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Erläuterung der Regelungsvorgänge
8.1 PID-Regelung
Proportionalbereich P
Bei der Proportionalregelung ändert sich die Stellgröße des Reglers proportional zur Differenz zwischen Soll- und
Ist-Temperatur. Je kleiner der Proportionalbereich, desto geringer ist die bleibende Regelabweichung. Ist der
Proportionalbereich jedoch zu klein, wird der Regelkreis bei Störungen instabil und neigt zu Schwingungen.
Verringern Sie daher den Proportionalbereich schrittweise, wenn sich die Ist-Temperatur in der Nähe des Sollwerts
einpendelt und konstant bleibt, und beobachten Sie das Regelergebnis.
Integralzeit I (Nachstellzeit)
Mit der Integralregelung lässt sich die bleibende Regelabweichung beseitigen. Je kürzer die Integralzeit, desto
schneller wird der Sollwert erreicht. Allerdings erhöht sich damit auch die Schwingungsfrequenz und die Regelung
wird instabil.
Differenzialzeit D (Vorhaltezeit)
Die Differenzialregelung wirkt der Änderung der Ist-Temperatur entsprechend der Änderungsgeschwindigkeit
entgegen. Die Amplituden von Über- und Unterschwingungen können hiermit reduziert werden. Je kürzer die
Differenzialzeit, desto kleiner der Stellwert, je länger die Differenzialzeit, desto größer der Stellwert und desto
größer auch die Gefahr, dass der Regelkreis instabil wird und schwingt.
8.2 PID-Selbstoptimierung
Zur automatischen Einstellung der optimalen P-, I-, D- und ARW-Werte bringt der Regler das System zum
Schwingen und wertet dazu die Reaktion der Regelstrecke aus. Je nachdem, wie Soll- und Istwert liegen, wird
automatisch eine der drei Vorgehensweisen initiiert. Als Richtwert für die Selbstoptimierung wurden 20 °C
eingestellt:
1. Sollwert liegt mehr als 20 °C über dem Istwert
Der Regler bringt das System 20°C unterhalb des Sollwertes zum Schwingen.
Temperatur
Sollwert
Temperatur 20 °C (°F) unter Sollwert
(4)
AT
(1)
(1) Ermittlung der PID-Konstante
(2) PID-Konstante ermittelt
(3) PID-Regelung
(4) Richtwert für Selbstoptimierung
AT: Beginn Selbstoptimierung
Zeit
(2)
(3)
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