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Un regolatore PID mantiene un processo a un valore di consigna. Legge un sensore, confronta la lettura con il valore inserito dall'operatore e regola un'uscita per chiudere la differenza. Su una macchina è lo strumento che decide quanto calore, quanto raffreddamento o quanta portata entrano nel processo, ed è per questo che si trova sugli estrusori, sulle macchine per stampaggio, sulle linee di confezionamento, nei forni, nei bagni termostatici e nelle camere di prova, e non solo in laboratorio.
Un regolatore PID mantiene un processo a un valore di consigna. Legge un sensore, confronta la lettura con il valore inserito dall'operatore e regola un'uscita per chiudere la differenza. Su una macchina è lo strumento che decide quanto calore, quanto raffreddamento o quanta portata entrano nel processo, ed è per questo che si trova sugli estrusori, sulle macchine per stampaggio, sulle linee di confezionamento, nei forni, nei bagni termostatici e nelle camere di prova, e non solo in laboratorio.
Vale la pena separare il regolatore da ciò che gli sta intorno, perché le richieste di preventivo spesso li confondono. Un sensore di temperatura misura e produce un segnale. Un trasmettitore condiziona quel segnale e lo inoltra. Un registratore di dati lo registra. Un regolatore agisce su di esso. Il regolatore può mostrare il valore misurato, e di solito lo fa, ma non è il display a fare di esso un regolatore: lo è il ciclo chiuso.
La scelta dipende quindi da quattro domande: cosa misura l'ingresso, di quale uscita ha bisogno il carico, quanti canali di allarme richiede il processo e quanto spazio a quadro è disponibile. Tutto il resto ne discende, e l'ordine conta, perché su alcuni strumenti la dimensione del pannello limita quali uscite possono essere montate.
La differenza tra un regolatore PID e un termostato è ciò che accade vicino alla consigna. Un termostato inserisce l'uscita al massimo finché la consigna è raggiunta e poi la stacca del tutto, così il processo supera il valore, ricade e oscilla intorno ad esso invece di stabilizzarsi. Un ciclo PID guarda tre cose insieme: quanto il processo è lontano dalla consigna, da quanto tempo ne è lontano e quanto velocemente si sta muovendo. Regola poi l'uscita in modo proporzionale anziché a gradini, e un ciclo ben accordato si stabilizza più vicino alla consigna e vi rimane.
La forma dell'uscita decide come quella regolazione raggiunge il carico. Un contatto a relè può solo commutare, quindi un ciclo che pilota un relè varia la frazione di tempo in cui il contatto resta chiuso entro un periodo. Un pilotaggio per relè statico commuta allo stato solido e può quindi proporzionare su un periodo molto più corto, cosa che conviene a un processo termico rapido. Un'uscita in corrente o in tensione lineare pilota un regolatore di potenza o una valvola invece di commutare direttamente il carico, ed è la forma usata dove il carico è troppo grande per un contatto. Nessuna di queste cambia l'algoritmo di controllo; cambiano quanto finemente la sua decisione può essere applicata.
Il tipo di ingresso è un'impostazione di menu più che una scelta di componente, sulla maggior parte degli strumenti da pannello, e questo riguarda la messa in servizio quanto l'acquisto. Un regolatore configurato per un tipo di termocoppia mostra un valore plausibile ma errato quando sullo stesso morsetto viene collegato un sensore diverso, perché sta linearizzando il segnale in ingresso in millivolt secondo la curva sbagliata. Impostare il tipo di ingresso in modo che corrisponda al sensore realmente montato fa parte della messa in servizio del ciclo.
La maggior parte della specifica è definita da queste decisioni e non dalla classe di accuratezza. Ognuna vincola la successiva, ed è per questo che si chiariscono in ordine.
