Controlador PID de temperatura para montaje en cuadro

Un controlador PID de temperatura para montaje en cuadro lee un sensor de temperatura, compara la lectura con un punto de consigna y gobierna una salida de calentamiento o de enfriamiento para cerrar la diferencia. Es el instrumento que mantiene un proceso a temperatura, y por eso aparece en extrusoras, máquinas de moldeo por inyección, líneas de envasado, hornos, baños y cámaras de ensayo, y no solo en un banco de pruebas.

Los controladores de esta página cubren cuatro tamaños de panel, de 48×48 a 96×96 mm. Las entradas cubren diez tipos de termopar y RTD más 4-20 mA y 0-10 V, seleccionados en el menú del instrumento y no fijados al cursar el pedido. Las salidas cubren contactos de relé, mando de SSR, una salida PID de corriente o tensión y una salida de transmisión lineal, y algunas de ellas se combinan allí donde el tamaño de panel lo permite.

La configuración se pide como un código compuesto de cinco posiciones. El código de tamaño fija el hueco de panel, el código de salida fija la forma de conmutación, el código de alarma fija uno o dos canales de alarma y una letra final añade RS-485. Como la posición de salida es un dígito en algunas opciones y dos en otras, la longitud del código cambia con la configuración.

Cómo funciona un controlador PID de temperatura

El controlador ejecuta un lazo de control y no un termostato. Un controlador solo de relé conmuta la resistencia totalmente activada hasta alcanzar el punto de consigna y luego totalmente desactivada, con lo que se pasa de largo y después se queda corto alrededor del punto de consigna. Un lazo PID mide cuánto dista el proceso del punto de consigna, cuánto tiempo lleva lejos de él y a qué velocidad se mueve, y ajusta la salida de forma proporcional y no a saltos. Sobre la misma resistencia, el lazo PID se asienta más cerca del punto de consigna y se mantiene ahí.

La forma de salida decide cómo llega ese ajuste a la carga. Una salida de relé solo puede conmutar, así que el lazo funciona variando cuánto tiempo permanece cerrado el relé dentro de un ciclo. Un mando de SSR conmuta en estado sólido, lo que permite la misma dosificación con un ciclo mucho más corto. Una salida lineal de 4-20 mA o de 0-10 V gobierna un controlador de potencia o una válvula en lugar de conmutar la carga directamente, y es la forma que conviene a una carga demasiado grande para un contacto.

El tipo de entrada es un ajuste de menú y no una elección de hardware. Un controlador ajustado para un termopar de tipo K leerá de un PT100 en los mismos terminales un valor plausible y equivocado, porque el instrumento está linealizando la señal contra la curva equivocada. El tipo de entrada forma por tanto parte de la puesta en servicio, y no solo del pedido.

Cómo elegir el controlador adecuado

Empiece por el hueco de panel. Normalmente ya viene fijado por la envolvente, y en esta serie además decide qué está disponible: el tamaño 48×48 admite o un mando de SSR o un relé, no los dos, así que una máquina que necesita una salida de transmisión lineal y un contacto a la vez no puede usar ese tamaño.

Después fije la salida a partir de la carga. Un contactor o una válvula de solenoide convienen a una salida de relé. Un relé de estado sólido o una unidad de tiristores convienen a un mando de SSR, que conmuta más rápido y no tiene contacto que se desgaste. Un controlador de potencia o una válvula de regulación convienen a una salida lineal, y una carga que además tenga que registrarse o enviarse a un PLC conviene a una salida de transmisión lineal junto a la de conmutación.

Después el sensor y las alarmas. Se cubren diez tipos de termopar y RTD, más 4-20 mA y 0-10 V para un sensor que ya viene acondicionado. Hay dos canales de alarma disponibles con el código de alarma mayor. Cuando la alarma está para detectar una resistencia averiada y no una lectura alta, el tipo de rotura de resistencia es el que hay que especificar, y necesita sus dos parámetros ajustados al proceso antes de poder fiarse de él.

Indique el hueco de panel, el tipo de sensor, la forma de salida, el número de canales de alarma y si se necesita RS-485, y el código se deriva de todo ello.

Limitaciones y puntos que hay que confirmar

Este instrumento es un controlador, no un transmisor. No ofrece una retransmisión aislada del valor medido salvo que se pida la salida de transmisión lineal, y no registra. Un proceso que necesita un registro documentado de temperatura necesita además un registrador de datos o un instrumento de registro.

La intensidad asignada que se publica aquí es una intensidad asignada de contacto de 250 V CA a 3 A o 5 A, dada como una sola cifra sin asociarla a un tamaño de panel ni a un código de salida concretos. Una intensidad asignada de contacto no es una intensidad de carga: una carga inductiva como un solenoide o un motor absorbe al abrir una sobretensión que una carga resistiva de la misma corriente nominal no absorbe, y la práctica habitual es conmutar esa carga a través de un relé intermedio y no directamente desde el controlador.

Varias cifras que una especificación suele pedir no están en el material suministrado, y en esta página se recogen como información pendiente en lugar de estimarse: el grado de protección, la temperatura y la humedad de servicio, la exactitud de medición, el periodo de muestreo y la rigidez dieléctrica. La tabla de alarmas del plano suministrado omite además los valores de ajuste 9 y 10, así que esos dos se publican como desconocidos.

Por último, el controlador que aparece en la fotografía lleva una referencia distinta del código de serie que da el documento suministrado. Mientras eso no se resuelva, trate la identificación como abierta e indique la configuración que necesita en lugar de un código, de modo que las dos puedan cotejarse antes de cursar el pedido.