Einstellverfahren Nach Ziegler-Nichols - Danfoss FC 300 Projektierungshandbuch

FC 300 Projektierungshandbuch
Optimieren der Prozessregelung
Sind die Grundeinstellungen vorgenommen worden, ist nur noch eine Optimierung der
Proportionalverstärkung, der Integrationszeit und der Differentiationszeit (Par. 7-33, 7-34, 7-35) notwendig.
Dies kann bei den meisten Prozessen durch Ausführen der nachstehenden Anweisungen geschehen.
1. Motor starten.
Par. 7-33 (PID-Prozess P-Verstärkung) auf 0,3 einstellen und anschließend erhöhen, bis das
2.
Istwertsignal gleichmäßig zu schwingen beginnt. Danach den Wert verringern, bis das Istwertsignal
stabilisiert ist. Jetzt die Proportionalverstärkung um weitere 40 - 60 % senken.
3. Par. 7-34 (PID-Prozess I-Zeit) auf 20 Sek. einstellen und den Wert anschließend reduzieren,
bis das Istwertsignal gleichmäßig zu schwingen beginnt. Die Integrationszeit erhöhen, bis sich
das Istwertsignal stabilisiert und anschließend um 15 - 50% erhöhen.
Der Par. 7-35 wird nur bei sehr schnellen Systemen verwendet (Differentiationszeit). Der
4.
typische Wert ist das Vierfache der eingestellten Integrationszeit. Der Differentiator sollte
nur benutzt werden, wenn Proportionalverstärkung und Integrationszeit optimal eingestellt
sind. Stellen Sie sicher, dass Schwingungen des Istwertsignals durch den Tiefpassfilter
des Istwertsignals ausreichend gedämpft werden.
ACHTUNG!:
Bei Bedarf mehrfach Start/Stopp Betätigen, um ein Schwingen des Istwertsignals zu erzielen.

Einstellverfahren nach Ziegler-Nichols

Zum genauen Einstellen des PID-Reglers stehen mehrere Methoden zur Verfügung. Eine Möglichkeit
ist die Verwendung des 1950 entwickelten Ziegler-Nichols-Verfahrens, das sich bis heute bewährt
hat und sich durch seine schnelle und einfache Durchführung auszeichnet.
ACHTUNG!:
Das beschriebene Verfahren darf nicht bei Anwendungen verwendet werden, die durch
die Schwingung des Reglers Schaden nehmen können.
Die Kriterien zum Einstellen der Parameter
basieren auf der Auswertung des Systems an der
Stabilitätsgrenze anstelle der Ermittlung einer
Sprungantwort. Die P-Verstärkung wird erhöht, bis
sich eine kontinuierliche Schwingung (gemessen am
Istwert) einstellt, d.h., bis das System annähernd
stabil ist. Die entsprechende Verstärkung
(als kritische Verstärkung bezeichnet) und die
Schwingperiode (auch als kritische Periodendauer
bezeichnet) werden wie in Abbildung 1 festgelegt.
P sollte an einer Stelle gemessen werden, an der die Schwingungsamplitude ziemlich klein ist.
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Anschließend die Verstärkung rückgängig machen (siehe Tabelle 1).
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Einführung zum FC 300
MG.33.B4.03 - VLT ist ein eingetragenes Warenzeichen vom Danfoss
Abbildung 1: Annähernd stabiles System