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Produzione francese
Tempi di produzione rapidi
Servizio di prossimità
Progettazione su misura
Tecnologie
Scoprite le ultime innovazioni di Fuji Electric nel campo dei regolatori di temperatura, con una guida pratica per passare ai nuovi prodotti di riferimento, che combinano prestazioni ed efficienza energetica.
Siete alla ricerca del miglior regolatore PID sul mercato? Scegliete il regolatore PID più veloce, compatto e preciso: Fuji Electric serie PXF.
Il regolatore di processo della serie PSC è un controller multi-loop che offre un sistema flessibile con un'elevata operatività. Display LCD a 16 colori.
Siete alla ricerca di un regolatore PID 48×48 completo e facile da usare? Il regolatore PXE Fuji Electric è quello che fa per voi.
Scoprite la semplicità del regolatore di temperatura multifunzione serie PXH. Applicazioni multiple: portata corretta, contatore di calorie, ecc.
Ottimizzate le prestazioni delle vostre apparecchiature in modo efficiente con i regolatori di temperatura modulari multiloop della serie PUM!
Fuji Electric ha sviluppato un pacchetto di regolazione e registrazione all-in-one, semplice e pronto all'uso per controllare, programmare e configurare la vostra applicazione.
Una temperatura instabile può compromettere la qualità di un prodotto, aumentare i consumi energetici, accelerare l'usura delle apparecchiature o causare interruzioni della produzione. Il regolatore di temperatura PID rappresenta quindi un elemento essenziale per mantenere con precisione un valore di riferimento termico.
A differenza di un semplice termostato “tutto o niente”, il regolatore PID adatta continuamente il proprio comando in base allo scostamento tra la temperatura misurata e il valore desiderato. In questo modo limita le oscillazioni, riduce gli sbandamenti rispetto al setpoint e migliora la ripetibilità del processo.
La gamma Fuji Electric comprende regolatori compatti, modelli digitali avanzati, versioni dedicate alle valvole motorizzate e architetture multicanale per centralizzare il controllo di più zone.
OpuscoloScarica la brochure e ottimizza il tuo controllo termico grazie a una regolazione precisa, rapida e versatile, adatta ai tuoi processi industriali.
Un regolatore di temperatura PID è un dispositivo elettronico che ha il compito di mantenere la temperatura di una macchina o di un processo intorno a un valore di riferimento.
Riceve il segnale da un sensore, come una sonda PT100 o una termocoppia, quindi confronta la temperatura misurata con il valore di riferimento programmato. Sulla base di tale scostamento, il regolatore calcola il comando da trasmettere al sistema di riscaldamento o di raffreddamento.
Questo comando può controllare:
Il regolatore PID può quindi controllare resistenze elettriche, bruciatori, gruppi frigoriferi, circuiti di acqua calda o fredda e numerose altre apparecchiature termiche.
Il regolatore misura costantemente la temperatura di processo e la confronta con il valore di riferimento. La differenza tra questi due dati costituisce l'errore di regolazione.
Partendo da questo errore, il regolatore calcola il comando da trasmettere al sistema di riscaldamento, al sistema di raffreddamento o alla valvola motorizzata. Il modo in cui reagisce dipende dai parametri associati alle tre componenti P, I e D.
L'azione proporzionale applica una correzione direttamente correlata all'errore istantaneo. Maggiore è lo scostamento tra il valore misurato e il valore di riferimento, più forte è il comando.
L'intensità di questa reazione dipende dal guadagno proporzionale. Un guadagno elevato provoca una correzione rapida, ma può generare fluttuazioni o oscillazioni. Al contrario, un guadagno troppo basso rende il controllo più lento e può far persistere un errore significativo.
La banda proporzionale indica l'intervallo di errore entro il quale l'uscita varia gradualmente. Più stretta è questa banda, maggiore è il guadagno. Secondo la convenzione utilizzata, il guadagno proporzionale e la banda proporzionale possono essere considerati inversamente correlati.
