manual_atos_pid_analyzer
Contents
1. 15 Mes AAA ero deco basis do tiras 15 DD DOE DDD Seema SN 17 Modo Mantial AUtoO MAC da ts Sid lOs E 17 Fido pre APR dak 17 Feedforward BIAS al ii it 18 Tempo de amostragem e nad no 18 CAP TULO 3 Programa o em Ladder 19 Sobre a instru o PIO aaa Ea Lada endo 19 Descri o dos PAN dul 20 Exemplo de Programa o Sa 22 Tempo establliZaCiO pose 23 CAPITULO 4 Software de monitora o 25 MOS eo air ds 25 Descri o da interface com o ooocccccnncccnnnonooccnnncnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnns 25 Como COLNS CAN 26 Configurando a comunica o do Atos PID Analyzer 27 Supervisionando o bloco PIO ISA iirc li 28 Supervis o CGN MAA A A ates anak 30 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 7 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Manual de Utilizac o CAP TULO 5 Sintonia do PID ISA 32 M todo Ziegler NIG ONS dd dio o a 32 Sintonizando o processo via Atos2. 5000 MinY 5000 EnabledGrid True GridY 4 GridX 4 BackColor C clwhite GridColor E clGray File Vie EnabledC False Pens 00 01 00 Cursor 00 00 00 00 01 00 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 34 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Cap tulo 5 Sintonia do PID_ISA Na Novo abrir uma janela para definir um nome e caminho para o arquivo de destino do DATA LOG ap s definir o arquivo isso selecione Salvar BackColor Salvar como GridColor Salvar em Daag A EnabledC DataLogF Pens Documentos recentes E teste Desktop Meus peumentos Meu computador Meus locais d Nome do arquivo Fo I Salvar come tipo BF Datalog files log E _ Cancelar Antes de habilitar a instru o certifique se que a vari vel de controle MAN esta em modo MANUAL MAN TRUE Habilitando a instru o em modo autom tico o controle poder se desestabilizar pois o PID tentar realizar o contro le do processo O nome de arquivo apesar de estar nomeado como datalog pode ser renomeado como desejado Ao ser gerado ele salvo com a extens o dat no local definido pelo usu rio Caso n o seja especificado um destino para o arquivo como mostrado na figura acima o mesmo ser salvo no diret rio raiz onde o programa foi instalado 35 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyze
3. Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Cap tulo 3 Programac o em Ladder do Bloco PID_ISA 21 6 2010 Tempo de estabilizac o O tempo de estabilizac o de um sistema depende basicamente da quantidade de energia aplicada e da pr pria in r cia do sistema Processos de grande in rcia necessitam de uma quantidade maior de energia para que tenham uma variac o na sa da O gr fico abaixo mostra a diferenca entre um processo de alta in rcia em verde e baixa in rcia em azul quando aplicada mesma quantidade de energia na sa da em vermelho Baixa in rcia Alta in rcia Os valores iniciais para os par metros PID devem ser calculados levando em considera o se o sistema possui baixa ou alta in rcia Como sugest es sao dadas os seguintes valores iniciais SISTEMA COM ALTA IN RCIA SISTEMA BAIXA IN RCIA Kp26 lt 4 Ti 300 seg Ti 100 seg Td 0 Td 0 Ap s esta fase o usu rio dever testar diferentes valores para os par metros visando alcan ar o ponto otimizado de opera o Tamb m poss vel aplicar o m todo de Ziegler Nichols descrito na p gina 32 deste manual para determinar com precis o os par metros do algoritmo O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 23 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Cap tulo 3 Programa o em Ladder do Bloco PID_ISA 24 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyzer MA
4. Exemplo canal de temperatura SP INT Vari vel de Preset setpoint ou seja valor a ser atingido PERIOD UINT Per odo de amostragem Per odo de tempo em que a instru o faz a amostragem da vari vel de processo PV e efetua o algoritmo de controle Este par metro deve ser configurado entre 1 e 50 sendo que 1 equivale a 0 1 segundos e 50 a 5 0 se gundos K UINT Ganho proporcional Ganho do termo proporcional do PID Este valor deve ser configurado entre 1 e 1000 sendo que para 1 o ganho de 0 1 e para 1000 o ganho de 100 0 TI UINT Ganho integral Ganho do termo integral do PID Este valor deve ser configurado entre 1 e 3600 segundos Para desati var o termo integral deixe este valor com zero TD UINT Ganho derivativo Ganho do termo derivativo PID Este valor deve ser configurado entre 1 900 segundos importante observar que este ganho deve ser no m nimo 10 vezes maior que o per odo de amostragem Esta caracter s tica devido equac o do termo derivativo com filtro incorporado Para desativar o termo derivativo deixe este valor com zero 20 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Cap tulo 3 Programac o em Ladder do Bloco PID_ISA 21 6 2010 e BIAS NT Offset de sa da Valor que ser sa da do PID em modo autom tico Este valor deve ser configurado entre 0 e o m ximo fundo de escala da sa
