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C1 Regler und Messumformer
April 2014
Diese Änderung des Ausgangsdrucks des Reglers wird dann auf den Proportionalfaltenbalg zurückgeführt, wirkt der
Druckänderung in der Düse entgegen und gleicht die Druckdifferenz an der Relaismembran aus. Das Relaisventil hält den neuen
Stelldruck entsprechend dem gemessenen Druck aufrecht.
Wenn die Proportionalbereicheinstellung auf ihren Höchstwert eingestellt ist (10), hat die Auslegerfeder der Proportional-
bereichseinheit eine niedrige Federspannung, was die Übertragung einer höheren Rückführbewegung von dem Proportional-
faltenbalg erlaubt, um den Ausgangsdruck zu ändern. Wird die effektive Länge der Auslegerfeder verringert, steigt ihre
Federspannung, sodass weniger Rückführbewegung vom Proportionalfaltenbalg übertragen wird. Eine Einstellung der
Auslegerfeder auf ihre Höchstlänge resultiert in einem Proportionalbereich von 100 %. Je niedriger die Proportional-
bereicheinstellung, desto kürzer die effektive Länge der Auslegerfeder. Die Federspannung der Auslegerfeder erhöht sich mit
abnehmender Länge, sodass bei einer gegebenen Änderung des Ausgangsdrucks weniger Bewegung vom Balg auf Waagebalken
und Prallplatte übertragen wird.
PI-Regler
Die Funktion des PI-Reglers ist ähnlich der des P-Reglers, jedoch wird das Reglerausgangssignal sowohl dem Proportionalbalg als
auch dem Integralbalg zugeführt, wie in Abbildung 13 dargestellt.
Bei steigendem Reglerausgangsdruck erhöht sich der Druck im Integralbalg. Erhöhungen des Drucks im I-Balg führen den
Waagebalken und die Prallplatte näher an die Düse heran und leiten eine weitere Druckerhöhung im gesamten System ein. Der
Druckaufbau wird so lange wiederholt, bis der geregelte Druck wieder zum Sollwert zurückgekehrt ist. Die I-Drossel ist einstellbar,
sodass die Verzögerung der Rückführung beeinflusst werden kann. Das Schließen der I-Drossel verzögert die Rückführung.
Regler mit Anti-Reset Windup
Während einer anhaltenden Differenz zwischen dem Sollwert und der geregelten Variablen, wie dies beispielsweise bei
intermittierenden Regelungen der Fall ist (z. B. Temperaturregelung von Chargen oder offen stehenden Standby-Ventilen in der
Druckregelung), führt der I-Anteil den Reglerausgang entweder auf Null oder vollen Hilfsenergiedruck; diesen Zustand nennt man
Reset Windup. Wenn die geregelte Variable den Sollwert überschreitet, folgt das Reglerausgangssignal verzögert auf die Änderung
der geregelten Variablen. Anti-Reset Windup minimiert diese Verzögerung und erlaubt eine schnellere Rückkehr der geregelten
Variablen auf den Sollwert mit nur minimalem Überschwingen.
Wie in Abbildung 14 dargestellt, enthält ein PI-Regler mit Anti-Reset Windup ein Differenzdruck-Ausgleichsventil. Das Ventil
besteht aus zwei Druckkammern, die durch eine federbelastete Membran getrennt sind.
Bei dem in Abbildung 14 dargestellten Regler wird der Proportionaldruck schnell auf der Federseite der Membran des
Ausgleichsventils sowie auch im Proportionalfaltenbalg registriert, und der Integraldruck wird auf der entgegengesetzten Seite der
Membran des Ausgleichsventils registriert. Solange die Änderungen des geregelten Drucks langsam genug für die normale
PI-Wirkungsweise sind, verhindert die Feder des Ausgleichventils, dass sich die Membran des Ausgleichsventils öffnet. Ein großer
oder schneller Abfall des Regeldrucks bewirkt jedoch, dass sowohl der Stelldruck des Stellventils als auch der Druck im
Proportionalsystem und auf der Federseite des Ausgleichsventils sehr schnell abgeblasen werden. Wenn dieser Druckabfall auf der
Federseite der Membran höher ist als die Federeinstellung des Ausgleichsventils, hebt die Membran von der Überströmdüse ab und
ermöglicht, dass der Proportionaldruck von der anderen Seite der Membran schnell in den Integralbalg strömt. Die Funktion des
Anti-Reset-Windup kann auch reversiert werden, damit der Ausgleich bei steigendem Proportionaldruck erfolgt.
Zweipunktregler
Bei einem Zweipunktregler wirkt der Rückführdruck einer Änderung der Prallplattenstellung nicht entgegen. Stattdessen wird der
Rückführdruck dem Faltenbalg zugeführt, der sich auf der Seite des Waagebalkens und der Prallplatte gegenüber der Düse
befindet (der Proportionalbalg in Abbildung 13). Wenn der Ausgangsdruck des Reglers steigt, bewegt der Rückführdruck die
Prallplatte näher an die Düse heran, um den Reglerausgangsdruck weiter zu erhöhen. Dieser Prozess wird so lange schnell
wiederholt, bis das Ausgangssignal des Reglers den oberen Endwert erreicht hat. Die Reaktion des Zweipunktreglers ist so schnell,
dass der Ausgangsdruck von Null auf den Höchstwert ansteigt, sobald der Schaltpunkt erreicht ist. Die Wirkungsweise verläuft
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Betriebsanleitung
D103292X0DE
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