Una regolazione errata di questo componente può causare diversi problemi:
L'azione integrale accumula l'errore nel tempo. Aumenta progressivamente la correzione fintanto che persiste uno scostamento tra la temperatura misurata e quella di riferimento.
Questa componente consente di eliminare l'errore di permanenza, noto anche come errore in regime stazionario. È utile quando l'azione proporzionale da sola non permette di raggiungere esattamente il valore di riferimento.
Tuttavia, un’azione integrale troppo forte può rallentare la stabilizzazione del processo e accentuare gli sbalzi. La sua regolazione deve quindi tenere conto dell’inerzia e della dinamica termica dell’impianto.
L'azione derivata analizza l'andamento dell'errore. Tiene conto della sua velocità di variazione per anticipare il comportamento futuro del processo.
Questo componente rallenta il comando quando la temperatura si avvicina rapidamente al valore di riferimento. Contribuisce così a limitare gli sbalzi e le fluttuazioni.
Un guadagno derivato troppo elevato può tuttavia amplificare i rumori presenti nei dati di misura. In questo caso, potrebbe essere necessario filtrare il segnale o regolare il guadagno in modo più moderato.
Stabilizzazione della temperatura di processo
Il regolatore regola costantemente la potenza erogata per limitare le fluttuazioni rispetto al valore di riferimento. Questa stabilità è indispensabile per i processi sensibili alle variazioni termiche.
Correzione rapida degli errori
Il regolatore analizza lo scostamento tra il valore misurato e il setpoint, quindi adatta il comando in modo progressivo. In questo modo è in grado di reagire alle variazioni della produzione, alle perturbazioni esterne o alle variazioni di carico.
Migliorare la qualità e la ripetibilità
Una regolazione precisa consente di riprodurre le stesse condizioni di produzione da un ciclo all'altro. Contribuisce a ridurre i problemi di qualità, gli scarti e le variazioni tra i lotti.
Limitare gli scostamenti dal setpoint
La combinazione dei termini proporzionale, integrale e derivativo migliora la dinamica di regolazione. Limita gli scostamenti che potrebbero deteriorare i prodotti o danneggiare le apparecchiature.
Sfruttare i dati di processo
A seconda del modello, i dati relativi a temperatura, setpoint, output e allarmi possono essere trasmessi a un PLC, a un’interfaccia uomo-macchina o a un sistema di supervisione. La loro analisi facilita il monitoraggio delle prestazioni e l’individuazione di eventuali scostamenti.
Stabilizzare
Correggi
Migliorare
Limitare
Sfruttare
Il PXR3 è un regolatore compatto con dimensioni di 24 × 48 mm. È adatto a macchine con spazio limitato sul pannello frontale e ad applicazioni che richiedono una regolazione semplice e affidabile.
Accetta diversi segnali provenienti dai sensori e, a seconda della configurazione, offre una regolazione PID, una logica fuzzy, una funzione autoadattativa e una comunicazione RS-485.
Il PXE4 presenta un formato standard di 48 × 48 mm e garantisce una maneggevolezza semplificata. Rappresenta una soluzione economica per applicazioni a singolo anello che non richiedono funzioni di comunicazione avanzate.
La sua regolazione PID a due gradi di libertà migliora la risposta alle variazioni del setpoint e alle perturbazioni del processo.
I modelli PXF4, PXF5 e PXF9 costituiscono il cuore della gamma di regolatori di temperatura PID di Fuji Electric. Si distinguono per un ciclo di campionamento di 50 ms, una precisione che può raggiungere il ±0,2% del fondo scala e un ampio schermo LCD.
Sono disponibili in diversi formati:
A seconda della configurazione, dispongono di ingressi universali, comunicazione Modbus®, diversi allarmi, setpoint programmabili, diverse curve PID e un generatore di rampe e valori fissi.
Il PXF4 DIN facilita l'integrazione nei quadri elettrici. La sua morsettiera a innesto semplifica il cablaggio, la sostituzione e le operazioni di manutenzione.
Questa versione è particolarmente indicata per i costruttori di macchine e gli integratori che cercano un’architettura compatta su guida DIN.
