seleccin inapropiada de la retroalimentacin, tenemos una bomba
similar a la del ejemplo anterior. La diferencia es que la bomba tiene una capacidad
m€xima de 200 psi mientras que el transductor de presin de agua tiene ahora una
capacidad de salida de + 10 voltios con una entrada de 1000 psi. El transductor de
presin de agua es de una dimensin excesiva respecto a la capacidad de la bomba y
del motor. El rendimiento de este conjunto de equipos ser€ bajo, ya que el voltaje
efectivo de trabajo estar€ en el rango de 0 a 2 voltios en vez del rango de 0 a 10 voltios.
Esto va a afectar directamente la precisin y el rendimiento del sistema. Toda vez que se
presenten situaciones extremas, el sistema dejar€ de funcionar.

18. Seccin 2
Instalacion y Seleccion De Entradas
Instalacion y Seleccion De Entradas 2-1IMN707SP
Seleccin de Entradas Ahora deber€ determinarse la configuracin de las entradas del proceso. Verifique la
compatibilidad de los transductores escogidos con las tarjetas opcionales o las entradas
analgicas disponibles. La configuracin que se recomienda es aquella en que la salida
del transductor, como ser + 10 voltios CC, equivale exactamente a la entrada
seleccionada, por ejemplo ª+/± 10 Voltiosº en los terminales 4 y 5.
Las entradas de control del proceso deber€n seleccionarse para la configuracin de 2
entradas o para la de 3 entradas. Las tres entradas pueden programarse para diversas
configuraciones. La mayor‹a de las aplicaciones ser€n para una configuracin de 2
entradas, por lo tanto defina el par€metro COMMAND SELECT (Seleccin del Mando)
como NONE (ninguno). La –nica restriccin es que no debe permitirse que las
selecciones de control del proceso compartan una misma entrada. La tabla siguiente
sirve para seleccionar las entradas que se desean. Seleccione una determinada entrada
de hardware para el par€metro PROCESS FEEDBACK (Retroalimentacin del Proceso),
y una entrada de hardware diferente para el par€metro SETPOINT COMMAND (Mando
del Punto de Ajuste). Ver la Tabla 2-1.
Tabla 2-1 Process Mode Input Signal Compatibility
J1-1 & 2J1-4 & 55V EXB 10V
EXB

4-20mA
EXB

3-15 PSI
EXB

DC
Tach EXB

MPR/F EXB

J1-1 & 2
J1-4 & 5
5V EXB


10V EXB


4-20mA EXB

3-15 PSI EXB






DC Tach EXB
MPR/F EXB
Requiere Tarjeta de Expansin Opcional EXB007A01.
Requiere Tarjeta de Expansin Opcional EXB04A01.
Requiere Tarjeta de Expansin Opcional EXB06A01.
Requiere Tarjeta de Expansin Opcional EXB05A01.
No Est€ Disponible (entradas incompatibles, no usar)

No Est€ Disponible (tarjetas de expansin de nivel 1  2 incompatibles, no usar)
Cuando utilice la configuracin de dos entradas, defina siempre el par€metro
COMMAND SELECT como NONE.
Cuando utilice la configuracin de tres entradas, consulte la tabla anterior y
confirme que tanto el par€metro PROCESS FEEDBACK como el par€metro
SETPOINT SOURCE (Fuente del Punto de Ajuste) no sean incompatibles con
la seleccin en el par€metro COMMAND SELECT.

19. Seccin 3
Par€metros del Modo de Procesos
PARAMETROS DEL MODO DE PROCESOS 3-1IMN707SP
Table 3-1 Bloques de Programacin del Nivel 1
T‹tulo del Bloque Par€metro Descripcin
ACCEL/DECEL
RATE
(Tasa o Velocidad de
Acel /Desacel )
Accel Time #1,2 El tiempo de aceleracin es el No. de segundos que el motor requiere para acelerar
a una tasa lineal desde 0 RPM a las RPM especificadas en el par€metro ªMax Output
Speedº (velocidad m€xima de salida) en el bloque de L‹mites de Salida, Nivel 2.
Acel./Desacel.)
Decel Time #1,2
S Curve #1 2
El tiempo de desaceleracin es el No. de segundos que el motor requiere para
desacelerar a una tasa lineal desde la velocidad especificada en ªMax Output Speedº
hasta 0 RPM.
La Curva S es un porcentaje del tiempo total de Acel y Desacel y permite hacerS-Curve #1,2 La Curva S es un porcentaje del tiempo total de Acel. y Desacel. y permite hacer
arranques y paradas suaves. Una mitad del % de Curva S programado se aplica a
las rampas de Acel. y la otra mitad a las rampas de Desacel. 0% representa ªno Sª
y 100% representa ªS completaº sin un segmento lineal.y 100% re resenta S com leta sin un segmento lineal.
Nota: Accel #1, Decel #1 y S-Curve #1 est€n asociadas conjuntamente.
De igual forma, Accel #2, Decel #2 y S-Curve #2 est€n asociadas
conjuntamente. Estas asociaciones pueden usarse para controlar cualquier
ddVliddE VliddPdfiid
jq
mando de Velocidad Externa o Velocidad Predefinida.
Nota: Si se producen fallas en la unidad durante una Acel. o Desacel. r€pida,
al seleccionarse una Curva S las fallas pueden ser eliminadas.
JOG SETTINGS
(Ajustes de Jog)
Jog Speed La Velocidad de Jog cambia la velocidad del motor a un nuevo valor predefinido para
el modo de jog. Para hacer que el motor opere a Velocidad de Jog, se debe pulsar
la tecla FWD o la REV , o dar un mando externo de Avance (J1-9) o Reversa (J1-10).la tecla FWD o la REV , o dar un mando externo de Avance (J1 9) o Reversa (J1 10).
El motor funcionar€ a la velocidad de jog hasta soltarse la tecla FWD o la REV o qui-
tarse la seal de mando externo. La velocidad de jog puede ser menor que
el ajuste m‹nimo del par€metro de velocidad.
Jog Accel Time
Jog Decel Time
j
El Tiempo de Acel. de Jog cambia el Tiempo de Acel. a un nuevo valor predefinido para
el modo de jog.
El Tiempo de Desacel de Jog cambia el Tiempo de Desacel a un nuevo valorpre-Jog Decel Time
Jog S-Curve
El Tiempo de Desacel. de Jog cambia el Tiempo de Desacel. a un nuevo valor pre-
definido para el modo de jog.
La Curva S de Jog cambia la Curva S a un nuevo valor predefinido para el modo de jog.

