Diseño de un controlador proporcional integral derivativo de temperatura regulada para una guardería.

Abstract

Este artículo describe el diseño y la simulación de un controlador proporcional integral derivativo PID que acciona una válvula de control proporcional para permitir el flujo de agua caliente al suelo radiante de una granja porcina con el fin de mantener la temperatura requerida. En el desarrollo del proyecto se requieren conceptos físicos y matemáticos para controlar las oscilaciones de temperatura en el rango de 25 °C a 35 °C y el flujo de calor a través de la superficie radiante del suelo, así como analizar los parámetros involucrados para el desarrollo del sistema de control . En el diseño del sistema de control se identificaron las características y parámetros involucrados en la cría de cerdos mediante corral; posteriormente se realizó el análisis térmico del sistema de calefacción integrado en el suelo radiante que suministra calor para mantener la temperatura, luego se simuló la respuesta del sistema de control de temperatura en el software Scilab y finalmente se llevó a cabo la programación del control proporcional integrador. El diseño contempla el uso de gas generado en un biodigestor para transferir energía térmica al agua de calefacción que circula por el suelo, transfiriendo calor al módulo de cría hasta alcanzar y mantener la temperatura deseada mediante un sistema de control que implica un programa de válvula proporcional en Arduino. Todo el sistema se simuló mediante un software que incluía los circuitos de gas y agua, de acuerdo con el flujo de transferencia de calor necesario para mantener la temperatura controlada en el interior del módulo. El diseño desarrollado permite controlar el flujo de calor para mantener la temperatura requerida, estabilizando el proceso en 20 minutos.