Watlow EZ-ZONE ST - Handbuch (Seite 52)

Watlow EZ-ZONE™ ST • 50 • Kapitel 4 Hauptmenü Watlow EZ-ZONE™ ST • 50 • Kapitel 9 Leistungsmerkmale
Proportionalregelung
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-Rege-
lung 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 nied-
riger 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 einfa-
chen 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 Ausgangslei-
stung als: (Sollwert minus Prozesswert) dividiert 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 Soll-
wert liegt und der Kühlparameter, wenn die Prozesstempe-
ratur über dem Sollwert liegt.
Stellen Sie das Proportionalband ein mit Heiz-Proportio-
nalband [`h;Pb] oder Kühl-Proportionalband [`C;Pb]
(Betriebsmenü, PID-Menü).
Zeit
Tem
p
er
at
u
r
Proportionalregel
Sollwert
Proportionalband Regelabweichung
Überschwingen
Proportional- plus Integralregelung (PI)
Die für die Proportionalregelung typische Regelabwei-
chung 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 Ein-
stellung 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 Integral-
anteil wird beendet, sobald der Prozesswert das Proportio-
nalband verlässt.
Stellen Sie das Integral ein mit Zeitintegral [``ti] (Be-
triebsmenü, PID-Menü).
Proportional- plus Integral- plus Differentialrege-
lung (PID)
Der Differentialanteil der PID-Regelung wird dazu ver-
wendet, 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 Prozess-
wert innerhalb einer Zone liegt, die dem doppelten Propor-
tionalband entspricht.
Stellen Sie das Differential ein mit Zeitdifferential
[``td] (Betriebsmenü, PID-Menü).
Zeit
Temperatur
PID-Regler
Sollwert
Reduziertes Überschwingen
Proportionalband
Proportionalband x 2
Heizung wird gedrosselt
Totband
In einer PID-Anwendung tragen die Totbänder oberhalb und
unterhalb des Sollwerts dazu bei, Energie und Verschleiß zu
Sollwert
Zeit
Tem
p
er
at
ur
Die Heizung schaltet ab, wenn die Prozesstemperatur
den Sollwert übersteigt.
Die Heizung wird bei Prozess-
beginn angeschaltet.
Hysterese
Prozesstemperatur
Hysterese
Zeit
Temperatur
On/Off System Cycles
Die Kühlung wird bei
Prozessbeginn
angeschaltet.
Prozesstemperatur
Die Kühlung wird angeschaltet,
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 Prozess-
temperatur unter den Sollwert sinkt.