5. PV diminuindo seu valor Como ocorre por exemplo em uma aplicac o de controle de temperatura Graficamente teremos 16 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Cap tulo 2 Caracter sticas Gerais 21 6 2010 Anti reset ou anti windup Este recurso impede que o termo integral continue a ser atualizado quando a sa da atinge seu limite m xi mo ou m nimo de escala O termo integral acumulado permanece congelado at que a sa da fique abaixo do seu limite m ximo de escala ou fique acima do seu limite m nimo de escala Se nesta condi o o termo integral continuasse a ser atualizado sistema demoraria mais para retornar a condic o de equil brio podendo at mesmo entrar em oscilac o permanente Modo Manual Autom tico Entrada presente no bloco PID Quando ativada o controle feito manualmente quando desativada o controle feito automaticamente Em modo AUTOM TICO a instru o PID est controlando a sa da Em modo MANUAL o usu rio quem faz o controle escrevendo diretamente na vari vel de sa da A transi o de manual para autom tico feita sem causar varia o na sa da tamb m chamada de output tracking ou bumpless transfer A instru o PID em modo manual calcula novamente o valor do termo de acumulo integral desta forma quando o controle passar para modo autom tico a sa da S inicia a partir da sa da configurada e
6. Software de Configurac o Atos PID Analyzer 010 00 05 10 Manual de utilizac o 2010 Schneider Electric Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Manual de Utilizac o 21 6 2010 Este manual n o pode ser reproduzido total ou parcialmente sem autorizac o por escrito da Schneider Electric Seu conte do tem car ter exclusivamente t cnico informativo e a Schneider Electric se reserva no direito sem qualquer aviso pr vio de alterar as informa es deste documento O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 3 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Manual de Utilizac o Termo de Garantia A Schneider Electric Brasil Ltda assegura ao comprador deste produto garantia contra qualquer defeito de material ou de fabricac o que nele apresentar no prazo de 360 dias contados a partir da emiss o da nota fiscal de venda A Schneider Electric Brasil Ltda restringe sua responsabilidade substituic o de pecas defeituosas desde que o crit rio de seu Departamento de Assist ncia T cnica se constate falha em condi es normais de uso A garantia n o inclui a troca gratuita de pecas ou acess rios que se desgastem naturalmente com o uso cabos chaves conectores externos e rel s A garantia tamb m n o inclui fus vel baterias e mem rias regrav veis tipo EPROM A Schneider Electric Brasil Ltda declara a garantia nula e sem efeito se este produto sofrer qualquer dano provocado por acidentes
7. produzir o mesmo efeito na sa da que o termo derivati para uma mesma de erro O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 13 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Cap tulo 1 Algoritmo PID Padr o ISA Outra forma de entender E t 0 5 10 t Supondo o incremento do erro constante ent o de dt representar o coeficiente angular de uma reta Podemos ent o escrever Onde M de dt coeficiente angular Para cada valor de tempo conheco qual ser o valor do erro quanto mais o tempo passa maior o valor do erro Quando aplico a equac o S D K Ta de dt 14 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Cap tulo 2 Caracter sticas Gerais 21 6 2010 CAP TULO 2 Caracter sticas Gerais Modo direto reverso Este par metro define o modo de controle a ser aplicado e Modo Direto gt Enquanto a vari vel de processo PV for maior que o setpoint SP o modo direto reage na sa da MV Erro PV SP aumentando seu valor Como ocorre por exemplo em uma aplicac o de controle de refrigerac o Graficamente teremos O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 15 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Cap tulo 2 Caracter sticas Gerais e Modo Reverso gt Enquanto a vari vel de processo PV for menor que o setpoint SP o modo reverso reage na sa da MV Erro SP
8. Estas guias configuram toda a parametrizac o dos blocos PID supervisionados S o compostas pelas guias Dados e Gr fico E Supervis o gr fica Permite realizar a supervis o de qualquer uma das vari veis do bloco PID que est sendo monitorado Utili zando a guia Gr fico configuram se as escalas utilizadas no gr fico Como comecar O exemplo utilizado a seguir mostra par metros utilizados para controle de uma malha de temperatura utilizando uma placa 4004 6x J TERMOPAR tipo J 0 500 Deve se ter uma aplica o ou um projeto de exemplo que contenha pelo menos uma instru o PID_I no ladder Para fazer isto no Atos 1 crie um novo projeto e insira um bloco PID 1 como mostrado abaixo PIG IS amp 1 PID 158 escala mi INT bias 5 Mt BIAS escala ma INT banda morta alta DE HIGH escala ma INT EM MAN HAS 1 10 1 LD 1 Piura Tipo de dado Pd sp INT ack period UINT mera PV Ed UINT 4 UINT a UINT period PERIOD 4 bias INT Ele 4 banda mor INT banda ti TI Y period pum UINT dA a escala mi INT Y Y i value INT banda mora DE Lot period pr PERIOD Pl escala max in L PM HIGH escala min in LP escala max out L MM HIGH escala min out LMI LO i_value 1_WALUE 26 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Cap tul
