TUTORIAL – PID_Compact in Tia Portal V21 con HMI per controllo livello liquidi di una cisterna

Entriamo nel cuore del controllo PID in ambito industriale attraverso un esercizio completo e realistico: la regolazione del livello di una cisterna utilizzando il blocco PID Compact in TIA Portal..

Controllo di livello con PID Compact in TIA Portal

Nuovo video, disponibile in esclusiva per gli abbonati al canale, L’obiettivo non è solo “far funzionare” un PID, ma capire davvero cosa succede quando un controllore proporzionale-integrativo-derivativo entra in gioco su un processo reale, con tutti i limiti, le variabili e le difficoltà che questo comporta.

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Cosa vedrai nel video

Partiamo dalla creazione del progetto in TIA Portal (versione 21, ma compatibile anche con versioni precedenti) utilizzando una CPU reale – requisito fondamentale per lavorare correttamente con il PID Compact.

Nel tutorial utilizzo una CPU S7-1200 1215 DC/DC/DC, collegata e funzionante in laboratorio, che viene:

• rilevata direttamente dalla rete

• configurata a livello di sicurezza e comunicazione

• predisposta per la scrittura diretta sui DB tecnologici

Una volta configurato l’hardware, passiamo alla struttura software, dove affrontiamo passo-passo:

• creazione di un OB di tipo Cycle Interrupt (OB30) per il controllo temporizzato

• inserimento e configurazione del blocco tecnologico PID Compact

• definizione dei limiti fisici del processo (0–300 mm di livello)

• scelta delle unità di misura e della modalità di funzionamento

• gestione dei DB non ottimizzati per avere indirizzi assoluti

Dal PLC alla HMI: controllo e visualizzazione

Una parte centrale del video è dedicata alla realizzazione dell’interfaccia HMI, con una pagina pulita e funzionale che consente di:

• impostare il set point di livello

• visualizzare il valore misurato dal sensore analogico

• monitorare l’uscita del PID (in percentuale)

• intervenire manualmente su Kp, Ki e Kd

• osservare graficamente il comportamento del sistema

Il tutto viene testato in tempo reale, agendo fisicamente su un simulatore 0–10 V collegato all’ingresso analogico del PLC.

PID tuning: teoria e pratica (con tutti i problemi reali)

Uno degli aspetti più interessanti del video è la parte dedicata all’autotuning e alla regolazione manuale del PID.

Qui non edulcoriamo nulla:

• errori di ottimizzazione

• limiti di uscita non coerenti

• difficoltà nel simulare un processo reale “a mano”

• oscillazioni, lentezze e instabilità

Tutti problemi reali, che chi lavora sul campo incontra spesso.

Nel video spiego:

• il significato pratico di Kp, Ki e Kd

• perché un Ki troppo alto crea oscillazioni lente

• come il termine derivativo aiuta a smorzare il sistema

• perché senza un processo fisico reale il tuning perfetto è difficile

Ed è proprio qui che sta il valore didattico dell’esercizio.

Perché questo video è importante

Questo non è un semplice “come inserire un blocco”, ma un laboratorio guidato che ti permette di:

• capire come ragiona un PID Compact

• collegare teoria e pratica

• prepararti a gestire processi reali come serbatoi, cisterne, livelli e portate

• evitare errori comuni quando lavori su PLC reali in campo

Nel video cito anche un secondo esercizio basato su una cisterna simulata (Factory-like), ideale per approfondire ulteriormente l’ottimizzazione del controllore.

Come sempre, l’obiettivo non è solo insegnare un software, ma fornire strumenti per ragionare da tecnici e ingegneri dell’automazione.

Alla prossima esercitazione 🚀

Software necessari: