Arbeitsweise - Siemens SIPART PS2 Betriebsanleitung

Beschreibung

3.4 Arbeitsweise

● Display
● Tasten
● Anschlussleisten zum Anschluss der Optionsmodule auf der Grundelektronik
3.4 Arbeitsweise
Regelkreis
Der elektropneumatische Stellungsregler bildet mit dem pneumatischen Antrieb einen
Regelkreis:
● Der Istwert x repräsentiert die Stellung der Antriebsspindel bei Schubantrieben bzw. die
Stellung der Antriebswelle bei Schwenkantrieben.
● Der übergeordnete Regelkreis liefert die Sollwert w.
Die Hub- bzw. Drehbewegung des Antriebs wird über entsprechende Anbauteile, über die
Stellungsreglerachse und über ein spielfreies, umschaltbares Zahnradgetriebe auf ein
Potenziometer gegeben und auf den Analogeingang des Mikrocontrollers übertragen.
Die aktuelle Position kann auch über einen externen Sensor dem Stellungsregler
vorgegeben werden. Dabei erfolgt die Hub- bzw. Drehwinkelerfassung durch einen
berührungslosen Stellungssensor (NCS = Non Contacting Position Sensor) direkt am
Antrieb.
Der Mikrocontroller:
● Korrigiert gegebenenfalls den Winkelfehler des Hubabgriffs.
● Vergleicht die Potenziometerspannung als Istwert x mit dem Sollwert w.
● Berechnet die Stellgrößeninkremente ±∆y.
Je nach Größe und Richtung der Regelabweichung (x-w) wird das piezovorgesteuerte Zu-
bzw. Abluftventil geöffnet. Das Volumen des Antriebs integriert die Stellinkremente zum
Stelldruck y auf, der in etwa proportional die Antriebsstange bzw. die Antriebswelle bewegt.
Durch diese Stellinkremente wird der Stelldruck so lange verändert, bis die
Regelabweichung zu null wird.
Die pneumatischen Antriebe gibt es in einfach und doppelt wirkender Ausführung. Bei
einfach wirkenden Antrieben wird nur eine Druckkammer belüftet und entlüftet. Der
entstehende Druck arbeitet gegen eine Feder. Bei doppelt wirkenden Antrieben arbeiten
zwei Druckkammern gegeneinander. Dabei wird bei gleichzeitiger Belüftung eines Volumens
das Gegenvolumen entlüftet.
Regelalgorithmus
Der Regelalgorithmus ist ein adaptiver prädiktiver Fünfpunkt-Regler.
Dabei werden die Ventile bei großen Regelabweichungen mit Dauerkontakt angesteuert.
Dies erfolgt in der so genannten Schnellgangzone.
Bei mittleren Regelabweichungen erfolgt die Ventilansteuerung durch pulslängenmodulierte
Impulse. Dies erfolgt in der so genannten Langsamgangzone.
28
SIPART PS2 mit und ohne HART
Betriebsanleitung, 02/2016, A5E00074630-AB