Regolatore PID di temperatura per camere scalda fusti per prodotti chimici

Scopri come controllare la regolazione della temperatura e l'avvio giornaliero della camera di preriscaldo.


Controllare e gestire la regolazione e l’automazione di una camera calda di preriscaldo

Con il regolatore PID di temperatura è possibile controllare e gestire la regolazione e l’automazione di una camera calda di preriscaldo, utilizzata per lo stoccaggio e la preparazione di sostanze termosensibili nei processi produttivi dell’industria chimica, farmaceutica, alimentare e tessile.

L’algoritmo PID disponibile con il Regolatore 1650 è in grado di garantire una regolazione precisa e ripetitiva della fase di preriscaldo integrando anche funzioni accessorie come:

  • regolatore PID con rampa impostabile;
  • service remoto per la diagnostica grazie alla connettività webserver;
  • orologio calendario per partenze automatiche del ciclo di preriscaldo.

L’integrazione nel controllo della camera calda di Solid state relè (GRS-H) con diagnostica integrata e l’utilizzo di dispositivi di sicurezza (limit switch 650L) con allarme di soglia massima di temperatura mettono a disposizione una soluzione scalabile ed efficiente.

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Regolatore PID di temperatura per camere scalda fusti per prodotti chimici

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Introduzione

  • Applicazione: Controllo regolazione della temperatura e gestione dell’avvio giornaliero automatico
  • Prodotti: 1650 Regolatore programmatore PID/650L Soglia sicurezza sovratemperatura/GRS-H controllo SCR resistenze riscaldamento

Il processo

Lo stoccaggio e la preparazione di sostanze termosensibili è un aspetto importante nei processi produttivi dell’industria chimica, farmaceutica, alimentare e tessile.

Materiali che tendono ad addensare a basse temperature, come alcuni oli nel settore chimico e Oil&Gas, sono conservati in camere calde. Questo per garantire la viscosità necessaria per essere più facilmente miscelati o pompati. Altri materiali, come ad esempio il miele nel settore alimentare, che tendono a cristallizzare a basse temperature, vengono conservati in camere calde per mantenerne la necessaria fluidità richiesta per le fasi di miscelazione.

Le camere calde, oltre che conservare, sono utilizzate anche per preriscaldare il materiale ad una temperatura vicina a quella di processo (max 150°C/302°F), in modo da facilitarne il travaso e la miscelazione nelle successive fasi di produzione.

Figure 1 – Schema funzionale

L’applicazione

Controllo della camera calda, per il preriscaldo di oli nel settore chimico. I fusti di olio richiesti per il lotto di produzione vengono posizionati nella camera di preriscaldo e portati in temperatura (120°C/248°F) prima di essere miscelati con ulteriori prodotti. L’uniformità di temperatura all’interno dei singoli fusti e il gradiente di riscaldamento, sono caratteristiche che possono influenzare le successive fasi di lavorazione e la qualità finale del prodotto. L’algoritmo PID disponibile con il Regolatore 1650 è in grado di garantire una regolazione precisa e ripetitiva della fase di preriscaldo.

Inoltre, per una migliore efficienza del processo, il raggiungimento in temperatura deve avvenire in coincidenza con la fase di produzione che ne prevede il suo utilizzo.

Questa esigenza veniva risolta con un’accensione automatica con orologio temporizzato e una sequenza di segnalazione acustica/luminosa abbinata ad un avvio ritardato della ventola di riciclo d’aria. L’utilizzo del Regolatore 1650, grazie all’orologio interno programmabile e la configurazione di funzioni logiche e matematiche, ha permesso l’integrazione dell’automatismo di controllo eliminando l’installazione e cablaggio di ulteriori prodotti.

Benefici del prodotto

1650 regolatore PID

  • Regolatore di processo con doppio PID
  • Programmatore profili SP
  • Funzioni Matematiche, logiche, totalizzazione, temporizzatori, Real Time clock
  • Display LCD brillante per una facile interfaccia, con messaggi e guida operatore
  • Contatore energia
  • Funzione Web server per consentire l’accesso remote al regolatore
  • Connettività: Modbus TCP per collegamento con apparecchiature di terze parti.

650L unità di sicurezza

  • Relè di allarme che mette in sicurezza l’impianto quando si superano i set point di temperatura.
  • Condizione allarme ritentiva con comando tacitazione (ACK)

GRS-H Solid State Relay

  • Comando resistenze riscaldamento SCR zero crossing
  • Diagnostica resistenze interrotte
  • Protezione sovratemperatura funzionamento

Soluzione

Controllo PID di temperatura

Regolatore PID 1650 serie Performance, controlla e gestisce la regolazione e l’automazione della camera calda

Regolazione PID e controllo logico

  • Regolatore PID preciso con rampa impostabile, per il raggiungimento controllato della temperatura di processo.
  • Orologio calendario integrato (Real Time Clock), per la programmazione dell’avvio automatico (giorno/ora) della camera di preriscaldo
  • Funzioni logiche e matematiche (Figura 2) per la gestione della sequenza del controllo della camera calda:
    • Avvio ritardato della ventola per il riciclo d’aria e segnalazione acustico/luminosa all’operatore
    • Gestione tempo di count-down al raggiungimento SP e successiva impostazione nuovo SP lavoro
    • Selezione funzionamento Automatico/Manuale
Figura 2 – Funzioni Logiche e Matematiche

 

Service remoto e Diagnostica

  • Connettività Web server, consente la diagnostica e il controllo remoto con l’accesso ai parametri di processo, utilizzando i dispositivi come PC, tablet, mobile phone etc. (Figura 3)
  • Conteggio avviamenti ventola di riciclo con soglia di avviso impostabile, per operazioni di manutenzione preventiva
  • Totalizzatore parziale e assoluto disponibile per misurare l’energia trasferita al sistema di riscaldamento
  • Controllo ed acquisizione dati da supervisore impianto, via rete automazione di fabbrica Modbus TCP (optional)
Figura 3 – Connessione remota Webserver

 

GRS-H – Solid state relè con diagnostica integrata

Comando delle batterie per le resistenze elettriche di riscaldamento.

  • SCR con innesco Zero Crossing (ZC) controllo resistenze, limitate emissione disturbi EMC
  • Diagnostica rottura resistenze e mancanza alimentazione con segnalazione LED e uscita digitale allarme (Figura 4)
  • Modello 120A con ventola raffreddamento integrata e attivazione automatica nel caso di aumento temperatura funzionamento. Riduzione usura e rotture ventola ed incremento vita media funzionamento.
Figura 4 – Diagnostica e allarme rottura carico

 

650L – Soglia sicurezza sovratemperatura

In applicazioni che utilizzano il calore, viene richiesto l’utilizzo di dispositivi di sicurezza (LIMIT SWITCH), in grado di interrompere il comando di controllo e prevenire un eccesso di temperatura che potrebbe causare condizioni di pericolo. Funzioni disponibili:

  • Condizione di allarme ritentiva
  • Tasto frontale dedicato per reset allarme
  • Certificazione FM (Factory Mutual)