9. Baudrate default COM1 1200 19200 Timeout ms 2400 57600 Time out ms Tempo de espera resposta dos dados do CLP Finda esta 1000 9600 temporizac o o software acusa falha de comunicac o Default 1000ms Slave i Slave N mero da estac o de comunicac o Baud Rate Definic o da taxa de comunicac o programada no CLP para esta X Cancel belecer comunicac o com o Atos PID Analyzer default 57600 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 27 MA 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Cap tulo 4 Software de monitora o Verifique se a porta utilizada n o est sendo ocupada por outros aplicativos como o A1 ou algum software supervis rio Caso isto ocorra se poss vel defina outra porta de comunicac o para estabelecer conex o ou desocupe a porta utilizada Ap s confirmar os par metros de comunica o no menu Comunica o Communication Vi pressione Conectar como mostrado ao lado Durante a conex o com o CLP n o E poss vel Fur realizar alterar os par metros do canal serial necess rio desconectar o software para qualquer modificac o 7 Setup Para desconectar no menu Comunica o pressione Desconectar Utilize um CLP que j esteja com o software carregado utilizando a instru o PID ISA Do contr rio o Atos PID A nalyzer far a leitura do programa usu rio do CLP e n o encontrar nenhum
10. PID Analyzer siena 34 8 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Cap tulo 1 Algoritmo PID Padr o ISA 21 6 2010 CAP TULO 1 Algoritmo PID Padr o ISA A Equac o PID A equa o PID adotada segue o padr o ISA conforme a equa o mostrada abaixo S K ep Kiledt BIAS OU S Kie At Ta Ae At BIAS 0 sendo Descric o da nomenclatura utilizada K ganho do sistema pois multiplica os termos e D e ganho integral e Td ganho derivativo tempo do termo Derivativo dt Tempo de amostragem e de Erro atual Erro anterior 1 Tempo do termo Integral reset time e BIAS Offset sa da de controle O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 9 Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Cap tulo 1 Algoritmo PID Padr o ISA 21 6 2010 Termo proporcional Ganho K x Banda Proporcional BP O termo proporcional ser calculado segundo a f rmula S A banda proporcional por definic o expressa porcentagem corresponde de 0 100 do fundo de escala da vari vel de processo A banda proporcional o inverso do ganho segundo a equa o B P 1 we A banda proporcional se situa acima e abaixo do setpoint SP valor do termo proporcional zero quando existir erro V
11. agentes da natureza uso em desacordo com o manual de instru es ou por ter sido ligado rede el trica impr pria sujeita a flutua es excessivas ou com interfer ncia eletro magn tica acima das especifica es deste produto A garantia ser nula se o equipamento apresentar sinais de ter sido consertado por pessoa n o habilitada e se houver remo o e ou altera o do n mero de s rie ou etiqueta de identifica o A Schneider Electric Brasil Ltda somente obriga se a prestar os servi os referidos neste termo de ga rantia em sua sede em S o Paulo SP portanto compradores estabelecidos em outras localidades ser o os nicos respons veis pelas despesas e riscos de transportes ida e volta e Servi o de Suporte Schneider Electric A Schneider Electric conta com um grupo de t cnicos e engenheiros especializados aptos para fornecer informa es e posicionamentos comerciais esclarecer d vidas t cnicas facilitar e garantir servi os t cni cos com qualidade rapidez e seguran a Com o objetivo de criar um canal de comunica o entre a Schneider Electric e seus usu rios criamos um servi o denominado AssisT Este servi o centraliza as eventuais d vidas e sugest es visando a excel n cia dos produtos e servi os comercializados pela Schneider Electric Este servico est permanentemente dispon vel com uma cobertura hor ria das 7h30m s 18h com infor ma es sobre plant o de atendimento t cnico durante os
12. fins de semana e feriados tudo que voc precisa fazer ligar para 0800 7289 110 O AssisT apresentar rapidamente a melhor solu o valorizando o seu precioso tempo Das 08007289 110 Dus gesto do calcada para O GUTO ndo clas porta de entrada para novo mundo el trico Para contato com a Schneider Electric utilize o endereco e telefones mostrados atr s deste Manual 4 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Manual de Utilizac o 21 6 2010 CONVENCOES UTILIZADAS e T tulos de cap tulos est o destacados no indice e aparecem no cabegalho das p ginas e Palavras em outras l nguas s o apresentadas em it lico por m algumas palavras s o empregadas livremente por causa de sua generalidade e frequ ncia de uso Como por exemplo s palavras software e hardware N meros seguidos da letra h subscrita ex 1024 indicam numera o hexadecimal e seguidos da letra b ex 105 bin rio Qualquer outra numera o presente deve ser interpretada em decimal O destaque de algumas informa es dado atrav s de cones localizados sempre esquerda da p gina um destes cones caracteriza um tipo de informa o diferente sendo alguns considerados somente com car ter informa tivo e outros de extrema import ncia e cuidado Eles est o identificados mais abaixo NOTA De car ter informativo mostra dicas de utiliza o e ou configura o poss veis
