MECCANICA e DINTORNI

Giusto solo per menzionarli dato che hanno un costo proibitivo per noi obbisti esistono
i pirometri, che premettono di misurare la temperatura per via 'ottica' (all'infrarosso)

https://www.optris.com/optris-cslaser-lt

Salve a tutti,
facciamo un pò di chiarezza perchè favoleggiare è inutile e dannoso...
Questa risposta di AlBi riassume tutto il succo ed è verità.
il pid è solo un semplice algoritmo di regolazione, non è un entità cerebrale e metafisica che fa tutto quello che pensi tu....
Infatti si dice sempre "regolatore ad/con azione P.I:D."
Dove la P sta per controllo proporzionale, la I per tempo integrale, la D per tempo derivato. Alcuni sono dotati, ma solo per aiutarci, del parametro "Auto-tunning", impostato il set-point che ci necessita calcolano loro i parametri di processo ideali...ma a volte sbagliano
La regolazione di questi parametri, non sempre semplice da ottenere, produce l'effetto di avvicinarsi e raggiungere il set-point in modo quasi lineare e senza le pendolazioni caratteristiche dei termostati nei quali, per effetto dell'inerzia termica dell'anello regolato (fonte di energia, tipo di camera e suo isolamento, caratteristiche del termostato) dà origine a oscillazioni (pendolazioni) anche superiori al set-poin impostato.
Un termostato va bene in un forno da pane, in uno scaldabagno, in una stanza, ma mai in un processo in cui la temperatura deve essere quella stabilita.
Ad esempio, il rinvenimento di molle in acciaio si effettua sempre in forni a corrente d'aria...

Grazie raff, di un chiarimento in merito se ne sentiva il bisogno
Descrizione perfetta, speriamo, da qui in avanti, di leggere meno svolazzi di fantasia (aka minc...te)

" produce l'effetto di avvicinarsi e raggiungere il set-point in modo quasi lineare e senza le pendolazioni caratteristiche dei termostati nei quali, per effetto dell'inerzia termica dell'anello regolato (fonte di energia, tipo di camera e suo isolamento, caratteristiche del termostato) dà origine a oscillazioni (pendolazioni) anche superiori al set-poin impostato."

Esattamente quello che intendevo ma spiegato in maniera mooolto semplicistica

Grazie della spiegazione articolata !

raff, cerco di chiarire le mie affermazioni, perche' mi rendo conto che sono stato quasi criptico:
Parto a forno freddo, il "termometro" a lancetta legge 20 ( veramente legge 0 ma devo lavorare sulla regolazione ) ed il termometro amazon legge 20.
Accendo il forno, il termometro a lancetta non si muove, quello amazon comincia a salire, anche abbastanza rapidamente.
Arrivo a 300° amazon ( chiamiamoli cosi' ). Il termometro a lancetta e' a 150/200.
Spengo il bimetallico, il termometro amazon e' sopra i 300 comincia rapiadmente a scendere. Quello a lancetta non si muove.
Il termometro amazon arriva a 200/230, quello a lancetta e' ancora a 200, accendo il bimetallico. Il T-A comincia a salire, quello a lancetta sale piano piano e cosi via.
Ad un certo punto ( diciamo dopo una 30ina di minuti ) della procedura ho il T-L ( termometro lancetta ) a 300. Quello Amazon anche ( circa ).
Qui metto il bimetallico su "ON" e comincia il ciclo di mantenimento. Il bimetallico si accende e spegne in automatico a cicli regolari ( lungo off e corto on ).
Qui ho il T-L a 300 ed il T-A che in fase "off" scende fino a 290/295 ed in fase "on" sale fino a 305.

Il problema, a questo punto e' che il bimetallico se ne frega della temperatura ed evidentemente il ciclo on-off e' comunque sbilanciato perche' se lo lascio su "ON", dopo un po sia il T-L che il T-A salgono oltre la soglia prevista.


E' qui che il digitale sarebbe utile. Lui sa qual' e' la temperatura e quindi non continua la fase in modo statico ma se ha bisogno accende di piu' oppure aumenta la fase off ( spero si capisca ) quindi non devo continuamente controllare se non sto superando i miei valori ( sia in alto che in basso ) ed intervenire.
In pratica ora devo essere io a fare il PID invece di potermi concentrare su altre cose.

