Watlow EZ-ZONE RMH - Handbuch (Seite 102)

Watlow EZ-ZONE ® RMH-Modul • 99 • Kapitel 6 Eigenschaften
Sollwert
Zeit
Temperatur
Heizung schaltet ab, wenn die Prozesstemperatur über den
Sollwert steigt.
Die Heizung wird bei Prozessbeginn angeschaltet.
Hysterese
Prozesstemperatur
Hysterese
Zeit
Temperatur
Systemzyklen Ein/Aus
Die Kühlung wird bei
Prozessbeginn angeschaltet.
Prozesstemperatur
Kühlung schaltet sich zu, wenn die
Prozesstemperatur über Sollwert plus
Hysteresewert steigt.
Sollwert
Die Heizung wird angeschaltet, wenn die Prozesstemperatur
unter Sollwert minus Hysteresewert sinkt.
Die Kühlung schaltet ab, wenn die Prozesstemperatur unter den Sollwert sinkt.
In einigen Anwendungen muss ein Temperatur- oder
Prozesswert näher am Sollwert gehalten werden, als dies die
Ein/Aus-Regelung bewirken kann. Mit Hilfe der P-Regelung
ist es möglich, den Sollwertverlauf genauer zu regeln, wenn
sich der Temperatur- oder Prozesswert innerhalb eines
Proportionalbandes befindet. 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 verhindert, dass die
Temperatur oder der Prozesswert soweit ausschwingen,
wie es bei einer einfachen Ein/Aus-Regelung 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
Ausgangsleistung als: (Sollwert minus Prozesswert) divi-
diert durch den Proportionalbandwert.
In einer Anwendung, bei der ein Ausgang dem
Heizen und ein Ausgang dem Kühlen zugeordnet ist,
besitzt jeder seinen eigenen Proportionalparameter. Der
Heizparameter tritt in Kraft, wenn die Prozesstemperatur
unter dem Sollwert liegt und der Kühlparameter, wenn die
Prozesstemperatur über dem Sollwert liegt.
Stellen Sie das Proportionalband mit Heiz-
Proportionalband [`h;Pb] oder Kühl-Proportionalband
[`C;Pb]
(Betriebsseite, Regelkreis-Menü) ein.
Zeit
Temperatur
Proportionalregelung
Sollwert
Proportional-
band Regelabweichung
Überschwingen
Proportional-plus-integral (PI)-Regelung
Die für die Proportionalregelung typische Regelabweichung
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 Geschwindigkeit der Annäherung
von der Einstellung des Integrals 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. Der Integralanteil wird beendet, sobald
der Prozesswert das Proportionalband verlässt.
Stellen Sie das Integral mit Zeitintegral [``ti]
(Betriebsseite, Regelkreis-Menü) ein.
Proportional-plus-Integral-plus-Differential(PID)-
Regelung
Der Differentialanteil der PID-Regelung wird dazu
verwendet, das Überschwingen in einem PI-geregelten
System zu minimieren. Der Differentialanteil gleicht
den Ausgang, auf der Basis der Veränderungsrate
im Temperatur- oder Prozesswert, an. Ein zu hoher
Differentialanteil macht das System träge.
Der Differentialanteil ist nur aktiv, wenn der
Prozesswert innerhalb einer Zone liegt, die dem
doppelten Proportionalband entspricht.
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
Totbereich
In einer PID-Anwendung tragen die Totbänder ober-
halb und unterhalb des Sollwerts dazu bei, Energie
und Verschleiß zu minimieren, indem sie die
Prozesstemperatur innerhalb akzeptabler Grenzen halten.
Die Proportionalregelung wird gestoppt, wenn sich
der Prozesswert innerhalb des Totbereichs befindet.
Der Integralanteil bringt die Prozesstemperatur jedoch
noch näher an den Sollwert heran.
Ein positiver Totbereichwert verhindert, dass die
beiden Systeme gegeneinander arbeiten.