13. gt gt Feito isso passe para modo autom tico e verifique se o controle est satisfat rio 39 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 21 6 2010 010 00 05 10 Atos PID Analyzer Ap ndice A Ap ndice A 5 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 40 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Ap ndice A 41 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados
14. n o ocorre nenhuma interrup o no valor de sa da A instru o PID n o faz a transfer ncia ininterrupta de manual para autom tico se o termo integral n o estiver sendo usado Ki 0 Zona Morta A Zona morta permite selecionar uma faixa de erro acima e abaixo do setpoint SP onde a sa da MV manter seu valor fixo desde que o erro permane a dentro desta faixa A zona morta quando programada ativada somente quando PV atingir o setpoint SP garantindo que o mesmo se situe o mais pr ximo poss vel do setpoint SP Ap s esta condi o o controle s voltar a atuar quando PV sair da zona morta e a nica forma de se modificar a sa da MV atrav s do BIAS Ao sair da zona morta o controle volta sem interrup o na sa da semelhante a transi o de manual para autom ti A zona se estende acima e abaixo do setpoint SP de acordo com o valor especificado em Banda alta e Banda morta baixa O controle de v lvulas motorizadas beneficiado por este tipo de recurso O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 17 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Cap tulo 2 Caracter sticas Gerais Feedforward BIAS Banda Morta Alta t poss vel direcionar feedforward um dist rbio do sistema alimentando o valor BIAS da instru o PID O valor BIAS representa um dist rbio alimentado na instru o antes que o dist rbio tenha chance de al
15. 0 15 00 00 30 00 01 00 Nela ser o mostrados os par metros calculados para a melhor otimiza o poss vel de seu processo podendo voc modificar a curva caracter stica gerada pelo algoritmo de modo a aperfei oar o resultado final Defina tipo de controle desejado P PI ou PID e clique em Sintonizar Um gr fico ser gerado indicando os valo res de Kp Ti e Td para a correta sintoniza o do controle da instru o pertencente e este gr fico conforme mostra do na figura abaixo F PID Tuning Control parans PID 20 Move tangente ape lt lt gt gt Estes valores podem ser alterados utilizando as teclas 2 e das se es Move e Move tangente Observe que ao fazer isto o gr fico atualizado mostrando a nova inclinac o da reta tangente O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 38 MA 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Cap tulo 5 Sintonia do PID_ISA 52 PASSO Passando os par metros para o controlador Ap s ajustar a curva da janela sintonia os valores apresentados nesta janela dever o ser transportados para a guia PID a janela principal do Atos PID Analyzer PID Tuning PID Graph Control parans Gp Period 1 1 PYY alue 502 000 502 000 PID SPValue 500 000 500 000 Error 2 46 714 50 000 Move tangente 10 008 243 571 lt lt
16. 00 3 906 Onn nv e coluna Valor identifica em porcentagem o valor atual do referido par metro no CLP Os par metros sugeridos neste exemplo s o v lidos para um controle malha temperatura O usu rio deve adequar estes valores para o tipo de controle a ser utilizado Esta tabela de valores padr o para controle de malha de temperatura mostrada logo ao lado Nos campos EN e MAN defina as vari veis utilizadas para controle de bloco PID_ISA no ladder do CLP No caso do exemplo utilizado os enderecos s o e Manual 10 0 e Habilita TRUE O habilita PID est sempre ligado para que o CLP realize o controle PID do bloco em quest o O controle manual 6 acessado passando se vari vel 10 0 para TRUE Dessa forma sa da determinada pelo usu rio n o mais controlada pelo bloco PID Field Value Period 1 1 PVValue 1498 000 1498 000 1590000 1500 000 Error 2 2 MVValue 253 853 253 853 KP 50 000 50 000 180 000 180 000 0 000 0 000 10 000 10 000 1259 266 1259 266 0 000 0 000 1269 266 1269 266 PYUpper 5000 5000 P Lower 0 0 1000 1000 MVLower 0 MVBias 0 DeadBandH 0 0 PwMPeriod 40 PWMCoil 512 Begininte 50 000 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 29 010 00 05 10 21 6 2010 Supervisao gr fica Graph Caption MinY EnabledGrid GridY Gr
