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PLC Forum


Pid Rampa Di Riscaldamento Da 0 °C A 60 C° In 3 Configurazioni


venturellijc

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Buona sera a tutti,

premetto che è il mio primo programma con un S7-200 ;

Partiamo con la spiegazione di quello che dovrei far fare al nostro PLC:

Devo creare un PID di regolazione dove ho una rampa di riscaldamento di un Loop di ricircolo d' acqua in una vasca di 300 l circa tramite una

resistenza inserita nella tubazione da 3 KW 3 fasi 380 V collegate con il centro stella al neutro.

La rampa di riscaldamento deve avere 3 tipi di configurazione sezionabile da un selettore sul pannello del quadro elettrico.

Sezionatore 1-2-3 :

  1. = rampa di riscaldamento da 0 a 60 °C alla velocità di 0.06 °C/ min.
  2. = rampa di riscaldamento da 0 a 60 °C alla velocità di 0.10 °C/ min.
  3. = rampa di riscaldamento da 0 a 60 °C alla velocità di 0.16 °C/ min.

Arrivati a 60 °C inizia la termo stazione che mantiene il set per 10 ore tramite una termoregolatore,

stacca a 59, 8 °C e riattacca 60,2 °C il contattore della resistenza.

Nel frattempo ho installato una logica provvisoria sempre tramite il selettore posto sul pannello

  1. rampa di 0.06 °C/min. (alimentando la resistenza con 1 fase lasciando collegato il neutro al centro stella
  2. rampa di 0.10°C/min. ((alimentando la resistenza con 2 fasi ma una lo deviata su un temporizzatore della Finder che la fa intervenire a impulsi.
  3. rampa di 0.16°C/min. (alimentando la resistenza a 3 fasi 380 V ).

L' impianto si comporta bene ma io chiaramente non voglio fermarmi qui, essendo appassionato d' automazione,

vorrei implementare l' impianto inserendo un PLC Siemens.

Spero di essere stato chiaro nella descrizione,

VI ringrazio in anticipo.

Modificato: da venturellijc
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Non ho capito molto, forse sarà l'età. :smile:

Attualmente con cosa regoli?

Come piloti i resistori di riscaldamento?

Cosa hai come interfaccia HMI?

La rampa la si ottiene, solitamente, facendo variare il valore di riferimento in accordo con la funzione che si desidera ottenere. Se la variazione è più lenta della velocità con cui si può muovere la variabile controllata, la funzione è seguita con precisione.

Il regolatore PID serve per seguire il valore di riferimento ad errore prossimo a zero.

Nel 200 c'è già un PID di libreria che per una regoalzione di temperatura è sufficiente.

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buon giorno Livio,

Inizio nel ringraziarti per la risposta.

Non centra l' età...forse è l ' orario nel quale ho scritto il post ;-)

La regolazione della rampa è fatta con un termoregolatore, il pilotaggio viene effettuato da contattori, che sicuramente li sostituerò con dei relè statici.

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Sostituire il termo regolatore con un regolatore fatto da PLC, dal punto di vista prestazionale è difficile ottenere miglioramenti sulle precisioni.

Comunque a te che informazioni necessitano per raggiungere il tuo obbiettivo?

Scrivi che questo sarebbe il primo programma fatto con il 200. Per contomio sembra un progetto un po' troppo ambizioso come inizio. Forse sarebbe il caso che "ti facessi la mano" con qualche programmino più semplice.

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Livio, hai perfettamente ragione , dovrei partire con un impianto più semplice ma il fatto è che non ho tempi di consegna.Immaginavo (da ingenuo) che invece di lavorare sulle fasi 3 fasi della resistenza per regolare la rampa, inserire un S7-200 con il suo modulo I/O analogico ., programmando un PID per migliorare la precisione.

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Livio, il mio obbiettivo è imparare a programmare un PID con il plc S7 anche con un S7-1200 ( ho scritto anche sul altro forum) con una intervaccia HMI.

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Livio, l' informazione che mi servono sono nei metodi di programmare PID,i problemi che anderò incontro. Vorrei arrivare un giorno che dopo aver installato un impianto creato le logiche di regolazione, saper programmare e installare un PLC con il suo HMI.

