Cod Modulo di base e controllo di livello completo con opzionali cod

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1 AUTOMAZIONE E CONTROLLO DI PROCESSO MPCT - Modular Process Control Trainer Cod Modulo di base e controllo di livello completo con opzionali cod Generalità Didacta propone una soluzione assolutamente nuova per lo studio delle tecniche di controllo di processo, caratterizzata da: Costo limitato; Elevata modularità ed espandibilità; Numerose possibilità applicative ed esercitazioni pronte per l uso; Software didattico per Windows. Tutto ciò è ottenuto attraverso un architettura aperta costituita da un sistema di base che consente già i primi esercizi sul controllo di livello e da kit aggiuntivi per realizzare rispettivamente il controllo di flusso, il controllo di pressione, il controllo di temperatura, il controllo di ph e il controllo di conducibilità II sistema MPCT è un trainer basato su Personal Computer, modulare e di costo contenuto, per lo studio delle tecniche di Controllo di Processo. II modulo base comprende l apparecchiatura elettrica ed i componenti per ii controllo di Livello. Alcuni kit aggiuntivi permettono di realizzare ii controllo di Flusso, di Pressione, di Temperatura,di ph e di conducibilità utilizzando la maggior parte dei componenti del modulo base. Una scheda A/D-D/A ed un software estremamente evoluto consentono di realizzare il controllo e di introdurre disturbi via software in tempo reale, di impostare i parametri di controllo PID o ON-OFF, di impostare il livello o la tipologia del Set-Point e del disturbo, di monitorare le grandezze in gioco ecc. E così possibile svolgere l attività di laboratorio in modo estremamente produttivo in condizioni molto vicine a quelle presenti in ambito industriale. DIDACTA Italia S.r.l. - Strada del Cascinotto, 139/ Torino - Italy Tel Fax info@didacta.it

2 2. Composizione Il gruppo è costituito da: Modulo di base e controllo di livello (Cod ); Kit opzionale per il controllo di flusso (Cod ); Kit opzionale per il controllo di pressione (Cod ); Kit opzionale per il controllo di temperatura (Cod ); Kit opzionale per il controllo del ph (Cod ) Kit opzionale per il controllo della conducibilità (Cod ) Software didattico di regolazione CRS/MPCT (Cod ); Regolatore elettronico opzionale MiniReg (Cod ). Fig. 1 - Composizione del gruppo Fig. 2 - Schema modulo base per controllo di livello (IN Segnale di livello, OUT1Segnale regolante, OUT2 Segnale di disturbo). 3. Descrizione Modulo di base e controllo di livello (cod ) Serbatoio acqua in acciaio inox Serbatoio trasparente graduato in plexiglas (dimensioni ø 40 x 300 mm); N. 2 pompe peristaltiche azionate da un motore c.c. a magneti permanenti retroazionato con segnale tachimetrico, rispettivamente per il controllo della grandezza regolata e del disturbo (portata max. 7 l/h); Trasduttore di pressione mbar con uscita normalizzata ma; Unità di alimentazione elettrica, condizionamento e visualizzazione segnali; Scheda A/D-D/A a 14 bit per Personal Computer. Il modulo base consente, senza alcuna aggiunta, lo studio della regolazione di livello, secondo lo schema di Fig. 2. In questo caso il trasduttore di pressione fornisce un segnale elettrico corrispondente al livello del liquido nel serbatoio graduato. II segnale regolante agisce sulla portata in ingresso al serbatoio mentre il segnale di disturbo agisce sulla portata in uscita. L apparecchiatura elettrica fornita col modulo base è già predisposta per tutti i kit opzionali: essa include ad esempio l adattatore per la sonda PT100 compresa nel kit temperatura ed il convertitore frequenza/tensione per il kit flusso. I moduli aggiuntivi possono pertanto essere installati anche dall utente in modo molto semplice e rapido in qualsiasi momento. Kit per il controllo di flusso, opzionale (cod ) Si compone: Turbina per la misura del flusso; Flussometro per la lettura diretta del flusso (portata max. 12 l/h) Utilizzando le pompe e l apparecchiatura elettrica comprese nei sistema base si può realizzare lo schema di Fig.3 e realizzare un processo in cui la grandezza controllata è una portata (flusso). Page 2

