Plc Per La Regolazione Temperatura - progetto università

[murdoc]

Ciao a tutti; sono uno studente di ingegneria meccanica e tra gli ultimi esami è rimasta Automazione Industriale. Per completare l'esame devo realizzare un progetto, cioè, realizzare un programma PLC che così posso sintetizzare: ho un sistema stanza "chiusa", che scambia calore con l'esterno attraverso le pareti, all'interno ho un termosifone che ricevere una certa Q (quantità di calore). Devo dopo aver trovato la funzione di trasferimento che lega Q, Text, Tamb e T termosifone andare a inserire questa funzione in un PLC (creare programma) successivamente devo realizzare un PID che data la Tamb e una temperatura di riferimento (impostata da me secondo "quanto caldo voglio sentire....") vada a controllare la portata di calore Q entrante nel sistema.

Purtroppo non avendo seguito i corsi, studente lavoratore, ho solo studiato la teoria... ma passare da una funzione di trasferimento Q=tamb+Text...... al programma PLC e poi realizzare anche un PID e programmarlo c'è un po di differenza...

Vorrei sapere se c'è qualche esempio qui nel forum o qualche guida da seguire; eventualmente conoscere indicativamente le fasi da seguire..

Ringrazio fin d'ora tutti.

Posso eventualmente postare lo schema ricevuto dal professore, nel caso fosse più utile per capire la mia richiesta.

[Livio Orsini]

Sezione didattica, sottosezione elettrotecnica, c'è il mio tutorial sulle regolazioni. E' essenzialmente pratico, formule ridotte all'osso. Però ci sono esempi di come si costruisce un regolatore software e su come si imposta il progetto di alcune applicazioni, tra cui la regolazione di temperatura.

[murdoc]

La ringrazio per la risposta! Ho appena scaricato il file e spero già oggi di iniziare a leggerlo.

[murdoc]

Purtroppo non riesco ad inserire l'immagine dello schema a blocchi; quindi ho inserito come immagine del profilo lo schema.....

[Livio Orsini]

?? Non si capisce, non c'è nessuna immagine

[murdoc]

Come anticipato carico lo schema del sistema e lo schema di come dev'essere realizzato il programma del plc (regolatore più sistema regolato).

[Livio Orsini]

Io userei la temperatura esterna come anticipo (ritardo) sulla regolazione.

Oppure se sai/puoi modellizare lo scambio termico della stanza con l'esterno, potresti fare un regolatore modellizzato sul feed forward con sovrapposta una correzione PI

[murdoc]

Buongiorno;

il professore mi ha consigliato (quando mi ha dato le consegne) di iniziare

1. con il ricavare la forma di stato del sistema;

2. implementare il sistema su plc (e qui già mi fermo...., quindi discretizzare la forma di stato e creare il primo programma blocco)

3. progettare il PI

4. infine implementare il PI in un secondo blocco plc collegato al primo.

Sono riuscito a trovare la forma di stato Q=.....

adesso a prescindere dal fatto che devo capire come "scrivere" il primo blocco programma plc (e qui bene o male si riesce); devo discretizzare la funzione (con i classici metodi tustin,matched o zoh); non riesco a capire dal quel poco che purtroppo so come devo rappresentare la fdt, cioè, discretizzando passo da "s" a "z", a questo punto come carico la funzione nel programma PLC?

Come potete capire c'è molta confusione (purtroppo non seguendo le lezioni mi trovo a dovermi arrangiare alla buona....)

Grazie

[Livio Orsini]

Devi distinguere bene l'analisi teorica dalla realizzazione pratica.

Non è che ci siano differenze reali tra le due cose, ma le differenze formali sono enormi. In altre parole quello che realizzi con il PLC, o con un dispositivo embedded, è adarente alla teoria della regolazione, solo che oi formalismi espressivi son molto differenti.

Tradotto in italiano corrente, quello che afferma, in ordine al programma PLC, il tuo insegnante si può descrivere in questo modo:

1 - Blocco principale che richiama le varie funzioni

2 - Blocchi funzionali di servizio (passaggio parametri, visualizzazione, etc.)

3 - Blocco regolatore lanciato da un interrupt del timer di sistema.

Se vuoi capire come queste cose si realizzano in pratica fai sempre riferimento al mio tutorial.