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Giuseppe Signorella

ho scritto anche sul altro forum

L'altra discussione è stata classificata come doppia, in quanto comunque identica in tutto e per tutto a questa.

Non aveva senso tenere aperte due discussioni perfettamente identiche in due forum differenti.

Avrebbe creato solo confusione e disperso le risposte.

Anche se PLC differenti le tecniche da utilizzare sono le stesse.

Ho tenuto aperta questa perchè statisticamente è stata quella più visualizzata dagli altri utenti.

Buon proseguimento.

Modificato: da Giuseppe Signorella
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Livio, hai perfettamente ragione , dovrei partire con un impianto più semplice ma il fatto è che non ho tempi di consegna.Immaginavo (da ingenuo) che invece di lavorare sulle fasi 3 fasi della resistenza per regolare la rampa, inserire un S7-200 con il suo modulo I/O analogico ., programmando un PID per migliorare la precisione.

In questi casi si progetta a partire dalla fine, come si fa per i pilastri che si parte calcolando il peso che dovranno reggere sulla cima.

Tu hai un resistore 3 fase, nella migliore delle ipotesi lo puoi pilotare con SSR. Puoi scegliere, in teoria, 2 modi di regolazione: modulare la fase o modulare sul burst.

Se scegli la regolazione sul burst semplifichi il pilotaggio e abbatti i disturbi.

Se piloti agendo sulla fase complichi il pilotaggio ed hai il problema dell'abbattimento dei disturbi.

I disturbi li puoi abbattere abbastana ben con appositi filtri di linea.

La regolazione.

L'uscita del regolatore PID, sia che usi quello di libreria sia che usi un regolatore dedicato, da in unscita una varaibile che è un numero. Sta poi all'utilizzatore trasformare questo numero in un riferimento analogico tramite D/A, oppure in un tempo, o in un'altra grandezza.

Se come attuatore usi un regolatore che può essere un ponte trifase a SCR semicontrollato o, meglio, totalcontrollato, ti basta dare in ingresso al medesimo un segnale o-10 V per regolare da 0 al massimo la tensione applicata ai resistori.

Se invece decidi di usare dei triacs devi generarti da tutti gli impulsi di innesco secondo i tempi necessari. Se consideri che un semiperiodo a 50 Hz dura 10 ms, per avere una risoluzione decente dovresti generare gli impulsi di comando con una risoluzione di 0.1ms (100µs) che è un tempo al di fuori della portata di un PLC. Inoltre ogni 6.6 ms inizia un nuovo ciclo perchè hai 3 fasi nell'arco dei 20 ms di un periodo, quindi dovresti generare 3 im pulsi in sequenza esatta.

Se usi una regolazione a burst, ovvero a pacchetti, la risuluzione è meno stringente. Se fai il pacchetto minimo pari a 10ms e consideri il periodo di regolazione pari a 1" avresti una risoluzione apri allo 1%, più che sufficiente per il tuo sistema.

Per avere risultati decenti, comunque, il solo PID non basta.

Il regolatore corregge l'errore, però è necessario dare un buon feed forward per poter minimizzare l'errore di partenza e aver poco da correggere.

Io ti consilierei del elggere, per schiarti le idee, il mio tutorial sulle regolazioni, o altro analogo. Il mio lotrovi nelal sezione didattica, sottosezione elettrotecnica.

Consulta comunque la sezione didattica perchè ci trovi molti esempi, corsi e tutorial sui plc e sul loro usao, anche sul 200.

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Buon giorno a tutti !

Anche se ho capito che Ti interessa più il modo di programmare , lo dico lo stesso ; mi pare che la terza rampa non potrai realizzare , credo che i 3 kW non Ti permettano più di 0,1428 °C/min ( considerate nulle le perdite :whistling: ) , ma forse mi sbaglio . :thumb_yello:

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Si 300 litri sembran parecchi per quella potenza, però stando a quanto scrive, già funziona.

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Buon giorno a tutti!

Beh , mancherebbero poco più di 300 W (sempre considerando nulle le perdite - isolamento perfetto!? )per raggiungere i 0,16 C/min.....basterebbe togliere 50 l d'acqua ed il problema sparisce;

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buona sera,

ringrazio per le nuove risposte,

inizio a rispondere i nordine di tempo:

gabri-z che calcola hai fatto per arrivare a confermare 0,16 °C/min. perchè la vasca a prima del inizio di prove di convalida delle rampe, dovevano essere 300 Litri ma poi le abbiamo fatte abbassando il livello, più o meno 50 Litri.

