Anwendung: Regelkreise Für Lage Bzw. Position - Parker DFplus Serie Betriebsanleitung

Betriebsanleitung
Anwendung: Regelkreise für Lage bzw. Position
Einführung
Beim Einsatz der Elektronik als Lageregler arbeitet
diese im geschlossenen Regelkreis, d.h. der Signal-
ausgang zur Ansteuerung des Ventilverstärkers
wird von der Elektronik automatisch so verändert,
dass sich der zu regelnde Antrieb zur gewünschten
Position bewegt. Das Herz des Regelkreises ist ein
digitaler Regler, welcher den Signalausgang der
Elektronik (Stellgrößenausgang) hoch dynamisch
neu einstellt. Der Regler hat einstellbare Parameter,
welche vom Benutzer entsprechend seiner Anwen-
dung eingestellt werden müssen.
Der Regler arbeitet mit einem erweiterten PID-
Regler, welcher um einige spezielle Eigenschaften
erweitert wurde, um ihn an unterschiedliche hy-
draulikgesteuerte Applikationen optimal anpassen
zu können.
Basisinformationen zum Regelalgorithmus
Warum müssen die Regelparameter abge-
stimmt werden?
Der Regler wird zur Regelung von Antrieben mit
unterschiedlichsten Lastbedingungen verwendet,
wobei der verwendete Hydrozylinder oder -mo-
tor jedwede Abmessung bzw. jeden Hub haben
kann. Um diese große anwendungstechnische
Bandbreite abdecken zu können, muss der Regler
entsprechend parametriert werden. Es kann keine
„Universalabstimmung" geben, welche immer ein
gutes Regelergebnis bewirkt.
Die Elektronik verwendet einen „PID"-Regler als
Basisfunktion. Der Name kommt daher, dass der
Reglerausgang die Summe von drei Regeltermen
darstellt, die proportional (P), integrierend (I) und
differenzierend (D) wirken, wobei jeder dieser
Koeffizienten einstellbar ist. In der Bediensoftware
sind dafür die Parameter H1 (P), H17 (I) und H26
(D) vorgesehen.
P - H1
Dieser Parameter erzeugt ein sofortiges Ausgangs-
signal, welches proportional zur Differenz zwischen
Soll- und Istposition ist. Sollte dieser Parameter zu
hoch eingestellt sein, so kann der Antrieb oszillie-
ren; bei einem zu niedrigen Wert erhält man eine
schlechte Positioniergenauigkeit und eine langsame
Reaktion auf Sollwertänderungen.
Mit dem Parameter H2 wird die Stellgröße begrenzt.
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Regelventil
Serie DFplus
I - H17
Dieser Parameter ändert den Ausgang mit einer
Größe, welche der Summe der Positionsfehler über
der Zeit proportional ist (Integrationszeit), wobei sich
die Signalpolarität so einstellt, dass der Fehler sich
verkleinert. Der Parameter H17 ist beim Verlassen
des über den Parameter H18 einstellbaren Fensters
wirksam. H18 sollte so groß eingestellt werden,
dass das Fenster nahe der Zielposition oder im
stationären Bereich des Antriebs liegt. Bei einer
zu hohen Einstellung von H17 können niedrigfre-
quente Oszillationen entstehen, während ein zu
niedriger Wert ein sehr langsames Erreichen der
Zielposition bewirkt.
Mit dem Parameter H19 kann die Stellgröße be-
grenzt werden.
D - H26
Der D-Parameter bewirkt ein Ausgangssignal,
welches der Änderungsgeschwindigkeit der Regel-
differenz proportional ist. Je nach Vorzeichen dieses
Parameters wirkt er dämpfend oder beschleunigend.
Bei hydraulischen Regelungen sollte der Wert sehr
niedrig eingestellt werden.
Mit dem Parameter H27 Vorhaltezeit kann der
Anstieg gedämpft werden.
Mit H28 kann die Stellgröße begrenzt werden.
Grundabstimmung für einen Lageregler
Bevor Sie andere Parameter probieren, sollten
Sie zuerst die Proportionalverstärkung einstellen,
welche über H1 erreichbar ist. In vielen Fällen brau-
chen Sie lediglich diesen Parameter abzustimmen,
und es sind keine weiteren Reglereinstellungen
vorzunehmen. Aber auch falls andere Parameter für
Ihre Applikation nötig werden, führt der Weg immer
zunächst über eine Einstellung der P-Verstärkung.
Sie wird durchgeführt, indem zuerst alle anderen
Reglerparameter H2-H21 sowie H23-H28 auf den
Wert Null gesetzt werden und anschließend der
Parameter H1 so hoch eingestellt wird, dass gerade
noch kein Oszillieren des Antriebs erfolgt.
19 Parker Hannifin Corporation
Hydraulic Controls Division