Guía de Implementación

1. Guía de Implementación Ajuste y Configuración Regulador PID ATV61 Centro de Competencia Técnica

2. Índice Retorno PI Función Dormir/Despertar Consigna PI Básica Escalado Unidades Avanzada Supervisión PI Alarmas PI Ajuste Regulación Ganancias Otros Parámetros Velocidad Predictiva Verificaciones Puesta en Marcha Diagrama General de la Función PID Documentación Asociada de Interés

3. 1. Retorno PI El retorno del regulador PI puede venir de 3 vías diferentes: Captador externo (tensión o corriente) Comunicaciones (Modbus, CANopen,Carta comms.) Carta programable (Controller Inside)

4. 1. Retorno PI Configuración Retorno PI según tipo: Configuración de la fuente de procedencia de la señal:

5. Conviene alimentar el captador a través de 24V provenientes de una fuente de alimentación externa. El consumo puede ser excesivo para la fuente que incorpora el ATV61 (200mA) y provocar que entre en estado NST o aparezca algún tipo de fallo. 1. Retorno PI Configuración Retorno PI según tipo: Instalación eléctrica en función del tipo de señal de salida del captador:

6. Config. para AI1 Config. para AI2 1. Retorno PI Configuración Retorno PI según tipo: Configuración del tipo señal de salida (en caso de captador):

7. 1. Retorno PI (Captador Externo) Ejemplo transductores de presión, sensores temperatura, etc.: Tipos de salida estándar para regulación: También existen reguladores con salida 0…20mA

8. 1. Retorno PI (Comunicaciones) Retorno puede provenir de comunicaciones (a través de los puertos del equipo o de una carta opcional) escribiendo sobre un registro interno: Configurar retorno como [AI Red] y “Canal AI – Red” en conformidad con las comunicaciones que usemos

9. 1. Retorno PI (Controller Inside) Retorno puede provenir de la Controller Inside (a través de la comunicación interna que tiene con el ATV):

10. 2. Consigna PI La consigna del regulador PI puede venir de 3 vías diferentes: Potenciómetro externo (tensión) Referencia interna PID y Consignas Preseleccionadas Comunicaciones (Modbus, CANopen,Carta comms.)

11. Confirmar que retorno está conectado en este caso vía AI2 2. Consigna PI (Potenciómetro Externo) Consigna puede proceder de un potenciómetro externo (estándar 0.10V): Será necesario confirmar configuración de la entrada AI1:

12. 2. Consigna PI (Referencia Interna PID) Consigna puede darse a través de la referencia interna del PID:

13. 2. Consigna PI (Consigna Preseleccionada) Consigna puede darse a través de consignas preseleccionadas del PID:

14. 2. Consigna PI (Comunicaciones) Consigna puede darse a través de comunicaciones escribiendo sobre el siguiente registro interno: Referencia debe estar por bus de comunicaciones que dé la consigna: Referencia PID Interna debe estar en [No]

15. 3. Escalado de Unidades Las entradas de información (retorno y consigna) deben ser escaladas a las unidades de usuario para realizar la regulación PID: Mirar rango del retorno en unidades de usuario Ajustar rango retorno del regulador PID Ajustar rango consigna del regulador PID

16. En caso de retorno por comunicaciones no es necesario realizar el escalado si ya lo hace el master del bus (el rango mínimo y máximo en el variador coincidirá directamente con el configurado en el maestro). En caso contrario, igualmente existirá un sensor montado sobre el que mirar su rango de medición (p. ej. captador va a PLC y señal del PLC a ATV61 por comms.) 3. Escalado de Unidades (Rango Retorno) Mirar rango del retorno en unidades de usuario (ver características del captador):

17. AI2 20mA 4mA Rango Captador PIF1=2000 (2 bares) PIF2=10000 (10 bares) 3. Escalado de Unidades (Retorno PID) Ajustar rango de unidades del regulador PID en función del rango de medición del captador: Ejemplo Configuración (Retorno por AI2 4-20mA y captador 2-10 bares). PID se ajusta entra 2000 y 10000 para tener mayor resolución

18. Rango referencia no tiene por qué coincidir con rango de retorno pero siempre debe estar dentro de él 3. Escalado de Unidades (Consigna PID) Ajustar rango de unidades del regulador PID en función del rango de medición del captador:

19. 4. Ajuste Regulador Parámetros Ajuste en el Menú del Regulador PID:

20. 4.1 Ajuste Regulador (Ganancias) Ajustar ganancias según comportamiento del sistema (parámetros dentro de la función “Regulador PID”):

21. 4.2 Ajuste Regulador (Velocidad Predictiva) La velocidad predictiva se utiliza para: Arrancar y parar evitando oscilaciones del regulador PID Realizar una corrección de velocidad a través de un feedforward

