Logo! A Cui Ho Inserito Il Controllo Pid Con Problemi Di Stabilità

[Ivo Zerbini]

Ho installato un LOGO! 24 Vdc e tastierino dispaly con il controllo PID che mi gestisce una stazione di pompaggio tramite una elettropompa sotto inverter ed altre 5 elettropompe ausiliarie in soccorso.

Si verifica che la lettura della pressione è instabile da 0 a circa 3 bar con notevole fastidio per il funzionamento dell' inverter.

Ho usato cavi schermati sull'uscita di potenza dell'inverter, ho twistato i cavi di alimentazione del LOGO!, ho usato cavo schermato e tubazione indipendente per il trasduttore di pressione, ho installato un filtro in ingresso dell'inverter, ma................nulla da fare. Ho sempre questa fastidiosa pendolazione dovuta all'instabilità di lettura.

Su cosa posso agire?

[Livio Orsini]

Anche se non ho visto le tarature ed anche se tu non dai nessun dato significativo, sono del parere che il PID non è stato ottimizzato correttamente. L'instabilità che deunci è tipica di un regolatore instabile.

[NoNickName]

Si è parlato alla nausa di questo problema, è il solito problema della risoluzione dell'ingresso analogico, il cui bit meno significativo a seconda della scala utilizzata può essere particolarmente grande, troppo grande rispetto alla grandezza da regolare.

[Ivo Zerbini]

Ho utilizzato un circuito PID che ho trovato su internet e l'ho adattato al mio file. Ho provato a variare i valori di rapporto del segnale d'ingresso ed i suoi multipli senza ottenere alcun risultato significativo.

Essendo il primo problema che espongo su questo forum e non conoscendo ancora i suoi meccanismi, gradirei sapere come e se possibile pubblicare quella parte di file che ho progettato e che ho in funzione da ormai due anni.

Sono sicuro che ho sbagliato qualche rapporto di parametri che mi sfuggono, come credo che ci sia un limite alla sensibilità dell'apparecchiatura.

Grazie comunque.

Ivo.

[NoNickName]

No, non hai sbagliato nulla. E' un limite del Logo.

[Livio Orsini]

Si è parlato alla nausa di questo problema, è il solito problema della risoluzione dell'ingresso analogico, il cui bit meno significativo a seconda della scala utilizzata può essere particolarmente grande, troppo grande rispetto alla grandezza da regolare.

Questo è un problema che si potrebbe ovviare se il regolatore fosse accessibile. Comunque è possiible egualmente ridurre la sensibilità del regolataore scalando l'uscita di correzione.

[JumpMan]

Piuttosto che usare il PID del Logo dovresti usare il PID dell'inverter (se ne è provvisto) che funziona senz'altro meglio.

Un altra cosa che puoi provare a fare per calmare un attimo il sistema è di strozzare il condotto che va al trasduttore di pressione in modo da filtrare picchi e colpi d'ariete.

[baltimora]

Siete sicuri che il logo abbia una funzione PID?

Che io sappia ha solo la funzione PI (proporzionale, integrata)

[Ivo Zerbini]

Grazie JumpMan. Il controllo PID esterno all'inverter mi serve per una funzione di controllo delle altre 5 pompe che vado ad avviare in cascata dopo aver portato a 30 Hz la frequenza dell'inverter.

Questo mi serve per evitare colpi di pressione all'avviamento della pompa a velocità fissa (anche se sono avviate da soft-start, preferisco evitare aumenti repentini di pressione).

Avrei potuto utilizzare inverters che hanno la gestione automatica di ulteriori pompe, ma la differenza la fa proprio la decelerazione a 30 Hz prima di chiudere il comando della relativa pompa di soccorso. In condotte idriche vecchie di diametro di 400 mm è doveroso evitare colpi d'ariete anche minimi.

Attenuare la velocità di risposta del trasduttore non mi risolve il problema. E' una questione di instabilità nel LOGO! dovuta probabilmente, come mi fa notare Livio, ad impostazioni di rapporti di lettura e sensibilità insiti nel LOGO!.

Se qualcuno mi dice come fare, potrei pubblicare il file che ho progettato e che funziona egregiamente, non fosse per questo fastidiosissimo disturbo che, fortunatamente, il cliente non ha contestato in quanto lavoriamo a pressioni di 6-7-8 bar dove il controllo è regolare.

