Temperatura oscilando no controlador: por que não estabiliza e como resolver

A temperatura oscilando no controlador, subindo e descendo em volta do setpoint, costuma ter seis causas: leitura com ruído, sensor no lugar errado, controle em liga-desliga, PID fora de sintonia, tempo de ciclo longo demais e carga que muda o tempo todo. Confira nessa ordem, antes de trocar o controlador. Abaixo, o que ajustar em cada caso na série Plus (West 6100+, 8100+ e 4100+) e no CAL 9300.

Se a temperatura não oscila, mas não chega ao setpoint, veja forno ou estufa não chega na temperatura.

Por onde começar?

A temperatura oscila mesmo, ou é a leitura que pula?

Forno, estufa e cilindro de extrusora não mudam vários graus em um segundo. Se o número pula em segundos, ou muda quando um motor ou a máquina de solda liga, o problema está na leitura. O manual da série Plus pede:

• transformador de ignição, solda a arco, relé mecânico e solenoide longe do controlador, de preferência em outro gabinete;
• fios de sensor, de saída a relé, de saída para SSR e de alimentação em grupos separados: em paralelo, pelo menos 150 mm entre eles; no cruzamento, 90 graus;
• cabo blindado e curto no sensor, com a blindagem aterrada numa ponta só, de preferência no sensor;
• termopar com o fio ou o cabo de compensação do tipo certo, sem emendas e na polaridade certa, pela tabela de cores da norma do cabo;
• PT100 a 2 fios só com cabo curto; a West recomenda o de 3 fios.

Os bornes de trás têm partes energizadas. Segundo o manual, instalação e configuração são para pessoal qualificado: desligue a alimentação do controlador e a dos circuitos das saídas antes de mexer na fiação.

O sensor está onde o produto está?

Segundo a West, o sensor deve mostrar a temperatura real do processo: no líquido, na parte mais agitada; no ar, onde ele circula mais. Sensor longe do ponto aquecido, como numa tubulação distante do tanque, mede com atraso, e o manual avisa que isso dá controle ruim: o controlador aquece e corta depois da hora. A escolha entre termopar ou PT100 muda a faixa e a fiação, não essa regra.

Está em liga-desliga?

No liga-desliga, a saída liga abaixo do setpoint e desliga acima, e, segundo a West, alguma oscilação é inevitável. Na série Plus, o liga-desliga é a Faixa Proporcional Primária (Pb_P) em 0,0%. A faixa em que a saída liga e desliga é o diferencial: diFP na saída primária, diFS na secundária e diFF nas duas. Ele vai de 0,1% a 10,0% da faixa de entrada, centrado no setpoint, e vem de fábrica em 0,5%. Numa escala de 0 a 400 °C, são 2 °C, cerca de 1 °C para cada lado do setpoint. Segundo o manual, o diferencial bem ajustado acaba com o relé batendo, ligando e desligando sem parar; grande demais, aumenta a oscilação.

No CAL 9300, o liga-desliga é o on.oF no tempo de ciclo (CYC.t), e a banda (bAnd) vira a histerese. Se o produto não aceita a onda, o caminho é o controlador PID.

Por que o controlador não estabiliza a temperatura com PID?

O PID de fábrica, ou copiado de outra máquina, não foi calculado para esta. E trocar o produto, a resistência ou o setpoint pode mudar o PID certo. Na série Plus:

1. Autossintonia. No modo de sintonia automática (Atun), ponha Stun em On: o controlador observa uma oscilação completa, recalcula o PID e refina a cada nova oscilação, com o LED AT aceso.
2. Pré-sintonia. O Ptun só roda com o processo longe do setpoint: use-o na próxima partida fria. O post sobre sobressinal (overshoot) explica a pré-sintonia.
3. Ajuste fino, segundo o manual. Se a temperatura passa do ponto ou oscila demais, aumente a banda (Pb_P) e diminua a derivativa (rATE), que pode causar instabilidade. Dê tempo ao processo entre um ajuste e outro.