| Configurazione | Opzioni da definire | Cosa decide davvero |
|---|---|---|
| Dimensione a quadro e foro di montaggio | I formati quadrati e rettangolari DIN più comuni, dal compatto a tutta larghezza | Lo spazio disponibile nel quadro e, su alcuni strumenti, le uscite che possono essere montate, perché una cassa piccola non può portare qualsiasi combinazione. |
| Tipo di ingresso | Famiglie di termocoppie e RTD, più ingressi analogici in corrente e in tensione | Quali sensori possono essere collegati senza un trasmettitore separato. L'insieme dei tipi è di solito ampio ma non universale, quindi un sensore insolito va verificato anziché dato per scontato. |
| Forma dell'uscita | Contatto a relè, pilotaggio per relè statico, corrente o tensione lineare, o una combinazione | Quanto finemente l'uscita può essere proporzionata, e quindi quanto è stretto il controllo su un dato processo. |
| Numero di uscite | Uscita unica, o una seconda uscita per il raffreddamento o per una seconda zona | Se un processo che chiede riscaldamento e raffreddamento può essere condotto da uno strumento solo, cosa che elimina un secondo regolatore e il suo cablaggio. |
| Canali di allarme | Una o due uscite di allarme, o nessuna | Se il regolatore può segnalare una condizione fuori limite indipendentemente dall'uscita di controllo, e se l'allarme è assoluto o relativo alla consigna. |
| Funzione di allarme | Deviazione, banda, valore assoluto, temporizzatore e rottura della resistenza riscaldante | Cosa intercetta davvero l'allarme. Un allarme di rottura della resistenza rileva un elemento guasto e non una lettura alta, e per funzionare deve avere i suoi due parametri impostati sul processo. |
| Comunicazione | Bus seriale, con o senza un sistema supervisore | Se le consignee le letture possono essere raccolte centralmente, e se una modifica di ricetta può essere inviata a più regolatori nello stesso momento. |
| Alimentazione e capacità di commutazione | Alimentazione di rete o a bassa tensione, e la portata dei contatti di eventuali uscite a relè | Se il carico può essere commutato direttamente o serve un relè di interposizione, che è il modo usualmente adottato per un carico induttivo. |
| Criterio | Perché determina la risposta | Come chiarirlo prima della richiesta |
|---|---|---|
| Tipo di sensore e campo di misura | Il tipo di ingresso deve corrispondere al sensore, e il campo misurato deve stare dentro l'escursione dello strumento | Fornisca il tipo di sensore e il campo di temperatura o di processo che dovrà coprire, compresi gli estremi e non solo il punto normale. |
| Carico e sua portata | La forma dell'uscita e la portata del contatto derivano entrambi da ciò che viene commutato | Indichi il tipo di carico, la sua corrente e se è resistivo o induttivo. La portata di un contatto non è la portata di un carico. |
| Qualità di controllo necessaria | Un processo che deve tenere una banda stretta ha bisogno di una regolazione più fine di uno che deve solo restare dentro una finestra ampia | Descriva la tolleranza richiesta e cosa succede quando viene superata, invece di nominare un tipo di regolatore. |
| Requisito di allarme | Un allarme che intercetta una resistenza guasta è una funzione diversa da uno che intercetta una lettura alta | Dica a cosa serve l'allarme. Descriva il guasto, e non il nome dell'allarme. |
| Spazio a quadro e foro di montaggio | Il foro di solito è già fissato dall'involucro e non può essere allargato senza rifare il quadro | Indichi il foro esistente, o lo spazio disponibile se il quadro è nuovo. |
| Ambiente nel punto del quadro | Calore, polvere e lavaggi a getto agiscono sulla faccia anteriore e sulla durata dello strumento | Descriva dov'è il quadro, e non l'impianto in generale, e indichi se la faccia anteriore viene bagnata dal getto. |
| Integrazione | Se la consigna viene impostata localmente o inviata da un supervisore decide se la comunicazione è necessaria | Indichi chi, se qualcuno, legge il regolatore da remoto e con quale protocollo. |
Escursione dello strumento e campo di lavoro sono due cifre diverse. Un regolatore scelto per la temperatura più alta che il processo possa mai raggiungere risolve peggio alla temperatura alla quale lavora di solito, quindi il punto da indicare è quello di lavoro.
Questi sono i tipi in cui una richiesta per un regolatore PID si risolve di solito, e il punto in cui la scelta si decide davvero.
