Chiarimenti Su Fb41 - Count C

[ken]

Volevo usare questo blocco per regolare la velocita' di un pistone ma qualcosa mi sfugge.

Ho una fotocellula proporzionale (mi da un riferimeto 4-20ma) a seconda di quanto il raggio e' coperto.

Con questa fotocellula mi e' stato chiesto di pilotare una valvola proporzionale (alla quale do un riferimento 0-10Vcc) per guidare un nastro durante l'avvolgimemento.

La velocita' di riavvolgimeto e' bassa (50Mt' al massimo) e percio' mi immagino che mi serva una regolazione lenta.

Io ho pensato all'FB41. All'ingresso di riferimento metto il valore centarle di riferimento (Fondoscala /2, se ricordo bene 27164/2). e all'ingresso di feedback il segnale del trasduttore.

L'uscita del regolatore dovrebbe darmi un riferimento per pilotare la valvola in modo che la fotocellula sia coperta sempre a meta'. Abilito la parte proporzionale e integrale. metto FB41 in ob35 (classico a 100ms) e setto un guadagno proporzionale pari a 2 e 200ms come tempo integrale.

Lo sto provando ma vedo sempre un riferimento sulla parte integrale.

La parte proporzionale si azzera mentre qualla integale mai.

Qualcuno ha suggerimenti?

[Livio Orsini]

Partiamo dal fondo

Lo sto provando ma vedo sempre un riferimento sulla parte integrale.

La parte proporzionale si azzera mentre qualla integale mai.

Da quanto scrivi si deduce che non conosci i regolatori PID.

La componente integrale viene chiamata dagli Americani "reset" e il tempo d'integrazione "tempo di reset", per la ragione che l'integrale serve ad azzerare l'errore, mentre il proporzionale corregge gli errori istantanei o dinamici; la parte derivativa da indicazioni sulla tendenza ed ha un'azione vagamente predittiva.

Se il regolatore funziona bene o male non dipende dal fatto che ci sia sempre presente una componente integrale. Se l'integrale fosse zero significherebbe che il tuo sistema è perfetto, senza errori; oppure che puoi tenere un coefficiente proporzionale infinito.

Se la componente integrale sembra troppo grande si può ridurla agendo opportunamente sul feed forward.

La velocita' di riavvolgimeto e' bassa (50Mt' al massimo) e percio' mi immagino che mi serva una regolazione lenta

Da come descrivi sembra che tu debba regolare un didpositivo di guida del materiale, quindi la velocità di risposta non dipende solo dalla velocità del materiale, ama anche dal tempo di risposta del sistema misura e guida: fotocellula e pistone (nel tuo caso)

A naso 100ms mi sembrano tanti, io starei su qualche decina di ms, non di più. Però è solo un'impressione non suffragata da dati precisi.

[Savino]

Salve,

Il Cont C e' un algoritmo che utilizzo spesso e con successo nei miei programmi di regolazione.

Da quanto scrivi si deduce che non conosci i regolatori PID

A parte di avere le idee chiare per quanto riguarda la regolazione con il PID, bisogna anche

sapere richiamare il blocco in modo giusto.

Per essempio, al PV_PER puoi appoggiarli il valore attuale letto dalla PEW direttamente ( 4-20mA)

GAIN e SP_INT devono venire normalizzati e formattati in reale.

Saluto

[ken]

Probilmente non mi sono spiegato bene. Uso FB41 senza problemi per altri tipi di applicazione. (avvolgitori regolati in velocita')

So benissimo cosa fa la parte integrale. La cosa che trovo strana e' che a errore = 0 di continuo io abbia una componente integrale che non varia mai nel tempo.

Visto che l'errore prima o poi si deve azzerare (non e' a incrementi continui come ad esempio su un'avvolgitore regolato in velocita') lo deve fare anche la parte integrale con il dovuto ritardo dovuto al tempo integrale.

Visto che solo provando la cosa, una volta posizionato un qualcosa nel centro della fotocellula, giusto per avere al PV_PER 27648/2 e senza spostarlo, l'uscita del regolatore, deve azzerarsi.

I primi PID che ho fatto con schede analogiche erano dei semplici AO con un bel condensatore in retroazione. Una volta che la capacita' si scaricava la parte integrale sull'uscita si azzerava. Penso che anche in FB41 debba essere lo stesso.

Forse la cosa dove sbaglio e' che in questo caso devo azzerarla io con l'apposito ingresso di reset

Da come descrivi sembra che tu debba regolare un didpositivo di guida del materiale, quindi la velocità di risposta non dipende solo dalla velocità del materiale, ama anche dal tempo di risposta del sistema misura e guida: fotocellula e pistone (nel tuo caso)

Certo ma se prendo velocita' pistone e sistema di misura come STATICHE, l'unica variabile che ho e' la velocita' del materiale, intendevo questo.

[Livio Orsini]

Se l'errore è zero e l'integrale è diverso da zero significa che l'integrale ha corretto l'errore.

Nell'errore entra tutto quello che è diverso dal valore di consegna. Se hai derive, offset o quant'altro anche tutta quella roba contribuisce a creare l'errore.

Il paragone con avvolgitori regoalti in velocità non regge. Nel caso di un aspo regolato in velocità l'integrale supplisce alle variazioni del diametro. Comunque regolare in velocità un aspo con il solo PID non è ben fatto.

....I primi PID che ho fatto con schede analogiche erano dei semplici AO con un bel condensatore in retroazione. Una volta che la capacita' si scaricava la parte integrale sull'uscita si azzerava.

