Desarrollo de un sistema de control Proporcional Integral Derivativo (PID) para regular el nivel de dos tanques, con el fin de mejorar la precisión y estabilidad del sistema de control de nivel del módulo de visualización Local/Remoto del Laboratorio de Instrumentación

Abstract

La investigación se centra en la implementación de un sistema de control PID (Proporcional-Integral-Derivativo) aplicado al tanque de almacenamiento T2 del módulo de visualización local/remota del Laboratorio de Instrumentación. La necesidad de este proyecto surge debido a la limitada accesibilidad a tecnologías avanzadas de control en entornos educativos, lo que restringe la formación práctica de los estudiantes en automatización industrial. El objetivo de este trabajo es desarrollar un sistema eficiente y asequible que facilite la integración de conocimientos teóricos y práctico. La metodología utilizada fue de naturaleza experimental, comenzando con la selección de componentes electrónicos como el PLC Siemens S7-1200, módulos de entradas y salidas analógicas, sensores de nivel, caudal y presión, y variadores de frecuencia para el control de bombas. A continuación, se diseñaron los esquemas eléctricos y se programó en TIA Portal, integrando el bloque PID Compact para ajustar las variables críticas. La validación del sistema se llevó a cabo mediante simulaciones en Factory IO y pruebas físicas, evaluando la respuesta dinámica del control ante perturbaciones y cambios en el punto de ajuste. Los resultados evidenciaron un control preciso y eficiente del nivel del tanque, con una rápida estabilización tras perturbaciones y una reducción significativa del error estacionario. La integración del sistema demostró ser robusta, permitiendo un monitoreo en tiempo real a través de la interfaz HMI y garantizando la estabilidad operativa. En conclusión, este proyecto no solo optimiza el control de nivel en sistemas de almacenamiento, sino que también contribuye a la formación práctica en tecnologías avanzadas, cerrando la brecha entre teoría y práctica en la enseñanza de la automatización. Además, se presenta como una solución replicable y escalable para otros entornos educativos o industriales.