22. Arrancar y parar evitando oscilaciones del regulador PID: Evitar inestabilidades del control PID durante el arranque y paro del sistema. PID reference Permite la optimización de la respuesta (ganancias) dentro del rango de velocidad (salida mínima y máxima del PID). PID output frequency HSP Rango de la velocidad del proceso dentro de la regulación PID FPI LSP ACC DEC La velocidad objetivo será la salida mínima del PID + la velocidad predictiva configurada en FPI. 4.2 Ajuste Regulador (Velocidad Predictiva)

23. Si velocidad predictiva se configura como HMI su valor es ajustable desde 1.2 MENÚ SUPERVISIÓN  “Ref. Frec. Consola” 4.2 Ajuste Regulador (Velocidad Predictiva) Realizar una correción de velocidad como feedforward. A la salida de velocidad del PID se le suma directamente la velocidad predictiva (normalmente valor conocido según perturbaciones existentes en campo.

24. 5. Función Dormir/Despertar Configurar función para evitar que el sistema funcione demasiado tiempo innecesariamente o de forma inadecuada a una velocidad demasiado lenta: Función dormir (opciones básicas) Función dormir (opciones avanzadas) Función despertar

25. 5.1 Función Dormir (Opciones Básicas) Parámetros básicos función dormir:

26. Parámetros sólo accesibles en modo [Experto] 5.2 Función Dormir (Opciones Avanzadas) Puesta a dormir en función del caudal. Esta función no está activa hasta que la frecuencia del motor no es inferior al umbral [N. Frec. Caud. Nul. Act](FFd). Se utiliza en las aplicaciones en las que la función “dormir” no basta para detectar el caudal nulo. Periódicamente, fuerza (todos los intervalos de tiempo [Períod. Det. Caud. Nul](nFd)) la consigna de frecuencia del variador a [Velocidad Mínima](LSP) + [Offset caudal nulo](LFd) con el fin de comprobar si el caudal es nulo. Ajuste la función de dormir de manera que el variador pase a modo de dormir cuando se detecte ([Offset caudal nulo] (LFd) <= [Nivel Offset Dormir](SLE). Según el tipo de instalación la comprobación se puede realizar con: La presión baja La presión alta

27. 5.2.1 Función Dormir Avanzada (Presión Baja) Detección por presión baja. Si todavía hay demanda, el error del regulador PID aumenta (con presión baja), lo que hace que el variador rearranque a la velocidad anterior por encima del umbral de dormir. • Si ya no hay demanda (caudal nulo), el error del regulador PID no aumenta y la velocidad se mantiene por debajo del umbral de dormir, lo que provoca la parada.

28. 5.2.2 Función Dormir Avanzada (Presión Alta) Detección por presión alta. Si todavía hay demanda, el error del regulador PID aumenta (con presión alta), lo que ralentiza el variador. La presencia de caudal permite que se estabilice a la velocidad anterior, por encima del umbral de dormir. • Si ya no hay demanda (caudal nulo), el error del regulador PID aumenta (con presión alta), lo que ralentiza el variador. La falta de caudal mantiene la presión alta y la velocidad pasa a ser inferior al umbral de dormir, lo que provoca la parada.

29. 5.3 Función Despertar

30. 6. Supervisión y Alarmas PI El regulador PI puede realizar una gestión de: Alarmas del regulador Supervisión del regulador

31. Para ajustar los límites de alarma tener en cuenta el escalado de unidades realizado. 6. Alarmas del Regulador

32. 6. Supervisión del Regulador Ver función de [PID Inverso] en el apartado 7

33. 7. Otros Parámetros Otros parámetros de la función [REGULADOR PID] son:

34. 7. Otros Parámetros Otros parámetros de la función [REGULADOR PID] son:

35. 8. Verificaciones Puesta en Marcha Un procedimiento típico de puesta en marcha es: 1 Parametrizar la placa motor en menú “Arranque Rápido”: 2 Configurar AI2 (retorno de presión  0.20mA, 0.10V, etc):

36. 8. Verificaciones Puesta en Marcha 3 Configurar la consigna del PID (por AI1 0.10V ó mediante referencia interna): 4 Verificar cableado de las bombas a través del menú supervisión E/S de la carta programable:

37. 8. Verificaciones Puesta en Marcha 5 Verificar sentido de giro de la bomba Joker haciéndola girar a velocidad baja en modo local. 6 Verificar sensor de presión: 7 Determinar umbral “dormir” según características de la bomba.

38. 8. Verificaciones Puesta en Marcha 8 Ajustar parámetros del “Menú Multibomba”. 9 Ajustar parámetros del PID: 10 Iniciar la aplicación.

39. Documentos Asociados de Interés Manual Programación ATV61 2008 (Funciones Regulador PID, Dormir/Despertar, Consignas PID Preseleccionadas):

40. Diagrama General de la Función PID

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