Regolazione forno

[acquaman]

Buongiorno e auguri a tutti.

Devo regolare un forno che ha 8 gruppi di resistenze da 11Kw ognuna comandate in on-off, per adesso non ho ancora inserito nessuna regolazione, sto lavorando solo con 2 soglie che accendono e spengono le resistenze. Con questo sistema nonostante l'isteresi del sistema raggiungo già un livello di regolazione accettabile.
Per evitare la contemporaneità di accensione e spegnimento delle resistenze ho pensato di inserire un controllo PID con una uscita da 0 a 8 con cui comando le singole resistenze.

Potrebbe essere funzionale un sistema così?

Il parzializzare il carico mi serve perchè inizialmente non abbiamo ancora l'allaccio dell'Enel, quindi ci sarà un generatore e vorrei evitargli continui sbalzi di carico.

[batta]

Ti chiedo un favore: non mi scrivere "Kw". Per le mie origini elettrotecniche, è un colpo al cuore 😉

 

Scherzi a parte, non mi è ben chiaro come avresti in mente di gestire questo PID.

 

Ho da poco terminato il collaudo in officina di un forno elettrico da 370 kW (32 gruppi di resistori trifasi), ma la situazione era un po' diversa: 8 zone, gestite con 8 PID.

[drn5]

1 ora fa, acquaman ha scritto:

vorrei evitargli continui sbalzi di carico.

Che potresti limitare se una volta raggiunto un valore prossimo al set continuassi il riscaldamento solo con piccolo gruppi di resistenze (2/3 resistenze alla volta)

Però di solito questi forni hanno più punti di misura proprio per non scaldare una zona più di un altra....

In questo forno quanti ne hai ?

[acquaman]

Il sistema è semplice, una sola zona , con una sola temperatura, pensavo di gestirla con un PID con una uscita da 0 a 8 che sarebbero il numero di resistenze accese, ed a ogni accensione o spegnimento di una resistenza cambierei la sequenza delle resistenze accese per evitare che alcune lavorino di più.
Teoricamente in questo modo dovrei parzializzare la potenza del forno senza avere improvvisi accensioni e spegnimenti di grossi carichi ai danni del generatore.

[Livio Orsini]

17 minuti fa, acquaman ha scritto:

Teoricamente in questo modo dovrei parzializzare la potenza del forno senza avere improvvisi accensioni e spegnimenti di grossi carichi ai danni del generatore.

 

Forse a questo punto più che un PID ti basta un solo P, inserisci/disinserisci i resistori in funzione della grandezza dell'errore. Se la temperatura misurata è molto minore del valore di consegna inserisci tutti i resistori, man mano che l'errore decresce, togli i resistori attivi sino a lasciare solo il resistore (i resistori) necessari a compensare le perdite.

In questo modo dovresti arrivare a regime senza sovra elengazioni apprezzabili.

Ragionamento simile quando la temperatura tende a dcrescere inserisci i resistori sino ad invertire la tendenza.

In effetti avresti un regolatore PD, anche se il derivativo è un anticipo di reazione, ovvero una derivata della reazione (temperatura misurata).

 

PS Curiosità. Adottai uno schema di regolazione simile una sessantina di anni fa, quando le regolazioni erano fatte sempre in modo esclusivamente annalogico e a componenti discreti perchè non c'erano ancora gli amplificatori integrati in un chip.😉

Modificato: 28 dicembre 2024 da Livio Orsini

[drn5]

Quindi un PID o anche solo un PI come anello di regolazione e poi un sequenziatore che alterna le resistenze da accendere/spegnere in modo che non siano sempre le stesse...

Si, ci sta, dovrebbe funzionare...

[acquaman]

Vi farò sapere tra un mesetto, alla fine del commisioning, com'è andata.
Grazie dei post.

[batta]

1 ora fa, acquaman ha scritto:

pensavo di gestirla con un PID con una uscita da 0 a 8 che sarebbero il numero di resistenze accese, ed a ogni accensione o spegnimento di una resistenza cambierei la sequenza delle resistenze accese per evitare che alcune lavorino di più.

