Controllori di potenza multicanale con regolazione PID

Il tuo nuovo impianto richiede una gran quantità di spazio per il cabinet e per questo motivo hai deciso di acquistare un controllore multicanale in grado di regolare sia la temperatura che la potenza elettrica. Poiché questo sarebbe il tuo primo dispositivo di questo tipo, però, hai deciso di cercare in Rete una serie di informazioni in merito, per effettuare un acquisto oculato e in linea con le tue necessità.

Se le cose stanno in questo modo, siamo lieti di dirti che le tue ricerche ti hanno condotto nel posto giusto, al momento giusto! Nel corso di questa analisi comparativa, infatti, ti illustreremo i parametri di scelta più importanti da tenere in considerazione in fase d’acquisto di nuovi controllori di potenza multicanale con regolazione PID, che potrai utilizzare contemporaneamente per regolare la temperatura e per controllare la potenza sui riscaldatori elettrici.

Caratteristiche dei controllori di potenza multicanale con regolazione PID

Prima ancora di addentrarti nella valutazione di un controllore di potenza multicanale con regolazione PID, è bene che tu impari a comprendere in autonomia le caratteristiche di questa tipologia di dispositivi, in modo da poter scegliere con tranquillità qual è il prodotto più adatto alle tue necessità. Sono sicuro che, dopo aver letto le indicazioni che mi appresto a fornirti, riuscirai a trovare la soluzione adatta alle tue esigenze.

Formati dei controllori di potenza multicanale con regolazione PID disponibili

Esistono almeno due categorie di controllori multicanale: quelli contraddistinti da un corpo “potenza” che può essere sganciato dalla termoregolazione, e quelli che non prevedono questa possibilità.

Nel primo caso, l’intero comparto di controllo della potenza è contenuto all’interno di un blocco collegato alla parte di termoregolazione PID mediante un apposito connettore dedicato. Tra le soluzioni di questo tipo, ritroviamo i package formati da REVO RTL (parte regolazione) e REVO PN (parte potenza).

Nel secondo caso, invece, la regolazione non può essere scollegata dal corpo potenza, tuttavia la scheda di controllo è fissata in un alloggiamento che ne consente l’accesso per la manutenzione. Una specifica cerniera flessibile consente la rotazione dello sportello frontale verso il basso, fino a ottenere l’accesso completo ai semiconduttori SCR di potenza e ai fusibili extra rapidi. Sono sempre dotati di comunicazione integrata o porta Ethernet. Tra le soluzioni di questo tipo, troviamo i sistemi di regolazione multizona all-in-one della serie REVO RT.

Esattamente come succede per i termoregolatori elettronici PID, anche i controllori multizona possono differire per specifiche caratteristiche:

• Tipi di ingressi disponibili
• Precisione degli ingressi
• Velocità di regolazione e tempi di campionamento degli ingressi
• Presenza di funzioni di risparmio energetico
• Allarmi e uscite secondari e altri I/O
• Diagnostica sul carico e sugli SCR
• Corrente massima su ciascun canale

Corrente massima su ciascun canale

I controllori di potenza multicanale con regolazione PID possono essere equipaggiati con parti di potenza in grado di gestire per ciascun canale correnti più o meno elevate, che possono variare dai 3 Ampere per i modelli più piccoli, fino a 800A o più, per i modelli ad alta potenza.

I modelli con moduli di potenza integrati o esterni con uscite di tipo omogeneo condividono generalmente un unico dissipatore per modulo. In questo caso è importante far notare che, in tutti i modelli proposti, i canali possono erogare potenza al 100% in contemporanea su tutti i canali, con una corrente pari a quella massima riportata sull’unità. L’unica limitazione sta nella temperatura all’interno del quadro di comando: infatti, se non si superano i 40°C, non è necessario declassare il valore della corrente massima. Un margine rispetto alla corrente sul carico va sempre tenuto nel caso vi siano giornate particolarmente calde con temperature interne fino a 50°C, o sovra tensioni sulla rete elettrica.

Funzioni di termoregolazione e controllo della potenza

L’unità controllore di potenza concentra le funzioni più importanti all’interno di una potente CPU, che provvede a regolare la temperatura e la potenza per più zone, tramite un algoritmo PID (Proporzionale, Integrale, Derivativo), contemporaneamente il microprocessore tramite altre potenti funzioni è in grado di diagnosticare guasti o malfunzionamenti su ciascun anello di regolazione (carico interrotto, SCR in cortocircuito o problemi sui sensori) e gestire allarmi per evitare danneggiamenti alle apparecchiature.

La presenza di funzioni di autoapprendimento dei parametri di controllo PID

Tra le funzioni principali dei moderni controllori di potenza multicanale, due delle più importanti – che fanno la differenza tra le varie soluzioni presenti sul mercato – sono la funzione di Auto Tuning e quella di autoapprendimento. Queste funzioni automatiche consentono di calcolare automaticamente, a seconda del processo, i valori dei parametri PID che costituiscono la base del controllo dell’apparecchio.

La funzione più nota è quella di “autotuning”, che si attiva quando il sistema viene messo in funzione per la prima volta o dopo interventi di manutenzione o modifiche alla macchina. L’autotuning calcola questi parametri dinamicamente e li regola durante la regolazione.

Porte di comunicazione e connessioni dei controllori di potenza multicanale con regolazione PID

I controllori di potenza multicanale possono avere una dotazione di porte abbastanza variegata. Di seguito ti elenchiamo le porte che, più comunemente, si trovano su dispositivi di questo tipo presenti nella nostra gamma di prodotti.