Se fosse come dici l'errore lp annulla...lo Spirito Santo (con tutto il rispetto dovuto alla terza persona della S.S. Trinità). Se riesci a mettere le mani su un vecchio convertitore (azionamento) analogico prova a misura l'integrale di velocità quando il motore gira a velocità costante e l'errore di velocità è zero. Questo per una verifica empirica. Ma sarebbe molto più semplice che tu esaminassi la funzione di trasferimento di un regolatore PID. Ti renderesti conto che, con un guadagno proporzionale << di infinito, senza il contributo dell'integrale l'errore non è zero.

Penso che anche in FB41 debba essere lo stesso.

Sull'equivalenza dei due regolatori, discretizzazione a parte, non ci giurerei...

....ma se prendo velocita' pistone e sistema di misura come STATICHE.....

Se fai così commetti un errore, e non piccolo.

Ti ripeto il consiglio: studiati la teoria del regolatore non è tempo perso!

Modificato: 2 novembre 2004 da Livio Orsini

[Slims83]

una curiosità..

Comunque regolare in velocità un aspo con il solo PID non è ben fatto.

cosa intendi? come andrebbe regolato un aspo per essere ben fatto?

grazie delle precisazioni..

[ken]

Comunque regolare in velocità un aspo con il solo PID non è ben fatto.

e come lo regoli allora se non hai nessuna briglia con la quale creare un tiro controllato?

Certo con una briglia o un pinchroll prima ti do ragione.

Se invece hai fossa per accumulare materiale, pressetta a feltri meccanica, un rullo FOLLE con dinamo tachimetrica e avvolgitore poi solo fare cosi'.

Giusto per spiegare meglio il metodo con cui ho fatto le prime regolazioni e che credo tu conosca (se sei chi penso io) AP2 - AU+RV - MD (materiale SCS).

QUOTE 

....ma se prendo velocita' pistone e sistema di misura come STATICHE.....

Se fai così commetti un errore, e non piccolo

Se questo e' il materiale che mi OBBLIGANO ad utilizzare diventano cose statiche. Che l'ottimizzazione del sistema parte da li lo so benissimo ma purtroppo i materiali imposti non lasciano via di scampo. Se fosse per me curerei molto meglio la parte di studio dei materiali da montare in base alle prestazioni che mi possono dare, non solo in base al prezzo come fanno i dirigenti/commerciali.

[Livio Orsini]

A scanso di equivoci, visto il nervosismo imperante in questo periodo, i miei appunti hanno il solo scopo di cercare di aiutarti e non certo quello di critica al tuo lavoro.

(se sei chi penso io)

Probabilmente si, magari se mi mandi un MP che mi chiarisce meglio chi sei fai contento un curioso.

..e come lo regoli allora se non hai nessuna briglia con la quale creare un tiro controllato?

Si può fare, Ken. Molto semplicemente. Prova ad andare nella sezione didattica, c'è il mio tutorial sui controlli, se non ricordo male c'è qualche esempio in proposito.

....ma se prendo velocita' pistone e sistema di misura come STATICHE.....

Qui è giusto che chiarisca meglio.

La velocità del materiale non ha nessuna influenza diretta sul controllo della posizione del materiale.

Per dirla in parole semplici, spero che qualche purista teorico non se n'abbia a male, la velocità del materiale rappresenta solo la velocità del disturbo nel tuo anello di posizione.

Tu hai realizzato un controllo di posizione dove la posizione di consegna è stabilita dalla porzione di fotocellula oscurata. Porzione che avrai indicato come riferimento. Se la fotucellula è più o meno oscurata il pistone si deve muovere fino a che il suo valore ritorna ad essere uguale a quello indicato come valore di consegna.

Se il materiale fosse fermo (faccio questa ipotesi per semplificare) una volta posizionato alla quota indicata il sitema si trova in equilibrio, l'errore è azzerato, la parte proporzionale anche (essendo per l'appunto proporzionale all'erore); la parte integrale assume un valore uguale alla somma di tutti gli errori presenti nell'anello. Se non ci fossero disturbi questo valore rimarrebbe costante, inoltre con appropriato uso del feed forward (caso dell'aspo) potresti azzerarlo o quasi. Purtroppo non è mai così. Nel tuo caso, per esempio, c'è un materiale che scorre ed il cui bordo cambia di posizione per mille motivi. La variazione di posizione del bordo rappresenta il disturbo. La velocità con cui cambia è influenzata essenzialmente da due parametri: la velocità di scorrimento (nota e praticamente costante), ampiezza e forma delle irregolarità del bordo (ignote e assolutamente non costanti). Ora la velocità con cui si muove il pistone, unita ai parametri del regolatore di posizione stabilisce la velocità di risposta del tuo sistema e la sua capacità di correggere l'errore di posizione.

Osservando il comportamento dinamico del tuo sistema ti puoi trovare in due condizioni.

- Il materiale ha il bordo regolare e la sua posizione non varia: ti ritrovi in una condizione simile a quella di materiale fermo. COndizione possibile per lunghi periodi, se riavvolgi a velocità costante un materiale di buona qualità che precedentemente era stato avvolto bene.

- Il materiale ha variazioni di posizione. Dovresti vedere rapide fluttuazioni della parte proporzianale. Se la parte integrale varia il suo valore in un'unica direzione significa che il bordo si sta spostando in un'unica direzione.

Spero che ora il sistema ti sia un po' più chiaro.