Hai sempre realizzato sistemi di regolazione della temperatura a pannello con relè tradizionali all’interno del quadro di comando, ma ti sei reso conto che con molte zone occupano troppo spazio? Stai per riprogettare una nuova serie di impianti e ti serve una soluzione con ingombri ridotti e che occupi solamente la metà dello spazio attualmente occupato? La risposta al tuo problema è una e quello che ti serve sono regolatori multizona all-in-one.
Regolatori multizona all-in-one: di che si tratta?
Con questo termine si indicano tutti i dispositivi di regolazione PID che integrano tutte le componenti essenziali all’interno di un unico prodotto. Sono i sistemi che in genere occupano meno spazio e riducono di molto il numero di fili da collegare, diminuendo i costi di installazione e i costi delle carpenterie, dei morsetti e di molti metri il preziosissimo filo di rame utilizzato.
Ci sono regolatori multizona all-in-one per soluzioni semplici, come i forni per la panificazione che a fronte di un minor spazio occupato hanno poche esigenze in termini di uscite secondarie e funzioni avanzate.
Ci sono anche i regolatori multizona all-in-one con logica integrata e HMI incorporati in grado di gestire un forno per trattamenti termici. E ci sono anche i regolatori multicanale in formato all-in-one, che utilizzano componenti ricercate in modo da rispondere alle esigenze dei sistemi di processo più avanzate occupando il minimo ingombro. Non mancano, infine, i sistemi di regolazione all-in-one da integrare al PLC o al DCS, con Bus di campo dedicati e funzionalità dedicate alla Power Quality e al risparmio energetico.
Regolatori multizona all-in-one: vantaggi
I regolatori multizona all-in-one, spesso chiamati semplicemente all-in-one, sono una tipologia di dispositivo che in un unico blocco contiene tutte le componenti di elaborazione, di acquisizione delle misure e di controllo della potenza dei riscaldatori elettrici, essenziali per gestire un anello di regolazione della temperatura.
In un sistema all-in-one il numero di collegamenti da effettuare è limitato ai sensori, all’interfaccia umana (Display/HMI), ai moduli di comunicazione, ai contatti e infine ai segnali di allarme. Una soluzione di questo tipo è pensata soprattutto per chi necessita di ridurre il più possibile le dimensioni del quadro di comando e il cablaggio.
Il vantaggio principale dei regolatori multizona all-in-one rispetto ad un sistema basato su dispositivi tradizionale con moduli di termoregolazione, fusibili e regolazione della potenza a SCR separati è che occupa meno spazio e meno cablaggio, come avrai già intuito dalle parole che abbiamo fin qui speso.
Solitamente è sufficiente collegare il cavo dell’alimentazione, la parte di potenza ai riscaldatori ed i sensori e sei già pronto per utilizzare il tuo nuovo sistema. Inoltre, essendo già integrato tutto l’indispensabile, non è possibile compiere errori durante l’assemblaggio o nella scelta dei componenti: tutto sarà perfettamente funzionante già dal primo avvio e pienamente compatibile.
Il risparmio di spazio costringe però ad effettuare alcune scelte. La prima è sicuramente quella relativa al numero massimo di uscite disponibili per allarmi e ritrasmissioni. Per questo a seconda dell’applicazione esistono diversi modelli di regolatori multizona all-in-one, ciascuno più indicato per una o più applicazioni. Spesso poi nei casi in cui la modularità a più zone, costringe ad uniformare le caratteristiche in termini di potenza massima gestibili per ciascuna zona rendendo necessario uniformare tutte le zone sul valore più alto tra quelle gestite sullo stesso modulo.
Come scegliere i regolatori multizona all-in-one
Il miglior regolatore multizona all-in-one in senso assoluto non esiste. Per scegliere il regolatore più adatto alle proprie esigenze bisogna tener conto di numerose caratteristiche tecniche e valutare quali tra queste sono veramente importanti. Per scegliere il regolatore all-in-one ritagliato sulle tue specifiche esigenze devi prima stabilire quale sarà la sua destinazione d’uso. In altre parole, cosa intendi fare con questo nuovo sistema di regolazione? Se ti serve un termoregolatore PID all-in-one con moduli da due-tre zone, con molte uscite relè per allarmi o per la gestione di una zona a doppio intervento (caldo e freddo) consiglio di scegliere la soluzione basata su REVO RT, che integra fino a cinque relè.
Se invece il tuo macchinario utilizza più di dodici zone o addirittura necessita di regolarne 24-48-96… come, ad esempio, un impianto di termoformatura o una centralina per stampi a canali caldi, ti consigliamo un sistema basato sulla serie REVO PN/PC e un regolatore multizona RTL REGOLATORE.