20. Section 1
General Information
3-2 PARAMETROS DEL MODO DE PROCESOS MN707
Table 3-1 Definiciones de los Bloques de Par€metros, Nivel 1 - Contin–a
T‹tulo del Bloque Par€metroDescripcin
INPUT
(Entrada)
Operating Mode
Command Select
Hay seis ªModos de Operacinº disponibles. Las opciones son: Teclado, Marcha
Est€ndar, 15 Velocidades, Serie, Bipolar y de Procesos. Las conexiones externas
al control se hacen en la regleta de terminales J1 (los diagramas de conexiones se
muestran en la Seccin 3).
Selecciona
la referencia externa de velocidad a usarse. El m‡todo de control de velocidad
m€s f€cil es seleccionar POTENTIOMETER y conectar un pot. de 5 K a J1-1, J1-2 y
J1-3. Se puede aplicar un mando de entrada de + 5 o +10 VCC a J1-4 y J1-5.
(En este par€metro es donde se seleccionar€ la entrada de ºalimentacin en avanceº
(prealimentacin).)
Si
se requiere una larga distancia entre el control de velocidad externo y el control, deber€n
considerarse las selecciones de 4-20 mA en J1-4 y J1-5. El bucle de corriente permite
usar tramos largos de cable sin que se aten–e la seal de mando.
10
VOLT W/EXT CL - al haber un mando diferencial de 10 V en J1-4 y 5 permite que haya
una entrada adicional de 5 V en J-1, 2 y 3, lo que a su vez permite reducir el l‹mite de
corriente
programado para hacer ajustes finos(retoques o tr‹ming) del par durante la op-
eracin.
10
VOLT W/TORQ OFF - al haber un mando diferencial en J1-4 y 5 permite que haya una
entrada adicional de 5 V de alimentacin en avance del par en J1-1, 2 y 3 para fijar un
valor predeterminado de par dentro del bucle de r‡gimen con ajustes de alta ganancia.
EXB PULSE FOL - selecciona la placa opcional de expansin de Referencia de Impulso
Maestro/Seguidor de Impulso Aislado, si est€ instalada.
10 VOLT EXB - selecciona
la placa opcional de expansin I/O de Alta Resolucin, si est€
instalada.
3-15 PSI selecciona la placa opcional de expansin de 3-15 PSI.
Tachometer - selecciona la placa opcional de Tacmetro CC, si est€ instalada.
Serial
- selecciona la placa opcional de expansin de Comunicacin en Serie, si est€ insta-
lada.
Nota: Cuando se usa la entrada de 4-20 mA, el puente JP1 en la placa principal
de control deber€ moverse hacia la izquierda dos pines ªAº.

