Vai al contenuto
PLC Forum


pid temperatura con 2 sonde


alessandropa

Messaggi consigliati

Buongiorno amici del forum pongo a voi questo quesito che mi vaga in mente da un po.

Ho un impianto con un s7 1200 il quale tramite un pid compact del tia mi mantiene una certa temperatura di un recipiente leggendo la temperatura da una pt100 (pt1) e mantiene il set point tramite una 3 vie quindi dando acqua piu o meno calda.

Finqui tutto ok.

Il mio dubbio sorge quando il cliente mi dice che l acqua mandata al recipiente non deve superare mai i 55 gradi letti da pt2.

Per esempio se siamo a set point 38 gradi e loro vogliono arrivare a 42 la 3 vie mi si apre tutta e mando molti piu di 55 gradi al recipiente. Quindi ho fatto brutalmente che quando pt2 supera i 55 gradi manda a 0 la 3vie generando cosi uno spiacevole on off fino all avvicinarsi del setpoint.

Ce un modo per interfacciare pt1 e pt2 all interno dello stesso pid compact o son da creare 2 pid non saprei.

Grazie a tutti

Link al commento
Condividi su altri siti


Ciao etr grazie mille per la risposta da come ne parli vedo che è una situazione che puo capitare e non un caso.meglio cosi.

Ho dato una letta veloce al discorso della cascata e ho capito che devo creare due pid che interagiscono tra loro con un master e uno slave.

Ora prendendo il mio caso potrei fare master il pid che riceve il set point dall operatore e mantiene la temperatura tramite pt1.

Il suo segnale outup lo mando al set point dello slave il quale fa riferimento alla pt2 ora l output lo do alla 3 vie.

Ma sto sbagliando qualcosa in quanto non so dove inserire il limite di 55 gradi

Link al commento
Condividi su altri siti

Ma da quello che scrivi sembrerebbe che più che una regolazione in cascata devi mettere un limite massimo alla temperatura dell'acqua di mandata.

 

Devi fare un PI che ti porta la temperatura sino ai 55°C nel tubo di mandata.

Però questo PI lo lasci in serito sino a che il PI che regola la temperatura del serbatoio non chiede di chiudere la 3 vie; a questo punto comanda solo il PI del serbastoio.

Il problema principale è l'ottimizzazzazione dei tempi. Il PI che regoal il serbatoi dovrebbe essere di circa un prdine più veloce del PI che regola la temperatura del tubo.

Se fosse possibile conoscere la temperatura a monte della valvola potresti lavorare molto di feedforward per regolare la temperatura del tubo.

 

Io però userei una strategia differente; mi limiterei a regoalre la temperatura del tubo di mandata in funzione della temperatura del serbatoio.

 

Link al commento
Condividi su altri siti

2 ore fa, Livio Orsini scrisse:

Io però userei una strategia differente; mi limiterei a regoalre la temperatura del tubo di mandata in funzione della temperatura del serbatoio.

 

Ciao livio grazie per la risposta.

In effetti io regolo gia la temperatura di mandata perche la 3 vie e miscela la mandata al serbatoio ma se loro vogliono aumentare di molto la temperatura serbatoio la 3 vie apre ed e li che io dovrei limitare comunque la sua apertura all avvicinarmi dei 55 gradi massimi

Link al commento
Condividi su altri siti

c'è qualcosa che non capisco, la cosidetta tre vie è una val vola di attemperamento oppure è una valvola che regola la quantità, (portata d'acqua a temperatura costante proveniente da una caldaia)  d'acqua che va al serbatoio deviando la differenza al ritorno.

ci vuole un minimo di schema di processo  per capire. a suo tempo ho regolato decine di autoclavi incamiciate con il vapore e l'acqua per raffreddare e regolazione pid in split range.

fai uno schema semplificato del circuito di riscaldamento. usavo il vapore per riscaldare e l'acqua per raffreddare utilizzando la tre vie come attemperatore.

i tempi di risposta del''impianto sono tipicamente molto elevati, se il regolatore è impostato veloce è normale che carichi tutta la regolazione prima ancora che gli arrivi la risposta dal serbatoio. il serbatoio lavora in continuo oppure è a batch, carico del/dei prodotti, lavorazione e scarico, quindi molte variazioni di temperatura da regolare, oppure è un ciclo continuo, ossia una volta entrato a regime si mantiene per lungo tempo. a mio parere se devi regolare il serbatoio devi usare la temperatura del serbatoio che puoi usarla anche come blocco della regolazione per supero di un limite massimo. ci sono molte varianti alle possibilità di regolazione e se dai buone indicazioni aiuti a comprendere la situazione.

 

 

 

 

 

 

 

 

Link al commento
Condividi su altri siti

22 minuti fa, alessandropa scrisse:

ma se loro vogliono aumentare di molto la temperatura serbatoio la 3 vie apre ed e li che io dovrei limitare comunque la sua apertura all avvicinarmi dei 55 gradi massim

 

Appunto basta mettere un limite all'apertura; in pratica si limita l'usscita del PID ad un valore corrispondente all'apertura necesaria.