Livio, SCR sarebbe ideale...regolazione a burst ? scusami l' ingnoranza di cosa si tratterebbe?

Con le prove di ieri notte confermo le 3 rampe, perfettionado la seconda rampa :

con il selettore sulla posizione "1 " si attiva un contattore che alimenta una sola fase della prima resistenza nella tubazione si ottiene la rampa di 0.06 °C/min.

con il selettore sulla posizione "2 " si attiva un contattore che alimenta 2 fasi, una diretta e una deviata su un temporizzatore FINDER che la ritarda di circa 3 min, della seconda resistenza nella tubazione si ottiene la rampa di 0.1°C/min.

con il selettore sulla posizione "3" si attiva un contattore che alimenta 3 fasi della terza resistenza nella tubazione e si ottiene la rampa di 0.16 °C/min.

A questo punto se voglio mettere un PLC Siemens, lo userei solo per la regolazione della termostatazione, che parte quando finiscono queste benedette rampe a 60°C o per controllare il raffreddamento a fine ciclo.

La termostatazione è gestita da un termoregolarore che a 59,8 °C eccita il contattore della prima resistenza e a 60,2 °C lo fa staccare.

Appena validate le rampe e la termostatazione, vorrei proporre una soluzione ad un altro poblema riscontrato a ciclo di raffredamento dopo la fine ciclo.

Sarei contento sentire le vostre opinioni...

Il problema lo troviamo alla fine del ciclo di 10 ore di termostatazione a 60°C, dove un timer ferma il riscaldamento e lascia accesa sola la pompa di ricircolo ma per raffreddare la vasca almeno fino a 30 °C ci vuole una eternità...

La mia proposta è d' inserire 4 celle di peltier da 46 W 12 V 3A con dissiparori sulla parte calda termocontrollata con una termoregolatore ASCON adatto per queste celle.

Che ne dite ?!

Buona notte,

ache se non c'è la farete a dormire con questo caldo...;-)

post-162336-0-85285500-1436140673_thumb.

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dovevano essere 300 Litri ma poi le abbiamo fatte abbassando il livello, più o meno 50 Litri.

In realtà , avevo visto quanto mancava dal livello iniziale :P . Prova guardare un attimo qui :

Il fluido da raffreddare è fermo , c'è un ricircolo , cade a pioggia ?

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Buona sera,

tutte le rampe sono state validate, è andato tutto bene.

Lavoro concluso con successo e pure con i complimenti.

Ringrazio tutti i partecipanti alla discussione e sopratutto lo staff di PLC Forum.

Saluti,

JC

Modificato: da venturellijc
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Lavoro concluso con successo e pure con i complimenti.

Suppongo sia stato una specie di esame per Te . :thumb_yello::clap::clap::clap:

Ma i complimenti , chi è che li ha fatti , che non ho mai sentito uno dire : bravo , ottimo lavoro (tranne nei film ) :(

I più ''alti'' che ho mai ricevuto , per il mio '' capolavoro - in realtà una stronzata '' sono stati : risposta al saluto (dal proprietario dell'azienda ) , e , qui viene il bello , :P , il rispetto totale dei 46 dipendenti , che un giorno prima avrebbero tentato di insegnarmi come si batte un chiodo !

Ancora :clap::thumb_yello: e fatti valere !

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Grazie ragazzi,

Gabri-z hai colpito nel segno... ;-)chi mi ha fatto i complimenti é il " mio antagonista a livello professionale " ( 30 anni di esperienza se no di più ) per me il più bravo del reparto...si era messo lui l' ultimo giorno a provare a fare andare le rampe e mi ha detto che non serviva a niente il mio metodo per arrivare alla rampa 0,1°C/ min.

Giustamente di consigliava ormai quando la convalia era partita, d installare un SCR o meglio un PID con un plc S7- 200 o il topo con il 1200 dove, come ha detto bene il sig. Livio, ci sono già modelli di PID prefigurati.

Saluti,

JC

Modificato: da venturellijc
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