Bloco de Controle PID

                 PID
          +----------------+
 BOOL ----|EN           ENO|---- BOOL
          |                |
 BOOL ----|MAN_AUTO        |
          |                |
 BOOL ----|CTRL_DR         |
          |                |
 BOOL ----|OUT_DC          |
          |                |
 BOOL ----|TI_ADJ          |
          |                |
 REAL ----|GP              |
          |                |
 REAL ----|TI              |
          |                |
 REAL ----|TD              |
          |                |
  INT ----|PV              |
          |                |
  INT ----|SP              |
          |                |
  INT ----|OV_INI          |
          |                |
USINT ----|OV_MIN          |
          |                |
USINT ----|OV_MAX          |
          |                |
USINT ----|OV ------------ |----
          +----------------+

Bloco de Controle PID
Caminho	Programa/Editor Ladder/Elementos/Especiais
Grupo	Especiais
Tecla de Atalho	Nenhuma
Parâmetros	1
Entradas	2
Tamanho do Elemento	2 linhas

O objetivo deste bloco é executar um algoritmo de controle Proporcional, Integral e Derivativo (PID) para os equipamentos com firmware G3S.

Este elemento é representado por um bloco de duas entradas e uma saída, com um operador. O operador (P1) especifica o número do bloco de controle PID, iniciando com o valor 0. Os parâmetros de controle são inseridos durante a fase de edição do programa, ao acessar as propriedades do bloco. Consultar item Configuração de blocos de controle PID.

Parâmetros

Descrição dos Parâmetros
Parâmetro	Tipo(s)	Valores	Descrição
P1	T	0..n (T)	Identifica o bloco de controle. GI, GII: Pode estar na faixa entre 0 a 7, suportando até 8 blocos de controle PID permitidos em um programa de aplicação GII-Duo, G3: Pode estar na faixa entre 0 a 31, suportando até 32 blocos de controle PID permitidos em um programa de aplicação.

Entradas

Descrição das Entradas
Entrada	Função	Estado	Descrição
A1	Ativação	Inativo	Entrada de habilitação do bloco de controle PID. Sempre que esta entrada estiver desenergizadao controle não estará sendo executado.
A1	Ativação	Ativo	Entrada de habilitação do bloco de controle PID. Sempre que esta entrada estiver energizada o controle estará sendo executado.
A2	Ativação	Inativo	Entrada de modo de operação (Manual/Automático) do bloco de controle PID. Sempre que esta entrada estiver desenergizada o controle estará sendo executado em modo Manual (Ver item Operação em Automático e Manual).
		Ativo	Entrada de modo de operação (Manual/Automático) do bloco de controle PID. Sempre que esta entrada estiver energizada o controle estará sendo executado em modo Automático (Ver item Operação em Automático e Manual).

Saída

Descrição das Saídas
Saída	Função	Estado	Descrição
B1	Ativação/Falha	Inativo	O bloco de controle não estará sendo executado ou está em falha.
B1	Ativação/Falha	Ativo	O bloco de controle estará sendo executado.

A tabela a seguir descreve o comportamento da saída B1 do bloco PID de acordo com as entradas A1 e A2:

Comportamento de saída B1 do bloco PID
A1	A2	Ganhos	Saída B1
Inativo	X	X	Inativo
Ativo	Manual	X	Ativo
Ativo	Automático	Valores Inválidos	Inativo
Ativo	Automático	Valores Válidos	Ativo

O estado X é irrelevante.

Operação em Automático e Manual

O estado da entrada A1 do bloco será refletido na saída (B1) sem qualquer alteração. Se a entrada A2 deste bloco estiver energizada, a malha de controle estará operando em modo AUTOMÁTICO e em modo MANUAL, caso contrário. No modo automático, o bloco de controle estará atuando diretamente na variável de saída da malha PID. No modo manual, o valor da variável de saída pode ser alterado pelo usuário e o mesmo se mantém constante até que haja outra alteração do usuário.