• Porte micro USB – queste porte si trovano, solitamente, sulla scheda dedicata alla regolazione del controllore modulare di potenza. Servono a configurare i principali parametri, come: il tipo di ingresso, allarmi, ingressi digitali, parametri di regolazione e di comunicazione.
• Slot per microSD – questi alloggiamenti consentono di espandere la memoria a disposizione per l’archiviazione di dati e applicazioni. Le serie REVO RTL ADVANCED integrano questi tipi di memoria.
• Connettori multipli per comunicazione e alimentazione, su alcuni unità multi-loop di regolazione è possibile trovare dei connettori multipli di tipo “Flat”, impiegati per il collegamento multiplo di più schede o moduli di regolazione. I morsetti sono di tipo estraibile e quindi facilmente rimovibili senza causare errori di collegamento al successivo innesto.
• Porta LAN – si tratta di una porta che ospita il cavo Ethernet, finalizzata al collegamento del regolatore alla rete intranet, internet, al PC/HMI/Terminale grafico o al PLC tramite cavo.

Altre caratteristiche da tenere in considerazione quando si acquistano controllori di potenza multicanale con regolazione PID

Il miglior controllore di potenza in senso assoluto non esiste. Per scegliere il regolatore più adatto alle proprie esigenze bisogna tener conto di numerose caratteristiche tecniche e valutare quali tra queste sono veramente importanti. Per scegliere il controllore di potenza ritagliato sulle tue specifiche esigenze devi prima stabilire quale sarà la sua destinazione d’uso. In altre parole, cosa intendi fare con questo nuovo sistema di regolazione? Se ti serve un termoregolatore PID con moduli da due-tre zone, con molte uscite relè per allarmi o per la gestione di una zona a doppio intervento (caldo e freddo) consiglio di scegliere la soluzione basata su REVO RT, che integra fino a cinque relè.

Se invece il tuo macchinario utilizza più di dodici zone o addirittura necessita di regolarne 24-48-96 … come, ad esempio, un impianto di termoformatura o una centralina per stampi a canali caldi, ti consiglio un sistema basato sulla serie REVO PN/PC e un regolatore multi-zona REVO RTL.

Quelle di cui ti abbiamo parlato finora sono le più importanti caratteristiche da tenere in considerazione per scegliere il miglior controllore di potenza multicanale adatto alle proprie esigenze. Di seguito ti elenchiamo una serie di controllori di potenza multicanale in grado di adattarsi alla maggior parte degli scenari di utilizzo, dai più modesti a quelli più complessi e più esosi in termini di risorse e prestazioni.

Controllore di potenza: due in un unico blocco

REVO RT è una unità di regolazione PID da retro-quadro, per la gestione di potenza elettrica. Ogni unità gestisce tre anelli di controllo indipendenti con correnti massime omogenee, che vanno da 35A a 90A. Più unità possono essere collegate per gestire impianti fino a 90 zone per porta seriale o 24 con bus di campo.

REVO RT è un sistema multi-zona integrato, composto da una parte di termoregolazione e una di potenza, realizzato per il controllo dei processi di riscaldamento elettrico industriali. Ogni modulo è in grado di gestire fino a tre riscaldatori indipendenti e acquisire fino a tre misure di temperatura. L’utilizzo di più moduli REVO RT permette di regolare la temperatura degli impianti composti da più zone. Ogni controllore da due o tre zone è costituito da un regolatore PID a microprocessore unito ad una parte dedicata alla diagnostica dei riscaldatori controllati, ed il modulo di potenza a tiristori (SCR) con dissipatore in alluminio integrato. Il tutto è contenuto in un unico modulo compatto, facile da installare e adoperare.

Controllori con modulo di potenza e temperatura separati

REVO RTL è la soluzione completa di CD Automation per la gestione di riscaldatori elettrici, che migliora l’efficienza dei processi produttivi integrando funzioni dedicate al risparmio energetico e alla connettività con i più diffusi sistemi di automazione industriale.

Il controllore di potenza REVO RTL include i più diffusi protocolli di comunicazione, con bus di campo basati su Ethernet che ne consentono l’integrazione nelle architetture più avanzate di moderni sistemi di automazione. Infine, la connessione standard ai sistemi di controllo, come i PLC, consente una configurazione semplice, rapida e standardizzata dei parametri di processo.

Estremamente compatto e potente, il controllore di potenza multicanale REVO RTL può essere utilizzato in combinazione con i seguenti moduli di potenza:

• Con l’unità di potenza multicanale REVO PN (Power Network): arriva a gestire fino a 24 zone PID a doppio intervento, complete di relè a stato solido (SSR) per carichi fino a 25A per canale, con altrettanti portafusibili e sensori di corrente. Questa serie è dotata di funzioni speciali per evitare i picchi di potenza sulla rete elettrica e mantenere il fattore di potenza prossimo a 1, con carichi resistivi di tipo lineari e no, quali ad esempio le lampade ad infrarossi.
• Con REVO PC & REVO S: rispetto alla precedente soluzione può controllare riscaldatori con diverse potenze anche non omogenee tra di loro, con correnti da 3 a 800A, tensioni fino a 690V e connessioni monofase e trifase.
• Collegando un REVO S per ciascun canale (un relè statico da comandare tramite segnale logico): consente di gestire efficacemente applicazioni che controllano fino a 24 zone con carichi resistivi lineari con correnti. Per applicazioni con un numero maggiore di canali si preferiscono le unità della serie REVO Sx in grado di compattare più zone con potenze fino a 90A.

I controllori di potenza multicanale con regolazione PID REVO RT ed RTL sono disponibili con diverse funzioni e modalità di controllo, la tabella di seguito le riassume:

Per maggiori informazioni visita la scheda prodotto o contatta il team di CD Automation per una consulenza.