Watlow Series 93 - Handbuch (Seite 28)

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4. Die Selbstoptimierung ist beendet, wenn der Hinweis [`Aut] nicht mehr im
unteren Display angezeigt wird. Die ermittelten PID-Parameter werden im Gerät
abgespeichert.
Der Vorgang der Selbstoptimierung kann unterbrochen werden, indem entweder der
Parameter [`Aut] auf 0 zurückgesetzt, die Unendlic-Taste zweimal betätigt oder
das Gerät aus- und wieder eingeschaltet wird. In allen Fällen wirden die PID-
Parameter auf ihren Wert vor der Selbstoptimierung zurückgesetzt.
Manuelle Optimierung
In Einzelfällen besteht die Möglichkeit, daß eine manuelle Ermittlung der optimalen
PID-Parameter erforderlich ist. Die manuelle Optimierung erfordert Zeit und
Erfahrung mit Regelungssystemen und sollte daher nur von qualifiziertem Personal
durchgeführt werden. Nachfolgend eine Vorgehensweise zur Orientierung:
Grundlegender Hinweis: Bei der manuellen Ermittlung der optimalen PID-Parameter
sollte in jedem Fall immer nur ein einziger Parameter verändert werden und
anschließend die Wirkung dieser Änderung auf das Gesamtsystem beobachtet
werden, da andernfalls eine Beurteilung der vorgenommenen Änderung nahezu
unmöglich ist.
1. Geben Sie die Standardvorgaben für die PID-Parameter ein: Proportionalband =
3.0, Integralanteil = 0.00, Differentialanteil = 0.00.
2. Geben Sie den Sollwert ein, den ihr Regelungssystem erreichen soll. Dieser sollte
sich deutlich von dem momentanen Istwert unterscheiden (mindestens 10°C).
3. Beobachten Sie die Annäherung des Istwertes an den Sollwert. Wenn die
Annäherung sehr langsam erfolgt, sollten Sie das Proportionalband verkleinern.
Wenn Ihr System deutlich zu Überschwingungen neigt, sollten Sie das
Proportionalband vergrößern. Hinweis: Ein reiner P-Regler wie in diesem Punkt
vorliegend wird immer eine bleibende Regelabweichung besitzen, d. h. der
Sollwert wird niemals ganz erreicht werden.
4. Die bleibende Regelabweichung des P-Regler kann beseitigt werden, indem ein
Integralanteil hinzugenommen wird. Ein großer Integralanteil hat eine geringe
Wirkung auf das Regelungssystem, ein kleiner Integralanteil hat eine große
Auswirkung (bei Verwendung des europäischen Standards [``SI]). Eine sehr
langsame Reduzierung der Regelabweichung deutet auf einen zu großen
Integralanteil hin, Überschwingungen des Istwertes über den Sollwert deuten auf
einen zu kleinen und somit zu „agilen“ Integralanteil hin. Im Extremfall können
Regelungssysteme mit Überschwingungen zu Instabilitäten und somit zu nicht
mehr abklingenden Schwinkungen des Istwertes um den Sollwert führen.
5. Überschwingungen des PI-Reglers können beseitigt werden, indem ein
Differentialanteil hinzugenommen wird (PID-Regelung). Dieser wirkt dämpfend
auf des Gesamtsystem. Eine zu große Dämpfung resultiert in einem sehr träge
verlaufenden Istwert und deutet auf einen zu großen Differentialanteil hin.
6. Die Zykluszeit kann Einfluß auf die Qualität des Regelprozesses haben. So führt
z. B. eine zu große Zykluszeit zu Schwingungen des Istwertes. Andererseits führt
eine zu geringe Zykluszeit zu vorzeitigen Verschleiß von elektromagnetischen
Relais, sofern als Stellglied verwendet. Die Zykluszeit kann nicht bei Geäten mit
Regelanalogausgang eingestellt werden.
Hinweis: Die PID-Regelung kann die besten Ergebnisse verglichen mit allen
anderen Regelungsarten liefern. Sie ist aber auch am schwierigsten einzustellen.
Bei der manuellen Ermittlung der optimalen Parameter kann es daher sinnvoll
sein, sich auf die Optimierung mittels P-, PI oder PD-Regler zu konzentrieren.