Le versioni PXF4VM, PXF5VM e PXF9VM sono progettate per comandare una valvola motorizzata, con o senza segnalazione di posizione.
Sono adatte a circuiti di acqua calda, vapore o raffreddamento in cui la temperatura viene regolata tramite l’apertura e la chiusura graduale di una valvola.
Il PXH9 è adatto alle applicazioni di regolazione più complesse. Offre una precisione che può raggiungere il ±0,1% del fondo scala, due ingressi di misura, numerosi ingressi e uscite e funzioni matematiche.
Può essere utilizzato per la temperatura, ma anche per la regolazione della pressione, della portata, del livello o di altre grandezze di processo.
La serie PUM consente di centralizzare più circuiti di regolazione della temperatura in un’architettura modulare montata su guida. I moduli possono gestire due o quattro circuiti ed essere abbinati a moduli di ingresso-uscita o di comunicazione.
Questa soluzione è adatta a macchine multizona, linee di produzione e impianti che richiedono un'elevata densità di punti di regolazione.
La serie PSC integra la regolazione di più circuiti, la programmazione delle sequenze e la visualizzazione su uno schermo a colori. È destinata a processi complessi che richiedono un'interfaccia operatore e un coordinamento avanzato dei diversi comandi.
| Modello | Formato o installazione | Orecchini | Precisione di misurazione | Campionamento | Funzioni principali | Applicazioni consigliate |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PXR3 | 24 × 48 mm | 1 | ±0,5 % PE | 500 ms | PID, logica fuzzy, autoadattamento, Modbus® opzionale | Macchine di piccole dimensioni, pannelli compatti, regolazione semplice |
| PXE4 | 48 × 48 mm | 1 | ±0,5 % PE | 200 ms | Tutto o niente, PID, logica fuzzy, PID a due gradi di libertà | Macchine standard, forni e apparecchiature a ciclo singolo |
| PXF4 | 48 × 48 mm | 1 | ±0,2 % PE | 50 ms | Ingresso universale, regolazione automatica, rampe e pause, Modbus® | Regolazione industriale rapida e versatile |
| PXF5 | 48 × 96 mm | 1 | ±0,2 % PE | 50 ms | Funzioni PXF avanzate, display più grande, più uscite | Processi che richiedono una visualizzazione potenziata |
| PXF9 | 96 × 96 mm | 1 | ±0,2 % PE | 50 ms | Funzioni avanzate, ampio schermo, numerose porte di ingresso e uscita | Forni, stufe e impianti termici complessi |
| PXF4 DIN | 48 × 48 mm, montaggio su guida | 1 | ±0,5 % | 50 ms | PID, autoadattamento, morsettiera a innesto, 8 rampe e punti di stabilizzazione | Quadri elettrici e costruttori di macchinari |
| PXF VM | 48 × 48, 48 × 96 o 96 × 96 mm | 1 | ±0,2 % PE | 50 ms | Comando della valvola motorizzata, retroazione di posizione opzionale | Circuiti termici, vapore, acqua calda o fredda |
| PXH9 | 96 × 96 mm | Fino a 2 ingressi di misura | ±0,1 % PE | 50 ms | Funzioni matematiche, numerose porte di I/O, Modbus® | Regolazione avanzata della temperatura e del processo |
| PUM | Installazione su binario o a parete | 2 o 4 per modulo | ±0,3 % PE | 200 ms | Architettura modulare, riscaldamento/raffreddamento, comunicazione industriale | Macchine multizona e regolazione a più anelli |
| PSC | Schermo LCD TFT da 4,3 pollici | 2 | A seconda della configurazione | A seconda della configurazione | Regolazione, sequenze programmate, visualizzazione e comunicazione | Caldaie e processi industriali complessi |
Le caratteristiche esatte dipendono dalla configurazione di ingressi, uscite, alimentazioni e opzioni di comunicazione.
Un regolatore a singolo anello è indicato quando occorre controllare una sola temperatura. Una macchina dotata di più resistenze, zone di riscaldamento o circuiti termici richiede invece un regolatore a più anelli o un’architettura modulare.