21. Section 1
General Information
PARAMETROS DEL MODO DE PROCESOS 3-3IMN707SP
Table 3-1 Definiciones de los Bloques de Par€metros, Nivel 1 - Contin–a
T‹tulo del Bloque Par€metro Descripcin
OUTPUT
(Salida)
OPTO OUTPUT #1 - #4 Son cuatro salidas digitales pticamente aisladas que tienen dos estados operativos,
Alto o Bajo lgico. Cada salida puede configurarse para cualquiera de las siguientes
condiciones:
Condicin Descripcin
Ready - (Listo) Est€ activa al conectarse la alimentacin sin que hayan
fallas presentes.
Zero Speed - (Velocidad Cero) Est€ activa cuando la frecuencia de salida al
motor es inferior al valor del par€metro ªZero SPD Set Ptº de
Salida, Nivel 1.
At Speed - (En Velocidad) Est€ activa cuando la velocidad de salida est€
dentro del rango de velocidad definido por el par€metro ªAt
Speed Bandº de Salida, Nivel 1.
At Set Speed - (En Velocidad Definida) Est€ activa cuando la velocidad de
salida es igual o mayor que el valor del par€metro ªSet Speedº
de Salida, Nivel 1.
Overload - (Sobrecarga) Est€ activa durante una falla por sobrecarga
causada por una interrupcin cuando la corriente de salida ha
excedido la corriente nominal.
Keypad Control - (Control del Teclado) Est€ activa en el control Local del
Fault - (Falla) Est€ activa cuando existe una condicin de falla.
Following ERR - (Error de Seguimiento) Est€ activa cuando la velocidad del motor
est€ fuera de la banda de tolerancia definida por el par€metro ªAt
Speed Bandº.
Motor Direction - (Direccin del Motor) Est€ activa en Alta cuando se recibe un
mando de direccin REV. Est€ activa en Baja cuando se recibe
un mando de direccin FWD.
Drive On - (Control Conectado) Est€ activa cuando el control est€ ªListoº
(ha alcanzado su nivel de excitacin y es capaz de producir par).
CMD Direction - (Direccin del Mando) Est€ activa en todo momento. El estado
de salida lgico indica una direccin de Avance o Reversa.
AT Position - (En Posicin) Est€ activa durante un mando de posicionamiento,
cuando el control est€ dentro de la tolerancia del par€metro de
banda de posicin.
Over Temp Warn - (Advertencia - Sobretemperatura) Est€ activa cuando el
disipador t‡rmico del control est€ dentro de los 35C de la
Sobretemp. Interna.
Process Error - (Error de Proceso) Est€ activa cuando la seal de
retroalimen-tacin del proceso est€ dentro de la tolerancia de
error de proceso del punto de ajuste del proceso. Queda
desactivada al eliminarse el error de retroalimentacin del
proceso.
Drive Run - (Marcha del Control) Est€ activa cuando la unidad est€ Lista,
Habilitada, y se recibi un mando de Velocidad o Par con
indicacin de la direccin FWD o REV.

22. Section 1
General Information
3-4 PARAMETROS DEL MODO DE PROCESOS MN707
Table 3-1 Definiciones de los Bloques de Par€metros, Nivel 1 - Contin–a
T‹tulo del Bloque Par€metroDescripcin
OUTPUT
(Salida)
[Contin–a]
Analog Output
#1 and #2
Dos salidas analgicas lineales de 0-5 VCC pueden ser configuradas para que
representen cualquiera de las 19 condiciones siguientes
Condicin Descripcin
ABS Speed - (Velocidad Abs.) Representa el valor absoluto de la velocidad
del motor, donde 0 VCC = 0 RPM y + 5 VCC = MAX RPM.
ABS Torque - (Par Abs.) Representa el valor absoluto del par
, donde
+5 VCC = Par en CURRENT LIMIT.
Speed Command - (Mando de Velocidad) Representa el valor absoluto de la
velocidad mandada, donde + 5 VCC = MAX RPM.
PWM V
oltage -Representa la amplitud del voltaje PWM, donde
+5 VCC = Voltaje CA MAX.
Flux Current - Retroalimentacin de la Corriente de Flujo.
Es –til con CMD Flux CUR.
CMD Flux CUR - Corriente de Flujo mandada.
Motor Current - Amplitud de la corriente continua, incluyendo la corriente
de excitacin del motor. 2.5 V = Corriente nominal.
Load Component - (Componente de Carga) Amplitud de la corriente de carga, sin
incluir la corriente de excitacin del motor. 2.5 V = Corriente
nominal.
Quad V
oltage -(Voltaje en Cuadratura) Salida del controlador de carga.
Es –til para el diagnstico de problemas en el control.
Direct V
oltage -Salida del controlador de flujo.
AC V
oltage - Voltaje de control PWM que es proporcional al voltaje CA terminal
entre fases del motor. Centrado en 2.5 V.
Bus V
oltage -(Voltaje de Bus) 5 V = 1000 VCC.
Torque - (Par) Salida de par bipolar. Centrado en 2.5 V
,
5 V = Par Positivo M€x., 0 V = Par Negativo M€x.
Power - (Potencia) Salida de potencia bipolar. 2.5 V = Potencia Cero,
0 V = Potencia Pico Nominal Negativa,
+5 V = Potencia Pico Nominal Positiva.
Velocity - Representa la velocidad del motor escalada
a 0 V = RPM Negativas M€x., +2.5 V = Velocidad Cero,
+5 V = RPM Positivas M€x.
Overload - (Sobrecarga) (Corriente acumulada)2 x (tiempo).
La sobrecarga ocurre a +5 V.
PH 2 Current - (Corriente - Fase 2) Corriente CA muestreada de la fase 2 del motor.
2.5 V = cero amperios, 0 V = amperios pico nominales negativos,
+5 V = amperios pico nominales positivos.
PH 3 Current - (Corriente - Fase 3) Corriente CA muestreada de la fase 3 del motor.
2.5 V = cero amperios, 0 V = amperios pico nominales negativos,
+5 V = amperios pico nominales positivos.
Position - Posicin dentro de una misma revolucin.
+5 V = 1 revolucin completa.
El contador se repondr€ a 0 en cada revolucin.