17. 010 00 05 10 Cap tulo 4 Software de monitora o 21 6 2010 CAP TULO 4 Software de monitorac o Atos PID Analyzer Para realizar a sintonia das instru es PID ISA inseridas no ladder utiliza se o software Atos PID Analyzer que rea liza a monitorac o e a configurac o dos par metros PID podendo tamb m observar em tempo real a atuac o do PID em seu processo permitindo a alterac o dos par metros on line Descric o da interface com o usu rio A interface do Atos PID Analyzer proporciona diversas para que o usu rio possa monitorar seu projeto Sugerimos que voc invista alguns minutos de seu tempo para se familiarizar com a rea de trabalho do Atos PID Analyzer B 14 05 56 57600 1 Communication Barra de t tulo Identifica o software e mostra qual instruc o PID est sendo monitorada quando alguma delas est selecio nada B Controles do Windows S o os controles padr o do Windows para toda aplicac o Minimizar Maximizar Fechar O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 25 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Cap tulo 4 Software de monitora o C Barra de menu Concentra todos os comandos do Atos PID Analyzer Possui 5 menus Arquivo Salvar Sair Comunica o Conectar Desconectar Configura es Ver Datalog Janelas Horizontal Vertical Cascata e Sobre So bre D Guias de configurac o
18. OD PIM LP s HIGH LPY LIM LM HIGH LOM EN Habilita da instruc o ENO C pia do valor booleano de EN MAN Habilita controle PID em modo manual LD 1 Carrega valor do termo integral definido em VALUE DIR Define modo direto reverso PV Vari vel de entrada SP Vari vel de Preset PERIOD Per odo de amostragem K Ganho proporcional Ganho integral TD Ganho derivativo MV_BIAS Offset de sa da DB_HIGH Banda morta alta DB_LOW Banda morta baixa PERIOD_PWM Tempo do PWM da saida MV L_PV_HIGH Maximo valor de escala para entrada L_PV_LOW Minimo valor de escala para entrada L_MV_HIGH Maximo valor de escala para sa da L_MV_LOW Minimo valor de escala para sa da VALUE Valor de carga do termo integral MV Vari vel de sa da PWM Vari vel de sa da PWM O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 19 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Cap tulo 3 Programa o em Ladder do Bloco PID ISA Descri o dos par metros EN BOOL Habilita execu o da instru o ENO BOOL C pia do valor booleano de MAN BOOL Habilita controle PID em modo manual TRUE MODO MANUAL FALSE MODO AUTOMATICO LD 1 8001 Carrega valor do termo integral definido em VALUE DIR BOOL Define modo direto reverso TRUE DIRETO FALSE REVERSO PV INT ou UINT Vari vel de entrada
19. a instru o PID_I impossibilitando utiliza o do software Supervisionando o bloco PID ISA Com o Atos PID Analyzer conectado ao CLP todos os blocos utilizados ser o visualizados pelo programa com um duplo clique sobre o bloco abrimos a janela de supervis o correspondente conforme mostra a figura e habilitando a caixa de sele o esquerda do bloco correspondente o software realiza a leitura das vari veis correspondentes e inicia a supervis o 7 PID Analyzer pid File Communication View Windows About nix T 2 o PES a a mer Seles 2 PDs E cgi O Period PYY alue SPValue Error MVValue Ti TD P marae 1 i 5000 PID 13 25 0824 395209 DAM anne 57600 Slave 1 Disconectedok 28 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Cap tulo 4 Software de monitora o 21 6 2010 Ap s a leitura do CLP a tabela de par metros ficar como mostrada abaixo Acoluna Descri o mostra a identifica o dos par metros do PID Period 0 0 e A coluna Valor identifica o valor atual do referido par metro no CLP PVValue 210 000 210 000 Para alter lo basta dar um duplo clique na c lula desejada Lembrando SPValue 0 000 0 000 que se no programa o par metro foi declarado como constante a edi o Ear 210 210 deste desabilitada pelo software HYV alve 8225 60 8225 8
20. alor da banda c fundo de Proporcional 4000 1 100 0 10 10 0 ate 20 5 0 800 25 4 0 1000 50 2 0 2000 100 1 0 4000 200 0 5 8000 500 0 2 20 000 1000 0 1 40 000 Estes valores apesar de estarem fora do fundo de escala considerado 4000 significam apenas diminui o no peso do termo proporcional O gr fico a seguir mostra a posi o da banda para ganhos 1 2 e 4 Considerando fundo de escala 4000 4000 HH 3000 EEES Setpoint LEA E 227 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 10 Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Cap tulo 1 Algoritmo PID Padr o ISA 21 6 2010 Apesar de termos o elemento Banda a atuac o do PID sempre se dar em toda a faixa da escala da vari vel de processo para valores de ganho elevado banda pequena teremos a saturac o da sa da acontecendo com erros menores e para ganhos menores banda larga a saturac o da sa da acontecer com valores de erro maior Graficamente teremos 5 5 ERRO BANDA O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 11 MA 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Cap tulo 1 Algoritmo PID Padr o ISA Termo Integral Ganho Ti O termo integral dado em segundos por repetic o que significa quanto tempo o termo integral levar para repetir a ac o do termo proporcional consid
