Siemens SIMATIC S7-400 Bedienhandbuch Seite 60

Wie regelt die FM 455?
3.4 Regler
PID-Regelung
Beim PID-Regler sind der P-, I- und D-Anteil eingeschaltet. Ein PID-Regler verstellt die
Ausgangsgröße über den I-Anteil so lange, bis die Regeldifferenz ER = 0 geworden ist. Das
gilt jedoch nur, wenn die Ausgangsgröße dabei die Grenzen des Stellbereiches nicht
überschreitet. Werden Stellwertbegrenzungen überschritten, behält der I-Anteil den an der
Grenze erreichten Wert bei (Anti Reset Wind-up).
Der PID-Regler bildet die Eingangsgröße ER(t) proportional auf das Ausgangssignal ab und
addiert die durch Differentiation und Integration von ER(t) gebildeten Anteile dazu, die nach
der Trapezregel (Padé-Näherung) doppeltgenau berechnet werden. Das Zeitverhalten wird
durch die Differentiationszeitkonstante (Vorhaltzeit) TD und die Integrationszeitkonstante
(Nachstellzeit) TI bestimmt.
Zur Signalglättung und Unterdrückung von Störsignalen ist eine Verzögerung 1. Ordnung
(einstellbare Zeitkonstante: TM_LAG) in den Algorithmus zur Bildung des D-Anteils integriert.
Meist genügt ein kleiner Wert für TM_LAG, um den gewünschten Erfolg zu erzielen.
Bild 3-19
Einsatz und Parametrierung des PID-Reglers
Ein großes praktisches Problem ist die Parametrierung des PI-/PID-Reglers, d. h. die
"richtigen" Einstellwerte für die Reglerparameter zu finden. Die Qualität dieser
Parametrierung ist von ausschlaggebender Bedeutung für die aufgabengemäße Wirkung der
PID-Regelung und erfordert entweder große praktische Erfahrung, Spezialkenntnisse oder
einen hohen Zeitaufwand.
Die im Konfigurationswerkzeug enthaltene Funktion "PID-Regler optimieren" ermöglicht die
Ersteinstellung der Reglerparameter durch adaptive Inbetriebnahme. Hierbei wird nach einer
Streckenidentifikation das Prozessmodell ermittelt und anschließend daraus möglichst
günstige (optimale) Einstellwerte für die Reglerparameter errechnet. Dieser weitgehend
automatische Vorgang enthebt den Anwender der lästigen Aufgabe, den installierten PID-
Regler online von Hand zu "trimmen".
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Sprungantwort des PID-Reglers
Reglerbaugruppe FM 455
Bedienhandbuch, 05/2011, A5E00059358-05