Quale sonda usare ? Bella domanda.... Credo che quella originale sia piu' accurata ma in fase di preriscaldo mi farebbe salire troppo la temperatura.
Quella del T-A e' meno accurata e mette piu' sotto pressione il relay, pero' dovrebbe essere piu' facile mantenere la temperatura una volta raggiunta, quindi forse quella e' la piu' adeguata.

Meglio ancora, forse, usare la sonda che arriverebbe con il controller, se riesco a smontare l' originale senza fare danni.

L' idea di prendere un pezzetto di metallo, forarlo e' infilarci la sonda e' un' idea galattica, e credo proprio che la mettero' in pratica ! Grazie.

Ciao Pigi,
a monte di tutto hai un problema di base: la sonda del fornetto è isolata in pytagoras, materiale ceramico per alte temperature che, alle temperature medio basse, ti rallenta la sensibilità della misura della temperatura; al contrario la sonda amazon è nuda, ricavata con elementi sottilissimi, rapidissima nella misura della temperatura e questo già ti dà problemi.
In un post precedente avevo consigliato a AIBi una sonda K senza rivestimento: è molto più rapida nella misura della temperatura anche se in ambiente fortemente ossidante ha una durata inferiore a quelle rivestite.
Aggiungiamo che la sonda fornetto è posta in alto, vicino alle resistenze e quel valore non può essere preso come valore reale della temperatura del fornetto, è solo indicativa che la massima nel fornetto è di X gradi. Bisognerebbe cambiargli di posto
Alla fine tu:
Ad un certo punto ( diciamo dopo una 30ina di minuti )......
Qui ho il T-L a 300 ed il T-A che in fase "off" scende fino a 290/295 ed in fase "on" sale fino a 305.
Ecco sei arrivato ai 300 ma hai ancora il refrattario del pavimento che ha una temperatura più bassa, di quanto devi provare: porta il fornetto a 300, metti sul pavimento la sonda amazon infilata nel blocchetto forato e vedi di quanto si discosta.

Tara lo 0 sull'indicatore a lancetta.

Infatti alla fine ho ordinato quel tipo, le gambe sono infilate in dei tubetti di ceramica ma la testa è nuda, però è fatta con filo da 2.5mm per cui mi
aspetto una certa durata, e una certa rigidezza meccanica.

https://www.ebay.co.uk/itm/Type-K-Thermocouple-Block-Ceramic-Kiln-Probe-2372-F-1300-11G-High-Temperature/201959893169?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2057872.m2749.l2649
https://www.ebay.co.uk/itm/Type-K-7-0-2mm-thermocouple-cable-IEC-colours-pricing-per-5M/221725791709?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&var=520569495802&_trksid=p2057872.m2749.l2649

Ne avevo trovata una di tipo S incamiciata in pytagoras che mi sarebbe piaciuta di più, è anche più precisa, ma il relativo cavo di estensione
è difficile da trovare e costa un mutuo.
Invece del tipo K ne ho presi 5m isolato in vetro e inox per alta temperatura ad una cifra onesta.

E importantissimo usare il cavo di estensione fatto dello stesso materiale della termocoppia perché la compensazione del 'giunto freddo' viene fatta dal regolatore
in funzione della temperatura dei suoi morsetti d'ingresso della sonda.
Usare del cavo normale introdurrebbe un secondo giunto termoelettrico a medio/alta temperatura che falserebbe totalmente la lettura del sensore.

Ho provato a tarare lo 0 e sembra che ci sia riuscito ( credo che molto abbia influito l' aver messo in verticacle lo strumento ) :




Il problema della sonda e' grave, perche' in quel fornetto o metto la sonda o metto il materiale da lavorare :)

Forse la soluzione migliore e' la sonda volante infilata nel pezzettino di ferro, come consigliato da raff durante il preriscaldamento, e poi fare affidamento su altri strumenti per mantenere.

Insomma, sto fornetto mi dara' delle grandi soddisfazioni

Per come la vedo io, visto che lo usi soltanto a temperature inferiori ai 400°C, potresti buttare via tutta quella strumentazione
ormai obsoleta e insoddifacente dal punto di vista della regolazione e montare un piccolo regolatore elettronico collegato ad una sonda 'mobile' flessibile di piccolo diametro; fino a quella temperatura c'è vasta scelta di tipologie costruttive, così la metti a contatto col pezzo o con altro pezzetto di metallo fittizio come dicevate prima.
Al posto di quel timer ci metti l'interruttore generale e con veramente poche lire il gioco è fatto.
Ti serve anche un relay a stato solido per comandare la resistenza, a volte lo vendono abbinato al controller, comunque costa poco.
Ti metto il link di banggood così ti fai un'idea dei costi.

https://www.banggood.com/it/100-240V-40A-Digital-PID-Temperature-Controller-SSR-K-Thermocouple-Sensor-p-1060462.html?rmmds=search&cur_warehouse=CN

Non sarà sicuramente il regolatore più versatile e perciso, ma sicuramente molto migliore di quello che hai adesso...

