Gestione Uta Con Pid

[chabatica]

Salve a tutti , sono un nuovo iscritto ...... nell'azienda dove lavoro ci occupiamo di progettazione software su plc nel campo del packaging e della gestione di processo in campo alimentare , vista la crisi in atto stiamo spaziando in altri settori , nello specifico dovrei seguire alcune unita' di trattamento aria che gestiscono la temperatura e l'umidita ' oltre al necessario ricambio di aria (l'esperienza mia e dei mie colleghi è zero) quindi avevo alcune domande da farvi :

- le unita' sono composte da tre valvole modulanti : preriscaldo - freddo - postriscaldo in piu vi è una uscita analogica per gestire una centralina di umidificazione (la valvola del freddo si occupa anche della deumidificazione ) .... le variabili controllate sono la temperatura ambiente e l'umidita' ambiente

... è preferibile avere un singolo pid per ogni valvola (caldo/freddo e umidificazione/deumidificazione) anche se questo comporta che nell'intorno del set point le due regolazioni possano intervenire contemporaneamente ? oppure un singolo pid che comanda in modo oppurtuno la coppia di valvole caldo/freddo ed un altro pid per la coppia umidif./deumif. ?

- nei pid fino che ad ora ho' utilizzato non è mai stato necessario usare la componente derivativa , nel gestire la temperatura è meglio gestire anche la derivata ?

- nel definire il set point di temperatura è preferibile inserire una zona morta ? e se si di quale grandezza in gradi ?

- le valvole del freddo e postriscaldo hanno come set point la temperatura ambiente ( e fin qui mi è chiaro ), la valvola di preriscaldo ha' una sua sonda con un suo set point , genericamente che valore deve avere il set point del preriscaldo ?

grazie a tutti per i consigli ed i suggerimenti

[Savino]

chabatica,

Dunque, non sarebbe molto facile responderti cosi con i pochi dati a disposizione, sopratutto per quanto riguarda al layout e specifiche per l'intero processo di automazione.

Per quanto hai descritto, avresti anche un collegamento logico per il comando degli attuatori di regolazione per le due grandezze controllate, temperatura e umidita. Parli di una uscita analogica per gestire una centralina di umidificazione , quindi un PID continuous controller con il suo SP e variabile di processo PV. ma la valvola del freddo si occupa anche della deumidificazione pero' ...

Queste tre valvole modulanti : preriscaldo - freddo - postriscaldo, sono delle valvole a farfalle comandate da motorini apre- zero- chiude o cosa ?

Potresti avere bisogno di 2 controllers che lavorano independentemente o collegati tra di se.

Per la regolazione della temperatura, andrebbe bene un step controller (ad impulsi), quindi PI, senza D.

La zona morta e' una finestra di tolleranza in funzione allo scarto tra il SP e PV, intorno alla qualle il controller non reagiscirebbe. Il valore dipendera' di quello che potrebbe andare bene a secondo delle risposte del sistema.. potrebbe essere un valore assoluto in temperatura od in percentuali, dipendera del tipo di instrumentazione che stai utilizzando.. PLC, regolatori stand alone..etc.

genericamente che valore deve avere il set point del preriscaldo ?

Se non lo sai te

Prova a comminciare per ricavare l'URS ( user requirements specification) dal Cliente. Il Cliente dovrebbe sapere cosa vorrebbe.

Modificato: 1 aprile 2009 da Savino

[taratista]

Buona sera a tutti.

Mi unisco a Savino, ci sono pochi dati per fare un ragionamento completo, se ti può essere di aiuto ti scpiego la mia esperienza in merito. In allegato troverai un disegno dove rappresenta un sistema di climatizzazione di due impianti il primo deve mantenere una temperatura interna tra I 24 e 28 °C e il secondo deve solo riscaldare attorno i 27 °C il raffrescamento non serve.

Come potrai vedere il primo ha due fluidi, uno di riscaldamento a 70 °C e il secondo di raffreddamento a 4°C, questi entrano in due radiatori e le temperature vengono regolte da una unica sonda installata sul ritorno atraverso due valvole miscelatrici a tre vie. Se il sistema richiede calore la valvola apre e il fluido entra nel radiatore se non serve la valvola chiude e lo fa ricircolare.

