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Konfiguration und Bedienung über F
1.3.7 PID Funktionsblock
Ein PID Funktionsblock beinhaltet die Eingangskanal-Verarbeitung, die proportional-integral-
differentiale Regelung (PID) und die analoge Ausgangskanal-Verarbeitung.
Die Konfiguration des PID Funktionsblocks (PID-Regler) ist abhängig von der jeweiligen Auto-
matisierungsaufgabe.
Realisierbar sind einfache Regelkreise, Regelungen mit Störgrößenaufschaltung, Kaskaden-
regelung und Kaskadenregelung mit Begrenzung in Verbindung mit einem weiteren Regler-
block.
Für die Messwertverarbeitung innerhalb des PID Funktionsblocks (PID-Regler) stehen u. a. die
folgenden Möglichkeiten zur Verfügung: Signalskalierung, Signalbegrenzung, Betriebsart-
steuerung, Störgrößenaufschaltung, Begrenzungsregelung, Alarmerkennung und Weiterlei-
tung des Signalstatus.
Der PID Funktionsblock (PID-Regler) kann für verschiedene Automatisierungsstrategien einge-
setzt werden. Der Baustein besitzt einen flexiblen Regelalgorithmus, der je nach Applikation
unterschiedlich konfiguriert werden kann.
Der PID Funktionsblock erhält seinen Sollwert je nach Betriebsart (MODE_BLK) aus den Ein-
gangsgrößen CAS_IN, RCAS_IN oder SP. Daraus wird unter Berücksichtigung von
PV_SCALE, SP_HI_LIM und SP_LO_LIM, SP_RATE_UP und SP_RATE_DN ein interner Arbeits-
sollwert gebildet.
Den Istwert erhält der Block über die Eingangsvariable IN. Daraus wird unter Berücksichti-
gung von PV_SCALE und dem Filter 1. Ordnung PV_FTIME die Prozessvariable PV gebildet.
Diese Werte werden dem internen PID-Algorithmus zugeführt. Dieser Algorithmus (PID-Reg-
ler) besteht aus einem Proportional-, einem Integral- und einem Differential-Anteil. Die Stell-
größe wird aufgrund der Regeldifferenz zwischen dem Sollwert SP und der Prozessvariablen
PV (Istwert) berechnet.
Die einzelnen PID-Anteile fließen wie folgt in die Berechnung der Stellgröße ein:
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Proportionalanteil:
Auf eine Änderung des Sollwertes SP oder der Prozessvariablen PV (Istwert) reagiert der
Proportionalanteil unmittelbar und direkt. Über den Proportionalfaktor GAIN erfolgt eine
Änderung der Stellgröße, die mit der Regeldifferenz multipliziert dem Verstärkungsfaktor
entspricht. Arbeitet ein Regler nur mit dem Proportionalanteil, so weist die Regelung eine
bleibende Regeldifferenz auf.
4
Integralanteil:
Die bei der Berechnung der Stellgröße mittels des Proportionalanteils entstandene Regel-
differenz wird über den Integralanteil des Reglers solange integriert, bis sie vernachläs-
sigbar ist. Die Integralfunktion korrigiert die Stellgröße in Abhängigkeit von der Größe
und Dauer der Regeldifferenz. Wird der Wert für die Integrationszeit RESET auf Null ge-
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KH 8387-5
™ fieldbus
OUNDATION
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