Dobrý den, prosím Vás o konzultaci nastavení PID regulátoru. Chystám se na nastavení parametrů P a I u pasterizátoru na mléko dle tohoto návodu jvalter.cz/sites/default/files/soubory/vzduch12.pdf. Pasterizátor má oběhové čerpadlo, které žene horkou vodu od 3f topné spirály kolem kotle, ve kterém je mléko. Čidlo je umístěné na dně kotle (měří teplotu mléka, ne vody kolem kotle). Zapojení spirály je ON/OFF. V nastavení mám možnost výstup ohřívání cyklicky zapínat a vypínat v určitých intervalech, díky tomu bych měl být schopný vytvořit přechodovou charakteristiku. Tady bych chtěl poradit, zda můžu počítat např 33,3% výkon 60s ON a 120s OFF, 16,6% výkon 60s ON 300s OFF. Mohu takto správně vytvořit přechodovou charakteristiku?
Dobrý den, ještě jsem se zapomněl zeptat, jak hodně mám paster při testování naplnit?

Dobrý večer, za mě bych začal takto:
 1) Paster naplnit, tak jak bude většinou naplněn (standardní hladina při běžném provozu).
 2) Dynamika soustavy bude hodně záležet na vytápěné ploše a výkonu spirály. Pro základní nastavení začněte s vodou a poté případně doladíte na mléko.
 3) Pro velký rozdíl mezi „rychlím“ zahřátím a udržovacím výkonem doporučuji polovodičové relé, ne stykač.
 4) Pokud to půjde tak bych regulační periodu nedával delší než 40s, tj. 100% 40s ON; 50% = 20s ON a 20s OFF.
 5) Podle návodu si myslím, že budete schopen najít správné nastavení. Až budete mít PI regulátor nastaven, tak se zamyslete nad použitím i složky D, zejména pokud bude soustava hodně rychlá (předimenzovaná spirála atd.).
Ať se daří a dejte vědět, jak jste dopadl.

   Děkuji za rychlou odpověď, podle toho, co píšete bych se přikláněl také k ssr relé. Než přijde zkusím nějaké výsledky se stykačem. Mám naprogramovaný HMI panel s ukládáním teploty a následným stažením do PC, tak uvidíme. Děkuji

   Dobrý den, dnes jsem zkoušel ohřívat paster na 30% výkonu 12s ON 28s OFF a přikládám v příloze graf.
Bohužel se test nezdařil, protože voda dosáhla bodu varu za dobu přes 4hodiny. Zítra to zkusím s výkonem 20% 8s ON 32s OFF. Dám vědět.

   Dobrý den, tak včera jsem ohříval na 20% a opět jsem dosáhl varu, paster dobře zaizolovaný.
Prosím Vás o konzultaci, dnes jsem ohříval na 10% a paster se ohřál tak o 1°C za hodinu, potom jsem zkoušel výkon 15% a výsledek byl skoro shodný jako 10% cca 1,5°C za hodinu.
Přikládám soubor s výsledky. Nevím, jak postupovat dále.

   Dobrý den, tak předchozí email je špatně, zapomněl jsem zapnout termostat, který blokuje výstup z PLC. Večer dám vědět výsledek 10%.

Dobrý den, nejvíce člověka posune dál, když pochopí princip a následně rozlouskne problém, než když dostane hotové řešení. Poté to i dlouho zůstane v hlavě, takže vám budu jen naznačovat cestu.
 1) K čemu vám bude, že budete vědět, jak se pohybuje teplota při 10%?
 2) Nepotřebujete vědět, jak se pohybuje teplota při plném výkonu, abyste mohl stanovit parametry regulátoru, tj. jak hodně ubírat?
 3) Bez urážky: doporučuji minimálně ještě jednou přečíst pdf, případně dohledat další podklady, dokud to nebude úplně jasné. Nyní řešíte problém, ale se stávajícím pochopením problému to nebude mít kvalitní výsledek.

   Dobrý den, myslel jsem, že bych si měl určit 100% výkon, kdy nedojde k přetopení a z toho potom odvodit i výkon 50%. Mám to jen jako hobby.

   Dobrý den, výkon je akční veličina, která je určena na základě požadované a měřené veličiny, proto není potřeba ho sledovat (v podstatě není důležitý, pokud je ho dost). Pro vás je důležitá regulovaná veličina, a to je teplota. Celé je to o tom nastavit definovaný výkon, nejlépe maximální, odsledovat parametry (chování) regulované soustavy a podle toho nastavit konstanty PID regulátoru.

   Dobrý den, možná už jsem to trochu pochopil. Mám teď tedy nějaké výsledky viz příloha.
Mám ale problém, integrační časová konstanta mi vychází kolem 2600s, ale termostat má rozsah 0 až 1000 asi sekund. Jak se v tomto případě postupuje?

   Dobrý večer, máte dvě možnosti buď jiný regulátor, který bude umět delší integrační konstantu nebo větší topný výkon.
Jestli si to dobře pamatuji, tak pasterizace byla krátkodobé ohřátí na 70-80°C a nesmělo dojít k varu. Kouknu se na to všeobecně, případně popište, jak by vaše pasterizace měla probíhat teplotně + časově. Protože to má být krátkodobé, tak bych šel určitě cestou většího výkonu. Toho můžete docílit silnější spirálou, ale s ohledem na „připékání“ mléka, bych volil raději více spirál, aby byl výkon rozložen ve větší ploše.
Též je možnost dávat tam méně mléka (toho co se ohřívá), ale to nedoporučuji z provozního hlediska.

   Dobrý den, něco málo k tomu stroji. Je to v podstatě výrobník různých výrobků z mléka, takže na té teplotě docela záleží a rozsah teplot bude také veliký, například jogurt se ohřívá na 94 až 97 °C. Potom například tvaroh, pokud ho nechci pasterovat stačí ohřát třeba jen na 40 °C. Větší topný výkon bych asi neviděl jako dobré řešení, protože jak jsem psal na začátku, tak topné těleso je umístěné v trubce, ze které je teplá voda odváděna oběhovým čerpadlem kolem hrnce, kde ohřívá vlastně jen stěny toho hrnce.
   Co se týče elektrických komponentů, tak je použito čínské le3u, což je kopie Mitsubishi fx3u PLC, nějaký čínský dvoukanálový termostat s funkcí PID a Modbus komunikací. S tou integrační konstantou jsem to vyřešil zatím takto: Termostat používám nyní jen jako převodník pro získání údajů o teplotě. V PLC jsem použil funkci PID a řídím teď teplotu pomocí PLC. Zadal jsem do PID funkce vypočítané z přechodové charakteristiky (P1,1 I 2640) a výsledek se zdá být uspokojivý, budu to ještě zkoumat. Pokud bych chtěl zařadit ještě složku D, tak by byl jaký postup?
   Paster má ještě aktivní chlazení, ale nyní mám vyndaný kompresor. Až to zprovozním, tak budu muset nastavit i to, ovšem tam se musím vyhnout častému vypínání, případně regulovat výkon nějak jinak. Děkuji Vám za rady

   Dobrý večer, takto výkonově podseknutý zdroj tepla je možná pro vás nyní lepší, protože vám soustava toho hodně „odpustí“ (není tak náchylná na špatné nastavení konstant PID jako rychlé soustavy).
Derivační složku PID regulátoru pro začátek nastavte 3 až 5x menší, než je složka P. Začal bych s 0,3 a zbytek doladil podle dalších podkladů na mé stránce o PID.

   Dobrý den, tak pokračuji v bádání. Zde je odkaz na návod k funkci PID v čínském klonu PLC fx3u https://www.xueplc.com/wp-content/uploads/2021/01/LE3U_Plc_Analog__and_PID.pdf
   Když nastavím vstupní parametry z přechodové charakteristiky, tak to nějak funguje.
   Bádal jsem dál a zjistil jsem, že když nastavím parametr Pmax, který by měl určovat tedy maximální výkon z funkce PID, tak se té funkci nemění jen rozsah, ale i operační pásmo, tedy např. když nastavím Pmax na 400 tak je výstup 400 a když se blížím k požadované hodnotě cca o 4 stupně, tak začne ubírat. Když ale nastavím Pmax třeba na 1000 začne funkce ubírat už když se blíží teplota k požadované cca o 10 stupňů. Takže jsem nastavil parametry z přechodové charakteristiky a postupným nastavováním Pmax, které potom procentuálně přepočítávám na cyklus zapínání jsem dosáhl docela uspokojivého výsledku.
   Ještě jsem si vzpomněl, že vstupy teplot do funkce jsou bez desetinného místa tedy např. 23.5 °C je 235, tak jsem si představoval, že P by mělo být místo 1.1 číslo 11, to ale také nefungovalo a zadal jsem tedy 110. Máte s tímto nějaké zkušenosti?
   Nyní to mám nastavené tak, že při plném naplnění je ke konci regulátor trochu pomalejší, při polovičním naplnění teplota přeleze cca o 1,5 °C. Děkuji

   Dobrý den, protože jste PI parametry zjistil pro 100% výkon elektrické spirály, tak musíte zadat Pmax = 100% a Pmin = 0%, jinak zesílení nebude odpovídat chování soustavy (PI parametry musí být jiné).
   Násobení čísla deseti, aby se nepřišlo o desetiny, když uchovávající registry jsou v celočíselném formátu je celkem běžné (většinou pro jednoduché regulátory nebo komunikace, například Modbus). Při zadání Pmax = 100% by mělo být P = 11 (1.1).
   Pokud teplota přejela o 1,5°C při polovičním naplnění a poté se srovnala na požadovanou, tak to je úspěch. Vypovídá to o větších parametrech, ale to odpovídá i menšímu ohřívanému objemu. Jestliže je pro vás důležitá přesnost, tak musíte systém odladit pro nejhorší podmínky (rychlý systém), tj. minimální naplnění a maximální výkon.

Odesílatel: Ladislav@seznam.cz