21. ca de sintonia on line utilizada pelo software Atos PID Analyzer chama se M todo da Curva de Rea o do Processo Esse m todo baseado em um nico teste experimental que realizado com o controlador em modo manual Uma pequena mudan a em degrau de amplitude A gerada na sa da do controlador e a resposta medida do processo ou curva de rea o do processo Cw registrada Dois diferentes tipos de curvas de rea o de processo s o mostrados nas figuras abaixo para mudan as em degrau na entrada no instante t 0 A resposta para o gr fico 1 ilimitada o que indica que esse processo n o auto regulado Em contraste o processo considerado no gr fico 2 auto regulado pois a curva de rea o atinge um novo estado estacion rio GRAFICO 1 GRAFICO 2 t t Curvas de resposta de processos auto regulados e n o auto regulados O m todo aplic vel para processos auto regulados Nesse caso a resposta caracterizada por dois par metros T a inclina o da tangente atrav s do ponto de inflex o da curva de L o tempo morto conforme mostrado abaixo T Reta tangente no ponto de inflex o Curva de resposta em forma de S O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 32 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Cap tulo 5 Sintonia do PID_ISA A curva em forma de 5 pode se caracterizar duas constantes o tempo de retardo L e a constante de tempo 7 O tempo de retardo e a
22. constante de tempo podem ser determinados tragando se uma reta tangente a curva em forma S no ponto de inflex o e determinando se as interse es com o eixo dos tempos e com a reta b t K conforme assinalado na figura da p gina anterior A func o de transfer ncia U s pode ser aproximada de um sistema de primeira ordem com retardo de trans porte como a seguir Ls Us A tabela abaixo mostra de sintonia Ziegler Nichols baseada na resposta do processo controlar a uma excitac o em degrau Tipo de controlador T E PI 0 9 43 0 PID 1 2 2L 0 5L 33 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Cap tulo 5 Sintonia do PID_ISA 21 6 2010 Sintonizando o processo via Atos PID Analyzer O software Atos PID Analyzer permite realizar a sintonia do algoritmo PID utilizado em seu processo As p ginas a seguir mostras passo a passo como realizar esta sintonia 12 PASSO Controle manual com DATALOG ligado Inicie o software Atos PID Analyzer e estabele a uma conex o menu Comunica o op o Conectar Na guia Gr fico do bloco PID que voc deseja monitorar para mais detalhes sobre a utiliza o do Atos PID Analyzer leia o cap tulo 4 Software de Monitora o selecione a op o Habilita Data Log conforme mostra a figura PID Graph Caption Graph
23. da e DB HIGH INT Banda morta alta Valor que ser somado ao setpoint SP para definir o valor da banda morta alta Este valor deve estar configurado entre O e o Maximo fundo de escala da entrada Para desativar a banda morta alta deixe este valor com zero O c lculo da banda simples para um setpoint SP de 1000 e uma banda de 1200 deixe este valor com 200 1000 200 1200 e DB LOW INT Banda morta baixa Valor que ser subtra do do setpoint SP para definir o valor da banda morta baixa Este valor deve estar configurado entre O e o Maximo fundo de escala da entrada Para desativar a banda morta baixa deixe este valor com zero O c lculo da banda e simples para um setpoint SP de 1000 e uma banda de 900 deixe este valor com 100 1000 100 900 e PERIOD PWM UINT J Tempo do PWM da sa da MV Este valor deve estar entre 20 e 250 sendo que para 20 temos 2 0 segundos e para 250 temos 25 0 se gundos e PV HIGH INT Maximo valor de escala para entrada Este valor deve ser configurado de acordo com a escala de grandeza f sica controlada Por exemplo Se estiver realizando um controle de temperatura com uma placa 4004 66 J com fundo de escala de O a 500 0 deixe este valor com 5000 e PV LOW INT M nimo valor de escala para entrada e MV HIGH N7 M ximo valor de escala para sa da Este valor deve ser configurado de acordo com o hardware de sa da do controle Por exemplo Se estiver utilizando uma placa
24. de sa da anal gica de O a 10 V com resolu o de 0 a 1000 deixe este valor com 1000 e MV M nimo valor de escala para sa da e VALUE INT Valor de carga do termo integral e ou UINT Vari vel de sa da A vari vel deve ter o mesmo tipo de dado da vari vel de entrada PV e PWM BOOL Vari vel de sa da PWM O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 21 010 00 05 10 21 6 2010 Exemplo de programac o Atos PID Analyzer Cap tulo 3 Programac o em Ladder do Bloco PID_ISA O exemplo de abaixo mostra par metros utilizados para controle de uma malha de temperatura utili zando uma placa 4004 6x J TERMOPAR tipo J 0 A 5000 Lembrando que as vari veis utilizadas poder o ser declaradas em escopo global ou local dependendo de sua fun cionalidade bias banda_rnorta_alta banda morta baixa period escala in escala min in escala max out escala min out i_walue PID_ISA_1 PID ISA SOWA 200 0 BIAS DB_HIGH f DE LO PERIOD HIGH LPS LOM LM HIGH LM LOW bias banda mor banda mor period pun escala mi escala mi escala ma escala ma i_value Tipo de dado INT UINT UINT UINT UINT INT INT INT UINT INT INT INT INT INT 22 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados
25. erando o sistema em malha aberta Para exemplificar se considerarmos um controlador Pl em malha aberta depois de for armos o erro de zero para algum valor e mantermos o mesmo constante ent o graficamente ter amos Termo Integral habilitado Ti E poss vel que o usu rio esteja acostumado com outra unidade para o termo Integral por exemplo min rep por m sempre estar o relacionadas entre si Abaixo dadas as principais unidades encontradas para o termo integral e suas rela es Seg Rep Rep Seg Min Rep Rep Min 1 1 0 0167 60 5 0 2 0 0833 12 60 0 0166 1 1 120 0 0083 2 0 5 12 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Cap tulo 1 Algoritmo PID Padr o ISA 21 6 2010 Termo Derivativo tempo Td O termo derivativo o respons vel em antecipar a ac o de controle Este termo s atua quando h variac o de erro sendo assim se o processo est est vel mesmo com erro presente sua atuac o nula Podemos dizer que o termo derivativo atua no processo prevendo qual ser o valor do erro a Td unidades de tempo a frente O diagrama abaixo compara S P linha tracejada vermelha com S P D linha cont nua azul E Proporcional E Derivativo A quantidade de tempo que a derivativa avancou o processo 6 considerada como o tempo derivativo Td O tempo Td significa em que instante o termo proporcional ir
26. idX EnabledC DataLogF Pens 5000 2500 True 6 6 False Property Graph BackColor clwhite GridColor O clGray Intervalo 00 01 00 a 01 00 00 00 19 35 Cursor 00 00 00 a 00 01 00 00 01 00 Data log Enabled data log Atos PID Analyzer Cap tulo 4 Software de monitora o Com o controle habilitado para realizar a configura o do gr fico clique sobre a guia Gr fico no canto superior direito da janela de configura o do bloco PID ISA co mo mostrado ao lado Dentro desta guia verificamos a defini o de alguns par metros como Nome T tulo do gr fico MaxY Valor m ximo da gradua o do eixo Y MinY Valor m nimo da gradua o do eixo Habilita Grid Op o de mostrar ou n o a grade no gr fico GridY Quantidade de divis es da grade no eixo Y GridX Quantidade de divis es da grade no eixo X Cor de fundo Cor do fundo do gr fico Cor do Grid Cor da grade Habilita Cursor Se verdadeiro mostra a indica o das penas habilitadas no canto direito e superior do gr fico Arquivo Datalog Campo de visualiza o do nome do arquivo se tiver aberto alguma data log Penas As vari veis que ser o supervisionadas no gr fico Intervalo Define a escala de tempo utilizada durante a supervis o gr fica esta es cala pode variar de 1 minuto at 1 hora Para definir a escala desejada mova a barra deslizante para a direita at a posi o dese
27. jada Cursor Permite que os valores identificados no gr fico possam ser visualizados com precis o Para utilizar o cursor durante a supervis o gr fica deve se habilit lo e utilizar a barra deslizante para posi cionar o cursor no momento do gr fico que se deseja verificar qual foi o valor de uma determinada vari vel Os dados das penas habilitadas aparecer o no canto superior direito do gr fico Data log Se habilitado tem a op o de abrir ou salvar um determinado instante de um gr fico Penas Nesta guia definem se quais par metros ser o supervisionados As op es dispon veis s o as mostradas na figura abaixo lt 44 a a Value circa 1 MY Value SP Value P Value Value D Value SP Upper SP Lower Para selecionar quais vari veis ser o supervisionadas na se o Penas marque as vari veis desejadas clicando com o bot o esquerdo sobre a caixa de sele o ao lado de seu respectivo nome como mostrado ao lado Em cada uma destas vari veis poss vel definir a cor da pena utilizada e a espessura da linha desenhada no gr fico Para isto abra as op es referentes a essa pena clicando no sinal positivo ao lado do seu respectivo nome 30 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Cap tulo 5 Sintonia do PID ISA 21 6 2010 CAP TULO 5 Sintonia do PID ISA M todo Ziegler Nichols A t cni
28. nia Desktop E sintonia EnabledC False DataLogF 1 E teste Pens Meus documentos Interval 00 01 00 a 01 00 00 Meu computador 00 01 00 00 01 00 Meus locais de 7 Cursor 00 00 00 a 00 01 00 Peso Nome do arquivo Arquivos do tipo Datalog files log y Cancelar 00 01 00 Data log se Ao abrir o arquivo canto esquerdo janela verificar na figura pode se visualizar as penas dispon veis para este modo de visualizac o Clique na penas desejadas para visualiz las e ajuste os valores de fundo de escala da maneira que desejar Para uma melhor visualizac o voc pode mudar a cor das penas habilitadas para monitorac o bem como a cor de fundo e a espessura da linha da referida pena no gr fico Para isto abra as referentes a essa pena clicando no sinal positivo ao lado do seu respectivo nome Tendo configurado as opc es de visualizac o da maneira desejada clique sobre o bot o Sintonia para iniciar o pro cesso de c lculo de sintonia 37 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Cap tulo 5 Sintonia do PID_ISA 21 6 2010 4 PASSO Sintonia pelo tipo de controle utilizado Pressionando se o bot o Sintonia e seguinte janela ser apresentada 7 PID Tuning Control parans ep CR Move tangente t t 00 0