Quello strumento DEVE funzionare in posizione verticale.

Albi, ho uno eurotherm e le cose le fa esattamente nel modo che ti ho descritto

Vincenzo, se tu vedessi come e' costruito il contenitore ti sorgerebbe un dubbio sulla tua affermazione: questi geni hanno messo nella parte bassa l' uscita dei cavi ( ed e' di progetto ) in modo che l' unico modo per tenerlo verticale e' tenerlo in mano, o mettere un tassello a muro e fissarlo li ( che poi e' quello che ho fatto io con una fascetta :) )

Beh, i beduini (con tutto il rispetto) non stanno solo nel deserto.
Comunque, la posizione di montaggio è stampata sul quadrante, quella T capovolta...

@FraPaola

Credimi, non è per contraddirti, ma sei male informato e non fai neanche un servizio al forum
nell' asserire cose prive di logica e fondamento.
Provo nel mio piccolo a fare un po' di luce anche se l'intervento di raff mi sembrava quasi esaustivo.
Si da il caso che anch'io abbia da poco comprato un regolatore eurotherm 3208, non è arrivato ma
prima di prenderlo mi sono studiato un po' il manuale per vedere se mi soddisfaceva.
Questo controller ha fin troppe funzioni per quel che serve a noi, è in grado di eseguire un profilo di temperatura
con 8 segmenti, comunicazioni seriali, allarmi e messaggi programmabili (penso come molti altri...) e tra le altre, la gestione multizona a cui accenni te...
Però il funzionamento di questa feature non è quella che dici e non è il PID inteso come algoritmo di regolazione che se neoccupa.

Le cose sono assai più semplici e comprensibili: nelle fornaci multi-zona ci sono più controller, ognuno con la sua sonda e ognuno gestisce il proprio gruppo di resistenze; tutti i controller sono connessi tra di loro attraverso un canale di comunicazione (nel mio modello il Modbus), e c'è un controller che funge da 'master' e trasmette il proprio set-point a tutti gli altri, in modo che tutti si comportino allo stesso modo, e con gli stessi parametri, senza che l'operatore sia costretto a programmarli uno ad uno. In pratica sono 'sincronizzati' tra di loro, Fine.

Non esiste quell' entità 'pid' che divide l' area in quadranti e applica chissa quali formule matematiche...

L'algoritmo pid è semplicemente un ciclo di calcolo che, a cadenza prestabilita legge la sonda, poi attraverso una funzione a questa lettura applica i coefficienti P/I/D, confronta il risultato con l'uscita attuale (il pilotaggio delle resistenze), per differenza ne ricava un un valore d'errore che poi somma, invertito di segno, all'uscita per correggerla. Tutto qui.

La parte difficile è trovare i coefficienti adatti a far si che il raggiungimento della temperatura di set-point sia il più lineare possibile e senza ondulazioni di assestamento.
Trovarli a mano è estremamente difficile perchè le costanti di tempo in gioco, data l'alta inerzia termica del sistema, sono molto elevate e
fare manualmente le prove di affinamento dei parametri richiede capacità e moltissimo tempo, per cui i progettisti di questi controller li hanno dotati di un uletriore
algoritmo di controllo (tuning) che supervisiona quello del pid e che tramite una serie di test progressivi e una logica adattativa (a volte chiamata 'Fuzzy logic')
dopo un po' di tempo di funzionamento, fa convergere i valori dei coefficienti P/I/D a valori in genere abbastanza ottimali.
Anche qui, come diceva raff, a volte si verificano problemi e l'algoritmo di tuning fa cilecca... per esempio se lo fai lavorare mettendo in forno alternativamente masse grandi e masse piccole, ci sta che non riesca fare una convergenza su valori dei coefficienti che siano soddisfacenti.

Scusate il lungo sermone e speriamo che sia stato utile a qualcuno.