3 Fig.3 - Schema modulo base con kit per controllo di flusso (IN Segnale di flusso, OUT1 Segnale regolante, OUT2 Segnale di disturbo). Kit per il controllo di pressione, opzionale (cod ) Tappo a morsetti di Hoffmann per il serbatoio del modulo base; Manometro ad U mbar. Fig. 4 - Schema modulo base con kit per controllo di pressione (IN Segnale di pressione, OUT1 Segnale regolante, OUT2 Segnale di disturbo) Il kit consente di realizzare un nuovo processo in cui la variabile regolata è la pressione della camera d aria compresa tra il liquido nel serbatoio ed il tappo a tenuta ermetica, realizzando così lo schema di Fig. 4. La pressione è controllata attraverso la portata d acqua in ingresso mentre il disturbo è creato attraverso la variazione della portata in uscita. Kit per il controllo di temperatura, opzionale (cod ) Resistenza riscaldante 200W; Termoresistenza Pt100; Termometro per la lettura della temperatura nel serbatoio acqua calda; Termostato bimetallico per il controllo di massima temperatura. E possibile realizzare un processo in cui la grandezza regolata è la temperatura di un liquido secondo lo schema di Fig. 5. La grandezza controllata è la temperatura del liquido presso il miscelatore, acquisita tramite la sonda FF100 collegata all apparecchiatura elettrica per la visualizzazione digitale in gradi centigradi e la trasmissione del segnale elettrico alla scheda A/D-D/A. L azione di riscaldamento è svolta dalla serpentina elettrica fornita nel kit mentre l azione di raffreddamento è svolta dall acqua fredda contenuta nella vasca di scarico. Il segnale regolante agisce sulla portata dell acqua calda mentre il segnale di disturbo provoca la variazione del flusso d acqua fredda in ingresso al miscelatore. Nel caso si desideri protrarre il controllo a lungo è necessario evitare che l acqua nella vasca di scarico si riscaldi eccessivamente, predisponendo un alimentazione d acqua ausiliare esterna e consentire lo scarico, ancora all esterno, dell acqua calda. A B Pump 2 Pump 1 OUT1 OUT2 IN C.R.P. Fig. 5 - Schema modulo base con kit per controllo di temperatura (IN Segnale di temperatura, OUT1 Segnale regolante, OUT2 Segnale di disturbo). Fig. 6 Schema modulo base con kit per controllo di ph (IN Segnale di ph, OUT1 Segnale regolante, OUT2 Segnale di disturbo).

4 Kit per il controllo di ph, opzionale (cod ) Serbatoio per soluzione di disturbo e soluzione correttiva, realizzato in acciaio; Sonda per la misura del ph; Agitatore per miscelare la soluzione controllata. Il kit permette di realizzare un processo in cui la grandezza regolata è il ph di un liquido, secondo lo schema di fig. 6. Il ph viene acquisito tramite una sonda collegata all apparecchiatura elettrica per la visualizzazione digitale e la trasmissione del segnale elettrico alla scheda AD/DA. Nel serbatoio per la soluzione di disturbo viene posta una miscela acida, mentre nel serbatoio per la soluzione correttiva viene posta una miscela basica. Nel serbatoio principale del gruppo si trova il liquido di cui bisogna controllare il ph. La portata della soluzione di disturbo viene impostata dall utente, mentre la portata della soluzione correttiva viene determinata dal segnale di ritorno della sonda di ph; la velocità delle pompe è regolabile e permette dunque di variare la portata dei due fluidi. E inoltre possibile utilizzare come soluzione di disturbo una miscela basica e come soluzione correttiva una miscela acida. Kit per il controllo della conducibilità, opzionale (cod ) Sonda per la misura della conducibilità. Il kit permette di realizzare un processo in cui la grandezza regolata è la conducibilità di un liquido, secondo lo schema di fig. 7. La conducibilità viene acquisita tramite una sonda collegata all apparecchiatura elettrica per la visualizzazione digitale e la trasmissione del segnale elettrico alla scheda AD/DA. La conducibilità viene variata aumentando o diminuendo la temperatura dell acqua. Pertanto la sua regolazione si ottiene variando la portata di acqua fredda (o calda) che serve a raggiungere il set-point. Il kit per il controllo della conducibilità deve essere fornito assieme al kit opzionale per il controllo del ph (cod ) COLD HOT Pump 2 Pump 1 OUT1 OUT2 IN C.R.P. Fig. 7- Schema modulo base con kit per controllo di conducibilità (IN Segnale di conducibilità, OUT1 Segnale regolante, OUT2 Segnale di disturbo). Fig.8 Software didattico di regolazione CRS/MPCT Software didattico di regolazione CRS/MPCT (cod ) Il software di controllo e monitoring consente la realizzazione di un controllo digitale via software di tipo PID oppure ON-OFF per tutti i processi previsti. Non è pertanto necessario acquisire altro software per l utilizzo dei kit aggiuntivi. E possibile impostare, in modo indipendente ed in tempo reale le costanti relative al tipo di controllo (banda proporzionale, tempo integrale e tempo derivativo per il PD, banda d isteresi per il controllo ON-OFF), oltre al livello o alla pendenza del set-point. Anche il disturbo può essere introdotto da software. E possibile scegliere tra diversi tipi di disturbo: impulso, gradino, rampa, sinusoide verificando la risposta del sistema nei diversi casi. Il software permette di monitorare il processo in tempo reale mostrando a video il diagramma della grandezza regolata, del segnale regolante e del set point in funzione del tempo (vedi Fig. 8). Tale diagramma può essere stampato in qualsiasi momento mentre i campioni dei segnali ed i parametri di controllo possono essere salvati su file, in formato ASCII, o stampati. E anche possibile utilizzare il software esclusi-vamente per l acquisizione e visualizzazione dei segnali regolante e regolato utilizzando per il controllo un regolatore esterno di tipo elettronico (es. il Regolatore Elettronico opzionale). Nel caso venga usato un regolatore elettronico dotato di input per Set-Point remoto, come il Regolatore Elettronico opzionale, è possibile variare da software il Set-Point del regolatore, simulando così un processo con regolatore locale ed impostazione del set-point remoto, visualizzando a video i segnali interessati. Page 4