23. PARAMETROS DEL MODO DE PROCESOS 3-5IMN707SP
Table 3-1 Definiciones de los Bloques de Par€metros, Nivel 1 - Contin–a
T‹tulo del Bloque Par€metro Descripcin
Vector Control
(Control Vectorial)
CTRL BASE Speed
Feedback Filter
Feedback Align
Current PROP Gain
Current INT Gain
Speed PROP Gain
Speed INT Gain
Speed DIFF Gain
Position Gain
Slip Frequency
Establece la velocidad en RPM a la cual se alcanza el voltaje de saturacin
del control. Para valores superiores a este RPM, el control va a producir voltaje
constante y frecuencia variable.
Un valor mayor proporciona una seal m€s filtrada, pero a costa de un ancho de
banda reducido.
Establece la direccin de rotacin el‡ctrica del codificador
, igual€ndola a la del motor.
Establece la ganancia proporcional del bucle de corriente.
Establece la ganancia integral del bucle de corriente.
Establece la ganancia proporcional del bucle de velocidad.
Establece la ganancia integral del bucle de velocidad.
Establece la ganancia diferencial del bucle de velocidad.
Establece la ganancia proporcional del bucle de posicin.
Este par€metro deber€ siempre ponerse en cero al usar el modo de procesos.
Establece la frecuencia nominal de deslizamiento del motor.

24. Section 1
General Information
3-6 PARAMETROS DEL MODO DE PROCESOS MN707
Table 3-2 Definiciones de los Bloques de Par€metros, Nivel 2
T‹tulo del Bloque Par€metro Descripcin
PROCESS
CONTROL
(Control de
Procesos)
Process Feedback
Process Inverse
Setpoint Source
Setpoint Command
Set PT ADJ Limit
Process ERR TOL
Process PROP
Gain
Process INT Gain
Process DIFF Gain
Follow I:O Ratio
Follow I:O Out
Master Encoder
Establece el tipo de seal usado para la seal de retroalimentacin del proceso.
Hace que se invierta la seal de retroalimentacin del proceso. Se usa con procesos
de accin inversa que utilizan una seal unipolar tal como 4-20 mA. Si est€ en
ªONº, 20 mA va a disminuir la velocidad del motor, y 4 mA va a aumentar la velocidad
del motor.
Establece el tipo de seal de entrada de la fuente con la que se va a comparar
la retroalimentacin del proceso. Si se selecciona ªSetpoint CMDº, el valor fijo
del punto de ajuste es introducido en el valor del par€metro Setpoint Command.
Establece el valor del punto de ajuste que el control tratar€ de mantener regulando la
velocidad del motor. Esto se usa –nicamente cuando el par€metro Setpoint Source
est€ definido como un valor fijo ªSetpoint CMDº.
Establece el valor m€ximo de correccin de la velocidad que ser€ aplicado al motor (en
respuesta al error m€ximo de retroalimentacin del punto de ajuste). Por ejemplo,
si la velocidad m€xima del motor es de 1750 RPM, el error de retroalimentacin
del punto de ajuste es de 100% y el l‹mite de regulacin del punto de ajuste es de
10%, la m€xima velocidad a la que funcionar€ el motor en respuesta al error
de retroalimentacin del punto de ajuste ser€ de +175 RPM. Si se est€ en el punto de
ajuste del proceso, la velocidad del motor es de 1500 RPM y los l‹mites de ajuste
m€ximo de la velocidad son de 1325 a 1675 RPM.
Establece el ancho de la banda de comparacin (% del punto de ajuste) con la que
se va a comparar la entrada del proceso. Como resultado, si la entrada del proceso
est€ dentro de la banda de comparacin, la Salida Opto correspondiente va a
activarse.
Establece la ganancia proporcional del bucle PID (proporcional-integral-diferencial). Esto
determina en cu€nto se regular€ la velocidad del motor (dentro de lo fijado en Set PT
ADJ Limit) para llevar la entrada analgica al punto de ajuste.
Establece la ganancia integral del bucle PID. Esto determina la rapidez de ajuste
de la velocidad del motor para corregir un error prolongado.
Establece la ganancia integral del bucle PID. Esto determina cu€nto se ajustar€
la velocidad del motor (dentro de lo fijado en Set PT ADJ Limit) para los errores
transitorios.
Establece la razn (relacin) del Maestro al Seguidor en las configuraciones Maestro/
Seguidor. Requiere la placa de expansin Master Pulse Reference/Isolated Pulse
Follower (referencia de impulso maestro/seguidor de impulso aislado). Por
ejemplo: el codificador maestro que se desea seguir es un codificador de 1024
cuentas. El motor seguidor que se desea controlar tiene tambi‡n un codificador de
1024 cuentas. Si se desea que el seguidor funcione al doble de velocidad que el
maestro, se debe introducir una razn de 1:2. Las razones fraccionarias tales como
0.5:1 se introducen como 1:2. Los l‹mites de las razones van desde 1:65.535 a 20:1.
Nota: El par€metro Master Encoder (codificador maestro) deber€ estar definido
cuando se introduce un valor en el par€metro Follow I:O Ratio.
Nota: Cuando se usan Comunicaciones en Serie para operar el control, este valor
ser€ la parte de MASTER de la razn. La parte de FOLLOWER de la razn
se determina en el par€metro Follow I:O Out.
Este par€metro se usa –nicamente cuando se utilizan Comunicaciones en Serie
para operar el control. Se requiere una placa de expansin Master Pulse
Reference/Isolated Pulse Follower. Este par€metro representa la parte de
FOLLOWER de la razn. La parte de MASTER de la razn se determina en
el par€metro Follow I:O Ratio.
Es usado –nicamente si se ha instalado una placa opcional de expansin Master Pulse
Reference/Isolated Pulse Follower. Define el n–mero de impulsos por revolucin
del codificador maestro. Se usa –nicamente para unidades con seguidores.

