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Project75

Ottimizzazione PID

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Project75

Buona sera a tutti, ho una cpu 1215 dc/dc/dc su un impianto di concentrazione, volevo una dritta su come procedere per avviare l'ottimizzazione di un PID, ovviamente con impianto tutto collegato pronto per la messa in servizio. Grazie mille 

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Livio Orsini

La parocedura manuale per l'ottimizzazione è:

  1. Esludere le componenti I e D ed aumentare il guadagno proporzionale sino all'inizio di instabilità, quindi diminuirlo un poco.
  2. Inserire un tempo di integrale lungo e diminuirlo sino all'inizio di instabilità, quindi aumentarlo un poco.
  3. Se necessario cominciare ad in serire un derivativo a guadagno basso, eventualmente crescere sino all'instabilità

Se non hai mai usato regolatori di questo tipo, inizialmente non è facile; ancor più se hai preso il PID di libreria senza averlo mai usato.

Devi per prima cosa ottimizzare il tempo di campionamento, poi gli altri parameteri.

Se non hai mai usato PID ti consiglio di leggere il mio tutorial sulle regolazioni (almeno i primi 2 capitoli); lo trovi nella sezione didattica, sottosezione elettroteecnica.

Ti conisglio comunque di studiarti il manuale della funzione di libreria PID del PLC

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Project75

Ma non si può fare l'ottimizzazione automaticamente.

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Livio Orsini

Se la funzione è dotata di autotunig e se il processo lo consente si; se si escludono gli azionamenti dei motori, spesso l'autotunig da solo non basta, l'ottimizzazione fine va eseguita manualmente

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Project75

Il pid compact mi sembra che lo consente o sbaglio. Ma se si fa l'ottimizzazione iniziale e necessaria anche quella finale?

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Livio Orsini

L'ottimizzazione è una sola,

Termina quando i parametri sono al meglio per quel sistema.

Da quanto scrivi deduco che non ne sai molto di regolatori; se è così ti consiglio di studiarti un po' di teoria prima di buttarti allo sbaraglio.

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incus
4 ore fa, Project75 scrisse:

Il pid compact mi sembra che lo consente o sbaglio. Ma se si fa l'ottimizzazione iniziale e necessaria anche quella finale?

Ciao,

 

ti premetto che ho sempre regolato i PID manualmente, seguendo le linee guida che già ti ha descritto @Livio Orsini, ho utilizzato l'ottimizzazione iniziale proposta da siemens solo due volte, per termoregolazioni, l'ottimizzazione finale non ho mai avuto la necessità di testarla.

In questo link Simatic S71200/1500 regolazione PID, trovi il manuale specifico per le regolazioni PID dei plc S71200/1500.

Nella pagina 92 del pdf trovi la guida passo passo su come effettuare l'ottimizzazione iniziale, ricorda di rispettare rigorosamente i vincoli imposti per l'ottimizzazione, per esempio per il PID_Compact sono:
● L'istruzione "PID_Compact" viene richiamata in un OB di schedulazione orologio.
● ManualEnable = FALSE
● Reset = FALSE
● PID_Compact si trova in "Funzionamento manuale", nel modo "Inattivo" o in funzionamento automatico.
● Il setpoint e il valore istantaneo sono compresi entro i limiti configurati (vedere la configurazione di " Controllo del valore istantaneo").
● La differenza tra setpoint e valore istantaneo supera il 30 % della differenza tra limite superiore e limite inferiore del valore istantaneo.
● La distanza tra setpoint e valore istantaneo supera il 50% del setpoint.

 

Spero di essere stato di aiuto

 

 

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Project75

Grazie per le risposte. Ma è possibile filtrare il segnale di ingresso o di uscita del PID?

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incus
7 minuti fa, Project75 scrisse:

Grazie per le risposte. Ma è possibile filtrare il segnale di ingresso o di uscita del PID?

Per filtrare cosa intendi?

Hai disturbi elettromagnetici sull'ingresso analogico? hai l'uscita del PID troppo "nervosa"?

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Livio Orsini

Filtrare la retroazione è possibile, sapendo che comunque si rallenta la risposta del sistema e che il regolatore deve essere adattato a questo ulteriore ritardo.

Filtrare l'uscita del regolatore èassolutamente da non farsi.

E' mettere una pessima pezza ad una taratura errata del regolatore.

2 ore fa, incus scrisse:

'ottimizzazione iniziale ....... l'ottimizzazione finale

 

Sono diciture perlomeno curiose, probabilmente frutto di una traduzione imprecisa del documento originale teutonico.

L'ottimizzazione è una ed una sola!

Ovviamente si effettua per approssimazioni successive, con un inizio ed una fine; si considera terminata l'ottimizzazione quando il rislutato è il miglior compromesso possibile.

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incus
14 minuti fa, Livio Orsini scrisse:

Sono diciture perlomeno curiose....

 

Volevo rimanere in linea con quello che è scritto nel manuale in italiano, scrivendo anche un'inesattezza 😅, li chiama "Ottimizzazione iniziale" e "Ottimizzazione fine",vedi stralcio allegato.

In quello inglese vengono definite rispettivamente come "Pretuning" e "Fine Tuning".

stralcio.png

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Livio Orsini

Questa è la descrizione degli algoritmi di ottimizzazione; Avrebbero dovuto usare i termini ottimizzazione grossolana (coarse in inglese) e ottimizzazione fine.

In pratica gli algoritmi ripetoni quello che fa l'uomo quando si procede manualmente ad ottimizzare la risposta di un regolatore.

 

Continuo a ritenere che sia l'effetto di una traduzione grossolana dal germanico.

