PID in cascata per impianto di sterilizzazione

[marco1278]

Ciao,

apro questa discussione perché avrei bisogno di un parere su un sistema di regolazione.

Ho un impianto di sterilizzazione per prodotti alimentari liquidi che in poche parole è composto da due tubi metallici coassiali.

Nel tubo interno scorre il prodotto mentre in quello esterno scorre acqua surriscaldata prodotta da uno scambiatore vapore/acqua.

 

Nel sistema sono presenti:

- sensori di temperatura in entrata e in uscita del prodotto

- sensori di temperatura in entrata e in uscita dell’acqua

- valvola modulante del vapore

- pompa dell’acqua a inverter

- sensore di portata dell’acqua 

 

Il programma a PLC gestisce il sistema in questo modo:

1. Un PID1 lavora sulla temperatura del prodotto in uscita e riceve in ingresso un SETPOINT_RICETTA. Questo pid genera in uscita un segnale 0-100%.

2. Un PID2 lavora sulla temperatura dell’acqua di riscaldo e genera un segnale 0-100% che comanda la valvola del vapore.

Questo pid riceve in ingresso un riferimento calcolato come: SETPOINT_RICETTA + K*OUT_PID1

3. Il valore K è impostato a nei parametri generali

4. Un PID3 gestisce la portata dell’acqua di riscaldo agendo sulla velocità della pompa.

 

L’impianto lavora con SETPOINT_RICETTA = 95 °C o 130 °C gradi e K =10 °C.

 

Con questo sistema la temperatura dell’acqua di riscaldo può variare  da 95-105 °C o 130-140 °C.

 

Da progetto il costruttore ha calcolato appunto 10 °C di delta tra acqua di riscaldo e prodotto, ma l’impianto è lentissimo a reagire e in alcuni casi anche se OUT_PID1 è al 100% la temperatura del prodotto non raggiunge il setpoint ma rimane piuttosto bassa di 5 °C.

 

Stavo pensando di variare la regolazione ma non saprei proprio come fare.

 

Qualcuno ha qualche consiglio da darmi?

 

Grazie 

 

Ciao

Modificato: 9 ore fa da marco1278

[drn5]

Così su due piedi senza altre info direi che c'è poca superficie di scambio e/o il prodotto transita troppo velocemente.

[acquaman]

Che differenza c'è tra la temperatura di ingresso e di uscita dell'acqua? puoi provare a variare la portata, per vedere se cambia qualcosa, alle volte un flusso troppo veloce non permette lo scambio di calore.

[Livio Orsini]

Per aumentare la velocità di riscaldo del prodotto bisogna agire sulle due portate: aumentare al massimo la portata dell'acqua di riscaldo, diminuire la portata del prodotto; inoltre cercare di mantenere la temperatura d'ingresso dell'acqua di riscaldo al massimo.

 

Però per un'analisi più precisa e puntuale del sistema mancano tutti dati.

Modificato: 30 minuti fa da Livio Orsini