25. Section 1
General Information
2-2 Instalacion y Seleccion De Entradas IMN707SP
Instalacin Una vez que se hayan identificado las entradas del proceso, deber€ conectarse el
cableado del control. Todo el cableado externo del control deber€ hacerse pasar por un
conducto, separado de todo otro cableado. Se recomienda usar cables de pares
retorcidos apantallados (blindados) para todas las conexiones de control.La pantalla del
cableado de control deber€ conectarse a la tierra analgica en el control –nicamente. El
otro extremo de la pantalla deber€ adherirse con cinta a la chaqueta del cable para evitar
cortocircuitos el‡ctricos.
Entradas de Mando Analgicas
En el bloque de terminales de la tarjeta de control hay dos entradas analgicas
disponibles. La seleccin del par€metro POTENTIOMETER est€ disponible en los
terminales 1 y 2. En el Modo de Procesos, la seleccin del par€metro POTENTIOMETER
va a admitir un voltaje positivo o negativo. La seleccin del par€metro +/± 10 VOLTS est€
disponible en los terminales 4 y 5. La seleccin del par€metro 4 TO 20 mA est€
disponible en los terminales 4 y 5, haciendo el debido cambio de puentes en la tarjeta de
control. Para la informacin correcta sobre los puentes, consulte el manual que se
suministra con el control.
La entrada analgica en los terminales 4 y 5 admite una tensin diferencial de +/± 10
Voltios. La entrada est€ separada (ªbufferedº) para ofrecer un aislamiento de modo
com–n de 40 db con hasta +/± 15 Voltios de modo com–n en relacin al com–n de la
tarjeta de control.
Salidas de Monitoreo Analgicas Espec‹ficas al Modo de Procesos
Nombre
Descripcin
Process FDBK Entrada escalada de Retroalimentacin del Proceso. Es –til para
observar o sintonizar el bucle de control del proceso.
Setpoint CMD Entrada escalada de Mando del Punto de Ajuste. Es –til para
observar o sintonizar el bucle de control del proceso.
Speed Command Velocidad Mandada del Motor. Es –til para observar o sintonizar
la salida del bucle de control.
Salidas Opto Aisladas Espec‹ficas al Modo de Procesos
Nombre Descripcin
Process Error Est€ cerrada toda vez que la retroalimentacin del proceso est€
dentro de la banda de tolerancia especificada por el usuario, y
est€ abierta cuando la retroalimentacin del proceso est€ por
fuera de la banda de tolerancia. La banda de tolerancia se ajusta
con el par€metro PROC ERR TOL (tolerancia del error del
proceso).

26. Section 1
General Information
Instalacion y Seleccion De Entradas 2-3IMN707SP
Figura 2-12 Modo de Procesos (18H, 20H y 23H –nicamente)
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
Enable
Forward
Reverse
Tabla Select
Speed/Torque
Process Mode Enable
External Trip
Opto Input Common
J1
ANALOG GND
ANALOG INPUT 1
POT REFERENCE
ANALOG INPUT +2
ANALOG INPUT ±2
ANALOG OUT 1
ANALOG OUT 2
Opto Out Common
OPTO OUT #1
OPTO OUT #2
OPTO OUT #3
OPTO OUT #4
1
2
3
4
5
6
7
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
23
24
25
26
27
28
29
COMMON
+24VDC
A
A
B B
INDEX
INDEX
+5VDC
OPTO IN POWER
OPTO OUT #1 RETURN
OPTO OUT #2 RETURN
OPTO OUT #3 RETURN
OPTO OUT #4 RETURN
COMMON
A
A
B B
INDEX
INDEX
Not Used
Jog
Fault Reset
Nota 2
Nota 3
Pot. de Mando 5k
Diferencial +5VDC,
+10VCC o 4-20mA
Salida Programable 0-5V (Preaj. de F€brica: Velocidad)
Entrada del
Codificador
Salida de
Codificador
Separada
Salida Programable 0-5V (Preaj. de F€brica: Corriente)
Notas:
1. Consultar Entradas Analgicas.
2. Consultar Salidas Analgicas.
3. Consultar Salidas Opto Aisladas.
4. Para una entrada de 4-20mA, mover el
puente JP1 en la placa principal de control
dos pines hacia la izquierda.
Par para Apretar Terminales = 7 Lb-in (0.8 Nm).
Nota 1
Nota 4
J1-8 ABIERTO inhabilita el control y el motor para por inercia. CERRADO permite
que circule corriente en el motor y produzca par.
J1-9 CERRADO habilita la operacin en direccin de Avance. ABIERT
O inhabilita
la operacin en direccin de Avance. La parada ser€ por inercia o por frenado
dependiendo del ajuste del par€metro de modo de Parada ± Teclado.
J1-10 CERRADO habilita la operacin en direccin Reversa. ABIERT
O inhabilita
la operacin en Reversa. La parada ser€ por inercia o por frenado dependiendo
del ajuste del par€metro de modo de Parada ± Teclado.
J1-11 ABIERTO = TABLA 0, CERRADO = TABLA 1
J1-12 CERRADO pone al control en modo de par
ABIERTO pone al control en modo de velocidad.
J1-13 CERRADO habilita el Modo de Procesos.
J1-14 CERRADO pone al control en modo de JOG. El control va hacer el jog slo en
direccin de avance.
J1-15 ABIERTO para la marcha.
CERRADO para reponer una condicin de falla.
J1-16 ABIERTO hace que el control reciba un Disparo Externo (cuando est€ programado
en ªONº). Cuando ‡sto ocurre, se emite el mando de parada del motor, la operacin
del control concluye, y se exhibe un error por disparo externo en el display
del teclado (es tambi‡n anotado en el registro de errores).