Em aquecimento e resfriamento, se a oscilação começa quando entra a saída secundária, o manual manda aumentar a banda secundária (Pb_S).

No CAL 9300, com o processo já no setpoint e controlando mal, o manual indica o Tune at Setpoint. Entre na programação (▲ e ▼ juntos por 3 segundos). Na tela tunE : oFF, segure ✱ e aperte ▲ até aparecer At.SP. Saia da programação do mesmo jeito. O LED de SP1 pisca durante a sintonia, e o PID entra sozinho no fim. Se ainda assim não estabilizar, segundo a West, a causa pode ser o tempo de ciclo.

O tempo de ciclo combina com a saída?

Relé, contator e SSR só ligam e desligam: o controlador dosa a potência ligando a saída num trecho de cada ciclo. Segundo o manual do CAL, ciclo longo demais para o processo causa oscilação, e curto demais gasta à toa o contator ou o relé.

No CAL, com o CYC.t no valor de fábrica, o tempo de ciclo continua em 20 s depois do autotune. Para ver o tempo que o autotune calculou, entre na programação, vá ao CYC.t no nível 1, segure ✱ e ▼ até parar e leia o valor (por exemplo, A16); se ele respeitar o mínimo da tabela, saia da programação para aplicar.

Ciclo curto pede SSR no lugar do contator, porque cada ciclo é uma manobra dos contatos. A saída do controlador só comanda o SSR (pulso de mais de 10 Vcc na série Plus, 5 Vcc no CAL 9300); a carga passa pelo SSR, em dissipador dimensionado e com fusível ultrarrápido. Na série Plus, a saída é um cartão de encaixe: passar de relé para acionamento de SSR é trocar o cartão, com o painel desligado, e depois percorrer a configuração até o fim (aparece Goto ConF). No CAL 9300, as saídas vêm do modelo.

A carga muda o tempo todo?

Porta aberta, produto frio entrando, extrusora mudando de velocidade: a temperatura cai e o controlador recupera. É perturbação, não defeito. Segundo a West, a autossintonia nem sempre é adequada em processo com perturbação artificial frequente, como estufa que fica muito tempo de porta aberta. Nesse caso, deixe a autossintonia desligada e fique com os valores da pré-sintonia ou do ajuste fino.

Quando o problema é o controlador?

Vale trocar quando o aparelho só faz liga-desliga e o produto não aceita a onda, quando não tem sintonia automática ou quando a saída não combina com o processo.

A Comander é distribuidor oficial West e fornece os três. Na série Plus, o cartão de saída (relé ou SSR) vem montado no código pedido. Os controladores West têm garantia de 3 anos.

O que mandar para conferir o caso?

• a máquina e o que estraga quando a temperatura varia;
• quanto a temperatura sobe e desce, e em quanto tempo;
• o sensor (termopar e o tipo, ou PT100), onde ele fica e o comprimento do cabo;
• o que a saída comanda (contator, SSR ou válvula) e se há resfriamento;
• a foto da etiqueta do controlador de hoje e, na série Plus, os valores de Pb_P, Arst, rATE e CT1.

Com isso, a equipe da Comander confere o código e a aplicação antes da cotação.

Perguntas frequentes

Controlador de temperatura: como regular para parar de oscilar?

Descarte primeiro a leitura, o sensor e o liga-desliga. Com PID, use a sintonia automática (Stun na série Plus, Tune at Setpoint no CAL 9300) e, se precisar, o ajuste fino do manual. Em liga-desliga, ajuste o diferencial.

Aumentar o filtro de entrada resolve?

Só se o problema for ruído. Na série Plus, o filtro (FiLt, no modo Setup) vai de OFF a 100 s e vem em 2,0 s. O controle e os alarmes passam a usar a leitura filtrada: com oscilação real, filtro longo só atrasa os dois.

Resumo

Tem uma máquina com a temperatura oscilando ou um projeto novo? Mande quanto a temperatura sobe e desce, em quanto tempo, e a foto da etiqueta pelo WhatsApp ou pelo formulário desta página.