Qualität Der Messsignale (Mess-Rauschen, Niederfrequente Störungen); Überschwingen - Siemens SIMATIC S7-1500 Funktionshandbuch

PID Basisfunktionen einsetzen
7.3 TCONT_CP
Qualität der Messsignale (Mess-Rauschen, niederfrequente Störungen)
Das Optimierungsergebnis kann durch Messrauschen oder durch niederfrequente Störungen
beeinträchtigt worden sein. Beachten Sie hierbei Folgendes:
● Wählen Sie bei Messrauschen die Abtastfrequenz eher höher als niedriger. Dabei sollte
innerhalb einer Rauschperiode der Istwert mindestens zwei Mal abgetastet werden. Bei
Impulsbetrieb ist dabei die integrierte Mittelwertfilterung hilfreich. Sie setzt allerdings
voraus, dass der Istwert PV im schnellen Impulszyklus der Anweisung übergeben wird.
Das Rauschmaß sollte 5 % der Nutzsignaländerung nicht übersteigen.
● Hochfrequente Störungen können nicht mehr durch TCONT_CP weggefiltert werden.
Diese sollten bereits im Messwertaufnehmer gefiltert worden sein, um den sogenannten
Aliasing-Effekt zu verhindern.
In folgendem Bild ist der Aliasing-Effekt bei zu großer Abtastzeit dargestellt:
● Bei niederfrequenten Störungen ist es relativ leicht, eine genügend hohe Abtastrate
sicherzustellen. Andererseits muss dann der TCONT_CP durch ein großes Intervall der
Mittelwertfilterung sich ein gleichmäßiges Messsignal erzeugen. Eine Mittelwertfilterung
muss sich dabei über mindestens zwei Rauschperioden erstrecken. Intern im Baustein
entstehen somit schnell größere Abtastzeiten, so dass die Genauigkeit der Optimierung
beeinträchtigt wird. Eine genügend große Genauigkeit ist bei mindestens 40
Rauschperioden bis zum Wendepunkt sichergestellt.
Mögliche Maßnahme bei Wiederholung des Versuchs:
Erhöhen von TUN_DLMN.
Überschwingen
In folgenden Situationen kann Überschwingen auftreten:
Situation
Optimierungs-
ende
Optimierung in
Phase 7
Regelbetrieb
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Ursache
Anregung durch zu starke Stellwer-
•
tänderung im Vergleich zum Sollwert-
sprung (siehe oben).
PI-Regler durch PID_ON = FALSE
•
aktiviert.
Es wurden zunächst sanftere Regler-
parameter ermittelt (Streckentyp III), die
zu einem Überschwingen in Phase 7
führen können.
PI-Regler und mit PFAC_SP = 1.0 für
Streckentyp I.
Abhilfe
Sollwertsprung erhöhen oder Stell-
•
wertsprung verringern
Wenn der Prozess einen
•
PID-Regler zulässt, starten Sie die
Optimierung mit PID_ON = TRUE.
-
Wenn der Prozess einen PID-Regler
zulässt, starten Sie die Optimierung mit
PID_ON = TRUE.
Funktionshandbuch, 12/2017, A5E35300226-AC
PID-Regelung