Funzioni di termoregolazione e controllo della potenza
L’unità di regolazione all-in-one concentra le funzioni più importanti all’interno di una potente CPU, che provvede a regolare la temperatura e la potenza per due o tre zone, tramite un algoritmo PID (Proporzionale, Integrale, Derivativo), contemporaneamente il microprocessore tramite altre potenti funzioni è in grado di diagnosticare guasti o malfunzionamenti su ciascun anello di regolazione (carico interrotto, SCR in cortocircuito o problemi sui sensori) e gestire allarmi per evitare danneggiamenti alle apparecchiature.
Ingressi e prestazioni nella regolazione
Tra le caratteristiche più importanti da prendere in considerazione quando si deve acquistare un regolatore multizona all-in-one troviamo:
• Le tipologie di ingressi disponibili ed il loro tipo di isolamento
Gli ingressi dei regolatori multizona all-in-one possono essere di molti tipi e sono selezionabili da configuratore. Un’attenzione particolare va data agli ingressi termocoppia, che devono essere di tipo galvanicamente isolato. In caso contrario, è possibile che il termoregolatore sia maggiormente sensibile e vulnerabile ai disturbi. Bisogna precisare che esistono dei sensori termocoppia di tipo isolato, questi possono però perdere il loro isolamento dopo i 400°C.
• La velocità di regolazione e di campionamento degli ingressi
Molte volte si fa confusione tra velocità di regolazione e tempo di campionamento, ma in realtà si tratta di due cose diverse. La velocità di regolazione – per semplificare al massimo il discorso – misura il tempo che il regolatore impiega tra la misurazione del valore in ingresso misurato ed il momento in cui il processo di regolazione determina un valore di potenza in uscita. Il tempo di campionamento indica la frequenza con cui sono lette le misure della temperatura o di altre grandezze in entrata. Il loop di regolazione presente all’interno di un regolatore attende di terminare il processo con un valore in uscita prima di elaborare un nuovo dato in ingresso.
Sovente sono pubblicizzate performances dei regolatori da parte di tutti i produttori, che sottolineano il solo tempo di campionamento, che è molto più veloce di quello che il loop di regolazione riesce ad apprendere ed elaborare. In generale, per gestire al meglio un loop di regolazione della temperatura è necessario avere un tempo di campionamento intorno ai 200mS, mentre se si vogliono gestire eventi rapidi come la regolazione della pressione che coinvolge parti meccaniche in movimento è necessario scendere ad almeno 100mS.
Questi parametri sono importanti se si desidera paragonare un dispositivo dedicato alla regolazione con altre tipologie di dispositivi generici che per molti motivi, in presenza di molti loop di regolazione, potrebbero non dedicare potenza di calcolo sufficiente per la termoregolazione per dedicarla ad altre attività di processo. In molti di questi casi si trovano tempi di campionamento/elaborazione paria a un secondo. Questo può non essere ottimale nel caso di zone che necessitano di velocità nella regolazione, come nel caso ad esempio delle zone a doppio intervento (Caldo e Freddo) o nella gestione della pressione.
• La presenza di funzioni di auto apprendimento dei parametri di regolazione PID
Tra le principali funzioni presenti nei moderni regolatori multizona all-in-one, una delle più importanti, che fanno la differenza tra le varie soluzioni presenti sul mercato, è rappresentata dalle funzioni di auto tuning e di self tuning. In base al vostro processo queste funzioni automatiche vi permettono di calcolare in automatico i valori dei parametri PID, che stanno alla base della regolazione del vostro dispositivo.
La più famosa è quella di “Auto Tuning” che viene azionata alla prima messa in funzione dell’impianto o a seguito di manutenzioni o di cambiamenti nella macchina. Il Self Tuning invece calcola in modo dinamico questi parametri e li adatta durante la regolazione.
Funzioni di risparmio energetico
Le unità REVO RT sono dotate di potenti funzioni per gestire efficacemente i requisiti energetici di più zone di regolazione e risparmiare sui costi energetici.
Accessori, porte, connettività dei regolatori multizona all-in-one
Fra le funzioni più richieste offerte dai regolatori multizona all-in-one vi sono quelle legate alla connettività, che può essere richiesta per connettersi ad una rete interna o ad un sistema di automazione già presente nell’impianto. Tutte le soluzioni proposte hanno la comunicazione seriale come standard e la connettività tramite bus di campo in opzione tramite porta Ethernet. Nel caso non sia possibile integrare un bus di campo, è sempre possibile connettersi ai più diffusi standard di comunicazione tramite un modulo di terminazione esterno.
