Controllo Pid - Meglio PID a bordo inverter o inverter controllato da PLC?

[pas80]

Salve a tutti. In questo periodo mi sto occupando della programmazione di un PLC Rx3i della GE Fanuc per una centrale di produzione elettrica da biodiesel. Il mio problema è che ci sono alcuni controlli PI da fare nel processo. Siccome abbiamo degli inverter che devono gestire delle pompe volevo sapere se di norma si da all'inverter un Set Point tramite PLC e fare lavorare il suo PID Controller (interno all'inverter) oppure fare un blocco PID interno al PLC è dare all'inverter solo il segnale 4-20mA in uscita dal PID del PLC?

So che si possono fare entrambe le cose ma vorrei sapere da che queste cose ne ha fatte tante come ha agito!!.

Grazie in anticipo a tutti.

[del_user_56966]

So che si possono fare entrambe le cose ma vorrei sapere da che queste cose ne ha fatte tante come ha agito!!.

ti racconto semplicemente quanto è successo a un mio cliente....

Nel controllo di un inverter da un primo tecnico della X era stato usato il PID interno, al guasto di questo è stato acquistato un Inverter della casa Y

il tecnico di questa che era intervenuto che non aveva molta dimestichezza con i PID e quindi il cliente era in panne...

Su loro richiesta, sono intervenuto e ho fatto installare un microPLC su un quadretto esterno, quindi il PID è stato inserito in questo e si è pilotato l'inverter col segnale standard 0-10 Vdc, l'Inverter che era da 55 KW,

dopo un paio di anni si è guastato anche questo, bene l'inverter è stato sostituito direttamente dal manutentore senza dover affrontare i problemi della regolazione, che oltre a richiedere l'impostazione dei parametri, nel caso di cambio marca/modello richiede di effettuare un nuovo collaudo...

In sostanza il PID esterno:

A.) ti rende indipendente dal modello o dal produttore dell'Inverter,

B.) Non si deve operare ne sui parametri del PID ne provare da capo la regolazione, ci si limita a una veloce verifica!

C.) permette quindi una manutenzione semplificata che si limita alle sole impostazioni base + quelle dell'ingresso 0-10 Vdc

per l'acquisizione del segnale di pilotaggio.

D.) linearizzare, inserire soglie di Min/Max e limitatori sui segnali o qualsiasi altra operazione matematica, sui segnali in ingresso e in uscita

E.) inoltre permette di porre nella logica di regolazione, interblocchi e logiche di processo, manipolatori, fare telecontrollo ecc..

Dulcis in fundo ora il manutentore ha sul display del micro la variabile di processo (Pressione) e anche la possibilità di settare il setpoint tramite la tastiera dello stesso, e quindi può fare le impostazioni senza bisogno di antrare in programmazione sull' Inverter.

Potrei raccontarti altre situazioni ma penso che questa sia sufficiente!

Modificato: 30 agosto 2008 da alen

[Livio Orsini]

Non esiste mai la soluzione perfetta, ogni scelta comporta risvolti positivi e negativi.

Ci sono consisderazioni generali da fare prima di tutto.

Oggi tutti gli inverter di buona qualità sono realizzati con tecnologia digitale e permettono di visualizzare sia in locale, display e tastierino, sia in remoto, seriale e/o bus di campo, tutti i parametri e le variabili di processo.

Tutti gli inverter di buona qualità dispongono di funzioni aggiuntive per elaborare semplici regolazioni di processo. La funzione PID agiuntiva, piuttosto semplice, è praticamente uno standard. Ha fatto le sue prime apparizioni, proprio per regolare pompe e ventilatori, agli inizi degli anni '90.

Attualmente, con l'adozione di tecnologia digatale, l'ottimizzazione di un regoaltore semplice come un PID per comando pompa, è quasi automatizzato, anzi nei prodotti migliori si prevede l'autotuning.

In caso di sostituzione dell'inverter per manutenzione, con altro uguale, è sufficiente riversare i parametri tramite linea seriale.

Se dovessi realizzare io l'impianto sceglierei inverter del medesimo produttore e, anche spendendo magari qualche cosina in più, cercherei di minimizzare il numero di taglie, cercando per quanto possibile di avere gli inverter praticamente indentici.

Ovviamente userei i regolatori PID delle funzioni aggiuntive/opzionali degli inverter. In questo modo si ottiene un sistema più compatto e con blocchi identici per tutto l'impanto.

Da ultimo, ma non ultimo, ti ricordo che la filosofia attuale, ma si può dire che lo è da sempre, è quella di spostare sempre più in alto il limite dle componente accrescendone le funzioni.

