Proportional- plus integralregelung (pi-regelung), Todband – Watlow EZ-ZONE RMC Benutzerhandbuch

Seite 146

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Watlow EZ-ZONE

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RMC-Modul

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Kapitel 7 Eigenschaften

der P-Regelung ist es möglich, den Sollwertverlauf

genauer zu regeln, wenn sich der Temperatur- oder

Prozesswert innerhalb eines Proportionalbandes be-

findet. Wenn sich der Wert in diesem Band befindet,

reguliert der Regler den Ausgang danach, wie nahe

sich der Prozesswert am Sollwert befindet.

Je näher der Prozesswert am Sollwert liegt, desto

niedriger ist die Ausgangsleistung. Ein Autofahrer

folgt einem ähnlichen Prinzip, wenn er kurz vor der

Ampel den Fuß vom Gaspedal nimmt. Dies verhin-

dert, dass die Temperatur oder der Prozesswert soweit

ausschwingen, wie es bei einer einfachen Ein/Aus-Re-

gelung der Fall wäre. Hat sich das System jedoch erst

einmal stabilisiert, pendelt sich der Temperatur- oder

Prozesswert etwas unterhalb des Sollwerts ein.

Bei der Proportionalregelung ergibt sich die Aus-

gangsleistung als: (Sollwert minus Prozesswert) divi-

diert durch den Proportionalbandwert.

In einer Anwendung, bei der ein Ausgang dem Hei-

zen und ein Ausgang dem Kühlen zugeordnet ist, be-

sitzt jeder seinen eigenen Proportionalparameter. Der

Heizparameter tritt in Kraft, wenn die Prozesstempe-

ratur unter dem Sollwert liegt und der Kühlparameter,

wenn die Prozesstemperatur über dem Sollwert liegt.

Stellen Sie das Proportionalband mit Proportional-

band für Heizung [`h;Pb] oder Proportionalband für

Kühlung [`C;Pb] (Betriebsseite, Regelkreis-Menü) ein.

Zeit

Temperatur

Proportionalregelung

Sollwert

Proportionalband

Regelabweichung

Überschwingen

Proportional- plus Integralregelung (PI-Regelung)

Die für die Proportionalregelung typische Regelab-

weichung kann dadurch ausgeglichen werden, dass

man dem Regelsystem eine Integralregelung (Reset)

hinzufügt. Nach der Systemstabilisierung nähert der

Integralanteil der PI-Regelung den Temperatur- oder

Prozesswert an den Sollwert an, wobei die Geschwin-

digkeit der Annäherung von der Einstellung des In-

tegrals abhängt. Es besteht jedoch auch bei diesem

Regelungsverfahren die Gefahr des Überschwingens,

und zwar besonders bei einer Sollwertänderung

oder bei Inbetriebnahme des Systems. Ein zu hoher

Integralanteil kann zur Instabilität eines Systems

beitragen. Stellen Sie das Integral mit Zeitintegral
[``ti]

(Betriebsseite, Regelkreis-Menü) ein.

Proportional- plus Integral- plus Differentialrege-
lung (PID-Regelung)

Der Differentialanteil der PID-Regelung wird dazu

verwendet, das Überschwingen in einem PI-geregel-

ten System zu minimieren. Der Differentialanteil

gleicht den Ausgang, auf der Basis der Verände-

rungsrate im Temperatur- oder Prozesswert, an. Ein

zu hoher Differentialanteil macht das System träge.

Stellen Sie das Differential mit Zeitdifferential

[``td]

(Betriebsseite, Regelkreis-Menü) ein.

Zeit

Temperatur

PID-Regelung

Sollwert

Reduziertes Überschwingen

Proportionalband

Proportionalband x 2

Heizung wird gedrosselt

Todband

In einer PID-Anwendung tragen die Totbänder ober-

halb und unterhalb des Sollwerts dazu bei, Energie

und Verschleiß zu minimieren, indem sie die Prozes-

stemperatur innerhalb akzeptabler Grenzen halten.

Verwenden Sie den Totbereich zur Einstellung eines

Versatzes für das Proportionalband. Bei einem nega-

tiven Wert sind sowohl die Heiz- als auch Kühlaus-

gänge aktiv, wenn der Prozesswert in der Nähe des

Sollwertes liegt. Ein positiver Wert verhindert das

gleichzeitige Einschalten der Heiz- und Kühlausgän-

ge.

Die Proportionalregelung wird gestoppt, wenn

sich der Prozesswert innerhalb des Totbereichs befin-

det. Der Integralanteil bringt die Prozesstemperatur

jedoch noch näher an den Sollwert heran.

Zeit

Temperatur

Positiver Totbereich

Sollwert

Heizausgang aktiv

Kühlausgang aktiv

Wenn der Totbereichwert Null ist, wird der

Heizausgang aktiv, sobald die Temperatur unter den

Sollwert sinkt, und der Kühlausgang wird aktiv, so-

bald die Temperatur den Sollwert übersteigt.

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