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Generare un 4-20 mA con comando ON a -ON b


Walter64

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Buongiorno a tutti, spero sia postata nella sezione giusta, sicuramente il titolo della discussione non chiarisce bene il problema ...

Attulmente gestisco la temperatura di una "camera" da mantenere fredda mediante classico sistema sonda PT100 + termoregolatore programmabile con uscita a relè e attuatore pneumatico a singolo effetto, che apre o chiude il passaggio di un fluido freddo allo scabiatore inserito nella camera.

In pratica la variazione di temperatura della camera rispetto il set-point del termoregolatore, l'uscita a relè aziona la valvola pneumatica il solo tempo neccessario per permettere il raffreddamento.

Ora che l' impianto è a termine incominciano a sorgere dei dubbi sulla funzionalità del sistema ... ON-OFF per via della probabile non costante temperatura ... 

L'errore è dato dalla non attenta analesi del funzionamento del sistema, dato che il tutto è stato in sostanza è un ammodernamento del precedente impianto (che già funzionava male) e risolto in tempi brevi durante il periodo della "fermata" di agosto, con materiali a pronto magazzino.

Ora la soluzione sarebbe quella di "modulare" l'apertura della valvola, proporzionalmente alla richiesta del carico, cercando di mantenere il più possibile la componentistica attuale:

- 1° l'attuatore pneumatico è facilmente convertibile in attuatore modulante mediante l'aggiunta di un posizionatore in asse sullo stesso

- 2° se facilmente si trova in commercio il posizionatore ... lo si trova in versione con comando 4-20 mA 

- 3° l' uscita del termoregolatore (una paccata di soldi) è a 3 relè (con fuzioni programmabili) esempio il Nr. 1 = heat , il Nr. 2 = cool, Nr. 3 = allarme

Il vero problema è che non sono riuscito a trovare un convertitore con ingresso (es. Nr. 1 ) sposto l'uscita dello stesso convertitore da 4 mA con rampa a salire, (es. Nr. 2) con rampa a scendere rispetto il valore precedentemente raggiunto.

Tutto questo si comporterebbe come una vavola di regolazione di riscaldamento a 3 punti, con sistema ON - 0 - ON.

Questa soluzione eviterebbe di sostituire i termoregolatori, ma almento esiste sul mercato un prodotto con simile funzionamento ? grazie a tutti.

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Il vero problema è il regolatore.

E' previsto per comandi on-off quindi non può essere usato su un attuatore proporzionale.

 

Però un buon regolatore di temperatura on-off, se ben tarato ed ottimizzato, fa ottenere risultati che hanno poco da invidiare ad un regolatore continuo.

 

Se il sistema di controllo non funziona bene, prima di pensare a rivoluzionare la filosofia di controllo bisognerebbe lavorare sulla sua ottimizzazione.

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Adelino Rossi

ci sono strumenti di regolazione che vengono costruiti con le sezioni di ingresso e uscita del segnale a schede sostituibili, mentre rimane standard tutto il resto del regolatore.

Le cosidette schedine sostituibili di ingresso e uscita, permettono di configurare facilmente lo strumento di regolazione. hai provato a guardare il tuo strumento se è di questo tipo? 

prova a contattare il costruttore del regolatore.

 

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prima di pensare a rivoluzionare la filosofia di controllo bisognerebbe lavorare sulla sua ottimizzazione.

In ogni caso questo è certamente un buon consiglio.

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Domani inizio le prove in bianco, poi martedì si prova con il "carico" termico 

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Però un buon regolatore di temperatura on-off, se ben tarato ed ottimizzato, fa ottenere risultati che hanno poco da invidiare ad un regolatore continuo.

sono d'accordo ...  ma il problema (praticamente NON analizzato a inizio lavori) è propio dato dal fatto che questa camera ha un ingresso e un uscita sempre aperti, quando "vuota" non ha problemi a raffreddarsi (ottimizzando appunto il regolatore) ma quando vine inserito il carico (una tubazione con mescole di gomma) questo non sempre ha le stesse dimensioni (dipende dal costruttore) se piccolo penso che non ci siano problemi, se di grosse dimensioni l'ottimizzazione diventa insufficiente e rimarrebbe "aperta".

Avete presente quando trafilano i tubi in PVC e simili ? questi all'uscita dell' estrusore vengono fatti passare in una serie di vasche con acqua per irrigidirli. 

Il concetto è identico solo che il cliente produce mescole di gomma cruda e utilizza come mezzo reffrigerante azoto evaporato da fase liquida.