[Livio Orsini]

Riduci l'influenza dell'uscita del PI.

Cerco di chiarire con un esempio.

Se l'uscita del PI è 10 V massimi, realizza un partitore che riduce i 10 V a 2 V. Poi dai un riferimento diretto all'inveter a cui vai a sommare l'uscita del PI.

Se leggi il mio tutorial sulle regolazioni questa tecnica è spiegata più dettaglkiatamente. Il tutorial lo trovi nella sezione didattica, sottosezione elettrotecnica.

[JumpMan]

Ma non era più logico modulare la pressione tramite la pompa regolata dall'inverter?

Il Logo a mio avviso potrebbe solo richiamare le pompe ausiliarie quando l'inverter arriva alla massima frequenza e staccarle quando arriva alla minima, se poi sono dotate di soft-start metti delle rampe abbastanza lunghe in modo che il PID dell'inverter riesca a starci dietro...

Nella ditta dove lavoro abbiamo fatto una applicazione che funziona in questo modo usando un inverter con una scheda apposita che gestiva tra l'altro anche lo scambio delle pompe, ma sempre quella con l'inverter modula e mantiene costante la pressione, quando questa non ce la fa più ne richiama un altra (con soft-start) e gestisce "l'incrocio" mantenendo sempre costante la pressione.

[Livio Orsini]

Ma non era più logico modulare la pressione tramite la pompa regolata dall'inverter?

Lo penso anch'io, però Ivo Zerbini risponde:

Il controllo PID esterno all'inverter mi serve per una funzione di controllo delle altre 5 pompe che vado ad avviare in cascata dopo aver portato a 30 Hz la frequenza dell'inverter.

ed è da presumere che avrà le sue buone ragioni. Magari se ce le può e vuole spiegare ci capiamo un po' di più anche noi.

[Adelino Rossi]

Vicino all'attacco del sensore di pressione elettronico c'è anche un manometro visivo?

A velocità costante la misura è stabile sul manometro?

La misura di pressione può anche essere influenzata da vari fattori connessi al tipico di installazione sul processo.

[Ivo Zerbini]

Sig. Adelino, la pressione è stabile di per sè, ma quando l'inverter oscilla rilevo la variazione dovuta alla variazione di giri.

Sig. Livio, provo a spiegare la necessità di usare un PID esterno:

1. Il PID dell'inverter mi mantiene il set-point impostato e nulla più

2. I PID esterno mi mantiene il set point impostato ma durante la fase di avvio della pompa di soccorso porto la frequenza dell'inverter a 30 Hz per 10 sec modificando per questo tempo il regolatore PI del circuito.

3. Il PID del LOGO mi comanda inoltre interruttori a valore di soglia con cui abilito e disabilito le pompe di soccorso, ma questo è un circuito piuttosto banale e privo di amplificatori di segnale come il PID. Aggiungendo anche un comparatore analogico riesco a fermare l'impianto in caso di non apertura accidentale di valvole idrauliche (effetto autoclave) fino alla diminuzione della pressione di set-point dovuta all'apertura di altre o nuove linee idrauliche.

Come posso pubblicare il file? Non ho segreti professionali da proteggere. Il mio "UFFICIO INVENZIONI E TENTATIVI" interno all'azienda lavora egregiamente ugualmente.

Salutoni, Ivo

[Livio Orsini]

Sul foeum solitamente ci si da amichevolmente del tu perchè ci si considera amici e colleghi.

Per inserire un file, un'immagine, etc. bisogna appoggiarlo in sito di hosting, comunque è spiegato nelle FAQ ed in alcune discussioni nel forum di utilità.

In ordine al tuo problema.

Nelle mie applicazioni in cui si doveva mantenere costante un pressione, usando più di un pompa, in genere agivo secondo questa logica:

1. Un regolatore PI, in genere il regolatore ausiliario dell'inverter, regola la pressione ad anello chiuso.
   
2. Quando la velocità della prima pompa supera i 50 Hz, si passa la pompa sotto rete, si inibisce l'inverter, si commuta sotto inverter la seconda pompa e si inizia a regolare con la seconda partendo da velocità zero così da eseguire una rampa.
   