Tu non dai nessuna indicazione sul comando della valvola : a tempo? per posizione?

Link al commento
Condividi su altri siti

Ecco qua uno schema moooooolto stereotipato.

Ma per capirci la caldaia genera acqua calda che puo arrivare fino a 75/80 gradi.

La 3 vie tramite il pid viene gestita in posizione in base ad un set point e alla lettura della pt1.

Il liquido nel serbatoio è riscaldato per contatto.

Il mio problema e che se l'utente vuole alzare il set dell liquido la 3 vie apre 100 e quindi pt2 legge ben oltre 55 gradi di sicurezza e mi manda a 0 l uscita 0-10v.

Io vorrei se possibile anziche mandare brutalmente a 0 creare una modulazione la quale, nonostante il pod principale richieda caldo , si faccia una regolazione sui 55 gradi di pt2

2017-11-25 17.15.50.jpg

Link al commento
Condividi su altri siti

In pratica dovrai aggiornare un regolatore, apposito   magari anche solo proporzionale, che tramite la sonda 2 si occuperà di limitere l'apertura valvola in base al limite massimo che vuoi in mandata. 

In pratica dovrai moltiplicare le due uscite dei regolatori, poi magari normalizzare il prodo prima di inviarlo alla valvola. 

Link al commento
Condividi su altri siti

hai verificato se il circuito dell'acqua, valvola più tubazione non sia troppo grande, (sovradimensionato) rispetto alle necessità del riscaldamento, prova a strozzare, se esiste, la valvola radice sulla caldaia in modo da ridurre all'origine la quantità dell acqua. Altra questione la temperatura dell'acqua, potrebbe essere eccessivo avere acqua a 80 gradi per riscaldare il serbatoio a 50. lo schizzo va bene ma non ci sono i dati dimensionali dell'impianto. il problema potrebbe essere di ingegneria di processo come strumentale. poi non capisco perchè è impostato 55 di sicurezza sulla tubazione se l'acqua di caldaia arriva a circolare a 80 C. la sicurezza dovrebbe essere controllata sul serbatoio e non sulla tubazione. 

 

 

 

 

 

 

 

Link al commento
Condividi su altri siti

15 ore fa, alessandropa scrisse:

Il mio problema e che se l'utente vuole alzare il set dell liquido la 3 vie apre 100 e quindi pt2 legge ben oltre 55 gradi di sicurezza e mi manda a 0 l uscita 0-10v

 

Semplicemente non devi permettere di aprire al 100% devi limitare l'uscita del regolatore PI(D).

Se potessi anche misurare la temperatura prima della valvola la regolazione sarebbe più rapida e precisa.

Metti un limite sperimentale all'apertura, per esempio 80%.

Poi  puoi agire sulla derivata di PT2. per regolare il limite; se la temperatura cresce troppo rapidamente riduci il limite, se cresce troppo lentamente aumenti il limite.

Poi quando arrivi in prossimità dei 55°C (52°C per esempio) riduci di poco il limite in modo da non arrivare mai ai fatidici 55°C

 

Comunque a mio parere c'è un errore di concetto; per una regolazione di questo tipo ci vuole un terzo sensore posto a monte della valvola 3 vie.

Link al commento
Condividi su altri siti

Utilizza due PID. Il primo PID si occupa della regolazione della temperatura nel serbatoio, ma non comanda direttamente la valvola.
Come set point gli passi la temperatura desiderata, e come uscita imposti limiti, per esempio, da -10.0 a +10.0 (dipende dallo scambio termico che c'è tra serpentina e il liquido nel serbatoio. Più lo scambio termico è efficiente, più i limiti del PID saranno bassi). Questo PID serve solo per compensare la differenza di temperatura tra il liquido nel serbatoio e l'acqua di riscaldamento.
Il secondo PID si occupa della modulazione della valvola. Il set point di questo PID lo calcoli sommando al set point del primo pid (che è la temperatura desiderata nel serbatoio) l'uscita del primo PID. Nel secondo PID imposti anche il limite del set point a 55 °C (o anche meno). Se il PID lavora come si deve, la temperatura dell'acqua non dovrebbe mai superare di molto il valore di set point. Come ulteriore sicurezza puoi commutare il secondo PID in manuale con uscita a zero se l'acqua supera i 55 °C. Quando l'acqua scende sotto ai 55 °C (meglio mettere un po' di isteresi) rimetti il PID in automatico. Il PID riprenderà a modulare senza gradini sull'uscita.

Link al commento
Condividi su altri siti

L'apertura della valvola 3 vie dipende dall'errore tra volre di consegna e valore attuale, dalla temperatura dell'acqua di mandata e dalla temperatura dell'acqua di ritorno; inoltre c'è un limite imposto dalla temperatura dell'acqua nello scambiatore.