Sembra sia trascorsa un'eternità da quando per realizzare un semplice convertitore erano necessarie decine di schede di regolaziane. Oggi lo spazio maggiore, oltre che alla parte di potenza, è dedicato per i filtri. Se poi consideri che molti converter/inverter hanno a bordo direttamente la possibilità di fare un mini PLC con circa una trentina di I/O, puoi capire come la tendenza sia proprio quella di concentrare tutto il possibile.

Po ci sono casi in cui è indispensabile persino costruirsi dadi e bulloni, tanto sono speciali le specifiche di sistema.

[batta]

So che si possono fare entrambe le cose ma vorrei sapere da che queste cose ne ha fatte tante come ha agito!!.

Sì, si possono fare entrambe le cose, ma io opterei decisamente per il controllo fatto dal plc.

Quoto in pieno il post di Alen.

La strada preferita da Livio io la riterrei preferibile solo nel caso di sistemi indipendenti, nei quali, scegliendo un inverter con funzioni avanzate, eviti l'installazione di un plc.

Se invece il plc deve esistere per altri motivi, io non avrei nessun dubbio: inverter "stupido" e controllo totale da plc.

Anche per la visualizzazione e modifica dei parametri da un eventuale HMI con il controllo da plc tutto diventa più semplice. E' vero infatti che, come dice Livio, i moderni inverter mettono a dsposizione protocolli e interfacce varie per il controllo da remoto. Dato però che col plc già comunichi per altri motivi, stabilire una comunicazione in più (che potrebbe anche richiedere altre porte) diventa solo un'inutile complicazione. Se poi, magari in situazioni di emergenza, ti trovi a dover sostituire l'inverter, questa complicazione potrebbe diventare un problema quasi insormontabile.

Modificato: 31 agosto 2008 da batta

[Livio Orsini]

Se invece il plc deve esistere per altri motivi, io non avrei nessun dubbio: inverter "stupido" e controllo totale da plc.

Attualmente tutti gli inverter di buona qualità dispongono di questa funzione accessoria, quindi usarla o meno ce l'hai a bordo.

Hai valutato il tempo di CPU necessario per gestire i PID? Rischi di dover usare un PLC di classe superiore (anche di molto) per poter gestire tutto. Se si tratta di un paio di pompe magari no, ma se le pompe sono parecchie allora le cose potrebbero farsi pesanti....Poi dipende da come è complesso l'impianto.

Come ho premesso, la soluzione perfetta non esiste. Comunque questo è un caso in cui concentrare le regolazione nel PLC va esattamente nella direzione opposta di quello che suggeresce la tendenza tecnologica.

Se poi, magari in situazioni di emergenza, ti trovi a dover sostituire l'inverter,..

Dipende da come è stato progettato il sistema. Certo che se nel medesimo impianto ci sono tre marche diverse di inverter ed il software è stato fatto funzionare a mazzate puoi avere dei problemi, ma quello che paventi tu è forse il minore

Se l'impianto è stato progettato correttamente, normalizzando i fornitori e le funzioni anche in caso di emergenza non hai di questi problemi.

In alcuni decenni di lavoro casi del genere non sono mai accaduti nei miei impianti. Ma forse io sono particolarmente fortunato.

O magari dipende dal fatto che ho una visione un po' più sistemistica...

Modificato: 31 agosto 2008 da Livio Orsini

[del_user_56966]

Hai valutato il tempo di CPU necessario per gestire i PID?

Livio i micro che utilizzo io (FPX) eseguono 20.000 passi di programma in 1mS,

la CPU è più grande dell'involucro....

oramai e da un pò che non mi preoccupo più di questo particolare!

In un altro caso che vi racconto è stato installato un Inverter Eur... m nuovo alla messa in marcia dell'impianto

che era tra l'altro di una Multinazionale!

dopo poco si è guastato!..

L'azienda per cui facevo consulenza/Startup a chiamato l'agente della casa, che puntualmente ha detto che facevano prima a comprarlo nuovo

che a mandarlo in riparazione, (perchè secondo lui non conveniva!!)....

Secondo voi l'azienda a preso un Inverter della stessa marca?... :ph34r:

PS.. questo era pilotato da un PLC S7-200...!!

Modificato: 31 agosto 2008 da alen

[Savino]

Controllo Pid, Meglio PID a bordo inverter o inverter controllato da PLC?

Secondo me ti conviene sempre il PLC, anche se utilizzi il PID od altro del inverter. Perche l'inverter, drives il motore della pompa incabio il PLC drives tanti inverters, interfacciandosi con degli HMI, OS, ES, MES, ERP, etc.