Il regolatore deve essere compatibile con il segnale emesso dal sensore:
Un ingresso universale facilita la standardizzazione delle apparecchiature e il successivo potenziamento dell'impianto.
I processi rapidi o soggetti a forti perturbazioni richiedono un tempo di campionamento breve. I modelli PXF e PXH, con il loro ciclo di 50 ms, sono adatti alle applicazioni che richiedono una risposta rapida.
Anche la precisione deve essere adeguata al processo. Una regolazione del comfort termico non richiede le stesse prestazioni di un laboratorio di prove o di un trattamento termico critico.
La scelta dell'uscita dipende dall'attuatore:
Alcune applicazioni richiedono solo un comando di riscaldamento. Altre devono alternare tra riscaldamento e raffreddamento per mantenere rapidamente il valore di riferimento. In questi casi è consigliabile utilizzare un regolatore dotato di funzione caldo/freddo.
I cicli di cottura, essiccazione, polimerizzazione, sterilizzazione o trattamento termico possono richiedere diverse rampe e punti di stabilizzazione. Nella scelta del regolatore è necessario verificare il numero di segmenti programmabili.
Un'interfaccia RS-485 Modbus® facilita l'integrazione del regolatore in un sistema automatizzato. Consente la lettura dei valori misurati, la modifica dei setpoint, il recupero degli allarmi e la centralizzazione dei parametri.
La scelta dipende dallo spazio disponibile e dalla struttura dell'armadio:
Il regolatore PID mantiene i profili di temperatura necessari per l'essiccazione, la cottura, il ricottura, la polimerizzazione o i trattamenti superficiali. Le rampe e i livelli garantiscono un aumento progressivo e riproducibile della temperatura.
Gli estrusori, le presse a iniezione, le termoformatrici e le macchine per il confezionamento sono spesso dotate di diverse zone di riscaldamento. Una regolazione a più anelli consente di controllare ciascuna zona coordinando al contempo l'intero processo.
La cottura, la pastorizzazione, il raffreddamento e il mantenimento della temperatura richiedono una regolazione stabile per preservare la qualità dei prodotti e la ripetibilità dei cicli.
Gli essiccatori, gli incubatori, le camere climatiche, le autoclavi e le apparecchiature di prova richiedono un controllo preciso delle temperature e una buona riproducibilità delle condizioni operative.
I regolatori PID vengono utilizzati nei banchi di prova, nelle cabine di verniciatura, nei forni di polimerizzazione e nelle camere climatiche impiegate per la caratterizzazione di materiali e componenti.
I regolatori PID controllano la portata negli impianti di depurazione. Regolano la velocità delle pompe o la posizione delle valvole in base ai dati trasmessi dai misuratori di portata.
Questa regolazione a circuito chiuso consente di stabilizzare l'alimentazione delle diverse fasi di trattamento, di compensare le variazioni del carico idraulico e di migliorare il funzionamento dei processi di dosaggio, aerazione o filtrazione.
I regolatori PID vengono utilizzati nell'industria chimica per garantire l'omogeneità dei prodotti. Mantengono con precisione la temperatura, la portata, la pressione, il livello o la velocità di agitazione all'interno dei reattori e dei serbatoi di miscelazione.
Il controllo di questi parametri riduce le variazioni tra i lotti e contribuisce a garantire una qualità costante. Nel caso di una reazione sensibile alla temperatura, il regolatore può comandare una valvola del vapore, un circuito di raffreddamento o uno scambiatore di calore al fine di mantenere le condizioni operative.
I regolatori multifunzione e multicircuito coordinano diverse variabili di processo al fine di migliorare la stabilità della combustione, la sicurezza e le prestazioni dell'impianto.
La qualità della regolazione dipende tanto dalla scelta dell'apparecchiatura quanto dalla sua installazione.
