Pid Function Block - Samson 3730-5 Bedienungsanleitung

17.2.7 PID Function Block

Ein PID Function Block beinhaltet die Eingangskanal-Verarbeitung, die proportional-integral-
differentiale Regelung (PID) und die analoge Ausgangskanal-Verarbeitung.
Die Konfiguration des PID Block (PID-Regler) ist abhängig von der jeweiligen Automatisie-
rungsaufgabe.
Realisierbar sind einfache Regelkreise, Regelungen mit Störgrößenaufschaltung, Kaskadenre-
gelung und Kaskadenregelung mit Begrenzung in Verbindung mit einem weiteren Regler-
block.
Für die Messwertverarbeitung innerhalb des PID Function Blocks (PID-Regler) stehen u. a. die
folgenden Möglichkeiten zur Verfügung: Signalskalierung, Signalbegrenzung, Betriebsart-
steuerung, Störgrößenaufschaltung, Begrenzungsregelung, Alarmerkennung und Weiterlei-
tung des Signalstatus.
Der PID Block (PID-Regler) kann für verschiedene Automatisierungsstrategien eingesetzt wer-
den. Der Baustein besitzt einen flexiblen Regelalgorithmus, der je nach Applikation unter-
schiedlich konfiguriert werden kann.
Der PID-Block erhält seinen Sollwert je nach Betriebsart (MODE_BLK) aus den Eingangsgrößen
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 Arbeitssollwert 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 Regelabweichung multipliziert dem Verstärkungs-
faktor entspricht. Arbeitet ein Regler nur mit dem Proportionalanteil, so weist die Rege-
lung eine bleibende Regelabweichung auf.
4
Integralanteil:
Die bei der Berechnung der Stellgröße mittels des Proportionalanteils entstandene Regel-
abweichung wird über den Integralanteil des Reglers solange integriert, bis sie vernach-
lässigbar ist. Die Integralfunktion korrigiert die Stellgröße in Abhängigkeit von der Größe
und Dauer der Regelabweichung. Wird der Wert für die Integrationszeit RESET auf Null
gesetzt, so arbeitet der Regler als P- bzw. PD-Regler. Der Einfluss des Integralanteils auf
die Regelung vergrößert sich, wenn der Wert der Integrationszeit RESET verkleinert wird.
Anhang
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EB 8384-5