27. Section 1
General Information
2-4 Instalacion y Seleccion De Entradas IMN707SP
Lista de Verificacin Previa a la Operacin
El tipo de control usado deber€ ser capaz de operar el motor apropiadamente. La
preparacin requerida est€ indicada en el manual que se suministra con el control.
Revise todo el cableado de seal para determinar si ha sido hecho correctamente.
Aplicacin de Potencia
Verifique si el control puede operar el motor desde el teclado en forma manual.
Chequee la salida del transductor para confirmar que opera en la forma esperada. Si es
necesario, haga funcionar manualmente el motor desde el teclado del control y observe
la salida del transductor.
Observe si la entrada del transductor de retroalimentacin aumenta o disminuye al
incrementarse la velocidad del motor. Se utilizar€ cuando se sintonice el sistema.

28. Seccin 4
Sintonizacin Manual
SINTONIZACION MANUAL 4-1IMN707SP
Sintonizacion Manual Con Un Multimetro
Sintonizacin Manual Inicial de los Sistemas en General
1. El control deber€ haber ya sido probado y hecho funcionar desde el teclado
antes de intentar la sintonizacin de los par€metros del Modo de Procesos. Ya
se deber€ haber realizado el procedimiento completo de autosintonizacin para
ajustar el control a las caracter‹sticas del motor. Para mayor informacin,
consulte el manual que se suministra con el control.
2. Ponga PROCESS INTEGRAL GAIN (ganancia integral del proceso) en 0.
3. Ponga PROCESS DIFFERENTIAL GAIN (ganancia diferencial del proceso) en
0.
4. Ponga PROCESS PROPORCIONAL GAIN (ganancia proporcional del proceso)
en 100.
5. Habilite el control y h€galo funcionar con una carga constante. Regule la fuente
del punto de ajuste a 1/2 de su valor m€ximo. En caso de usarse un
potencimetro como fuente del punto de ajuste, regule el potencimetro a 1/2
de su rotacin.
6. Observe la seal de retroalimentacin del proceso con un medidor. Para hacer
‡sto, mida el voltaje de retroalimentacin.
7. Incremente PROCESS PROPORTIONAL GAIN en pasos de a 100 hasta que la
retroalimentacin del proceso comience a aumentar. El objetivo es hacer que la
retroalimentacin del proceso se iguale con el punto de ajuste (que alcance 1/2
de su rango total de escala completa). En caso que ocurran oscilaciones,
reduzca un poco PROCESS PROPORTIONAL GAIN y contin–e al paso
siguiente.
8. Cambie el valor de la fuente del punto de ajuste en un 20% aproximadamente,
y observe la seal de retroalimentacin del proceso (o el motor, si resulta
conveniente).
9. Si la respuesta ha sido estable, incremente PROCESS PROPORTIONAL GAIN
en pasos de a 100 hasta que la retroalimentacin del proceso oscile un poco al
efectuarse el paso 8. Disminuya despu‡s PROCESS PROPORTIONAL GAIN
levemente hasta que la retroalimentacin del proceso sea estable. Este
par€metro estar€ ahora definido.
Nota: El valor de Process Feedback (Retroalimentacin del Proceso) mientras se
est€ operando con una carga constante no deber€ ser exactamente igual al
valor de Setpoint Source (Fuente del Punto de Ajuste). Esto ser€ sintonizado
luego.
10. Habilite el control y h€galo funcionar con una carga constante. Ponga la fuente
del punto de ajuste en 1/2 de su valor m€ximo. Defina PROCESS INTEGRAL
GAIN como un valor pequeo, por ejemplo 0.10Hz. Observe la seal de
retroalimentacin del proceso y note el valor de la fuente del punto de ajuste.
La seal de retroalimentacin del proceso deber€ aumentar lentamente
durante un per‹odo de varios segundos hasta alcanzar exactamente el valor de
la fuente del punto de ajuste. Aumente PROCESS INTEGRAL GAIN para
reducir el tiempo que lleva eliminar el error de estado estacionario. Si el
sistema comienza a oscilar o se hace inestable, reduzca PROCESS
INTEGRAL GAIN. Una ganancia integral del proceso que sea demasiado alta
crear€ f€cilmente inestabilidad en casi cualquier sistema. Use el m‹nimo valor
de ganancia que resulte necesario para lograr la operacin apropiada.
11. Si el sistema sigue inestable o responde poco, revise el dimensionamiento del
motor y el control con respecto a la carga. Chequee tambi‡n si MAX OUTPUT
SPEED (velocidad de salida m€xima) es suficientemente alta. Observe la
informacin sobre el motor en el display del teclado para ver si el motor
alcanza estos l‹mites mientras se trata de operar el bucle de control. Si lo hace,
la solucin es determinar porqu‡ se est€n excediendo dichos l‹mites. En
algunos casos, MAX OUTPUT SPEED puede ser el factor limitante, o quiz€s el
conjunto de motor y control resulte demasiado pequeo para la aplicacin.