 

A volte addiruttura capita che nella traduzione dall'originale sis travolga completamente il senso. i è capitato, non con oscendo il tedesco, di dover leggere i manuali inglesi e francesi, oltre all'intaliano, per riuscire a capire cosa intendessero facendo una media pondrata dei 3:smile:

 

Counque stiamo disquisendo di qualche cosa che esula dallo spirito della discussione.

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Project75

Buon giorno e Grazie mille per le risposte. Come potrei filtrare il segnale di ingresso del PID? Prima dell'ingresso o dalle impostazioni del pid stesso?

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incus
1 ora fa, Project75 scrisse:

.....Come potrei filtrare il segnale di ingresso del PID?.....

 

Ti ripropongo la domanda che già ti ho fatto, cosa intendi per "filtrare"? Quale sarebbe lo scopo?

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Project75

Dallo strumento mi arriva un valore di 4/20 ma poco molto stabile nonostante abbia filtrato l'uscita sullo strumento

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incus
Proprio adesso, Project75 scrisse:

4/20 ma poco molto stabile

 

Ma è poco stabile per dei disturbi elettromagnetici? oppure è la grandezza fisica misurata che ha questi cambi repentini?

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Livio Orsini

Perchè non spieghi cosa vuoi regolare e come è fatto il sistema?

Se non dai tutti i dati le risposte non possono essere precise.

A volte sembra che si stia lavorando su segretissime applicazioni militari.:P

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Project75

Una pompa regolata con inverter in base al valore 4/20ma  di un flussimetro.  Il fluido è mosto. Grazie mille per la disponibilità.

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incus

dato che sei di poche parole....ti dico, solitamente i segnali 4/20 non risentono dei disturbi elettromagnetici, qiundi:

  • il cavo del trasduttore passa vicino i cavi di potenza? è cablato bene? è schermato? se si, come e dove è collegata la schermatura?
  • hai misurato i disturbi con un oscilloscopio?
  • in parallelo al tuo trasduttore 4..20mA, hai anche un flussimetro a lettura diretta che si comporta allo stesso modo?

 

se invece vuoi filtrare l'ingresso analogico, puoi pensare di fare una media aritmetica, ovvero, sommi N valori e li dividi per il numero dei valori considerati.

Per farlo puoi utilizzare le istruzioni FIFO o SHIFT

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Livio Orsini

Tutto sto ambaradan per regolare i giri di una pompa?

11 minuti fa, incus scrisse:

solitamente i segnali 4/20 non risentono dei disturbi elettromagnetici, qiundi:

 

Purtroppo ne risentono, un po meno dei segnali in tensione perchè lavorano su impedenze più basse, ma ne risentono.
Se poi l'inverter è stato installato "alla garibaldina" senza cavi schermati e senza filtri di rete di porcherie ne prendono senz'altro.

 

Prova a spegnere l'inverter. Non solo bloccarlo ma proprio spegnerlo aprendo il contattore di rete. Il segnale proveniente dal flussometro dovrebbe essere stabile. Se non lo è hai un problema con il flussometro o con la sua alimentazione, oppure ci sono disturbi indotti da un eventuale visualizzatore messo in parallelo.

Se invece il segnale è bello fermo rivedi come è stato installato l'inverter.

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Project75

Ciao INCUS non riesco a trovare le istruzioni FIFO e SHIFT.Mi potresti spiegare Dov trovarli. Io utilizzo Tia Portal V15. Grazie mille per la disponibilità.

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Livio Orsini
18 minuti fa, Project75 scrisse:

non riesco a trovare le istruzioni FIFO e SHIFT.

 

hai controllato l'help on line? Io TIA, per fortuna, non l'ho mai usato, però a quanto dicono è orientato agli oggetti quindi dovresti trovare i bcorispondenti blocchi.

 

Hai verificato se ad inverter spento hai oscillazioni e disturbi sul traduttore?

Perchè è completamente errato cercare di addormentare un segnale per limitare i disturbi.

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Project75

Ciao LiVio, effettivamente con poma in stop sul display del flussimetro si visualizzano dei valori ballerini, per quanto riguarda il pid non ho problemi perché sul display dell'inverter il valore degli Hz e fisso quindi la velocità è costante, lunico problema è che il valore effettivo del flussimetro non e costante quindi sul pannello operatore sto su e giu del valore è un po' antipatico, ecco perché volevo filtrare questo ingresso, solo perché è di lettura e non è quello che va al pid.

Grazie mille per la disponibilità.

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Livio Orsini

Vediamo se ho capito correttamente.

Hai un trasduttore che entra nel regolatore PID e sembra non causi problemi visto che la velocità del motore è costante.

Hai un'altra uscita che va al visualizzatore e che sembra essere disturbata ed incostante. Vorresti filtrare questa seconda uscita in modo da avere una lettura stabile sul visualizzatore.

E' così?

 

Ora faccio l'avvocato del diavolo.

Sei sicuro che il regolatore regoli in modo corretto e non sia bloccato?

Perchè potrebbe essrci una fluttuazione di portata che il trasduttore segnala, mentra la pompa lavora a velocità costante perchè il PID non corregge.

Perdonami ma ho anche visto di peggio.

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Project75

No il pid funziona perché se vario il set Point lui si regola, il problema è che l'ingresso che va al pid e proprio quello del flussimetro ed è proprio quello che oscilla, solo che il pid lo regola e quindi in uscita mantiene costante la velocità, sul pannello questo valore, che ripeto, sarebbe quello di ingresso del pid, lo vorrei stabile come quello di uscita del pid

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