Il sensore deve essere posizionato in un punto rappresentativo della temperatura effettiva del processo, limitando al contempo i tempi di risposta e le interferenze esterne. Il suo cablaggio deve essere separato dai circuiti di potenza al fine di ridurre le interferenze elettriche.
L'uscita del regolatore deve essere correttamente dimensionata e abbinata a un dispositivo di potenza compatibile. Per i carichi soggetti a commutazioni frequenti, un relè statico o un regolatore di intensità a tiristori può garantire una maggiore durata rispetto a un relè elettromeccanico.
Durante la messa in servizio, la funzione di autoregolazione consente di calcolare i parametri PID sulla base della risposta termica dell'impianto. Questi parametri possono poi essere ottimizzati in base alle priorità del processo: rapidità, limitazione dell'oscillazione o massima stabilità.
Fuji Electric offre una gamma completa che comprende la regolazione semplice, i cicli termici programmati, il comando delle valvole e gli impianti a più anelli.
Le nostre soluzioni combinano:
I team di Fuji Electric France vi assistono nella scelta del sensore, del regolatore, del dispositivo di potenza e dell'architettura di controllo più adatti al vostro impianto.
Un termostato controlla generalmente il riscaldamento in modalità "tutto o niente". Il regolatore PID modula il proprio comando in funzione dello scostamento, della sua durata e della sua velocità di variazione. In questo modo garantisce una temperatura più stabile e limita gli scostamenti dal valore di riferimento.
L'autoregolazione è una funzione che analizza la risposta termica del processo per calcolare automaticamente i parametri proporzionale, integrale e derivato. Semplifica la messa in servizio del regolatore.
L'errore corrisponde alla differenza tra la temperatura di setpoint e quella misurata. Il regolatore utilizza questo dato per calcolare il comando necessario al controllo del processo.
Il guadagno proporzionale determina l'intensità della correzione applicata all'errore. La banda proporzionale rappresenta l'intervallo entro il quale l'uscita varia gradualmente. Una banda più stretta corrisponde generalmente a un guadagno più elevato.
Il tempo morto è l'intervallo che intercorre tra una modifica del comando e l'inizio della risposta del processo. Un tempo morto elevato rende la regolazione più complessa e richiede generalmente impostazioni meno aggressive.
Le fluttuazioni possono essere causate da un guadagno troppo elevato, da un’azione integrale eccessiva, da un sensore posizionato in modo errato o da un tempo morto significativo. L’autoregolazione e l’analisi dei dati consentono di identificare la causa del problema.
La costante di tempo caratterizza la velocità di risposta del processo. Consente di distinguere un sistema termico veloce da un processo lento caratterizzato da una forte inerzia.
Sì. I modelli dotati di regolazione caldo/freddo possono comandare due uscite distinte, ad esempio una resistenza elettrica e un'elettrovalvola di raffreddamento.
A seconda del modello, è possibile collegare termocoppie, sonde a resistenza PT100, segnali di tensione o trasmettitori che forniscono una corrente analogica.
I modelli PXF4VM, PXF5VM e PXF9VM sono progettati per il comando di valvole motorizzate. Sono disponibili configurazioni con o senza segnalazione di posizione.
Una macchina multizona può essere dotata di più regolatori a ciclo singolo o di un regolatore modulare a cicli multipli della serie PUM. La scelta dipende dal numero di zone, dallo spazio disponibile e dal livello di integrazione desiderato.
La comunicazione Modbus® consente di collegare il regolatore a un PLC, a un'interfaccia uomo-macchina (HMI) o a un sistema di supervisione. In questo modo è possibile visualizzare o modificare a distanza temperature, setpoint, allarmi e parametri.
Una regolazione correttamente configurata limita le oscillazioni e i periodi di surriscaldamento. Può quindi contribuire a ridurre il consumo energetico, mantenendo al contempo la qualità del processo.
I nostri specialisti analizzano il vostro processo, il numero di zone, i sensori, gli attuatori e i requisiti di comunicazione per offrirvi una soluzione di regolazione PID su misura.
Il team commerciale è a vostra disposizione per aiutarvi nei vostri progetti.
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