Pid Temperatura E Portata

[Skynai]

Buongiorno a tutti,

devo implementare su una cpu S7-315-2 pn/dp due controlli di una cisterna:

1) temperatura

Leggo da una sonda 4-20mA la temperatura e regolo l'apertura della valvola proporzionale 4-20mA che fa passare più o meno vapore (acqua calda oppure olio) nella camicia della cisterna per raggiungere e mantenere un SP impostabile di volta in volta.

Per questo controllo userei l'FB58, richiamata in OB35, passando al regolatore i valori in virgola mobile della temperatura (PV_IN) e del Set Point (SP_INT).

Ciò che non mi è chiaro è come usare l'LMN in uscita dal regolatore per comandare la valvola proporzionale 4-20mA.

Ovvero: io comando la valvola impostando un valore che varia da 0-100% di apertura valvola, cui corrisponde un'uscita che varia da 4-20mA.

Se ho un SP di 90°C, un PV di 40°C ed un GAIN=1 il mio LMN (solo proporzionale ad esempio) sarà 50.

Impostando i limiti LMN_LLM e LMN_HLM a 0 e 100 rispettivamente, posso considerare l'uscita LMN= 50 come se fosse un'apertura del 50% (comandando la valvola a 12mA) ???

Ponendo questa base ed ipotizzando un controllo PI o PID come si vince la deriva termica del sistema considerando che la mia tolleranza dovrebbe essere di +-1°C? impostando i parametri GAIN TI e TD direte voi. Ci sono dei passi pratici da seguire per evitare di fare mille prove?

2) portata

Un sensore 4-20mA legge quanti Nm3/h di azoto passano attraverso una valvola proporzionale 4-20mA.

Per questo controllo posso usare sempre l'FB58? in questo caso quando ho la portata desiderata e l'errore arriva a zero, non è che la valvola mi si chiude completamente? Oppure usando un controllo PI il fattore integrativo compensa quello proporzionale?

Sperimentalmente non mi conviene aprire al massimo la valvola, registrare la portata massima, calcolare linearmente un valore teorico di apertura della valvola cui sommare algebricamente l'uscita del PID?

Grazie per la vostra attenzione

[ISITRO]

sono appena atterrato qui per risolvere un mio progetto di regolazione con un s7-300 che ancora devo vedere perche' non mi ricordo di nulla sul step 7...

allora tuo problema si presente perfettamente nell'argomentazione pid. questo perche' quando tuo attuatore che e una prop valvola tuo sensore di portata tuo set point sono le variabili del tuo processo... se applichiamo la regola tipo (setpoint-lettura sensore)*guadagno =a valore P da comandare tuo attuatore quando tuo sistema raggiunge il valore desiderato tua uscita dell'attuatore si azzerra e voila' che non va bene .se fissi un set point a meta scala dell'uscita inganni te stesso e basta .allora che interviene il I integrativo che somma algebricamente in un tempo determinato i piccolissimi valori di P creando nel registro I un valore da aggiungere al p istantaneo ... cosi facendo potrai avere tuo attuatore prop pilotato costantamente ad un valore "non zero" per assicurare l'equilibrio con un segnale P vicino o uguale a zero .D invece serve a migliorare la dinamica del sistema anticipando la correzione per piccolissime variazioni instantanee.Quest ultimo va usato con molta cautela perche' puo' innescare autoscillazioni in caso di valori eccessivi.

Spero d'averti aiutato

ISIDORO

[batta]

Per questo controllo userei l'FB58, richiamata in OB35, passando al regolatore i valori in virgola mobile della temperatura (PV_IN) e del Set Point (SP_INT).

Potresti usare anche FB41 o, se è presente nel firmware della tua CPU, SFB41.

Impostando i limiti LMN_LLM e LMN_HLM a 0 e 100 rispettivamente, posso considerare l'uscita LMN= 50 come se fosse un'apertura del 50% (comandando la valvola a 12mA) ???

Certo che sì.

Per questo controllo posso usare sempre l'FB58? in questo caso quando ho la portata desiderata e l'errore arriva a zero, non è che la valvola mi si chiude completamente? Oppure usando un controllo PI il fattore integrativo compensa quello proporzionale?

L'integrale serve proprio a questo.

Sperimentalmente non mi conviene aprire al massimo la valvola, registrare la portata massima, calcolare linearmente un valore teorico di apertura della valvola cui sommare algebricamente l'uscita del PID?

Sei sicuro che la portata reale sia proporzionale all'apertura della valvola? Io non credo.

Se hai una funzione matematica che ti permette di calcolare l'apertura in relazione alla portata desiderata, potresti utilizzare questa funzione per calcolare l'apertura approssimata della valvola, che poi potresti affinare con un PID.

In questo modo otterresti una regolazione più veloce e più stabile, ma è possibile solo se conosci la funzione di cui sopra.