[pas80]

Innanzi tutto desidero ringraziare tutti quanti, siete stati molto gradevoli. Il problema mio iniziale pare dividi anche voi che di esperienza ne aveta da vendere.

Considerarte che sono un giovane ingegnere che per la prima volta sta sviluppando un SW per PLC per automatizzare un intero impianto.

Ho capito che ci sono in entrambi in casi vari pro e contro. Alla fine penso che scegliero per far fare tutto al PLC in quanto anche molto potente. Ne approfitto per farmi un'altra domanda.

Per quanto riguarda il blocco PID del PLC mi sbaglio o utilizzate anche voi quelli già fatti che si trovano nella libreria del PLC stesso? E poi, quando utilizzare la versione ISA del blocco PID?

Molto gentili veramente. Quanto mi piacerebbe incontrarvi. Io mi trovo ad Agrigento se passate da qui ditemelo!!!

[del_user_56966]

Per quanto riguarda il blocco PID del PLC mi sbaglio o utilizzate anche voi quelli già fatti che si trovano nella libreria del PLC stesso?

Per quanto riguarda l'attuale utilizzo la libreria fornita anche di Autotuning, sono molti anni che non utilizzo più i GE...

l'ultima volta ho utilizzato i 90-30 programmandoli sempre col vecchio LM90-30 anche se avevo

già acquistato il VersaPro ma a quei tempi era appena uscito.....

Quello che mi ricordo è che il 90-30 mi permetteva di programmare l'intero impianto in on-line anche scaricando molteplici blocchi

compreso i PID.... e si! belle macchine davvero!!

spero per te, che il programma sia sempre cosi!...

Quanto mi piacerebbe incontrarvi. Io mi trovo ad Agrigento se passate da qui ditemelo!!!

Per questo potresti intanto incontrare i miei colleghi della divisione Building di Palermo,

uno in particolare è un tecnico molto esperto in impianti Industriali..

Modificato: 1 settembre 2008 da alen

[del_user_56966]

per una centrale di produzione elettrica da biodiesel

Comunque la cosa è estremamente interessante, mi piacciono tutte forme di energia alternativa, Eolico, Solare,

Idrogeno ecc.. (escluso il Nuclerare.. )

Infatti i PLC90-30 di prima andavano su impianti del gasdotto che dalla Russia porta il metano fin da noi...

quindi se posso darti una mano volentieri!

Modificato: 1 settembre 2008 da alen

[Livio Orsini]

Livio i micro che utilizzo io (FPX) eseguono 20.000 passi di programma in 1mS,....

.

Hai mai provato a misurare il tempo reale necessario ad eseguire un PID con l'uso di flotat (senza fai un PID indicente)? Potresti avere qualche sorpresa con quella velocità

Non so in quanto tempo il GE che andranno ad usare risolva un PI in float (son 8 anni che non uso un GE). Se si considera l'uso di funzioni di libreria si deve mettere in conto che non sono mai ottimizzate per velocità, ma tendono a dare funzioni il più possibile di impiego generale, quindi vedo un certo impegno di CPU se i loops son più di un paio.

Io rimango dell'idea che questo sia un caso canonico in cui il PLC deve occuparsi esclusivamente dell'automazione e non della regolazione.

Io mi trovo ad Agrigento se passate da qui ditemelo!!!

Peccato averlo saputo solo ora, fino al 31-7 non ero molto distante da li (Cpapo Passero di Porto Palo). COmunque potresti venire tu al SAVE di Verona, ad ottobre

Modificato: 1 settembre 2008 da Livio Orsini

[taratista]

Ciao a tutti.

Concordo sul fatto che dovresti tenere separato il tutto, personalmente ritengo che l' inverter faccia il suo lavoro e che tutto il resto, regolazione allarmi e altro vada a un plc o simile.

Una cosa importante, secondo mè è la reatà che ti ritrovi o che ti ritroverai quando installerai il sistema. Mi spiego, una volta che programmi il plc se non succede qualcosa di grave diciamo che è tutto "protetto", hai più provabilità che si guasti l'inverter e in questo caso un buon elettricista lo cambia velocamente, ma se oltre quello lo dovrà riprogrammarlo completamente allora è diverso se non hai una persona con particolare esperienza sarebbe in difficoltà in più il fermo macchina.

Nella mia esperienza si sono guastati più inverter che plc allora devi trovare una soluzione semplice per tutti e fare in modo che ci sia un tempo di intervento il più breve possibile.

ciao.............