La regolazione avviene in automatico, l' unica modifica sostanziele è l' inserimento di un delta nel set, avendo un set fisso a 26 °c la valvola di riscaldamento inizia a regolare oltre i 26, 5 e quella di raffredamento sotto I 25,5.

Il ragionamento per l' umidità è semplice, in questo caso serve solo a umidificare, il sensore sempre sul ritorno regola una modulante sul vapore che lo immette direttamente nel condotto.

Per rispondere alle tue domande, pure io la derivata non la uso, la zon amorta come vedi è stata utilizzata per evitare pendolamenti o nelle mezze stagioni per I PDI ognuno il suo trane quello della doppio circuito quello è singolo regola entrambe.

Spero che ti serva come spunto e io riesca allegare il file

Cioa

[mf2hd]

Come scritto da Savino servirebbero piu' dati per consigli "sicuri".

Prima di decidere come impostare il programma bisogna sapere come e' fatta e deve lavorare la macchina:

- Punto fisso di temperatura in mandata con o senza deumidificazione : quando ci sono postriscaldamento locali oppure locali particolari come ad es. una

palestra.

- Controllo della temperatura ambiente con limite di min/max sulla mandata e eventuale deumidificazione (e' la migliore).

Inoltre e' utile sapere :

- presenza di recuperatore (statico o no)

- predisposizione per i freecooling (presente o no)

- tipo di umidificazione (vapore, pacco bagnato, nebulizzazione con aria compressa,...)

In base a quanto sopra citato la "filosofia" del programma cambia radicalmente.

.. è preferibile avere un singolo pid per ogni valvola (caldo/freddo e umidificazione/deumidificazione) anche se questo comporta che nell'intorno del set point le due regolazioni possano intervenire contemporaneamente ? oppure un singolo pid che comanda in modo oppurtuno la coppia di valvole caldo/freddo ed un altro pid per la coppia umidif./deumif. ?

Generalmente si usa un blocco PI per ogni valvola, anche perche' la vedo un po' dura gestire il tutto con un blocco di regolazione unico.

Ti sconsiglio di inserire la componente derivativa perche' e' difficile da tarare e per una macchina di trattamento aria non ne sentirai la mancanza: i tempi

di risposta degli ambienti sono relativamente "lunghi"... a meno che non sia una stanzetta.

E' importante invece disabiltitare la componente integrale (usare solo P) quando la macchina e' ferma per evitare che le valvole continuino a lavorare.

Quella di umidificazione e bene proprio interbloccarla anche a livello elettromeccanico, specie se e' a vapore.

le valvole del freddo e postriscaldo hanno come set point la temperatura ambiente ( e fin qui mi è chiaro ),

Non e' proprio cosi', anzi nella maggior parte dei casi si fa riferimento ad una "temperatura di saturazione", letta da una sonda dopo il blocco

pre-fredda-umidificazione, prima del postriscaldo.

E' invece su quest' ultimo che generalmente si fa agire la sonda ambiente ,eventualmente con un' ulteriore

sonda in mandata che ne limita l' azione intervenendo sul segnale alla valvola con altri blocchi P o PI.

Tale temperatura (TSat) costituisce il setpoint unico per i PI della valvole preriscaldo e fredda, le quali devono necessariamente avere una banda morta fra

loro, non devono mai lavorare insieme, sarebbe uno spreco di energia.

Se i tuoi blocchi PI permettono di impostare un offset sul setpoint, usa questi per spostare i due punti di partenza (0% della valvola), basta poco, qualche

decimo di °C tanto per essere sicuri che se lavora una l' altra e' off.

la valvola di preriscaldo ha' una sua sonda con un suo set point , genericamente che valore deve avere il set point del preriscaldo ?

oltre a quanto detto sopra, si puo dire che il valore della "T.Saturazione" viene a garandi linee impostato ad un valore tale da non far intervenire la

sicurezza antigelo e per dare una mano al postriscaldo (la batteria di questo e' generalmente "scarsa").

Un valore puo' essere attorno ai 15/18°C, ma tutto dipende dall' impianto.

Solitamente io lo faccio con una curva basata sulla temperatura esterna: piu' fa freddo e piu' il post deve essere "aiutato".

I modo migliore e ricavare la curva con delle prove sul lungo tempo, ma valori buoni possono essere considerati tra 16 e 20°C con rispettivamente 30 e 0°C esterni.

