430 12 Misura e controllo nei processi chimici rapido logorio dei dispositivi meccanici della catena di controllo. Per questo i controllori ON-OFF prevedono un intervallo di non intervento attorno il set point, detto zona (o banda) morta (o differenziale o neutra), che la controllata deve superare perché il controllore commuti la posizione. L effetto si può vedere in Fig. 12.8 dove, rispetto alla Fig. 12.7, si è introdotta la zona morta, ipotizzando che la variabile controllata mantenga lo stesso andamento. Zona morta x w2 w w1 Fig. 12.8 Isteresi Andamento della variabile misurata e manipolata nel controllo ON-OFF, in presenza della zona morta. Tempo y ON OFF Tempo Riferendoci sempre al nostro scaldabagno, possiamo vedere che la temperatura (x) è inizialmente sopra la zona morta e di conseguenza la corrente (y) che attraversa la resistenza scaldante è zero. Man mano la temperatura scende fino ad oltrepassare la zona morta: a quel punto la controllante passa su ON. Poi la temperatura risale, ma non attraversa subito la zona morta, infatti ridiscende, per poi risalire. Infine, quando ritorna al di sopra della zona morta, la manipolata commuta su OFF. Come si può notare la frequenza delle commutazioni diminuisce drasticamente. Possiamo, inoltre, osservare come il controllore non dia la stessa risposta per lo stesso valore della controllata: se osserviamo lo schema di Fig. 12.8, quando la controllata è al valore w (set point) possiamo notare che la risposta è ON in alcuni punti, mentre in altri è OFF, in base ai valori che la controllata ha in precedenza. Questo fenomeno, in cui la risposta di un sistema dipende dal percorso fatto, è detto isteresi, e si può descrivere con l andamento della risposta del controllore in funzione del valore della controllata (v. Fig. 12.9). y ON Fig. 12.9 Andamento della manipolata (y) in funzione della controllata (x) in un controllore ON-OFF con isteresi. OFF w1 w w2 Seguendo il verso delle frecce, che indica l andamento dei valori della controllata, si vede come la risposta sia OFF fintantoché la controllata passa da w2 a w1 e sia ON quando la controllata varia in verso opposto da w1 a w2. I controllori ON-OFF sono semplici e robusti, i più semplici sono meccanici o 12a CAPITOLO_421-496.indd 430 30/07/12 16.04
