JORGE BAEZ – IND 1 DT – CUR/FLO

Automation and Drives

Utilizando PID 1. O que é PID?

PID – Proporcional Integral Derivativo, os quais são termos utilizados para configura sistemas em malha fechada. O regulador PID é também outro nome para controle em malha fechada.Em um sistema de malha fechada um processo é controlado pela observação da variável de processo (encoder, pressão, temperatura, etc.) e pelo ajuste na velocidade do inversor para otimizar o sistema.Em sistema de malha aberta o processo é controlado sem a referência de observação.Em outras palavras, em um sistema malha fechada há uma realimentação, em um malha aberta não há.

Drive Motor

Realimentação de Velocidade, etc.

Sistema Malha Fechada

Drive Motor

Sistema Malha Aberta

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No exemplo acima, o regulador recebe a realimentação de velocidade (valor instantâneo) de um encoder, este é comparado com a velocidade desejada (Setpoint), escolhida pelo operador e a frequência de saída é automaticamente ajustada pelo PID corrigindo qualquer erro.

No sistema malha aberta, o drive ajusta a frequência de saída, e o motor gira próximo a velocidade desejada, mas sujeito a variações de carga e temperatura, etc.

A diferença entre o setpoint e o valor instantaneo, medido pelo encoder, é chamado de erro. O setpoint e o valor instantâneo são frequentemente temperatura, pressão, pacote por hora, etc.

Utilizando PID

Drive Motor

Valor atual de velocidade

Sistema Malha Fechada

Drive Motor

Sistema Malha Aberta

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Princípios Gerais – Malha fechada

Setpoint-Valor desejado

Ponto de soma

Erro

Processamento do Erro

Proporcional

Integral

Derivativo

Escala, controle; e.x. Drive

Processo; e.g. ventiladorcom controle de pressão

Valor instantâneo - p.e. pressãoSensor

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Implementação no MICROMASTER MM4

Pontos chave:• MM420 e MM440 possuem embarcados sistemas de

controle de malha fechada .

• Vários tipos de setpoints estão disponíveis para controle PI assim como frequências fixas ((P2201…) e potenciômetro motorizado (P2240)

• MM420 possui apenas uma entrada analógica (provavelmente utilizada para o sinal de realimentação), portanto o setpoint deve ter outra fonte (p.e. frequências fixas, potenciômetro motorizado, interface serial, fixo, etc.)

• MM420 possui recursos de controle limitados (p.e. PI somente)

• MM440 possui escalamento de sinais e funções lineares e não lineares.

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Malha fechada com MICROMASTER MM4

Pontos Chave:• Leia as FAQ – na internet ou guias!

• Utilize o diagrama de função.

• Opere em malha aberta – meça a realiemtação e escale o sinal.

• Use an oscilloscope to aid loop tuning - on 440 use automatic tuning.

Parâmetros chaves:P2200 Habilita o controladorP2253 Fonte de Setpoint P2257,2258 Rampas de tempo P2264 Fonte de realimentação P2271 Tipo de transdutorP2350 Autotuning (MM440)

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Closed loop control with MICROMASTER MM440

Low pressure pump

Valve to set pressure

Pressure meter

Pressure transducer (behind drive)

Feedback connection and supply to transducer

Setpoint from BOP (PID MOP)

Key Parameters:

P0759= 20%, P0761=2(transducer offset)

P2240= 25 Setpoint Value (from MOP)

P2253 = 2250 PID Setpoint from MOP

P2264= 755.0(source of PID feedback)

P2350 = 1 (autotune)[P2280 = 0.37 P term][P2285 = 0.057 I term]

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Instalação complexa – Extração de fumaça

MM440

PID integrado e deteção de falha de transmissão mantem os gases a níveis seguros, também minimiza o consumo. Muitas saídas monitoram ajudando uma operação seguraEntrada Analógica 2 – Sensor de fumaça(e.g. CO) sensor

P2264 = 755.1

Entrada Analógica 1 - Setpoint (Nível Seguro) P2253 = 755.0

Relê 1 Deteção de falha de transmissão / correiaP2181 = 1; P0731 = 52.7Relay 2 Máxima frequência alcançada P0732 = 52.ARelay 3 Falha P0733 = 52.3Saída Analógica 1 – Sinal de realimentaçãoP0771 index 000 = 755.1Saída Analógica 2 – Corrente no Motor P0771 index 001 = 27

MM440

r2294SAÍDA - PID

FREQ. DESL % P2889r2886 r2852

L/Dr2811

ENTRADADIGITAL 1

ACIONAMENTOFUNCIONANDO

AND 1CMP 1

TMR 1

AND 2

AND 3

1

NOT 2

1

NOT 1

RES

SET

FP-RS1722:0

52:2

P2831

P2829

P2813

P2815

P2841

PARAMETRIZAÇÃO MOTOR

P0010 = 1 – PARAMETRIZAÇÃO RAPIDAP0100 = 2 – MOTOR ABNT/IEC – 60HzP0304 = 220 V – TENSÃO MOTORP0305 = 18,5 A – CORRENTE MOTORP0311 = 3520 RPM – VELOC MOTORP0700 = 2 – CONTROLE VIA TERMINAISP1000 = 2 – SETPOINT ANALOGICOP1300 = 2 – V/F PARABOLICOP3900 = 3 – FIM PARAM. RÁPIDA.OBS: AGUARDAR FIM DA PARAM.

REGULADOR PI

P0003 = 3 – ACESSA PARAMETROS NÍVEL 3P2200 = 1 – HABILITA REGULADORP2253 = 1 – MULTIPLICADOR SETPOINTP2255 = 50 – SETPOINT %P2264 = 755:0 – FEEDBACKP2280 = 1 – VALOR PROPORCIONALP2285 = 1 – VALOR INTEGRALP2293 = 10 s – RAMPA ACEL/DESACELP2850 = 5 s – TEMPO HISTERESE LIGA/DESLIGAP2292 = 50 % - VALOR MÍNIMO DE FREQ. (30Hz)P2289 = 51 % - FREQ. DE DESLIGAMENTO (31Hz)

LÓGICA PI SLEEPP0701 = 99 – HABILITA DIN1 PARA BICOP0840 = 2811 – LIGA / DESLIGA VIA AND1P2800 = 1 – HABILITA BLOCOS LIVRES.P2801:0 = 1 – HABILTA PORTA AND 1P2801:1 = 1 – HABILTA PORTA AND 2P2801:2 = 1 – HABILITA PORTA AND 3P2801:9 = 1 – HABILITA PORTA NOT 1P2801:10 = 1 – HABILITA PORTA NOT 2P2801:14 = 1 – HABILITA FP RS 1P2802:0 = 1 – HABILITA TEMPORIZADOR TMR 1P2802:12 = 1 – HABILITA COMPARADOR CMP 1P2810:0 = 2852 – ENTRADA AND1 VIA TMR1P2810:1 = 2841- ENTRADA AND1 VIA FP-RS 1P2812:0 = 722:0 – ENTRADA AND2 VIA DIN1P2812:1 = 2829 – ENTRADA AND2 VIA NOT 1P2814:0 = 2831 – ENTRADA AND3 VIA NOT 2P2814:1 = 52.2 – ENTRADA AND3 VIA AC. FUNC.P2828 = 52.2 – ENTRADA NOT1 VIA AC. FUNC.P2830 = 722.0 – ENTRADA NOT2 VIA DIN1.P2840:0 = 2813 – ENTRADA SET DO FP - AND2P2840:1 = 2815 – ENTRADA RESET DP FP - AND3P2849:0 = 2886 – ENTRADA TMR1 VIA CMP1P2850 = 5 – VALOR DE TEMPORIZAÇÃOP2851 = 2 – TIPO ON/OFF DELAYP2885:0 = 2294 – ENTRADA CMP1 VIA PIDP2885:1 = 2889 – ENTRADA CMP1 FREQ. DESL.

APLICAÇÃO SANEPAR PI SLEEP – MM440 – sw2.05

Obs: Os parâmetros em negrito serão ajustados em campo

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Aplicações como esta permitem com o controlador PI uma solução extremamente favorável com relação a custos e pode ser implementada com poucos componentes externos

Duto de ar frio

MM 420

Seletor de temperatura por potenciômetro motorizado

Ambiente a ser refrigerado

Sensor de temperatura para a entrada analógica MM4

Setpoint

Feedback

Controle de temperatura em frigoríficos