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Regolazione proporzionale + integrale

Si è visto che la regolazione proporzionale non mantiene la variabile sul punto prefissato (set) al variare del carico del processo. Per fare ciò, dall'esempio di Fig. 2 in "Regolazione proporzionale", è intuitivo che basta far slittare la retta A della banda proporzionale verso l'inizio scala e parallelamente a se stessa fino alla retta C.

La variabile si trova ora al 60% del fondo scala, perciò coincidente con il punto prefissato (set) pur restando la posizione della valvola al 75%, come richiesto dalla variazione di carico avvenuta. L'azione integrale, aggiunta a quella proporzionale, provvede automaticamente ad annullare gli scostamenti fra variabile e "setpoint".

L'azione integrale è meglio illustrata nel grafico di Fig. 1.


 

Il regolatore ha una banda proporzionale del 30% e all'inizio, coincidendo la temperatura con il punto prefissato, la valvola ha una apertura del 50%. Le condizioni del processo rimangono invariate per 4 minuti, dopo di che la temperatura comincia ad aumentare portandosi sopra il "setpoint". L'azione integrale comincia allora a far slittare la banda proporzionale nella direzione opposta, in modo da diminuire la apertura della valvola. Questa apertura è rappresentata dalla posizione della variabile entro la banda proporzionale. Si può osservare quindi che la valvola va progressivamente chiudendosi, per cui la temperatura è forzata a ritornare sul "setpoint".

Nella regolazione proporzionale integrale le due azioni si sommano e si esplicano contemporaneamente.

Ad esempio, se la variabile si scosta dal punto prefissato del 10% del fondo scala l'azione proporzionale provoca l'immediato spostamento della valvola, in modo proporzionale a tale scostamento. L'azione integrale provvede poi allo spostamento continuo nel tempo della banda proporzionale e quindi della valvola finché la variabile non sia tornata al punto di regolazione.

La regolazione proporzionale integrale (PI) è generalmente la più utile e la più utilizzata, essendo adatta alla maggior parte dei processi con le più varie caratteristiche ed avendo il vantaggio di eliminare lo scostamento della variabile (offset) al variare del carico, permettendo così di farla sempre coincidere a regime con il "setpoint" di regolazione.

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