Stabilizzare misura analogica sonda livello

[roma]

Dovrei calcolare il valore analogico (ingresso 4-20ma) di una sonda di livello ad immersione per avere il risultato in millimetri ,  ho provato a usare l' FC105 Scale  ma i valori dopo la virgola risultano  non stabili.

Domanda esiste una funzione che in step 7 che li normalizzi, magari con campionature a tempo. 

Grazie.

[drn5]

Se non ricordo male nella configurazione HW del canale analogico puoi impostare un filtro...vado a memoria...che con questo caldo certe volte fa brutti scherzi..:)

[acquaman]

Non so di quanti millimetri parliamo e l'applicazione, ma se scalandolo in millimetri si muovono solo i decimi direi che il risultato è già buono, un valore fisso non riuscirai mai ad averlo:

Quello che vedi muovere è l'errore del trasduttore, la risoluzione della scheda, il movimento dell'acqua, ecc ecc.

[luigi69]

puo essere utile la funzione trunc o round ?   Come dice acquaman, se si muovono solo i decimali ,  è gia una buona cosa

[max.bocca]

Può migliorare facendo media con enne valori. Spesso si risolve così.

[batta]

16 ore fa, roma ha scritto:

ma i valori dopo la virgola risultano  non stabili.

Dire che i valori non sono stabili senza quantificare di quanto variano, è come non dire nulla.

 

[max.riservo]

39 minuti fa, batta ha scritto:

... è come non dire nulla.

 

Da informatici dovremmo prestare molta attenzione alle doppie negazioni 😀

 

Ovviamente condivido quanto dici, una variazione di 0,qualcosa senza altri dati non permette di fornire molte indicazioni.

Tutti gli strumenti hanno una loro sensibilità / risoluzione e chi scrive il sw dovrebbe tenerne conto (non inventando decimali quando non esistono oppure visualizzando incrementi che non compaiono sul display dello strumento).

[Adelino Rossi]

Nelle misure di livello di liquidi, oltre alle argomentazioni software, si dovrebbe indicare innanzitutto l'altezza del contenitore, il campo di lavoro utile, il modello esatto del trasduttore, il tipo di contenitore e la tecnica di montaggio meccanico. In molte applicazioni si mettono in pratica degli accorgimenti meccanici per ridurre gli effetti delle turbolenze. Se ci sono agitatori o se la misura è contemporanea all'immissioni di fluidi.   

[roma]

Grazie delle risposte e scusate il ritardo, aggiungo qualche dettaglio come giustamente richiesto.

La vasca a una estensione molto grande ed ha un’altezza di 2 metri di profondità, contiene solo acqua, il montaggio meccanico della sonda è separato in una sezione adiacente per non avere interferenze con l’immissione o altri problemi di turbolenze non ci sono agitatori e chiusa non ha contatto con l’esterno il sensore e un trasduttore di pressione ad immersione specifico per livello con range da 0 a 5m e uscita 4-20 ma.

Quindi con una variazione di un millimetro ho un a quantità di acqua considerevole e sono costretto a prendere in considerazione anche i decimali.

Esempio con un valore scalato di 1,46 mt mi trovo oscillazioni da 1,30 a 1,54 anche se piccole variazioni e molto veloci sono continue e imprevedibili (e soprattutto molti metri cubi).

ho pensato di provare ad usare il Calcolo Valore Minimo Medio Massimo - FC per S7-300/400 pubblicato da Batta 14 aprile 2008 usando il valore medio, oppure una funzione per il calcolo del valore integrale tipo PID.

 

[max.riservo]

Stai commettendo qualche errore ...

Tu hai 0-5000 mm con 4-20 mA. Se la tua scheda ha 10000 punti tu puoi avere una risoluzione di 0,5 mm.

La trasformazione da mm a volume è un banale calcolo che puoi fare a posteriori, quello che devi verificare è di quanto varia il tuo ingresso in mA (o in mm se preferisci).

Supponendo che la tua vasca abbia una superficie di 100m2 tu avrai un volume di 200 m3 (con un battente di 2 m) e per un mm di variazione avrai una variazione di 0,1 m3 ...

Sinceramente mi sembra superfluo avere più di una cifra decimale (in volume), ma questo lo puoi sapere solo tu.

Ti consiglio di partire (come già suggerito) dalla sensibilità/risoluzione dello strumento di misura che con i dati che hai fornito potrebbe essere un sensore di pressione con campo di misura 0-1 Bar (circa 0-10  m H2O) dal quale è ragionevole aspettarsi una sensibilità di 0,1 mBar (ovvero circa 1 mm di H2O).