Se la curva e' ricavata bene si ha un sensibile risparmio energetico nelle mezze stagioni, soprattutto se e' disponibile il freecooling.

Per quanto riguarda la logica di umidificazione/deumificazione vale quanto detto per il pre/fredda : deve esserci ovviamente intervallo tra le due condizioni

perche' non ha senso deumidifcare e umidificare contemporaneamente.

Per deumidificare deve aprire tutta la valvola fredda e sara' compito del post mantenere le condizioni della temperatura di mandata TM.

Anche se non ci riesce e' importante che la TM non scenda oltre un certo valore (15/17°C circa) altrimenti puo' dare disagio agli utenti.

Se il post non ce la fa proprio e' un problema del progettista (batteria sottodimensionata) e per esperienza succede spesso nei casi "fai da te" o dove i

prezzi sono tirati.

Mentre per l' umidificazione non ci sono grossi problemi (regola la valvola in base alla richiesta), vi sono vari modi per gestire la deumidificazione.

A grandi linee puoi seguire una logica del genere:

Se l' umidita' relativa da mantenere (ambiente) e' superiore ad un 5% rispetto al setpoint (di umidita') , allora abilita la funzione di deumidificazione,

che consiste come detto nel far aprire al 100% la valvola fredda.

Per fare cio' basta cambiare il setpoint della TSat nei blocchi PI per la pre/fredda, impostandolo ad un valore molto basso (es. 13°C).

Appena l' umidita' ritorna al valore di setpoint il SP della TSat cambiera' in quello piu' alto (fisso o da curva climatica).

[chabatica]

.. ciao , avete ragione i dati erano incompleti (oltre che per voi anche per me) ... ieri ho' visionato l'impianto , si tratta di un impianto di meta' anni novanta fatto tutto in elettromeccanica , la regolazione viene eseguita con delle schede della Landys & Gyr Polygyr RWF61.200 .... il tutto viene rimpiazzato da plc

l'impianto è un tutta aria cosi composto :

- due ventole on-off per la mandata ed espulsione aria , il relativo telerruttore comanda la relativa serranda

- batteria del preriscaldo : controlla la temperatura tramite sonda posta dopo gruppo di umidificazione ; la batteria è gestita da un suo pid a se' stante

- batteria freddo/deumidificazione : controlla temperatura ed umidita' ambiente mediante sonda combinata posta sulla ripresa

- centralina di umidificazione ( penso a vapore ma non sono sicuro ) : controlla l'umidita' ambiente , la centralina è gestita con riferimento analogico

- batteria postriscaldo : controlla la temperatura ambiente ed anche la temperatura della mandata aria mediante sonda limite posta dopo la mandata aria

ora il mio dubbio è il seguente : si deve gestire una grandezza (temperatura ) con due attuatori , valvola del freddo e valvola del caldo .... ho' provato a simulare il tutto con il plcsim dello step 7 , creando due pid uno per la gestione del caldo ed uno per il freddo con stesso set point e una banda morta... ho notato che facendo oscillare la temperatura a cavallo del set point , la valvola aperta vine comandata in chiusura e contemporaneamente la valvola chiusa viene comandata in apertura ...

questo fatto , cioe' di avere una valvola che si sta' chiudendo e nel mentre l'altra che si sta' aprendo puo' comportare dei problemi nel corretto controllo della temperatura ?? ( ovviamente lo stesso discorso vale per l'umidita' mediante l'attuatore umidificazione/deumidificazione )

in teoria non dovrebbe essere un problema , in quanto in estate potrebbe capitare che la batteria del freddo è aperta a manetta per deumidificare/raffreddare e contemporaneamente la batteria del caldo viene comandata dalla sonda di temperatura limite , quindi le due valvole in questo caso lavorerebbero in contemporanea

grazie per consigli e suggerimenti

Modificato: 4 aprile 2009 da chabatica

[Savino]

Dunque, allora stai utilizzando l'FB42.

Prova un solo PI.

L'uscita del riscaldamento la colleghi alla valvola riscalda apre, e valvola raffredda chiude.

L'uscita del raffreddamento, la colleghi alla valvola raffredda apre e valvola riscalda chiude.

Modificato: 4 aprile 2009 da Savino