Anche secondo me dovrebbe funzionare.
Sempre che il riscaldamento sia uniforme anche con solo alcuni gruppi di resistori attivi.

Oppure potresti passare ad una gestione con gruppi statici "intelligenti", che spostano la chiusura degli SCR, in modo da distribuire i picchi (quando si lavora con carico parzializzato) in tutto il periodo di regolazione, evitando la sovrapposizione dei picchi dei singoli carichi.
Chiaramente, se quadro elettrico e budget di spesa sono già definiti, questa strada non è percorribile.

[max.bocca]

Si potrebbe prenderne in considerazione anche di alimentare le sonde in serie o solo una semi onda (con due diodi alimenti due resistenze al 50%) e poi si baypassano per avere il 100%.

Sono tutte soluzioni che bisogna testare per vedere se rispondono alle esigenze.

 

[acquaman]

23 ore fa, batta ha scritto:

Chiaramente, se quadro elettrico e budget di spesa sono già definiti, questa strada non è percorribile.

Decisamente no. Devo aggiustarmi con quello che ho.

[acquaman]

Buongiorno a tutti, volevo aggiornarvi sul sistema, dopo aver perso parecchio tempo a cercare di ottimizzare il PID del sistema perchè è molto lento ed ha molta inerzia mi sono stufato ed ho lanciato l'autotunig del PID Compact, dopo circa un'oretta che si faceva i fatti suoi, ho ottenuto una regolazione ottima, modulando il numero di resistenze ed arrivo ad una temperatura entro il mezzo grado dal set point, ho aggiunto solo un po' di logica per scambiare le resistenze che si accendono e spengono per uniformare i tempi di lavoro.
Devo dire che il risultato è molto al di sopra delle aspettative.

[batta]

2 ore fa, acquaman ha scritto:

Devo dire che il risultato è molto al di sopra delle aspettative.

Buono a sapersi 👍

[drn5]

😆

[Lucky67]

Il 28/03/2025 alle 09:23 , acquaman ha scritto:

dopo circa un'oretta che si faceva i fatti suoi

 per curiosità che tipo di fatti suoi si faceva?

 

[Livio Orsini]

12 ore fa, Lucky67 ha scritto:

per curiosità che tipo di fatti suoi si faceva?

 

Non hai letto?

 

Il 28/3/2025 alle 09:23 , acquaman ha scritto:

lanciato l'autotunig del PID Compact, dopo circa un'oretta che si faceva i fatti suoi

 

L'auto tuning ha impiegato circa un'ora per ottimizzare il sistema.

[acquaman]

Il 30/03/2025 alle 07:25 , Livio Orsini ha scritto:

L'auto tuning ha impiegato circa un'ora per ottimizzare il sistema.

Intendevo proprio quello.

[batta]

Il 29/03/2025 alle 17:51 , Lucky67 ha scritto:

per curiosità che tipo di fatti suoi si faceva?

Durante l'autotuning dovrebbe cambiare più volte il set point, e misurare il tempo di reazione del sistema. Questo sintetizzando al massimo.

[Livio Orsini]

20 minuti fa, batta ha scritto:

Durante l'autotuning dovrebbe cambiare più volte il set point, e misurare il tempo di reazione del sistema. Questo sintetizzando al massimo.

 

In genere, per effettuare l'auoto tuning, si danno step pari al 10% del riferimento massimo; gli step sono sia positivi che negativi.

Si ripete in automatico la modalità di ottimizzazione manuale: si da un gradino di riferimento, si osserva il comportamento del regolatore e si apportano le eventuali modifiche ai parametri, si rifà la prova sempre con un gradino di riferimento sino a quando si ottengono le prestazioni migliori.

Gli algoritmi di autotunig più avanzati, dedicati ad un dispositivo ben preciso, nell'algoritmo di autotuning contengono anche un modello del sistema di controllo, quindi le vari8azioni dei parametri sono basate su calcoli precisi e non eseguite in modo empirico come farebbe un operatore.