Se fornisci i dati del sensore si possono fare ulteriori considerazioni ...

[acquaman]

Capisco che l'errore sia grande, ma gli strumenti, l'ingresso analogico la comunicazione hanno degli errori, per stabilizzarlo puoi usare la media o vedere nelle impostazioni della scheda se ci sono dei filtri da applicare, IL PID invece non serve a questo, serve per fare una regolazione.

Il 29/6/2022 alle 17:11 , roma ha scritto:

di una sonda di livello ad immersione per avere il risultato in millimetri

 

33 minuti fa, roma ha scritto:

scalato di 1,46 mt mi trovo oscillazioni da 1,30 a 1,54

la scalatura è in millimetri o metri? all'inizio hai un errore di decimi di millimetro, nell'ultimo post di 20 cm, non per essere pignolo ma sono errori profondamente differenti.

[batta]

2 ore fa, roma ha scritto:

Quindi con una variazione di un millimetro ho un a quantità di acqua considerevole e sono costretto a prendere in considerazione anche i decimali.

Esempio con un valore scalato di 1,46 mt mi trovo oscillazioni da 1,30 a 1,54 anche se piccole variazioni e molto veloci sono continue e imprevedibili (e soprattutto molti metri cubi).

Come ti è già stato fatto notare, c'è una incongruenza.
Sembra che ti dia fastidio la variazione di un millimetro, ma qui, di millimetri che variano, ce ne sono ben 240 su (prendendo il valore massimo) 1540 che, in percentuale, è una variazione di oltre il 15%.
Se questa è la variazione del segnale, c'è di sicuro qualcosa che non funziona.
Se, invece, la variazione è dell'ordine del millimetro, direi che di più non puoi pretendere.
Non conta se sull'estensione della vasca un millimtero rappresenti un volume "considerevole". "Considerevole" va sempre preso in percentuale. 1 litro su due è molto, 100 litri su un milione è un'inezia.
Se devo dosare la farina per fare la pizza in casa, 50 grammi di errore sono un'enormità. Se peso un TIR...

[Livio Orsini]

2 ore fa, roma ha scritto:

trasduttore di pressione ad immersione specifico per livello con range da 0 a 5m e uscita 4-20 ma.

Quindi con una variazione di un millimetro

 

Se il fondo scala è 5m, ovvero 5000mm, 1mm rappresenta lo 0.2 per mille o 0.02%!!

Daun trasduttore di quel tipo, a mia esperienza, aspettarsi lo 1% del fondo scala, ovvero 50 mm è già una bella impresa.

 

[max.riservo]

8 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

 

Se il fondo scala è 5m, ovvero 5000mm, 1mm rappresenta lo 0.2 per mille o 0.02%!!

Daun trasduttore di quel tipo, a mia esperienza, aspettarsi lo 1% del fondo scala, ovvero 50 mm è già una bella impresa.

 

Credo che ci sia un piccolo errore di calcolo : l'1% del fondo scala dovrebbe essere 5 mm ...

 

[Livio Orsini]

No!

5m == 5000 mm ergo 5000/100 = 50mm  c.v.d.

[max.riservo]

10 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

No!

5m == 5000 mm ergo 5000/100 = 50mm  c.v.d.

Tieni ragione ...

[Adelino Rossi]

Quote

La vasca a una estensione molto grande ed ha un’altezza di 2 metri di profondità,

Considerando la variabilità, in ogni caso esiste se il livello varia, anche se installato in una camera di calma, a mio parere, uno strumento da 5000mm fondo scala è sbagliato, (ossia troppo alto per poi cercare una grande precisione) per un campo di 2000mm max.  

   

 

[drn5]

8 minuti fa, Adelino Rossi ha scritto:

strumento da 5000mm fondo scala è sbagliato, (ossia troppo alto per poi cercare una grande precisione) per un campo di 2000mm

Già. Così l'errore è più del doppio di quanto potrebbe essere se la sonda avesse fs di 2000mm

[batta]

37 minuti fa, Adelino Rossi ha scritto:

uno strumento da 5000mm fondo scala è sbagliato

Non è tanto sbagliato. Solitamente questi trasduttori hanno fondoscala 1 metro, 2 metri, 5 metri, 10 metri e così via.
Se uso un trasduttore da 2 metri per misurare due metri, rischio di andare in overflow. Quindi, la scelta di 5 metri è quasi obbligatoria.
Poi, con un modulo di ingressi analogici anche di soli 13 bit, e tenendo conto che il campo dei moduli Siemens (per gestire anche un eventuale overflow) si mangia parte del range disponibile, si riesce comunque ad avere una risoluzione di 0,7 mm. Anche rapportato al massimo livello di 2 metri della vasca, siamo sull'ordine dello 0.035%.
Non è certo questo a creare problemi e, se davvero serve una risoluzione migliore (ma ne dubito fortemente), si deve cambiare completamente sistema, optando per dispositivi di tutt'altra classe (e di tutt'altro costo).

