PID en la práctica: concepto, sintonización básica y usos típicos


1. ¿Qué hace un PID?

Un PID compara:

Error = Setpoint – Variable de Proceso (PV)

Y a partir de ese error calcula la salida (Output) que manda a la válvula, variador, etc.

Tres “sabores”:

  • P (Proporcional)

    • Respuesta inmediata.

    • Mientras más error, más salida.

    • Si solo usas P, normalmente queda un error permanente distinto de cero.

  • I (Integral)

    • Suma el error en el tiempo.

    • Se encarga de eliminar el error permanente.

    • Si te pasas, el lazo se vuelve lento y con sobreoscilación.

  • D (Derivativo)

    • Reacciona al cambio del error (pendiente).

    • Ayuda a frenar el sobreimpulso.

    • Es sensible a ruido; en campo muchas veces se usa poco o nada.

La salida del PID, en forma simple:

Output ≈ Kp·Error + Ki·∫Error dt + Kd·(dError/dt)

2. Sintonización básica “de batalla”

Método rápido y práctico en planta, sin muchas matemáticas:

  1. Empieza solo con P

    • Deja I y D en cero.

    • Sube Kp poco a poco hasta que la variable empiece a oscilar de manera sostenida.

    • Cuando llegue a ese punto, baja Kp a la mitad o 2/3.

  2. Agrega I para quitar el error permanente

    • Aumenta Ki (o reduce el tiempo integral Ti) hasta que:

      • La PV llegue al setpoint sin quedar desviada.

    • Si ves oscilaciones lentas que van creciendo, te pasaste de integral: bájala.

  3. Solo si hace falta, agrega D

    • Si el proceso se pasa del setpoint y pega bandazos, añade un poco de D.

    • Si el lazo se vuelve nervioso por ruido, reduce D o aplícale filtro.

Guía rápida:

  • Proceso rápido y ruidoso (caudal, presión en gas): usar P + I suaves, casi nada de D.

  • Proceso lento y estable (temperatura, nivel grande): puedes usar P + I más agresivos, D suele ser opcional.

3. Aplicaciones típicas (dónde sí usar PID)

  • Temperatura de tanque / intercambiador

    • SP = 60 °C; PV = temperatura real.

    • Salida PID = apertura de válvula de vapor o potencia de resistencia.

  • Nivel en tanque con válvula de salida

    • SP = 70 % de nivel.

    • Salida PID = posición de válvula o velocidad de bomba de descarga.

  • Presión en línea

    • SP = 5 bar en un header.

    • Salida PID = velocidad de compresor o apertura de válvula de control.

  • Velocidad de motor con variador

    • SP = 1500 rpm.

    • PV = velocidad real; salida PID = referencia 0–10 V o 4–20 mA del VFD.

Idea clave para explicar en 2 minutos:

  • El PID es un “operario ideal” que mira el error, corrige rápido (P), corrige fino en el tiempo (I) y frena los excesos (D).

  • En campo, el 80–90 % de los lazos bien hechos se resuelven con P + I bien ajustados y un buen sentido común sobre el proceso.

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