Regolatore PID per la gestione di un generatore di vapore puro

Scopri i vantaggi dell'utilizzo del regolatore con doppio loop PID nel controllo di un generatore di vapore puro e pulito.


Scegliere il corretto regolatore PID di processo

La scelta del corretto regolatore PID di processo permette di controllare:

  • la pressione del vapore e il livello del serbatoio dell’acqua osmotica grazie alle funzioni matematiche e logiche di interblocco, in combinazione con la gestione degli allarmi di processo;
  • le sicurezze;
  • la diagnostica;
  • il bus di campo.

La funzionalità web server del regolatore doppio loop PID1850, consente inoltre l’accesso da remoto e la supervisione continua dell’impianto.

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Regolatore PID per la gestione di un generatore di vapore puro

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Introduzione

  • Il Regolatore con doppio PID 1850, parte del sistema di controllo di un generatore di vapore pulito 300Kg/h.
  • Il 1850 controlla la pressione del vapore, il livello del serbatoio d’acqua osmotica, le funzioni matematiche e gli interblocchi richiesti dal processo, in combinazione con la gestione degli allarmi di processo, le sicurezze e la diagnostica.
  • Il bus di campo e la funzionalità web server del 1850, consentono l’accesso da remoto e la supervisione continua dell’impianto.

Il processo

Il generatore di vapore pulito è utilizzato per produrre vapore puro, senza sostanze e impurità nocive.
Un serbatoio pieno di acqua osmotica è riscaldato da diversi scambiatori di calore attraverso i quali passa il vapore industriale. Dall’acqua osmotica riscaldata si genera vapore pulito.
Il vapore è uno degli elementi più utilizzati per trasportare energia, poiché è un vettore energetico sicuro ed efficiente, che può contenere molta energia potenziale (cinque o sei
volte più di una massa equivalente di acqua).
Le applicazioni per il vapore puro e pulito, si trovano nell’industria alimentare, cosmetica e farmaceutica, nella sterilizzazione e in qualsiasi processo di riscaldamento a vapore diretto, dove i requisiti di qualità del vapore sono elevati.

Figura 1 – Schema di processo

L’applicazione

Il processo richiede regolatori con doppio PID, con la capacità di gestire algoritmi di controllo avanzato.

Di seguito le variabili di processo devono essere controllate:

  • pressione del vapore industriale agli scambiatori di calore;
  • livello dell’acqua osmotica nel serbatoio;
  • allarmi di deviazione del setpoint e di processo che devono essere interattivi con gli interblocchi e lo spegnimento dell’impianto;
  • all’avvio è richiesto un aumento graduale della temperatura, per evitare lo stress termico delle tubazioni e delle apparecchiature, visti gli elevati valori (da 100 a 400°C) che si raggiungono.
  • produzione di vapore, che deve soddisfare il cambiamento programmato giornaliero o settimanale della sua domanda.

I benefici del prodotto

Regolatore modello 1850

  • Regolatore di processo con doppio PID.
  • Precisione: 0,1 %.
  • Funzioni principali: regolazione di rapporto, cascata, programmatore di set point.
  • Segnali di ingresso configurabili: TC, V, mA, RTD.
  • Segnali di uscita configurabili: V, mA, valvole motorizzate, logiche, relè.
  • Segnali logici di ingresso e uscita: 8/16.
  • Funzioni matematiche, logiche, totalizzazione, temporizzatori, Real Time clock.
  • Display LCD brillante per una facile interfaccia, con messaggi e guida operatore.
  • Funzione Web server per consentire l’accesso remoto al regolatore.
  • Connettività: Modbus TCP per il collegamento con apparecchiature di terze parti.

La soluzione

Il regolatore a doppio PID modello 1850 è in grado di controllare in modo accurato il generatore di vapore pulito e specificatamente:

Regolazione PID e controllo logico

  • La presenza di due regolazioni PID (pressione vapore e livello acqua serbatoio) in uno strumento, semplifica l’installazione e l’utilizzo.
  • Gli ingressi ed uscite logiche (8/16) permettono di realizzare gli interblocchi d’impianto e di sicurezze.
  • Quattro allarmi di processo, informano l’operatore quando le variabili di processo sono fuori dalla banda prefissata.

Riscaldamento graduale e Orologio in Tempo Reale

  • Questa funzione (Soft Start) definisce il tempo entro il quale il segnale di comando del regolatore va da 0 a 100% (figura 2). Questa funzione è necessaria per il controllo della pressione per il riscaldamento graduale e per la messa in funzione. In questo modo si
    prevengono stress termici al materiale, quali fasci tubieri ed apparecchiature con danni quali cricche che generano perdite nei circuiti.
  • Quattro orologi in tempo reale (Real time Clock) consentono la programmazione automatica di inizio pre-produzione (soft start) nei giorni, settimane e week-end.
Figura 2 – funzione di soft start

Connettività e visualizzazione locale

  • Controllo remoto da un supervisore centralizzato attraverso la comunicazione Modbus seriale/ethernet.
  • Connettività Web Server (Figura 3), consente la diagnostica e il controllo remoto con l’accesso ai parametri di processo, utilizzando dispositivi come PC, tablet, smartphone etc.
  • La visualizzazione dei messaggi sul display rende molto intuitiva l’interazione dell’operatore (Figura 4) con l’impianto.
Figura 3 – Connettività Web Server

 

Figura 4 – Interfaccia del regolatore PID