| Alternativa più vicina | Cosa la distingue da un regolatore PID |
|---|---|
| Sistemi PLC | Un controllore programmabile attua un ciclo di regolazione solo se il ciclo è stato scritto e se sono montati ingressi e uscite analogici, e allora gestisce molti cicli insieme come parte di un programma più ampio. Un regolatore PID è uno strumento autonomo per uno o due cicli, configurato anziché programmato, e continua a funzionare da regolatore anche quando il programma della macchina è fermo. |
| Convertitori di segnale | Un convertitore cambia la forma o il campo di un segnale, per esempio da termocoppia a 4-20 mA, senza agire sul processo. Un regolatore PID misura, decide e pilota un'uscita. Dove uno strumento da pannello o un PLC ha bisogno di un segnale standard da un sensore, il convertitore è il componente che glielo fornisce. |
| Moduli di controllo | Un modulo di controllo è un blocco funzionale dentro un sistema di controllo più ampio, senza un'interfaccia operatore propria. Un regolatore PID è uno strumento completo da quadro frontale, con display, tasti e un'uscita, ed è ciò che un operatore della macchina regola di solito. |
| Sensori di temperatura | Un sensore produce un segnale e nulla più. È il regolatore che decide cosa fare del valore che riporta. I due vengono specificati insieme, di solito, perché un tipo di ingresso scelto senza tener conto del sensore montato è la ragione più comune per cui un ciclo nuovo legge male alla prima accensione. |
| Registratori di dati industriali | Un registratore documenta ciò che è avvenuto e serve a dimostrare dopo che il processo è rimasto dentro i propri limiti. Un regolatore agisce nell'istante. Un processo che deve essere insieme regolato e documentato ha bisogno di entrambi, o di un regolatore con un sistema di registrazione alle spalle. |
La prima risposta può essere un preventivo anziché una serie di domande, se la richiesta le contiene. Dove un valore non è noto, invii la descrizione del compito di misura e confermeremo ciò che implica.
Prodotti disponibili
Regolatori PID
Regolatori PID di temperatura da quadro in quattro formati, con ingressi a termocoppia, RTD, 4-20 mA o 0-10 V e uscite a relè, SSR, lineare e RS-485.
Anche in Automazione e controllo industriali
Tutti i tipi per cui quotiamo in Automazione e controllo industriali. Un tipo senza ancora un link è comunque quotabile - è descritto nella Automazione e controllo industriali panoramica, e riceve una pagina propria non appena viene pubblicato un modello per essa.
Domande frequenti
Sui tipi di strumento che portano una seconda uscita, sì. La regolazione proporzionale si divide allora ai due lati della consigna, con la seconda uscita che pilota il mezzo di raffreddamento quando il processo sale sopra il valore. Dove questo conta, conviene dichiararlo nella richiesta invece di dedurlo dopo, perché una seconda uscita è una configurazione diversa da uno strumento a uscita unica e non è sempre disponibile nel formato di cassa più piccolo.
Dal sensore che verrà collegato, e non dalla sola temperatura di processo. Due sensori che coprono lo stesso campo ma con tipi diversi di termocoppia o di RTD richiedono configurazioni di ingresso diverse, e un regolatore impostato su quello sbagliato mostra un numero plausibile che è errato di una quantità la quale varia con la temperatura. Il tipo di ingresso viene verificato nel menu alla messa in servizio del ciclo, contro il sensore realmente montato.
Cambia quanto finemente il ciclo può applicare la propria decisione, che su un processo rapido è ciò che limita il risultato. Un contatto a relè può essere soltanto aperto o chiuso, quindi il ciclo proporziona variando il tempo in cui resta chiuso, e il periodo deve essere abbastanza lungo da non consumare il contatto. Un pilotaggio allo stato solido commuta in una frazione di quel tempo, così lo stesso algoritmo di controllo produce una temperatura più stabile. Un'uscita lineare pilota un regolatore di potenza che proporziona in continuo. Dove un processo deve tenere una banda stretta, la forma dell'uscita fa parte della risposta e non è una preferenza d'installazione.
Di due parametri che descrivono il processo: una finestra di tempo e la variazione attesa del valore misurato all'interno di essa. L'allarme calcola allora se la lettura si è mossa come avrebbe dovuto quando l'uscita era inserita, invece di controllare se ha attraversato una soglia. Impostato con parametri che non corrispondono al processo, o non scatta mai oppure scatta a ogni ciclo, quindi va messo in servizio deliberatamente e non lasciato ai valori predefiniti.
No. Un regolatore agisce sul processo in tempo reale, ma non produce un documento che possa essere presentato dopo. Un processo che deve essere mostrato entro i propri limiti ha bisogno di un registratore, o di un sistema di registrazione, oltre al regolatore, oppure di un regolatore le cui letture vengono raccolte centralmente. Dove servono entrambi, il requisito di comunicazione conviene indicarlo insieme a quello di regolazione, così che i due vengano specificati insieme.
Invii la specifica e confermeremo il modello corrispondente, la disponibilità e il tempo di consegna. La quantità minima d'ordine è 1 pz.
Richiesta di preventivo
Invii i dettagli tecnici e confermeremo disponibilità, tempi di consegna e condizioni. I prodotti disponibili a magazzino vengono spediti entro 48 h; le specifiche personalizzate richiedono in genere 2-10 giorni. La quantità minima d'ordine è 1 pz.