AS2_2025

Marzo 2025 Automazione e Strumentazione Tecnica 78 CONTROLLO uando l’organo di comando agisce a una certa distanza fisica dal sen- sore di misura, si determina neces- sariamente un intervallo di tempo durante il quale il controllore agisce in base ad una informazione superata che fa riferimento a un valore ritardato della variabile da controllare; ciò succede ovviamente se l’attuatore si trova molto a valle del sensore ma anche viceversa, quando agisce in base alla rilevazione di una situazione molto più a valle di lui. Questo intervallo di tempo dipende spesso dallo spostamento di fluidi lungo il piping: un fluido di densità ρ in moto con portata w in un con- dotto di sezione A e lunghezza d ci mette infatti un tempo θ=ρAd/w a percorrere l’intera distanza. A causa dello sfasamento introdotto dal ritardo, anche un’attenta taratura dei parametri non riesce a attutire che parzialmente le oscillazioni che ne risultano indotte oppure riesce a farlo pagando un tempo di risposta del sistema complessivo. Lo schema di compensazione più diffuso, noto come Smith-Predictor , è quello illustrato nella figura 1 : la retroazione viene chiusa non già sulla variabile di processo ma sulla variabile z che, come si può osservare analizzando la figura, la rappresenta a meno del ritardo e quindi ne costituisce in qualche modo una predizione. I calcoli teorici, qui non riportati, mostrano che, nel caso il modello sia una buona approssima- zione del processo reale, la dinamica di quest’ul- timo venga compensata da quella del regolatore complessivo e quindi il PID possa essere tarato come se il ritardo non ci fosse, ovvero in base alle formule di taratura normalmente disponi- bili; il prezzo da pagare è un modello abbastanza accurato di tutta la dinamica del processo (e non solo del ritardo). NOTA AUTORI M. Maini, Consulente in Automazione Industriale A FIL DI RETE https://en.wikipedia.org UNA ‘PILLOLA DI AUTOMAZIONE’ PER CONOSCERE IL MONDO DELL’INDUSTRIA Quando si crea un ritardo che può causare oscillazioni nel controllo, il predittore di Smith può compensare questo intervallo di tempo predicendo la variabile di processo, ma è necessario un modello accurato del sistema. In un impianto idroelettrico, il predittore ha migliorato la regolazione della portata, riducendo le oscillazioni. Compensare il ritardo negli anelli di regolazione Michele Maini Figura 1 - Smith Predictor