COME PROGRAMMARE UN REGOLATORE PI E L'USCITA PWM CON IL LOGO! 8 SIEMENS

Programma per plc LOGO! Regolatore PI e uscita PWM
Benvenuto in questa lezione di programmazione LOGO! Siemens. Oggi impariamo come utilizzare il regolatore PI con azione proporzionale (guadagno) e integrale, per regolare una variabile di processo in modo continuo.

Allegato a questa lezione trovi il video con il programma del plc scritto in linguaggio a blocchi di funzione, la simulazione e il test.
Novità automazione e plc

Quando si lavora nell’automatizzazione di processi, la regolazione assume un ruolo fondamentale; pensiamo per esempio alle regolazioni di variabili come la temperatura, la pressione, le portate e così via. Oggi possiamo gestire queste procedure mediante i PLC e alcune istruzioni che fanno esattamente quello che farebbe un regolatore di tipo hardware, perciò parliamo di regolazioni in continua con organi di regolazione sia analogici che discreti.

Nel progetto di oggi vediamo come utilizzare l’istruzione di regolazione PI (con azione proporzionale e integrale) nel plc, inoltre accoppiamo questa istruzione all’istruzione di gestione uscita PWM, per poter comandare un’uscita di regolazione di tipo on / off.

Per testare il software nella simulazione abbiamo anche programmato il display del LOGO! con alcune delle variabili del programma; ecco nella prossima immagine la schermata del software all’interno del tool di programmazione Logo!Soft Comfort.


Come programmare un regolatore con il LOGO! Siemens e l'uscita PWM
Come vediamo nella figura sopra, abbiamo in basso a sinistra un ingresso analogico AI1 che rappresenta la nostra variabile di processo oggetto della regolazione. Questo ingresso lo abbiamo configurato con campo 0 / 1000.

L’ingresso viene portato al blocco B004 di regolazione PI, configurato anch’esso con lo stesso campo di misura, e dove abbiamo impostato come tipo di regolazione “Temperatura rapida”.
Il plc ci mette a disposizione alcune parametrizzazioni delle azioni proporzionale e integrale di default, in alternativa si possono scegliere liberamente i valori per i due parametri.

Nella parametrizzazione dell’istruzione di regolazione PI abbiamo anche impostato un set point iniziale di 500 e un’uscita per il modo manuale al 75% del campo (750); a questo proposito, l’interruttore software B009 serve proprio a porre lo “strumento” del regolatore in automatico o manuale.

Con il regolatore in manuale il sistema imposta 750 sull’uscita dello stesso, in automatico invece saranno le azioni proporzionale e integrale a decidere l’uscita in base al comportamento della variabile processata.

L’uscita del regolatore PI potremmo portarla direttamente a un’uscita analogica per comandare un organo di regolazione continuo come le valvole di regolazione 0..100, tuttavia per il nostro laboratorio odierno abbiamo deciso di trasformare quest’uscita in un uscita on / off, supponendo di avere una valvola che possa solamente aprirsi totalmente o chiudersi.

Per convertire l’uscita del regolatore in un valore booleano abbiamo utilizzato l’istruzione del blocco B006 “Uscita_PWM”, questa è stata parametrizzata fornendo il solito campo di misura zero / mille, e come tempo di ciclo 10 secondi. Questa istruzione a seconda dell’ingresso proveniente dal regolatore, dividerà il tempo di ciclo in stati on e off, comandando l’uscita digitale Q3.

Facciamo un esempio, se il regolatore analogico fornisce un’uscita di 500 (50% del campo), il convertitore accenderà l’uscita Q3 per 5 secondi e la terrà spenta per altri 5. Se invece l’ingresso proveniente dal regolatore PI diventa 750 (75%), ecco che l’uscita Q3 si accenderà per 7,5 secondi ogni 10.

Nella prossima immagine vediamo la simulazione del programma. Abbiamo il display che mostra il set point di 500, il valore corrente in ingresso di 563 e l’uscita a zero, dato che la variabile di processo è sopra il preset e il regolatore aveva diminuito l’uscita fino ad azzerarla. Nell’ultima riga del display vediamo lo stato del regolatore che è in automatico (bit B009 a 1).
Simulazione del regolatore nel LOGO!

Bene, questa lezione termina qui, io ti do appuntamento alla prossima, ti invito a iscriverti al mio canale YouTube, e a visitare il sito per trovare altro materiale riguardante l’automazione industriale, i PLC e i sistemi di monitoraggio.

A presto!

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