background image

ELCO S.r.l. - ELK 38 - OPERATING INSTRUCTIONS - Vr. 02 - ISTR 06261 - PAG. 6

 

In order to obtain good stability of the process variable, in the event 
of fast processes, the cycle time “tcr1” has to have a low value with 
a very frequent intervention of the control output. 
In  this  case  use  of  a  solid  state  relay  (SSR)  is  recommended  for 
driving the actuator. 
The  Single  Action  PID  control  algorithm  foresees  the  setting  of  the 
following parameters : 
"Pb" – Proportional Band 
"tcr1" – Cycle time of the output 1rEG 
"Int" – Integral Time 
"rS" – Manual Reset (if “Int =0 only) 
"dEr" – Derivative Time 
“FuOC” - Fuzzy Overshoot Control 
This last parameter allows the variable overshoots at the start up of 
the process or at the changing of the Set Point to be avoided. 
Please  remember  that  a  low  value  on  this  parameter  reduces  the 
overshoot while a high value increase it. 

 

1: Value “FuOC” OK 
2: Value “FuOC” too high 
3: Value “FuOC” too low 
 
4.6 - DOUBLE ACTION PID CONTROL (1rEG - 2rEG) 
All  the  parameters  referring  to  PID  control  are  contained  in  the 
group 

]

rEG”. 

The Double Action PID control is used to control plants where there 
is an element which causes a positive increase (ex. Heating) and an 
element which causes a negative increase (ex. Cooling). 
This  type  of  control  can  be  obtained  when  2  outputs  are 
programmed respectively as 1rEG and 2rEG and the par. “Cont” = 
Pid. 
The element causing a positive increase has to be connected to the 
output  programmed  as  1rEG  while  the  element  causing  a  negative 
increase has to be connected to the output programmed as 2rEG. 
The Double Action PID control works on the outputs 1rEG and 2rEG 
depending on the active Set Point “SP” and on the instrument’s PID 
algorithm with two degrees of freedom. 
In  order  to  obtain  good  stability  of  the  process  variable,  in  case  of 
fast processes, the cycle times “tcr1” and “tcr2” have to have a low 
value with a very frequent intervention of the control outputs. 
In this case  use of solid state relays (SSR) to drive the actuators is 
recommended. 
The Double Action PID control algorithm needs the programming of 
the following parameters : 
"Pb" – Proportional Band 
"tcr1" – Cycle time of the output 1rEG 
“tcr 2” – Cycle time of the output 2rEG 
"Int" – Integral Time 
"rS" – Manual Reset (if “Int =0 only) 
"dEr" – Derivative Time 
“FuOC” - Fuzzy Overshoot Control 
"Prat"
  -  Power  Ratio  or  relation  between  power  of  the  element 
controlled  by  output  2rEG  and  power  of  the  element  controlled  by 
output 1rEG. 
If  par.  “Prat”  =  0,  the  output  2rEG  is  disabled  and  the  control 
behaves  exactly  as  a  single  action  PID  controller,  through  output 
1rEG. 
 
4.7 - AUTOTUNING AND SELFTUNING FUNCTIONS 
All  the  parameters  referring  to  the  AUTO-TUNING  and  SELF-
TUNING functions are contained in the group 

]

rEG”. 

The  AUTO-TUNING  and  SELF-TUNING  functions  permit  the 
automatic tuning of the PID controller. 

The  AUTO-TUNING  function  permits  the  calculation  of  thePID 
parameters by means of a FAST type tuning cycle and, at the end of 
this  operation,  the  parameters  are  stored  into  the  instrument’s 
memory and remain constant during control. 
The  SELF-TUNING  function  (rule  based  "TUNE-IN")  instead allows 
control monitoring and the continuous calculation of the parameters 
during control. 
Both functions automatically calculate the following parameters : 
"Pb" – Proportional Band 
"tcr1" – Cycle time of the output 1rEG 
"Int" – Integral Time 
"dEr" – Derivative Time 
“FuOC” - Fuzzy Overshoot Control 
and, for the Double Action PID control, also : 
“tcr 2” – Cycle time of the output 2rEG 
"Prat" - Ratio P 2rEG/ P 1rEG 
 
