Exemplo de aplicação de controle PID com túnel de vento

Neste tutorial estão descritas orientações e procedimentos para realizar uma simulação de um controle PID para o Nexto com um Trace monitorando a entrada (PV) e a saída (MV) do bloco PID, que consistem em dois coolers.


Componentes

Software: Mastertool IEC XE 3.23


CLP: XP340


COOLER: 12V e 24V


Seções do Tutorial

1. ARQUITETURA

2. DESENVOLVIMENTO

   2.1. Configurando bloco PID

   2.2. Configuração de entradas e saídas

   2.3. Lógica da aplicação

   2.4. Configurando Trace

   2.5. Configurando valores do PID

   2.5.1. Método de Síntese

   2.5.2. Variáveis do cálculo PID



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1. ARQUITETURA

Na arquitetura deste tutorial, conectou-se a porta Ethernet da XP340 na porta Ethernet do computador através do cabo NX9202. No cooler de 12V, onde será a variável de processo PV, o positivo é conectado na entrada analógica AI0.V e o negativo é conectado no borne C3. No cooler de 24V, onde será a variável manipulada MV, o positivo é conectado na saída rápida Q14 e o negativo é conectado no borne C3 conforme figura abaixo:




2. DESENVOLVIMENTO

Neste tutorial serão mostrados os passos para realizar um exemplo prático de uma aplicação de um controle por bloco PID para os controladores da Série Nexto e um trace monitorando as variáveis. O PID será configurado por meio de cálculos, seguindo o Método de Síntese.

No presente teste estamos utilizando uma saída rápida PWM na variável manipulada (MV) do bloco PID e dependendo da aplicação pode ser substituída por uma saída analógica.

Vale ressaltar a importância de ter em mãos o Manual da Série Nexto, permitindo a consulta nas etapas da aplicação. Esse documento irá lhe orientar sobre as características técnicas, instalação, programação e configurações.


2.1. Configurando bloco PID

Primeiro, foi inserida a biblioteca NextoPID. Dê dois cliques em Library Manager, vá em Adicionar Biblioteca e selecione NextoPID, como na imagem abaixo.



2.2. Configuração de entradas e saídas

A entrada analógica AI0 deve ser configurada com o tipo de 0 – 10 Vdc e um filtro de 10s, a fim  de amenizar os ruídos nos gráficos.



A saída rápida Q14 deve configurada em VFO/PWM.



2.3. Lógica da aplicação

A lógica desenvolvida para este tutorial é a seguinte:


Na linha 1 temos um bloco MOVE que movimenta a frequência da variável na entrada do bloco para a saída rápida Q14, que é uma saída PWM.

Na linha 2 o “HabilitaPWM” habilita a saída PWM.

Na linha 3 temos um bloco que irá converter a entrada AI0 de INT para REAL na saída AI0_REAL, pois as variáveis do bloco PID que vamos utilizar é do tipo REAL.

Na linha 4 está presente o bloco PID inserido.

Na linha 5 o valor do _DutyCicle que está em REAL será convertido para USINT que é o tipo de variável de entrada do bloco PWM esperado.


2.4. Configurando Trace

Para inserir o Trace clique com o botão direito em Application, vá em Acrescentar Objeto e selecione Trace...



Dê dois cliques no Trace criado e vá em Configuração. Na janela Trace configure da seguinte forma:


Para selecionar as variáveis que serão monitoradas no trace, vá em Acrescentar Variáveis defina-as. Neste exemplo foram selecionadas as variáveis AI0, DutyCicle e setpoint.