AeS Nr.8

Automazione e Strumentazione n Novembre - Dicembre 2023 Applicazioni 93 MISURA • -1.35% con la umidità relativa al 90%. • -3.35% se ipotizziamo simultaneamente 30°C, 0.9 atm e umidità relativa al 90%. Non si tratta certo di errori drammatici, ma in certi contesti possono diventare interessanti, soprattutto in un’ottica di continuo migliora- mento dell’efficienza energetica. Inoltre, il costo di implementazione (conside- rando analisi dei dati, progettazione dell’algo- ritmo, sviluppo software) è bassissimo, è quindi facile avere un ritorno in tempi brevissimi. 6. Fonti di errore introdotte dalla compensazione e mitigazione L’utilizzo di un algoritmo di compensazione può comportare anche qualche svantaggio, che occorre considerare con attenzione soprattutto quando una portata compensata si utilizza come ingresso di un regolatore. • Le funzioni di calcolo possono essere gravose per l’elettronica del nostro sistema di controllo. • L’utilizzo di molteplici strumenti utilizzati nel calcolo tende a produrre un aumento del rumore del segnale. • L’utilizzo di molteplici strumenti utilizzati nel calcolo tende ad aumentare la probabilità di guasto (in prima approssimazione tre stru- menti hanno il triplo di probabilità di guastarsi rispetto a uno solo). Il primo inconveniente tende in realtà a scom- parire con la crescente capacità di calcolo dei sistemi di controllo. In ogni caso su molti sistemi è possibile separare i blocchi funzionali, del rego- latore e del calcolo della densità, e si può quindi realizzare un anello dove la misura di portata non compensata e l’azione di regolazione vengono eseguiti, per esempio, una volta al secondo, men- tre il calcolo della densità per la compensazione ogni 5 secondi. Questo approccio è tecnicamente adeguato in tutti quei casi in cui i disturbi considerati non sono par- ticolarmente veloci, come per esempio le condi- zioni di temperatura e pressione atmosferiche, che potrebbero tranquillamente essere letti con cicli dell’ordine dei minuti, se il sistema lo permette. Per l’attenuazione del rumore si possono utiliz- zare dei filtri. La misura di portata non dovrebbe essere fil- trata, in quanto variabile principale e di solito piuttosto vivace come dinamica, oppure pos- siamo applicare filtri molto ridotti. Possiamo invece filtrare di più le variabili accessorie come temperatura e pressione anche qui valutandone la reale dinamica. Per garantire una certa robustezza contro i gua- sti raccomandiamo di: • Per la variabile di portata, ovvero la prin- cipale, forzare il regolatore in manuale con uscita congelata in caso di perdita di segnale. Questa è in realtà la configurazione tipica, anche quando non eseguiamo nessuna com- pensazione. • Per le variabili accessorie, accettare come ingresso per il calcolo solo la variazione all’ interno di un campo operativo realistico, non dell’intero range di misura. Il range operativo può essere valutato sulla base di dati storici. • Per le variabili accessorie utilizzare l’ultimo valore valido (talvolta denominato LastGo- odPV) in caso di perdita di segnale. Con queste accortezze anche in caso di guasto la regolazione non provoca pericolose oscillazioni anche in caso di perdita parziale o totale della funzionalità di compensazione. 7. Conclusioni L’accuratezza delle misure di portata può essere notevolmente migliorata con l’utilizzo di calcoli di compensazione. La progettazione dell’algoritmo di compensa- zione deve però essere eseguito con piena con- sapevolezza della tecnologia dello strumento di misura, delle caratteristiche del fluido, di pro- cesso e delle condizioni di variabilità dei possi- bili disturbi. Una corretta compensazione può mitigare una parte di disturbi di processo e contribuire ad aumentare la stabilità di esercizio, portando anche a benefici economici. Nell’implementazione in un sistema di auto- mazione occorre prestare attenzione anche alla robustezza, in caso di guasti della strumenta- zione coinvolta, e con alcune cautele si possono realizzare anelli di controllo che sono in grado di operare anche in caso di guasti senza perdita di stabilità. 8. Riferimenti [1] S. Peramanu, J. C. Wah, Improve mate- rial balance by using proper flowmeter correction - compensation, Hydrocarbon Processing, Ottobre 2011. [2] Alessandro Brunelli, Misure di portata, AIS/BIAS Editori, Milano (1996). n