[Stefano Sormanni]

Ti consiglio di vedere le dispense del Prof. Francesco di Sabatino "dispense di sistemi", sono molto chiare ed intuitive

[murdoc]

Grazie per il consiglio; vorrei sapere se queste dispense si trovano sul sito (sezione didattica)? ho dato una rapida occhiata ma purtroppo nulla...

[Stefano Sormanni]

Lo trovi qui: http://www.itisteramo.it/index.asp

[murdoc]

Leggendo le varie dispense ho fatto un po di luce, ora vorrei iniziare a scrivere il programma; vorrei sapere che software è consigliabile utilizzare, magari se possibile qualcosa di freeware..

Grazie per la disponibilità.

[Livio Orsini]

.. vorrei sapere che software è consigliabile utilizzare, magari se possibile qualcosa di freeware..

Per i PLC si usa il linguaggio tipico del PLC scelto. Ogni costruttore ha il suo, anche se esiste uno standard IEC esso è solo l'interfaccia formale, però ogni costruttore ha i suoi tools di sviluppo e, in genere, non sono gratuiti , anzi...

C'è anche da aggiungere che in funzione del PLC adottato le soluzioni possono differire anche di aprecchio.

Quindi prima scegli su quale paittaforma operare, poi il linguaggio è solo una conseguenza.

Tra l'altro nei PLC il linguaggio comune a tutti è il "ladder diagram" o KOP (per Siemens e associati), poi esistono linguiaggi simbolici simili all'assembler (AWL Siemens) o simili al "C", o altri simili ai linguaggi ad oggetti (FUP SIemens)

[murdoc]

Buongiorno, grazie per la risposta. A lezione è stato solamente analizzato lo standard IEC61131, non hanno fatto nessun riferimento a specifici linguaggi per plc. Sul sito del professore vedo che indica due software OpenPCS e Octave... proverò ad iniziare con questi!!

[murdoc]

Buongiorno a tutti..

riapro questa vecchia discussione in quanto dopo lungo tempo ho ripreso in mano il progetto (mi dovrò pure laureare!!!! )

comunque sono fermo.. ho ricavato la f.d.t. del sistema (immagine sopra), l'ho discretizzata e ho ricavato il regolatore PI.

Adesso devo implementare tutto su software PLC usando OpenPCS. Ho capito come inserire nel programma il PI (formule ecc..)

non capisco invece come posso implementare su software la funzione di trasferimento con Z trasformata..

qualcuno può aiutarmi??!?! lo so che può essere una domanda stupida, ma non avendo frequentato il corso non ho visto nessun esempio...

Grazie!!

[Livio Orsini]

non capisco invece come posso implementare su software la funzione di trasferimento con Z trasformata..

Sezione didattica, sottosezione elettrotecnica, li trovi il mio tutorial sulle regolazioni. Nel capitolo 2, se ricordo bene, c'è un esempio di funzione PID scritta in linguaggio pseudo "C". La lettura del tutorial dovrebbe chiarirti un poco le idee su come si passa da una funzione alla sua trasformazione in istruzioni per PLC o controllore.

[murdoc]

Grazie! verificherò subito...

[murdoc]

Dopo lunghi dubbi sono arrivato alla mia conclusione; sono riuscito a compilare il programma per l'analisi della temperatura. Il problema ora sono i risultati.. i valori della temperatura ambiente dopo pochi secondi delle simulazione schizzano all'infinito. Riporto sotto come ho ricostruito il controllore pid in linguaggio "C"..

p_actual:= (k * (error_t) - (error_told));

i_actual:= (k*(Tpid/Ti)*error_t);

Yn:= Ynold + p_actual + i_actual;

Ynold:= Yn;

error_told:=error_t;

Riporto ora come calcolo la "error_t":

error_t := Tar - Tamb;

dove Tar è la temperatura impostata come stadard.

Per ultimo riporto in linguaggio C la funzione di trasferimento discretizzata:

x1n := x2o*Tpid;

x2n := (-10.0*Tpid*x1o) - (111.0*Tpid*x2o) + (Tpid*(Win*Yn)) + (Tpid*Te);

Tamb := ((1.0+((Win*Yn)/(100.0*Te)))*x1o) + (x2o/10.0);

x2o := x2n;

x1o := x1n;

dove Win è la potenza entrante.

Secondo voi è corretto come ho ricostruito lo stato del sistema..

Vi ringrazio anticipatamente.