Regolazione Livello Forno - problemi con PID o con trasduttore?

[ferma72]

Devo regolare il livello di un forno per vetro con un PLC e PID.

Il caricamento materiale si fa con una macchina caricatrice apposita a caratteristica lineare, viene letto in continuo il livello e il regolatore PID con segnale 4-20mA comanda la macchina di caricamento.

L'applicazione std è con PLC Eurotherm T103, i parametri PID generici sono G=1.8-2.2; Ti=3-7min; Td=0.2-1min.

Nell'applicazione che mi da problemi la macchina caricatrice è sempre dello stesso tipo, il misuratore di livello è differente con lettura discontinua ogni ~30s, il PLC è Honeywell. Abbiamo provato con i parametri std ripiegando alla fine sui seguenti che sembravano dare risultati migliori: G=0,75 Ti=10min Td=0,6min ma non viene regolato cominque il livello.

Posso fornire anche grafici dell'andamento livello-segnale di controllo oltre a notizie aggiuntive sul processo specifico.

Che fare? dove sta il problema o cosa fare per trovarlo?

Ferma

[Livio Orsini]

Premesso che non è mai semplice dara consigli ed effettuare diagnosi a distanza, vediamo se possiamo suggerirti qualche cosa di utile.

...........il misuratore di livello è differente con lettura discontinua ogni ~30s, il PLC è Honeywell

Prima domanda: nelle applicazioni precedenti ogni quanto legge il misuratore e ogni quanto regola il PLC?

Perchè è findamentale che la regolazione sia sincronizzata con la misura in reazione e che la misura avvenga almeno ad ogni ciclo di regolazione.

Seconda domanda: che tipo di dinamica ha il caricatore. In altre parole se fai una misura ogni 30" tra una misura e l'altra di quanto può essere variato il livello?

Poi, parli di circa 30"; circa perchè non puoi quantificarli con maggior precisione o circa perche ul tempo di campionamento varia nell'intorno dei 30"

Poi non ci dici niente sulle precisioni e non spieghi cosa intendi per "livello non regolato"?

Prova a darci queste info e magari anche altre su come lavora la macchina e magari riusciamo a darti un aiuto

[ferma72]

Ciao

scusate ho impiegato un po' a raccogliere i dati, e le idee.

Il processo in oggetto è per fabbricare vetro, in continuo e molto lento; entra la miscela nel forno, viene fusa e rimane nel bacino di fusione per 2gg, poi viene lavorato il vetro.

Il sistema che installiamo di lettura livello di solito acquisisce ogni 111ms, ed effettua una regolazione ogni 100ms.

Il sistema di lettura dell'impianto che invece non va legge ogni 7" fissi (in luogo dei precedenti 30" sbagliati), il PLC è Honeywell HPC900 (mi hanno riferito) digitale.

Il caricatore inserisce miscela in continuo modulando secondo il segnale di controllo; la potenzialità macchina è fra 20t/g (motore 10hz) e 80t/g (motore 60hz). Se lascio andare il motore per 1' a +10% del valore di portata nominale in quel momento il livello aumenta di 0.07mm. In effetti la curva di livello ha una ciclicità (anche se non è ciclica) di circa 1h.

Il controllo del livello è ok quando sta attorno ai +-0.2mm, attualmente si viaggia attorno ai +-0.5 e quando cambia la portata in uscita del forno ho delle variazioni di alcuni mm.

Il problema è complicato, ma il tarlo nella regolazione dov'è?

grazie

ferma

[Livio Orsini]

Il sistema che installiamo di lettura livello di solito acquisisce ogni 111ms, ed effettua una regolazione ogni 100ms..

Già questo non mi torna perchè il tempo di acquisizione (sampling time) deve essere uguale od un sottomultiplo del periodo di regolazione.

Il sistema di lettura dell'impianto che invece non va legge ogni 7" fissi (in luogo dei precedenti 30" sbagliati), il PLC è Honeywell HPC900 (mi hanno riferito) digitale.

Se 7" è l'intervallo di tempo di lettura e anche di regolazione risulta essere 70 volte più lento del precedente. Se il dospositivo del primo tipo regolava correttamente ed il secondo no, si spiega con questa lentezza.

Se la tua tolleranza è pari a +-0.2mm devi stabilire in qunato tempo puoi far avvenire questa variazione in carico e scarico, in aaaltri termini determinare la pendenza massima del tuo sistema. Il periodo di regolazione e misura dovrebbe essere, usando la regola del più o meno una spanna, almeno 5 volte più veloce

[ferma72]

Ciao

siamo stati presso l'impinato e abbiamo fatto alcune modifiche.

Prima di tutto abbiamo collegato il sistema che utilizziamo di solito: Eurotherm T103,

ha finzionato subilto in modo sufficiente; abbiamo inserito alcuni parametri di PID opportuni.

Successivamente abbiamo collegato il PLC Honeywell, con risultati piuttosto scarsi.

Abbiamo allora fatto delle scelte di parametro di questo tipo:

- amplificato il segnale da regolare x10 al fine di rendere piu pronta la risposta sia in aumento che riduzione dell'uscita;

- aumentato la derivativa (0.4 in luogo del solito 0.1) per cercare di controllare l'inerzia del sistema che ci è parsa la causa del problema fisico;

- portato il guadagno a 2;

Con queste modifiche abbiamo ottenuto un effetto simile al solito ottenuto con il T103.

Il cliente verificherà eventuali altri parametri per ottimizzare.

L'aggiornamento del segnale regolante è stato impostato con frequenza pari a quella della lettura.

Rimane comunque probabilmente un errore di progettazione della macchina caricatrice, ma questo non centra con il sistema di regolazione.

Grazie

Ferma

Modificato: 20 dicembre 2004 da ferma72