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In dieser Darstellung repräsentiert die gestrichelte Linie den Regler. Das Sollwertsignal, das
in den Regler eingegeben wird, repräsentiert das gewünschte Druckniveau. Der Ausgang,
der zu dem „zu regelnden System" führt, ist die Stellgröße für den Prozess (in diesem Fall
der Grad der Öffnung eines jeden Ventils). Das Rückkopplungssignal repräsentiert die
Regelgröße (z. B. durch Einsatz eines 4 - 20 mA-Drucksensors). Die Funktion des Reglers
besteht also darin, Regelgröße und Führungsgröße zu vergleichen und eine entsprechende
Stellgröße zu erzeugen. Dies erfolgt in der folgenden Weise.
Betrachten wir Abbildung 19 und vernachlässigen wir dabei zunächst den unteren Block
mit der Bezeichnung Kd. Wir sehen, dass das Rückkopplungssignal vom Sollwertsignal
subtrahiert wird und die Regel-Abweichung ergibt. Die Regel-Abweichung repräsentiert
also die Abweichung der aktuellen Regelgröße des Systems vom gewünschten Sollwert
(Führungsgröße). Das Ergebnis wird dann durch Addition zweier Terme errechnet. Der
erste Term ist das Multiplikationsergebnis aus Regelabweichung und Konstante Kp (die
proportionale Konstante). Dabei gilt: Je größer die Abweichung, um so höher fällt das
Ergebnis aus. Der zweite Term ergibt sich aus der Multiplikation des Integrals der Regelab-
weichung mit der Konstante Ki (die integrale Konstante). Mit Hilfe des Integralfaktors soll
die Abweichung über die Zeit akkumuliert werden. Die Auswirkung selbst kleiner Fehler
verursacht schließlich eine Erhöhung des Ergebnisses über die Zeit, bis das System reagiert
und die Abweichung eliminiert wird.
Jetzt wollen wir den Effekt des Kd-Blocks im Rückkopplungspfad betrachten. In diesem
Block wird der Differenzialkoeffizient der Rückkopplung mit der Konstante Kd (die Dif-
ferenzialkonstante) multipliziert. Der Differenzialkoeffizient reagiert empfindlich auf sich
schnell ändernde Signale. Seine hauptsächliche Funktion im Regelalgorithmus be-steht in
der Unterdrückung von Schwingungen.
Das „Tuning" (Abstimmen) eines Reglers ist der Prozess der Auswahl optimaler Konstanten
Kp, Ki und Kd, um das „bestmögliche" Ansprechverhalten zu erreichen. Das „bestmögliche"
Ansprechverhalten orientiert sich daran, was für eine bestimmte Anwendung wichtig ist und
stellt oft einen Kompromiss zwischen Ansprechverhalten und Stabilität dar.
5.2
Regelmodi
Der ER3000 verfügt über vier Betriebsmodi. Die Modi unterscheiden sich durch die un-
terschiedliche Nutzung der Druckmessumformer. Die vier Modi werden in den folgenden
Kapiteln beschrieben.
5.2.1
Interne Rückkopplung
Bei der internen Rückkopplung wird der temperaturkompensierte interne Sensor des
ER3000 zur Regelung im Bereich zwischen 0 und 100 psig (0 und 6,89 bar) genutzt.
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