29. Section 1
General Information
4-2 SINTONIZACION MANUAL IMN707SP
Sintonizacion Manual Con Un Osciloscopio
Ganancias del Controlador de Procesos
La Ganancia Proporcional del Proceso (PROCESS PROPORTIONAL GAIN) est€
preajustada en f€brica en el valor 0. Esta ganancia deber€ ajustarse a un nivel adecuado
para la aplicacin. Un aumento en la Ganancia Proporcional del Proceso resultar€ en
una respuesta m€s r€pida, y una Ganancia Proporcional del Proceso excesiva
ocasionar€ sobremodulacin
(sobreimpulso u overshoot) y oscilaciones transitorias
(ringing). Al disminuirse la Ganancia Proporcional del Proceso se obtendr€ una
respuesta m€s lenta, y mermar€n la sobremodulacin y las oscilaciones transitorias
provocadas por una ganancia proporcional excesiva. Si la Ganancia Proporcional del
Proceso y la Ganancia Integral del Proceso se definen con valores que son demasiado
prximos uno al otro, puede tambi‡n ocurrir una condicin de sobremodulacin.
El valor en Hz del par€metro PROCESS INTEGRAL GAIN (ganancia integral del
proceso) puede definirse como cualquier magnitud desde cero a 10Hz. Al definirse la
Ganancia Integral del Proceso como 0, se elimina la compensacin integral, resultando
en un bucle de tasa proporcional. Esta seleccin es ideal para aquellos sistemas en que
debe evitarse la sobremodulacin y que no requieren un grado substancial de ªrigidezº
(la capacidad de la unidad de mantener la velocidad mandada pese a las cargas de
pares variables). Al incrementarse el valor de la Ganancia Integral del Proceso se
aumenta la ganancia de baja frecuencia y la rigidez de la unidad; una Ganancia Integral
del Proceso excesiva va a producir sobremodulacin ante mandos de velocidad
transitorios y puede resultar en oscilaciones. El ajuste t‹pico es de 1 a 4Hz.
Para sintonizar manualmente el control de velocidad:
1. Defina el par€metro PROCESS INTEGRAL GAIN en 0 (se elimina la ganancia
integral).
2. Aumente el ajuste del par€metro PROCESS PROPORTIONAL GAIN hasta
lograr una respuesta adecuada a los mandos del punto de ajuste escalonados.
3. Aumente el ajuste de PROCESS INTEGRAL GAIN para aumentar la rigidez de
la unidad.
Es conveniente monitorear la respuesta escalonada de Process Feedback
(Retroalimentacin del Proceso) usando un registrador de cinta o un osciloscopio de
almacenamiento. El primer canal se conecta a J1±6 y J1±1 (tierra) con ANALOG
OUT #1 puesto en ªSETPOINT CMDº. El segundo canal se conecta a J1±7 y J1±1
(tierra) con ANALOG OUT #2 puesto en ªPROCESS FDBKº.
Las Figuras 4-1 a 4-4 ilustran como se ver€ en un osciloscopio la respuesta de Process
Feedback bajo diversos ajustes de las ganancias. Los ejemplos muestran las formas de
onda de la salida analgica J1±6 con ªSETPOINT CMDº y la J1±7 con ªPROCESS
FDBKº seleccionados. Estas formas de onda muestran la respuesta durante un mando
del punto de ajuste escalonado desde cero hasta 4/5 de la escala completa.