Confrontiamo REVO RT con le altre soluzioni del nostro product range
Confronto tra REVO RT all-in-one e i multi loop con potenza e temperatura separati:
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Modello – Versione |
Parte di Potenza |
Correnti massime |
Modularità |
Energy & Power Quality |
I/O allarmi e raffreddamento |
Applicazione |
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REVO RT – All in One |
Integrata |
Da 35 a 90A |
2 o 3 loop |
Intermedio |
Sì |
Riscaldatori elettrici |
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REVO RTL REGOLATORE – Controllo uscite logiche |
REVO S |
Da 3 a 210A |
3, 6 o 9 Loop |
Intermedio |
Sì |
Riscaldatori elettrici |
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REVO RTL ADVANCED – Controllo su Bus |
REVO S + |
Da 3 a 800A |
3, 12 o 24 Loop |
Avanzate |
Sì |
Riscaldatori elettrici |
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REVO RTL ADVANCED – Controllo su Bus |
REVO PN |
250A |
3, 12 o 24 Loop |
Avanzate |
Sì |
Riscaldatori elettrici |
Scopri di più sulle applicazioni dei regolatori di potenza di CD Automation
REVO RT
[Regolatore + Statico + Fusibile + Sensore di Corrente Integrati] – Bus & Logica Esterni
REVO RT è una unità di termoregolazione multicanale da retro-quadro in grado di gestire anche la potenza elettrica in un’unica soluzione. Ogni unità gestisce da due a tre anelli di regolazione indipendenti. Una o più unità possono essere collegate tramite comunicazione ad un’interfaccia operatore per gestire fino a 90 zone per porta seriale o 24 zone per modulo di terminazione per bus di campo (ProfiNet o Ethernet IP).
Il sistema di controllo termico integrato offre una regolazione completa del loop termico.
Ciascun modulo integra fino a tre termoregolatori PID connessi ad altrettanti relè statici dotati di dissipatore, sensore di corrente e fusibile extra rapido per controllare riscaldatori elettrici con correnti fino a 90 A per ciascuna uscita di potenza. L’unità è dotata di comunicazioni digitali e di un’interfaccia touch screen esterna con display in grado di gestire da 3 a 24 zone a seconda del modello e delle funzionalità.
REVO RTL REGOLATORE & REVO S
[Regolatore + Bus] con Statico + Fusibile + Sensore di Corrente Esterni
Questo tipo di regolatori multizona all-in-one è decisamente interessante per un uso che includa funzioni di termoregolazione PID e controllo della potenza. Implementa la medesima tecnologia di regolazione presente sul REVO RT, rispetto al quale però la parte di termoregolazione rimane separata da quella di potenza. Le schede di regolazione sono posizionate all’interno di uno o più moduli che possono ospitare da tre a nove zone di termoregolazione complete di uscite logiche per comandare relè statici esterni e di uscite relè per allarmi o raffreddamento PID. La parte di potenza “pura” è da collegare esternamente per ciascuna uscita logica di regolazione, che va a comandare delle unità statiche della serie REVO S o Sx.
Dal punto di vista delle dimensioni e del cablaggio si possono avere delle alte concentrazioni utilizzandolo con la serie di relè statici multicanale della serie REVO Sx, in particolare se si devono gestire da 3 a 7A al massimo. REVO RTL REGOLATORE permette di controllare anche carichi con correnti più elevate fino ad un massimo di 210 A.
Sono presenti come standard i bus di comunicazione basati sulla porta Ethernet, tra i quali segnaliamo ProfiNet, Ethernet IP e la comunicazione Modbus TCP. Questa soluzione è l’ideale nel caso si debbano regolare decine, se non centinaia di loop di regolazione con pochi ampere o con taglie molto eterogenee tra di loro.
REVO RTL ADVANCED e REVO PN/PC
[Regolatore + Bus in un Modulo]
[Statico + Fusibile + Sensore di Corrente in un secondo Modulo]
Questa soluzione aggiunge funzioni di termoregolazione alla soluzione più avanzata di controllo della potenza presente nella gamma di regolatori statici di potenza CD Automation. Tutte le funzionalità presenti nel REVO RTL ADVANCED sono integrate in un moderno sistema di gestione del controllo dei riscaldatori elettrici in grado di eliminare i picchi di potenza sulla rete elettrica, migliorare la Power Quality ottenendo sulla parte di riscaldamento un fattore di potenza prossimo a 1 e permettendovi di ridurre le spese per l’energia elettrica in presenza di più zone di regolazione e risparmiare sui costi energetici.
Fuji PUM e REVO PN/PC
[Regolatore + Bus + Logica: Modulari Esterni]
[Statico + Fusibile + Sensore di Corrente in un secondo Modulo]
Questa soluzione aggiunge funzioni di programmatore avanzato e gli ingressi PT100 alle soluzioni precedenti. Tuttavia, la combinazione di Fuji PUM e REVO PN/PC è più una soluzione modulare rispetto ad un all-in-one, ad ogni modo il pacchetto che viene proposto ha dimensioni e cablaggi ridotti e vale la pena prenderla in considerazione se sono indispensabili gli ingressi Pt100 e la programmabilità.
Se vuoi maggiori informazioni sui regolatori multizona all-in-one, non esitare a contattarci via mail o per telefono.