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Automazione e Strumentazione
Giugno/Luglio 2016
EDITORIALE
primo piano
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sono rivolte all’ottimizzazione del processo produttivo e della qualità del prodotto;
ma per avere successo hanno bisogno di agire su un sistema di automazione ben
congeniato, dimensionato, progettato, realizzato e manutenuto.
Come ogni sportivo deve conoscere i fondamentali della sua disciplina, così gli
algoritmi più complessi devono poter contare su un livello inferiore affidabile e
performante; per questo rimane e rimarrà sempre importante avere competenze
di strumentazione (sensori, trasmettitori e organi di comando) e di controllo
di base; per questo rimane importante conoscere la regolazione PID e di
conseguenza anche insegnarla.
Grazie a un ottimo rapporto costi/benefici e alla semplicità che nel corso dei
decenni ne ha reso possibile l’implementazione con varie tecnologie, l’algoritmo
PID (Proporzionale-Integrale-Derivativo) gestisce ancora più del 90% degli anelli
di controllo negli impianti industriali; nonostante la sua ampia diffusione, tuttavia,
esso risulta ancora sfruttato solo parzialmente quando invece alcuni accorgimenti
possono facilmente tradursi in una azione di controllo più efficace e performante.
Se si sceglie di considerare solo i processi più semplici e diffusi (stabili o integrali)
e si rinuncia ad illustrare i complessi procedimenti matematici attraverso i quali
alcuni risultati vengono ottenuti, dal punto di vista pratico la materia può essere
spiegata in un numero relativamente contenuto di ore. In un paio di giorni diventa
allora possibile apprendere le varie formulazioni dell’algoritmo (serie, parallelo,
automatic-reset, 2 gradi di libertà), gli accorgimenti per le azioni integrale
e derivativa (anti-windup, PI-D, filtraggio), le numerose formule di taratura
orientate ai diversi obiettivi di controllo (inseguimento, reiezione dei disturbi,
robustezza), le varie tecniche di auto/self-tuning, le architetture di controllo PID-
based (feedforward, ratio-control, cascade, split-range, override, gain-scheduling,
decoupling), le metodologie di monitoraggio e valutazione automatica delle
prestazioni e infine le implementazioni attraverso le tecnologie elettroniche e
informatiche attualmente in uso (blocchi funzione, formalismi di implementazione
digitale, interfacce operatore).
Anipla, una delle più attive associazioni di categoria del settore, ha organizzato
presso la sede di Tecniche Nuove (Milano) una prima giornata su alcuni di questi
argomenti, riscuotendo l’apprezzamento da parte degli eterogenei partecipanti
(end user, contractor, system integrator); l’impiego di software tool di simulazione
(poi lasciati insieme al materiale didattico) ha reso particolarmente efficace e
diretta l’illustrazione di esempi e controesempi; la partecipazione ha fruttato 5
crediti formativi.
Il semplice ma efficace algoritmo PID è destinato a rimanere il mattone di base
di ogni buona strategia di controllo; ancora ampio, in ambito industriale, è lo
spazio di miglioramento che si può ricavare da una migliore implementazione
di architetture e tarature PID, anche (ma non necessariamente) nell’ottica di non
rendere vani gli investimenti nei livelli superiori dei controlli avanzati. Importante
dunque disporre di fonti autorevoli ed aggiornate per acquisire le competenze
necessarie da mettere poi in pratica nei propri impianti e progetti.
Le strategie di controllo avanzato
L’importanza dei fondamentali
Product Marketing Manager,
Process Control & Safety Systems,
Yokogawa Italy
Massimiliano Veronesi