30. Section 1
General Information
SINTONIZACION MANUAL 4-3IMN707SP
La Figura 4-1 muestra la respuesta ptima para este sistema en particular. (Ganancia
Proporcional del Proceso = 100, y Ganancia Integral = 2.00 Hz).
Figura 4-1
Mando del Punto de Ajuste
Retroalimentacin del Proceso
Proporcional del Proceso en 100 e Integral del
Proceso en 2.00Hz.
(El osciloscopio est€ puesto en una escala
vertical de 1v/divisin y una escala horizontal de
1.0 seg/divisin del tiempo de barrido).
En la Figura 4-2 la ganancia integral fue puesta demasiado alta (2.00 Hz) para el valor
de la ganancia proporcional (10). Como resultado, hay oscilaciones transitorias y
sobremodulacin excesiva. Por lo tanto, deber€ aumentarse la Ganancia Proporcional
del Proceso, o reducirse la Ganancia Integral del Proceso.
Figura 4-2
Mando del Punto de Ajuste
Retroalimentacin del Proceso
Proporcional del Proceso en 10 e Integral del
Proceso en 0.00Hz.
(El osciloscopio est€ puesto en una escala
vertical de 1v/divisin y una escala horizontal de
1.0 seg/divisin del tiempo de barrido).

31. Section 1
General Information
4-4 SINTONIZACION MANUAL IMN707SP
La Figura 5 muestra la respuesta de un bucle de tasa proporcional cuando la ganancia
integral est€ definida en 0 Hz. El valor de la ganancia proporcional es, sin embargo,
demasiado bajo.
Figura 4-3
Mando del Punto de Ajuste
Retroalimentacin del Proceso
Proporcional del Proceso en 25 e Integral del
Proceso en 0.00Hz.
(El osciloscopio est€ puesto en una escala
vertical de 1v/divisin y una escala horizontal de
1.0 seg/divisin del tiempo de barrido).
La Figura 6 es un ejemplo de una ganancia proporcional excesiva; note las oscilaciones
transitorias en la respuesta de la Retroalimentacin del Proceso.
Figura 4-4Mando del Punto de Ajuste
Retroalimentacin del Proceso
Proporcional del Proceso en 500 e Integral del
Proceso en 2.00Hz.
(El osciloscopio est€ puesto en una escala
vertical de 1v/divisin y una escala horizontal de
1.0 seg/divisin del tiempo de barrido).

32. Seccin 5
Diagnstico de Fallas
DIAGNOSTICO DE FALLAS 5-1IMN707SP
S‹ntoma Posible Causa y Solucin
El control est€ habilitado pero no hay rotacin del
motor. Cuando se usa el teclado, se produce la
rotacin del motor. El valor de la Retroalimentacin del
Proceso no es igual al valor de la Fuente del Punto de
Ajuste.
1. ¿Est€ cerrada la entrada de Habilitacin del Modo de
Procesos? La misma est€ en el terminal J1±13.
2. ¿El par€metro de Ganancia Proporcional del Proceso est€
definido en un valor que no sea cero? Aum‡ntelo y
observe la respuesta.
3. ¿Est€n cerradas las entradas de Adelante y Reversa (J1±9,
10)? Si no, ci‡rrelas.
4. Si se ha permitido una sola direccin para la rotacin del
motor, pruebe de cambiar la polaridad de la
Retroalimentacin del Proceso. Por ejemplo, si se usa la
entrada analgica de la tarjeta de control en 4 y 5,
intercambie los cables para 5 y 4. Si se usa la entrada de
Potencimetro, cambie el par€metro de Inversin de la
Retroalimentacin del Proceso.
5. ¿El control est€ en Modo Local? C€mbielo al Modo
Remoto.
Al habilitarse el control, mientras se incrementa la Ganancia Proporcional del Proceso, la Retroalimentacin del Proceso est€ aumentando en error respecto al valor del Mando del Punto de Ajuste. La Ganancia Integral del Proceso fue definida en 0.1. La polaridad de la Retroalimentacin del Proceso est€ al
rev‡s. Pruebe de cambiar la polaridad de
la Retroalimentacin del Proceso. Por ejemplo, si se usa la
entrada analgica de la tarjeta de control en 4 y 5,
intercambie los cables para 5 y 4. Si se usa la entrada de
Potencimetro, cambie el par€metro de Inversin de la
Retroalimentacin del Proceso.
La Fuente del Punto de Ajuste que se ha seleccionado no est€ funcionando. 1. ¿La salida del dispositivo est€ en condiciones de
funcionamiento? M‹dala con el equipo de prueba
apropiado.
2. ¿La Fuente del Punto de Ajuste ha sido programada para
reconocer la entrada donde
la seal est€ en este momento?
El sistema ha funcionado bien durante alg–n tiempo. De repente, el motor pasa a funcionar bajo m€xima velocidad o par. El valor de la Retroalimentacin del Proceso no es igual al valor de la Fuente del Punto de Ajuste. 1. ¿La salida del transductor de retroalimentacin
est€ en condiciones de funcionamiento? M‹dala con el
equipo de prueba apropiado.
2. ¿El motor sigue estando debidamente acoplado
a la carga? Chequee si hay daos en las correas,
acoplamientos de bombas, etc.

33. 5-2 DIAGNOSTICO DE FALLAS IMN707SP

34. BALDOR ELECTRIC COMPANY
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Ft. Smith, AR 72902±2400
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Fax (501) 648±5792
W Baldor Electric Company
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