Einstellverfahren Nach Ziegler-Nichols - Danfoss VLT AutomationDrive FC 300 Projektierungshandbuch

FC 300 Projektierungshandbuch
Optimieren des Prozessreglers
Sind die Grundeinstellungen vorgenommen worden, ist nur noch eine Optimierung der Proporti-
onalverstärkung, der Integrationszeit und der Differentiationszeit (Par. 7-33, 7-34, 7-35) notwen-
dig. Dies kann bei den meisten Prozessen durch Beachtung der nachstehenden Anweisungen
geschehen.
1.
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3.
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3.3.5. Einstellverfahren nach Ziegler-Nichols

Zum genauen Einstellen des PID-Reglers stehen mehrere Methoden zur Verfügung. Eine Mög-
lichkeit ist die Verwendung des 1950 entwickelten Ziegler-Nichols-Verfahrens, das sich bis heute
bewährt hat und sich durch seine schnelle und einfache Durchführung auszeichnet.
Die Kriterien zum Einstellen der Parameter ba-
sieren auf der Auswertung des Systems an der
Stabilitätsgrenze anstelle der Ermittlung einer
Sprungantwort. Die P-Verstärkung wird er-
höht, bis sich eine kontinuierliche Schwingung
(gemessen am Istwert) einstellt, d. h., bis das
System annähernd stabil ist. Die entsprechen-
de 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.
u
Anschließend die Verstärkung rückgängig machen (siehe Tabelle 1).
K
ist die Verstärkung, bei der die Schwingung erreicht wird.
u
Motor starten.
PID-Prozess P-Verstärkung
Par. 7-33 (
das Istwertsignal gleichmäßig zu schwingen beginnt. Danach den Wert verringern, bis
das Istwertsignal stabilisiert ist. Jetzt die Proportionalverstärkung um weitere 40 - 60 %
senken.
PID-Prozess I-Zeit
Par. 7-34 (
zieren, 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
typische Wert ist das Vierfache der eingestellten Integrationszeit. Der Differentiator sollte
nur benutzt werden, wenn Proportionalverstärkung und Integrationszeit optimal einge-
stellt sind. Stellen Sie sicher, dass Schwingungen des Istwertsignals durch den Tiefpass-
filter des Istwertsignals ausreichend gedämpft werden.
ACHTUNG!
Bei Bedarf mehrfach Start/Stopp Betätigen, um ein Schwingen des Istwertsignals zu
erzielen.
ACHTUNG!
Das beschriebene Verfahren darf nicht bei Anwendungen verwendet werden, die
durch die Schwingung des Reglers Schaden nehmen können.
(K , als kritische Verstärkung
u
MG.33.B9.03 - VLT ® ist ein eingetragenes Warenzeichen von Danfoss
) auf 0,3 einstellen und anschließend erhöhen, bis
) auf 20 Sek. einstellen und den Wert anschließend redu-
(P )
u
Abbildung 3.2:
biles System
3. Einführung zum FC 300
Abbildung 1: Annähernd sta-
3
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