Apresentando a instrução de proporção de tempo de intervalo dividido

O conjunto de instruções dos controladores Allen-Bradley ControlLogix e CompactLogix é bastante extenso. Portanto, não é surpresa que existam muitas instruções que o usuário médio pode nunca usar ou mesmo saber. A instrução Split-Range Time-Proportioning, abreviada como SRTP, não é exceção.

Tenho usado os produtos Allen-Bradley ControlLogix desde seu lançamento, há mais de 20 anos, e acabei de descobrir esta instrução há alguns anos, escondida dentro do grupo de instruções de controle de processo do conjunto de instruções ControlLogix e CompactLogix.

A instrução SRTP está disponível apenas como um bloco de função ou instrução de texto estruturado e, infelizmente, não está disponível na forma de lógica ladder.

Figura 1. A representação do Bloco de Funções da instrução SRTP.

Como funciona a instrução SRTP

O SRTP usa um sinal analógico como entrada, normalmente de um loop PID, e o converte em um sinal digital pulsado com um ciclo de serviço relativo à entrada analógica com ajustes de configuração de escala mínimo e máximo aplicados. A instrução também pode dividir o sinal digital em duas partes, cada uma respondendo apenas a um determinado intervalo do sinal de entrada (ou seja, 0-50% pode ser configurado para controlar a primeira saída digital enquanto 51-100% pode ser configurado para acionar o segunda saída digital).

Figura 2. Exemplo de saída proporcional ao tempo, às vezes referida como modulação por largura de pulso (PWM).

As saídas digitais são rotuladas “HeatOut” e “CoolOut”, pois esta instrução é freqüentemente usada para controlar um processo de aquecimento / resfriamento. Quando apenas aquecimento ou resfriamento é desejado, mas não ambos, um usuário pode configurar toda a faixa de entrada para aquecimento ou resfriamento e ignorar a outra saída indesejada. A saída se assemelha a um sinal comumente conhecido referido como modulação por largura de pulso (PWM).

Usos para instrução SRTP

O uso mais comum para a instrução SRTP é converter uma saída analógica de um controlador PID em uma saída pulsada para aplicações de aquecimento e / ou resfriamento. Como a instrução PID dentro do ControlLogix e CompactLogix tem uma saída analógica, uma conversão é necessária para usar a instrução PID com uma saída digital.

Figura 3. A instrução SRTP é mostrada usada com uma instrução PIDE.

Quando a saída pulsada é usada em conjunto com um relé de estado sólido, o ciclo de trabalho de um aquecedor elétrico conectado ao relé de estado sólido pode ser controlado, controlando assim a quantidade de calor para um processo. Quando o resfriamento é necessário, a saída de resfriamento é normalmente conectada a um solenóide que controlaria um líquido refrigerante ou fluxo de água para um processo.

Configurações de instrução SRTP

Existem nove configurações básicas usadas para tornar a instrução operacional. Quatro estão associados à saída de aquecimento, quatro estão associados à saída de resfriamento e um é comum ao aquecimento e ao resfriamento.

As quatro configurações de aquecimento são as seguintes.

• Aporte mínimo de calor
• Aporte máximo de calor
• Tempo mínimo de aquecimento
• Tempo máximo de aquecimento

A entrada de calor mínima é a porcentagem do sinal de entrada que representa a quantidade mínima de pulso de saída de aquecimento. A entrada máxima de calor é a porcentagem do sinal de entrada que representa a quantidade máxima de pulso de saída de aquecimento. Quando o aquecimento e o resfriamento são usados ​​em um sistema dividido, as configurações típicas para a entrada de calor mínima e máxima são 50% e 100%, respectivamente.

Figura 4. Algumas configurações básicas são mostradas para a instrução SRTP.

Os tempos de aquecimento mínimo e máximo são limites para o pulso de saída de aquecimento. O tempo mínimo de aquecimento é o tempo mínimo em segundos que o pulso de saída de aquecimento estará ativado, independentemente do tempo de pulso calculado. Da mesma forma, o tempo máximo de aquecimento é o tempo máximo em segundos que o pulso de saída de aquecimento permanecerá, independentemente do valor calculado.

As quatro configurações de resfriamento são as seguintes.

• entrada mínima legal
• Máximo de entrada legal
• Tempo mínimo para esfriar
• Tempo máximo de resfriamento

As configurações de resfriamento são muito semelhantes às configurações de aquecimento, com a única diferença sendo que afetam a saída de resfriamento em vez da saída de aquecimento. Caso contrário, as definições e funções são idênticas.

A única configuração comum entre os dois modos é o tempo de ciclo, que pode ser considerado o período dos pulsos de saída. O tempo de ciclo define o período (em segundos) dos pulsos de saída de aquecimento e resfriamento.

Usar a instrução SRTP pode economizar tempo e simplificar a lógica quando um sinal analógico precisa ser convertido em uma saída digital PWM. A instrução tem opções de configuração bastante simples e, uma vez usada, é fácil de entender.

Implementar a solução lógica equivalente ou substituta provavelmente pareceria complicado e mais difícil de entender. Esperançosamente, este artigo o deixará ciente das instruções e o inspirará a experimentá-lo em sua próxima aplicação.