5 Regolatore Elettronico Opzionale MiniReg (cod ) Il Regolatore Elettronico MiniReg è uno strumento ad alta affidabilità, realizzato con tecnologia digitale a microprocessore, in grado di regolare qualunque grandezza fisica acquisita tramite trasduttori con uscita elettrica di tipo normalizzato. Il Regolatore Elettronico a tre azioni (Proporzionale, Integrale, Derivativa) ha le seguenti caratteristiche: Set-Point impostabile sia manualmente in modo diretto sia esternamente a distanza; Impostazione di un Set-Point a rampa la cui pendenza è calcolabile su base di un ora; Possibilità di impostare allarmi di massima e minima indipendenti; Memoria per la conservazione dei parametri impostati; Semplice programmazione e richiamo dei dati tramite tastiera; Chiara visualizzazione di parametri e allarmi su display; Possibilità di Self-Tuning e determinazione automatica dei parametri di regolazione ottimale. 4. Applicazioni Studio dei processi realizzati coi diversi kit e della componentistica impiegata (es. rilievo della caratteristica della termoresistenza impiegata nel controllo di temperatura o della turbinetta impiegata nel controllo di flusso); Controllo manuale del processo; Determinazione delle caratteristiche del sistema ad anello aperto; Determinazione delle caratteristiche del sistema ad anello chiuso con controllo PID e verifica dell effetto separato delle tre azioni di regolazione, proporzionale, integrale, derivativa; Studio della stabilità del sistema nelle diverse condizioni e calibrazione delle diverse azioni di regolazione; Determinazione delle caratteristiche del sistema ad anello chiuso con controllo ON-OFF; Confronto tra processi aventi diverse costanti di tempo (livello, flusso, pressione, temperatura ph e conducibilità) e tra le problematiche connessi al relativo controllo; Studio della risposta del sistema a disturbi di vario tipo (impulso, gradino, rampa, sinusoide); Dimostrazione sull uso di un regolatore locale di tipo elettronico con input per set-point remoto. 5. Configurazione Richiesta PC Hardware PC minimo Pentium con Hard Disk (> 10Gb) e CD drive, scheda grafica SVGA minimo, Mouse, RAM 32 MB porta USB Stampante Grafica. Software Windows XP o successivi. 6. Servizi Richiesti Alimentazione elettrica: 220/240 V CA - 50/60 Hz 7. Peso e Dimensioni Sistema base Dimensioni: 700x400x1000 mm Peso: 50 kg Kit Aggiuntivi Sono costituiti da diversi elementi di peso e dimensioni contenuti. Regolatore elettronico opzionale Dimensioni: 200x350x200 mm Peso: 1,5 kg

6 Cod. R00787/I 0910 Ed. 01 Rev. 04 In qualsiasi momento e senza preavviso, la Didacta Italia potrà apportare ai propri prodotti, ferme restando le caratteristiche essenziali descritte, le modifiche che riterrà opportune secondo le esigenze di carattere costruttivo o didattico. Page 6