Configuração de blocos de controle PID

O bloco de controle PID necessita de vários parâmetros que devem ser fornecidos pelo usuário. Para ter acesso aos parâmetros de controle do bloco PID, é necessário posicionar o cursor do editor em cima do bloco PID e pressionar CTRL + T, acessando as propriedades do mesmo. Através deste comando, têm-se acesso à janela de “Configuração dos Blocos de Controle PID”. A especificação dos parâmetros deve ser feita para todos os blocos PID inseridos no programa do usuário.

Parâmetros PV / SP / OV

Nestes campos são especificadas as memórias inteiras em que serão associadas aos valores de:

PV = variável de processo;
SP = setpoint;
OV = variável de saída;

Estes três parâmetros devem ser o índice de uma memória inteira (operador M) e o seu conteúdo deve estar obrigatoriamente na faixa do conversor, ou seja, de 0 a 4095. As variáveis “PV” e “SP” são variáveis de entrada para o bloco de controle, sendo lidas por ele, ao passo que a variável “OV” é a variável de saída, sendo gerada pelo bloco a cada interação, se o mesmo em modo Automático.

Ganhos

Neste campo são especificadas as memórias em que serão associadas aos valores dos ganhos do controlador PID, ou seja, ganho proporcional (GP), tempo integral (TI) e do tempo derivativo (TD). Estes três parâmetros devem ser o índice de uma memória real (operador D). Estes parâmetros de controle podem ser alterados através da interface homem/máquina do PLC ou através dos painéis de controle no ambiente.

Nota

O parâmetro Ti do controlador é dado em segundos, e indica o “tempo que a ação integral” levaria para repetir a ação proporcional (que é “instantânea” ou “pontual”) quando o erro não se altera.

Como Ti é dado em segundos, então o número de repetições por minuto (RPM) é dado por : RPM = 60 / Ti.

Limites

Nesta janela podem ser especificados em valor percentual os limites inferior e superior da variável de saída (OV Mín. e OV Máx.), além do valor inicial da variável (OV Ini).

Faixa de Valores das Variáveis e Parâmetros do bloco PID

Os itens SP, PV e OV utilizados pelo bloco de controle PID devem estar obrigatoriamente em unidades do conversor, ou seja, na faixa de 0 a 4095. Caso as variáveis não estejam em unidades do conversor será necessário convertê-las.

Se o usuário deseja converter estes valores para unidade de engenharia, é necessário transferir o valor para outras memórias da aplicação antes de realizar a conversão.

GP - ganho proporcional do PID deve estar na faixa entre 0,00 a 1000,00.
TI - tempo integral do PID deve estar na faixa entre 0,001 a 50000,00 segundos.
TD - tempo derivativo do PID na faixa entre 0,00 a 1000,00 segundos.

Tipo de Ação do Controle

Ação Direta - Indica que o controle será direto. Ou seja, em uma situação de estabilidade do processo, caso ocorra uma variação positiva da variável de processo, portanto PV > SP (Erro = SP - PV > 0), induzirá uma variação negativa na variável de saída, reduzindo o sinal de saída.
Ação Reversa - Indica que o controle será reverso. Ou seja, em uma situação de estabilidade do processo, caso ocorra uma variação positiva da variável de processo, portanto PV > SP (Erro = SP – PV > 0), induzirá uma variação positiva na variável de saída, aumentando o sinal de saída.

Tipo de Saída

Direta - Indica, quando selecionado, que o valor da saída do bloco de controle corresponderá ao máximo quando a saída OV estiver saturada no máximo.
Complementar - Indica, quando selecionado, que o valor da saída do bloco de controle corresponderá ao mínimo quando a saída OV estiver saturada no máximo.

Nota

Alterações associadas as propriedades do bloco PID (Tipo de ação do controle, tipo de saída, etc.) realizadas via editor ladder somente são efetivadas após uma reinicialização do controlador.