3. Quando (se) la seconda pompa supera i 50 Hz, si ripete la sequenza con una terza e così via.
   
4. Quando la pompa in regolazione scende a velocità prossima allo zero si blocca l'inverter, si disconnette la pompa, si porta l'inverter a 50 Hz e si commuta una pompa dalla rete, iniziando la regolazione.
   

Questa è una regolazione tipica di reti idriche con più pompe ed un solo inverter.

La soluzione ideale è avere un inverter per ogni pompa, però dipende da qaunto si può/vuole spendere.

Modificato: 27 settembre 2012 da Livio Orsini

[Ivo Zerbini]

Vedi Livio, la soluzione di "spostare" l'inverter sulla pompa successiva mi comporta costose commutazioni che ai fini dell'economia delle ore di lavoro distribuite su tutte le pompe non ha alcun beneficio.

Montare un inverter per ogni pompa è oneroso e superfluo, dal momento che è sufficiente la modulazione di una singola pompa ed i colpi d'ariete in accelerazione e decelerazione nelle varie fasi sono attenuati dai soft-start.

Credo che proverò a variare la tensione di riferimento con un partitore come mi hai consigliato ieri.

Altra soluzione da provare sarebbe utilizzare il PID dell'inverter e bloccarlo con una frequenza di "multivelocità" ( portare la frequenza a 30 HZ) nella fase di start delle pompe di soccorso. Sacrificherò la funzione "autoclave" che dovrò emulare con un flussostato ed un pressostato ma..........qui son capaci tutti.

Peccato che non riesca a sfruttare il LOGO per la sua seppur modesta potenzialità.

Grazie del tuo tempo,Livio!!

[Livio Orsini]

di "spostare" l'inverter sulla pompa successiva mi comporta costose commutazioni

Perchè mai? Un contattore per ogni pompa devi comunque averlo. In quanto alla distribuzione delle ore di funzionamento non è un problema proprio perchè le pompe possono ruotare.

C'è anche un'altra configurazione più facile anche se presenta l'inconveniente di avere un'unica pompa regolante.

Una pompa sotto inverter; quando superi i 50 Hz attacchi un'altra pompa direttamente da rete ed usi sempre la pompa sotto inverter per modulare. All'aumentare della richiesta, ogni volta che la pompa a velocità variabile supera i 50 Hz, inserisci un'altra pompa. Viceversa quando la richiesta cala.

Hai solo l'inconveniente che la pompa sotto inverter è quella maggiormente sfruttata.

[Ivo Zerbini]

La sequenza di funzionamento che ho adottato è la seguente:

1. Inverter a 50 Hz

2. feedback < set-point

3. delay di start pompa di soccorso di pochi secondi per evitare segnali instabili.

4. riduzione frequenza a 30 hz

5. start pompa di soccorso e relativo inseguimento da parte dell'inverter

Lo sgancio delle pompe di soccorso lo faccio a valori e sequenza inversa:

1. Inverter a 30 hz

2. feedback => set-point

3. delay di sgancio pompa.

4. Arresto inverter con feedback=> set-point e frequenza minima a 30 hz dopo 40 s

Non ho messo contattori sui soft-start, ma credo di aver fatto un errore per non aver alcuna separazione galvanica dei motori. Infatti questa è una modifica che mi sono proposto di attuare perchè chi fa manutenzione ai motori potrebbe non leggere le avvertenze poste sulle morsettiere.

[Livio Orsini]

Infatti questa è una modifica che mi sono proposto di attuare perchè chi fa manutenzione ai motori potrebbe non leggere le avvertenze poste sulle morsettiere.

Sei fuori legge a meno che i softstart non siano certifica "fail safe"! (non credo che ne esistano)

la sequenza che realizzi è simile alla seconda che ho descritto. Non vedo perchè non puoi usare il PID aggiuntivo dell'inverter per regolare la pressione. Dal LOGO derivi il solo riferimento di pressione se non è fisso, altrimenti usi il logo solo per effettuare le sequenze.

Gli altri motori, se non ho capito male le sequenze, sono solo dei marcia arresto, anche se la marcia e l'arresto avvengono tramite soft start.

[Ivo Zerbini]

Me ne sono accorto a lavoro ultimato. Ma sapevo di doverlo fare.

Prima di alterare quasi totalmente la parte ingressi del file voglio provare a lavorare con una tensione di 2 V sul regolare PI.