Poi sabato durante le prime "aperture" si sono verificate delle "correnti" di aria a mò di effetto Venturi vanificando le letture della sonda ... da qui appunto l'idea di una modulante, in fase di stand-bay poca portata o nulla ... quando arriva il carico si apre solo di un tot. o più

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ci sono strumenti di regolazione che vengono costruiti con le sezioni di ingresso e uscita del segnale a schede sostituibili, mentre rimane standard tutto il resto del regolatore

Si ho aperto il regolatore, ho visto che l' hardware è fatto con schedine , ma il costruttore riapre domani e di conseguenza non ho dati in merito.

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ma un "posizionatore" che accetti un apri-chiudi?

Sarebbe la soluzione ideale ma anche in questo caso i possibili fornitori sono chiusi per ferie ... anche se do per scontato che sul mercato ci sia poco o nulla.

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Sarebbe la soluzione ideale ma anche in questo caso i possibili fornitori sono chiusi per ferie ... anche se do per scontato che sul mercato ci sia poco o nulla.

 

Ci sono valvole proporzionali che si comandano con segnali on-off, però sono lente l'apertura completa o la chiusura completa impiega qualche decina di secondi. Sono tipicamente valvole per circuiti idraulici.

Presumo che la valvola di cui stiamo parlando sia molto più veloce.

Un buon regolatore on-off da un'uscita parzializzata, in altri termini se l'errore è grande il tempo di apertura raggiunge valori del 99% del tempo di ciclo, mentre ad errore molto piccolo il tempo di apertura sarà pari a pochi percento del tempo di ciclo.

Si tratta di verificare se:

  1. Il tempo di ciclo del tuo regolatore sia programambile.
  2. Regolare un rapporto massimo di apertura per una percentuale adatta al tuo sistema.
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Poi sabato durante le prime "aperture" si sono verificate delle "correnti" di aria a mò di effetto Venturi vanificando le letture della sonda .

 

Questo è un classico "disturbo".

Ci sono varie metodologie per rendere il regolatore "robusto" nei confronti dei diturbi.

Per esempio, ma solo proprio come esempio, si potrebbe togliere la componente derivativa al regolatore rendendolo meno reattivo, oppure si potrebbero diminuire i guadagni sempre per renderlo meno reattivo, oppure "congelarlo" (frozen) quando si sa che capiterà il disturbo ovvero, in questo caso, l'apertura della porta.

 

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Adelino Rossi
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Poi sabato durante le prime "aperture" si sono verificate delle "correnti" di aria a mò di effetto Venturi vanificando le letture della sonda ... da qui appunto l'idea di una modulante, in fase di stand-bay poca portata o nulla ... quando arriva il carico si apre solo di un tot. o più

 

diciamo che potrebbe essere necessario anche analizzare la struttura fisica dell'ambiente di raffreddamento, oltre al sistema di regolazione.

in qualsiasi impianto è sicuramente diverso regolare un ambiente stabile e privo di variabili esterne ma lo scopo dell'impianto in modo normale è con  il prodotto.

va quindi analizzata, (a mio parere) tutta la filosofia dell'ambiente sia filosofica che dimensionale,, struttura della camera di raffreddamento, punto di misura, elemento di regolazione,

materiale in lavorazione, regolazione ecc. 

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  • 2 weeks later...

Ciao Walter, parliamo di processo : che tempo hai di inerzia del sistema ? La valvola pneumatica che grandezza ha ? 

 

Per realizzare quello che chiedi ci sono vari modi, senza dover spendere una paccata di soldi (quindi presumo che il regolatore non sia stato ben scelto).

 

Un regolatore standard, full optional, può avere uscite di comando ON-OFF, uscita continua ed uscita a 3 punti e considera che non costano una follia. Se il tuo regolatore non dispone della logica per la gestione di un comando 3 punti, dovrai realizzarlo in maniera opportuna (ne abbiamo discusso già un paio di volte, per cui troverai facilmente in merito qualcosa di mio, ma vedrai che troverai più facilmente considerazioni di Livio).

 

Come attuatore, dipende cosa hai come valvola ? Se pretendi una valvola lineare, con tempi di comando aperto chiuso, ridotti, dovrai andare su un posizionatore elettropneumatico. Considera che ci sono anche elettrici (senza pneumatica), ma di solito sono in abbinamento a specifiche valvole.

 

Se ci si può accontentare di valvole a sfera, ci sono appositi attuatori elettrici, con diversi tempi di corsa, da applicare alla valvole, con logica di comando On-Off (ritorno a molla quindi) oppure a tre punti.

 

Potresti anche considerare una regolazione split range, gestendo due valvole con differenti grandezze, per gestire un flusso "grosso" ed uno "fine". Questa tecnica può essere poi sviluppata con valvole On-Off o a regolazione proporzionale.

 

Ci dovrebbero essere dei conti di portata, su cui ragionare, per determinare la valvola corretta (corpo) e poi riuscire a identificare l'attuatore.

 

Buona giornata, Ennio

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