 

Ma quello che ancora devo capire, è se il problema è davvero il millimetro, o i 240 millimetri. Se l'oscillazione è di 240 millimetri, con sensore posto in vasca con fluido calmo, viene da pensare ad errori di cablaggio.
L'ultimo post di @roma, anziché chiarire la situazione ha aggiunto dubbi.
 

[Livio Orsini]

11 ore fa, batta ha scritto:

Non è tanto sbagliato.

 

Il rpoblema è la precisione dello strumento. puoi avere anche una risoluzione pari allo 0.001%, ma sela precisione del traduttore è pari allo 1% del f.s. la tua risoluzione non aggiunge alcunchè alla precisione.

Con quel traduttore puoi avere, a parità di livello fisico, 2 misure che si differenziano di 100mm.

[batta]

2 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

Con quel traduttore puoi avere, a parità di livello fisico, 2 misure che si differenziano di 100mm.

Oltre alla precisione, c'è anche la ripetibilità. In un certo punto posso sbagliare la misura, ma la sbaglierò sempre (quasi) nello stesso modo.
L'errore di ripetibilità è sempre molto più piccolo dell'errore assoluto della misura.
@roma non si sta lamentando per un errore di misura, ma per la misura instabile, e questo non dipende dalla precisione del trasduttore o dell'ingresso analogico.
Non dipende direttamente neanche dalla risoluzione, ma la risoluzione ti dà l'idea dell'entità delle variazioni che ti puoi aspettare in un sistema stabile.

 

Ma ancora non si capisce se il problema sia la variazione di un millimetro (assolutamente trascurabile nella scala 0-5000 del caso), o di 240 millimetri.

[Livio Orsini]

2 ore fa, batta ha scritto:

ma per la misura instabile, e questo non dipende dalla precisione del trasduttore

 

Spiacente per te, ma la precisione influenza anche la ripetibilità. Se hai una precisione dello 1% del f.s. non puoi pensare di avere una ripetibilità dello 0.01% sulla misura.

[batta]

2 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

Spiacente per te, ma la precisione influenza anche la ripetibilità. Se hai una precisione dello 1% del f.s. non puoi pensare di avere una ripetibilità dello 0.01% sulla misura.

Magari dello 0.01% no, ma dello 0.1% sì.
Ma qui si tratta di avere un segnale instabile (non si sta discutendo di quanto impreciso) con livello stabile.

[Lucky67]

Il 30/6/2022 alle 10:10 , max.riservo ha scritto:

Da informatici dovremmo prestare molta attenzione alle doppie negazioni 😀

 

La lingua italiana non segue le regole dell'algebra booleana...per fortuna....:)

 

[Livio Orsini]

2 ore fa, batta ha scritto:

Magari dello 0.01% no, ma dello 0.1% sì.
Ma qui si tratta di avere un segnale instabile (non si sta discutendo di quanto impreciso) con livello stabile.

 

Se hai una precisione dello 1%, anche laripetibilità èdelmedesimo ordine di grandezza.

Sono comunque solo ipotesi perchè nessuno di noi conosce il senore usato e le sue specifiche. Sappiamo solo che Roma ha scritto

Il 4/7/2022 alle 14:05 , roma ha scritto:

Esempio con un valore scalato di 1,46 mt mi trovo oscillazioni da 1,30 a 1,54 anche se piccole variazioni e molto veloci sono continue e imprevedibili

 

Su 1460 mm si hanno variazioni di -160mm e +80mm. Le piccolevariazioni continue si possono anche filtrare, ma variaioni di questa portata no, a meno di avere una misura che potrebbe essere di pura fantasia.

Per capire da cosa dipendono per prima cosa bisogna conoscere le carattteristiche del trasduttore per poter distinguere quanto appartenga all'ellore intrinseco del trasduttore e quanto alla misura.

Sarebbe necessario che Roma scrivesse marca e modello del trasduttore usato in modo da poter risalire alle sue specifiche.

Modificato: 5 luglio 2022 da Livio Orsini