 

Già c'è una mancanza dinformazione perchè non si conosce la temperatura dell'acqua in ingresso alla valvola, mettere 2 regolatori PID in cascata che controllano un solo attuatore è facile o avere instabilità o avere oscillazioni grandi attorno al valore di consegna, oppure avere tempi di risposta molto lenti, anche in rapporto al+i tempi tipici di questo processo.

 

Io avevo chiesto come viene comandata la valvola a 3 vie se con comando a tempo o con comando in tensione/corrente proporzionale all'apertura, però Alessandropa non ha dato questa informazione.

Link al commento
Condividi su altri siti

il 25/11/2017 at 17:22 , alessandropa scrisse:

La 3 vie tramite il pid viene gestita in posizione in base ad un set point e alla lettura della pt1.

Il liquido nel serbatoio è riscaldato per contatto.

Il mio problema e che se l'utente vuole alzare il set dell liquido la 3 vie apre 100 e quindi pt2 legge ben oltre 55 gradi di sicurezza e mi manda a 0 l uscita 0-10v.

La 3 vie la gestisco in posizione

La soluzione di livio cosi senza provare mi sembra la migliore ossia metto l apertura della valvola anziche al 100%

Al 90 in modo che la temperatura non possa mai superare un determinato valore.

Anche se il discorso dei pid in cascata è una cosa molto interessante che vorrei capirci di più.

 

Link al commento
Condividi su altri siti

Sono molti i casi dive si utilizza pid in cascata?

Batta da dal tuo discorso solo una cosa non mi e chiara in base a cosa ti escono quei limiti +/-10?

Li provi finche funziona bene o sono calcoli precisi?

Link al commento
Condividi su altri siti

Quote

in base a cosa ti escono quei limiti +/-10?

Come ho scritto, quel ±10 °C (e non %, in questo caso), sono solo un esempio.

Normalmente in uno scambiatore di calore acqua/acqua la differenza di temperatura tra i due stadi non supera i 4-5 °C. Nel tuo sistema, che sembra composto da una serpentina immersa nel fluido da riscaldare, probabilmente la differenza sarà maggiore. Tutto dipende dalle caratteristiche fisiche del tuo sistema.

Link al commento
Condividi su altri siti

11 ore fa, alessandropa scrisse:

Sono molti i casi dive si utilizza pid in cascata?

 

DIpende.

Detto in modo semplificato e banalizzando un po' i concetti.

Ad esempio nei convertitori ed inverters ne hai 2 in cascata. Il primo controlla la velocità e la sua uscita è il riferimento di corrente/coppia per il secondo anello, che è il più interno. <l'anello interno è quello più veloce.

Nei convertitori che controllano velocità e flusso di un motore cc con deflussaggio hai praticamente quattro anelli in cascata e in parallelo; partendo dal più interno: corrente di armatura, tensione di armatura (velocitò), corrente di campo, tensione di campo. Quando sei nella regione di velocità controllata in deflusso li hai praticemente tutti in cascata, anche se non è del tutto vero.

 

Il tuo è un caso differente perchè non hai un anello che controlla una variabile che poi funge da riferimento per un altra controllata da un secondo anello.

Tui hai una variabile controllata da un anello, ed un secondo anello che limita l'escursione della variabile.

Link al commento
Condividi su altri siti

  • 2 weeks later...

Ciao Alessandropa , nei casi in cui si deve regolare una  temperatura rispettando un valore limite massimo dell'elemento riscaldante, in questo caso l'acqua calda di mandata,

io utilizzo una strategia diversa : utilizzo due pid distinti dove ognuno funziona per i fatti suoi , un pid utilizza come set point la temperatura limite impostata (in questo caso 55 gradi) e come sonda la pt2 , un altro pid utilizza come set point la temperatura desiderata in serbatoio e come sonda la pt1.

Entrambi i pid comandano l'unica valvola modulante in un modo molto semplice , eseguo un confronto tra il valore di uscita del pid_limite con il valore di uscita del pid_serbatoio ,

quello che ha' valore inferiore comanda la valvola a tre vie , in questo modo sara' sempre il pid che "piu' si avvicina" al propio set point a comandare la valvola a tre vie.

Facciamo per esempio che la temperatura impostata per il serbatoio passa da 30 gradi a 38 gradi , il valore di uscita del pid_serbatoio va' al 100% mentre il valore di uscita del pid_limite è al 40% sara' quindi questo a comandare la valvola per rispettare i 55 gradi massimi , man mano che la temperatura in serbatoio aumenta , il valore di uscita del pid_serbatoio iniziera' a calare , quando sara' inferiore a quella del pid_limite comandera' la valvola modulante per rispettare i 38 gradi.

Link al commento
Condividi su altri siti

Crea un account o accedi per commentare

Devi essere un utente per poter lasciare un commento

Crea un account

Registrati per un nuovo account nella nostra comunità. è facile!

Registra un nuovo account

Accedi

Hai già un account? Accedi qui.

Accedi ora
×
×
  • Crea nuovo/a...