To activate the AUTO-TUNING function proceed as follows : 
1) Program and activate the desired Set Point. 
2) Program par. "Cont" =Pid. 
3)  Program  par.  "Func"  according  to  the  process  to  be  controlled 
through output 1rEG. 
4) Program an output as 2rEG if the instrument controls a plant with 
double action 
5) Program par. "Auto" as: 
-  "1”  –  if  auto-tuning  is  desired  automatically,  each  time  the 
instrument is switched on, on the condition that the process value is 
lower  (with  “Func”  =HEAt)  than  [SP-  |SP/2|]  or  higher  (with  “Func” 
=CooL) than [SP+ |SP/2|]. 
-  "2"  –  if  auto-tuning  is  desired  automatically,  the  next  time  the 
instrument is switched on, on the condition that the process value is 
lower  (with  “Func”  =HEAt)  than  [SP-  |SP/2|]  or  higher  (with  “Func” 
=CooL)  than  [SP+  |SP/2|],  and  once  the  tuning  is  finished, the par. 
“Auto” is automatically swapped to the OFF state  
-  "3"  - if manual auto-tuning is desired, by selecting  par. “tunE” in 
the  main  menu  or  by  correctly  programming  key  “U”  as  “USrb”  = 
tunE.  In  this  case  the  auto-tuning  starts  without  any  control  on  the 
process  value  condition.  It  is  recommended  to  use  this  option, 
starting the auto-tuning when the process value is as far as possible 
from  the  Set  Point  because,  in  order  to  feature  the  Auto-tuning 
FAST  with  its  best  performances  ,  it  is  preferable  to  respect  this 
condition. 
-  "4"    -  if  it’s  desired  to  activate  the  autotuning  automatically  at  the 
end of programmed Soft-Start cycle. The Autotuning will start at the 
condition  that  the  process  value  is  lower  (with  “Func”  =HEAt)  than 
[SP- |SP/2|] or higher (with “Func” =CooL) than [SP+ |SP/2|]. 
6) Exit from the parameter programming. 
7) Connect the instrument to the controlled plant. 
8)  Activate  the  Auto-tuning  by  selecting  par.  “tunE”  in  the  main 
menu (or by correctly programming key “U” ). 
At this point the Auto-tuning function is activated and is indicated by 
the flashing led AT/ST. 
The regulator carries out several operations on the connected plant  
in order to calculate the most suitable PID parameters.   
If  “Auto”  =  1  or  “Auto”  =  2,  and  if,  at  the  Auto-tuning  start,  the 
condition  for  the  lower  process  value  is  not  found  (with  “Func” 
=HEAt)  than  [SP-  |SP/2|]  or  higher  (with  “Func”  =CooL)  than  [SP+ 
|SP/2|],  the  display  will  show  “ErAt”  and  the  instrument  will  be 
swapped  to  normal  control  conditions  according  to  the  previously 
programmed parameters. 
To make the error “ErAt” disappear, swap the instrument to the OFF 
control (OFF) and then turn it to automatic control (rEG). 
The  Auto-tuning  cycle  duration  has  been  limited  to  12  hours 
maximum. 
If  Auto-tuning  is  not  completed  within  12  hours,  the  instrument  will 
show "noAt" on the display.  
In case of probe error, the instrument automatically stops the cycle 
in progress. 
The values calculated by Auto-tuning are automatically stored in the 
instrument’s  memory  at  the  end  of  the  correct  PID  parameters 
tuning.  
Note : The instrument is already programmed in our factory to carry 
out auto-tuning at every instrument switch on ("Auto" = 1). 

Summary of Contents for ELK 38

Page 1: ...ACTION PID CONTROL 4 6 DOUBLE ACTION PID CONTROL 4 7 AUTO TUNING AND SELF TUNING FUNCTIONS 4 8 REACHING OF SET POINT AT CONTROLLED SPEED AND AUTOMATIC COMMUTATION BETWEEN TWO SET POINTS 4 9 SOFT STAR...

Page 2: ...er two seconds in the same condition the changing speed increases in order to allow the desired value to be reached rapidly Once the desired value has been reached by pushing key P it is possible to e...

Page 3: ...of the controller During automatic control it is possible to visualize the control power on the display by pushing key UP The range of the power values goes from H100 100 of the output power with rev...

Page 4: ...nearization J Ir J or K Ir CA for thermoresistances Pt100 IEC Pt1 or thermistors PTC KTY81 121 Ptc or NTC 103AT 2 ntc for normalised signals in current 0 20 mA 0 20 or 4 20 mA 4 20 for normalised sign...

Page 5: ...value SP HSEt Vice versa in case of direct action or cooling Func CooL it deactivates the output when the process value reaches SP HSEt in case of symmetrical hysteresis or SP in case of asymmetrical...

Page 6: ...control monitoring and the continuous calculation of the parameters during control Both functions automatically calculate the following parameters Pb Proportional Band tcr1 Cycle time of the output 1r...

Page 7: ...on only works through PID control and allows the limitation of control power when the instrument is switched on for a programmable period of time This is useful when the actuator driven by the instrum...

Page 8: ...ument is in alarm condition the alarm is not activated It will be activated only when the process value is in non alarm conditions and then back in alarm conditions ALARM DELAY the alarm output may be...

Page 9: ...CONFIGURATION BY KEY01 The instrument is equipped with a connector that allows the transfer from and toward the instrument of the functioning parameters through the device ELCO KEY01 with 5 poles conn...

Page 10: ...arm AL1L 9999 9999 27 HAL1 Alarm AL1 hysteresis OFF 9999 1 28 AL1d Activation delay of alarm AL1 OFF 9999 sec OFF 29 AL1i Alarm AL1 activation in case of measuring error no yES no Group LbA parameters...

Page 11: ...defines the error conditions of the input allowing the instrument to give the power programmed on par OPE as output The possibilities are Or the condition occurs in case of over range or probe breakag...

Page 12: ...with Func HEAt than SP SP 2 or higher with Func CooL than SP SP 2 OFF Autotuning disabled When it s occurring an Autotuning cycle led AT blinks SELF SELF TUNING ENABLE Parameter used to enable yES or...

Page 13: ...y to repeat the auto tuning LbA Loop control interrupted Loop break alarm Check the working of probe and actuator and swap the instrument to rEG control ErEP Possible anomaly of the EEPROM memory Push...

Page 14: ...C 58 0 230 0 F 0 20 mA SEnS 0 20 1999 9999 199 9 999 9 19 99 99 99 1 999 9 999 4 20 mA SEnS 4 20 1999 9999 199 9 999 9 19 99 99 99 1 999 9 999 0 50 mV SEnS 0 50 1999 9999 199 9 999 9 19 99 99 99 1 99...

Reviews: