Watlow Series F4S/D - Manuale (Pagina 78)

Wa t l o w S e r i e F 4 C a r a t t e r i s t i c h e
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Controllo in cascata
Il controllo in cascata è una strategia in cui un loop di con-
trollo fornisce il set point per un altro loop. Permette di rag-
giungere la temperatura di processo o del pezzo rapidamen-
te e con minima sovraelongazione. Il controllo in cascata si
usa per ottimizzare le prestazioni dei sistemi termici con
lunghi tempi di risposta.
Questo grafico illustra un sistema termico con un lungo tem-
po di risposta. La curva A rappresenta un sistema di control-
lo a loop singolo con parametri PID che permette la massi-
ma velocità di riscaldamento. Viene immessa troppa energia
e si ha sovraelongazione sul set point. Nella maggior parte
dei sistemi con un tempo di risposta esteso, il valore di pro-
cesso può non stabilizzarsi mai entro un intervallo di errore
accettabile. La curva C rappresenta un sistema a controllo
singolo calibrato per minimizzare la sovraelongazione. Ne
consegue una velocità di riscaldamento inaccettabile, per cui
servono ore per arrivare al valore finale. La curva B mostra
un sistema in cascata che limita l’energia immessa nel siste-
ma, permettendo una velocità di riscaldamento ottimale con
la minima sovraelongazione.
Il controllo in cascata usa due loop di controllo (esterno e in-
terno) per controllare il processo. Il loop esterno (ingresso
analogico 3) va a monitorare la temperatura di processo o
del pezzo, che viene quindi confrontata col set point. Il risul-
tato del confronto, il segnale d’errore, viene sottoposto all’a-
zione delle impostazioni del parametro Cascade Outer Loop
PID set (1 - 5), che genera il livello di potenza per il loop
esterno. Il set point per il loop interno è determinato dal livel-
lo di potenza dell' loop esterno e dalle impostazioni Cascade
Low Range/Deviation e Cascade High Range/Deviation per
l’ingresso analogico 3.
Il loop interno (ingresso analogico 1) va a monitorare la fonte
di energia (riscaldamento e raffreddamento), che viene con-
frontata col set point del loop interno generato dal loop ester-
no. Il risultato del confronto, il segnale d’errore, viene sotto-
posto all’azione delle impostazioni del parametro Cascade
Inner Loop PID set (1 - 5), che genera un livello di potenza in
uscita da -100% a +100%. Se il livello di potenza è positivo
verrà attivato il riscaldamento; se il livello di potenza è nega-
tivo verrà attivato il raffreddamento.
Nei controlli Serie F4, il controllo in cascata è disponibile sul
canale 1. Viene usato l’ingresso analogico 3 per misurare il
processo del loop esterno, mentre l’ingresso analogico 1, il
loop interno, viene usato per misurare la fonte di energia. La
potenza alla fonte di energia viene fornita dalle uscite 1A e
1B.
Per impostare e calibrare un sistema per il controllo in
cascata, si veda il capitolo Operazioni.
Posizione nel software: pagina Setup e pagina Opera-
tions.
Figura 6.11a — Tempi di risposta del controllo.
✔ NOTA: I parametri Cascade Low Range Set Point e Cascade High Ran-
ge Set Point del menu Input 1 (come in figura sopra) vanno impostati sotto
Analog Input 3. Fare riferimento al capitolo Impostazione.
Figura 6.11b — Controllo in cascata.
Figura 6.11c — Esempio di controllo in cascata