ACCIONES BÁSICAS DE CONTROL 

En un proceso químico algunas variables como la temperatura, presión, flujo o nivel de líquido en un tanque son determinantes para su operación, de tal manera que se hace necesario mantener regulados sus valores deseados para garantizar la estabilidad y seguridad del mismo. Esto se realiza mediante dispositivos (controladores) diseñados para desarrollar una acción sobre las desviaciones que se observen en los valores de dichas condiciones. Lo anterior requiere del acoplamiento con un mecanismo de medición y transmisión (Sensor/Transmisor) de la variable de proceso como fuente de información para la acción correctiva junto con otro mecanismo de ejecución de la acción reguladora decidida por el controlador. 

Por acción básica se entiende que el controlador amplifique, integre o derive la información de entrada o desarrolle una suma entre algunas de estas acciones. De acuerdo a esto, los controladores que usualmente se incluyen dentro de un proceso son los de acciones proporcional (P), proporcional – integral (PI), proporcional – derivativo (PD) y proporcional – integral – derivativo (PID). Para algunas situaciones se justifica un control denominado de dos posiciones o de encendido y apagado (On/Off).

CLASIFICACIÓN DE LOS CONTROLADORES INDUSTRIALES 

Los mismos se clasifican en: 

1. De dos posiciones o de encendido y apagado (on/off). 

2. Proporcionales. 

3. Integrales. 

4. Proporcionales-integrales. 

5. Proporcionales-derivativos. 

6. Proporcionales-integrales-derivativos. 

A continuación se muestra ejemplo en diagrama de bloques de un sistema de control industrial con un 

contenedor automático: 

Control de dos posiciones o de encendido y apagado (on/off): 

En este el elemento de actuación solo tiene dos posiciones fijas que, en muchos casos, son simplemente 

encendido y apagado. 

Supongamos que la señal de salida del controlador es u ( t ) y que la señal de error es e ( t ) . En el control de dos posiciones, la señal u ( t ) permanece en un valor ya sea máximo o mínimo, dependiendo de si la señal de error es positiva o negativa. De este modo: 

En donde U1 y U2son constantes. Por lo general, el valor mínimo de U2 es cero o -U1.

Las figuras 1 y 2 se muestran los diagramas de bloques para dos controladores de dos posiciones. El 

rango en el que debe moverse la señal de error antes de que ocurra la conmutación se denomina brecha 

diferencial.  

Control proporcional: 

Para este la relación entre la salida del controlador u(t) y la señal de error e(t)es: 

 

en donde se considera la ganancia proporcional. 

Cualquiera que sea el mecanismo real y la forma de la potencia de operación, el controlador proporcional 

es, en esencia, un amplificador con una ganancia ajustable. En la siguiente figura se presenta un diagrama 

de bloques de este controlador. 

control integral

Acción de control Proporcional – Integral, PI 

La acción de control proporcional – integral, PI, se define mediante la ecuación, 

 ∫ = + tIcc e t dt

Significado del tiempo integral 

El tiempo integral ajusta la acción de control integral, mientras que un cambio en el valor de Kc afecta las partes integral y proporcional de la acción de control. El inverso del tiempo integral se denomina velocidad de reajuste. La velocidad de reajuste es la cantidad de veces por minuto que se duplica la parte proporcional de la acción de control. La velocidad de reajuste se mide en términos de las repeticiones 

por minuto.

Acción de control proporcional – derivativa, PD 

La acción de control proporcional – derivativa, PD, se define mediante la ecuación, 

 dt de t m t Kce t Kc d (t ) (t ) = ( t) + τ 

 ó

 K ( t)sE sM s c d = 1+τ(t )( t)

Siendo Kc la ganancia proporcional y d τ una constante denominada tiempo 

derivativo. Ambos parámetros son ajustables. 

Acción de control proporcional – integral – derivativa, PID 

 

La combinación de una acción de control proporcional, una acción de control integral y una acción de control derivativa se denomina acción de control proporcional – integral – derivativo o PID. Esta acción combinada tiene las ventajas de cada una de las tres acciones de control individuales. La ecuación de un 

controlador con esta acción combinada se obtiene mediante