29. o 4 Software de monitora o 21 6 2010 A aplicac o exemplo apresenta a seguinte configurac o de hardware Rack A 4004 26 4 E Al 4004 058BF SE N 85 24Ycc 42 4004 60 M dulo anal gico 2E Y O 10Ycc O 20m4 25 Y O a 10Wcc 4004 66 Temperature Module 8 Channels Thermocouple J 0 to 500 A4 Slot livre AS Slot livre 46 4004 40 Fonte chaveada 90 253Yac com 24vcc auxiliar Na guia Propriedades da placa de temperatura necess rio habilitar TRUE os canais a serem utilizados conforme mostra a figura abaixo Propriedades y Jumper selec B Code 4004 66 Descri o Temperature E Entrada 1 Entrada 2 Entrada 3 Entrada 4 Entrada 5 Entrada 6 Entrada 7 Entrada 8 Configurando comunicac o do Atos PID Analyzer O software Atos PID Analyzer quando conectado com o CLP realiza a leitura do programa usu rio a procura de instru es PID_ISA existentes As configura es s o feitas individualmente para cada instru o Ap s iniciar o software com o CLP desconectado no menu Comunica o escolha a op o Configurar A seguinte janela ser apresentada Nesta janela realizada a configurac o do canal serial utilizado para a Communication setup E ca o do PID Analyzer com o CLP Tim Porta Defina a porta de comunica o do PC utilizada para realizar a conex o
30. ou ressalta alguma informa o relevante no equipamento OBSERVA O De car ter informativo mostra alguns pontos importantes no comportamento utiliza o ou configura o do equipamento Ressalta t picos necess rios para a correta abrang ncia do conte do deste manual IMPORTANTE De car ter informativo mostrando pontos e trechos importantes do manual Sempre observe e analise bem o conte do das informa es que s o identificadas por este cone ATEN O Este cone identifica t picos que devem ser lidos com extrema aten o pois afetam no correto funcionamento do equipamento em quest o podendo at causar danos m quina processo ou mesmo ao operador se n o forem ob servados e obedecidos gt DP m 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 5 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Manual de Utilizac o 6 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Manual de Utilizac o 21 6 2010 Indice CAP TULO 1 Algoritmo PID Padr o ISA 9 A Eq a ao PID sad dd oo o erento id ment annette 9 Termo proporcional Ganho x Banda Proporcional 10 Termo Integrals Ganho dcscokesdonatsdedussebceddentbacddvalbtendsntadedsatelsedesotsdedunaptesamatadensas 12 Termo Deriv tivo tempo iii 13 CAP TULO 2 Caracter sticas
31. r MA 010 00 05 10 Cap tulo 5 Sintonia do PID_ISA 21 6 2010 2 PASSO Aplicar um degrau Para que a sintonia possa ser realizada o software necessita de alguns dados do processo Estes dados devem ser tomados em modo manual da seguinte maneira Com o PID inicialmente em modo MANUAL habilite o e espere at que valor de entrada esteja estabilizado Aplique um degrau na sa da e aguarde at que a entrada estabilize como mostrado na figura abaixo Para proces sos de temperatura este tempo pode levar mais de 1 hora Ap s o ajuste da curva o DATALOG j possuir as informa es necess rias para calcular os par metros necess rios para a sintonia do PID PV Degrau de n vel Saida CV O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados 36 010 00 05 10 Atos PID Analyzer 21 6 2010 Cap tulo 5 Sintonia do PID_ISA 32 PASSO Visualizando hist rico Na guia Ver selecione a opc o Data Log Na janela que se abre procure pelo DATALOG que voc gerou nos passos anteriores e clique no bot o Abrir Conforme mostrado na figura abaixo F Instruction Datalog Property Value Graph Data Log Caption Graph Graph MaxY 5000 MinY 5000 EnabledGrid True Examinar _________ _ GridY 4 2 E sintonia GridX 4 E sintoniaZ Documentos 2 sintonia3 BackColor irc E sintonia4 GridColor clGray 3 E sintonias sinto
32. te rar a vari vel de processo Feedforward geralmente usado em processos com atraso de transporte ou quando nenhum controle integral utilizado Neste caso o valor de BIAS pode ser ajustado para manter a sa da na faixa requerida manter PV pr ximo a SP Tempo de amostragem Dt A instru o PID e a amostra de processo s o atualizadas periodicamente pelo dt Este tempo de atualiza o est relacionado ao processo f sico que esta sendo controlado Para malhas muito lentas como temperatura um tempo acima de um segundo suficiente para um bom controle Malhas mais r pidas como press o podem requerer um tempo de atualiza o de 250 ms O tempo mais r pido da instru o PID 100 ms Para melhorar a efici ncia do termo derivativo dt deve ser menor ou igual Td 10 ou seja dt deve ser no m nimo dez vezes menor que Td ex se 10s dt 15 18 O 2010 Schneider Electric Todos os direitos reservados Atos PID Analyzer MA 010 00 05 10 Cap tulo 3 Programac o em Ladder do Bloco PID_ISA 21 6 2010 CAP TULO 3 Programac o Ladder Sobre a instruc o PID_ISA A instrug o PID_ISA est presente nos controladores Atos MPC4004BF O PID padr o ISA um bloco funcional function block inserido no ladder no Atos A1 o software disponibiliza para utiliza o at 64 inst ncias do bloco funcional PID_ISA Bloco no Software PID ISA 1 PID ISA MI BIAS DE HIGH DE LOM PERI
Download Pdf Manuals
Related Search
manual_atos_pid_analyzer