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Temperaturregelung
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Temperaturregelung
PID-Regelung
5.1
Ein PID-Regler setzt sich aus einem proportionalen (P), einem integralen (I) und einem differen-
tialen (D) Anteil zusammen. Ein stabiles Verhalten wird durch die Abstimmung aller drei Regel-
parameter (Proportionalanteil, Nachstellzeit und Vorhaltezeit) erreicht.
Wenn die Parameter so eingestellt werden, dass der Regler bei Sollwertänderungen ein gutes
Verhalten zeigt, verschlechtert sich das Verhalten beim Auftreten einer Störgröße. Werden je-
doch die Parameter für den PID-Regler so gewählt, dass eine Störung sofort ausgeregelt wird,
ist die Reaktion auf eine Sollwertänderung nicht mehr zufriedenstellend.
Der in den Temperaturregelmodulen integrierte PID-Algorithmus erlaubt die einfache Abstim-
mung der Regelungsparameter. Die Regleranteile werden so abgestimmt, dass eine optimale
Reaktion auf Störgrößen erfolgt. Das Verhalten bei einer Sollwertänderung kann in drei Stufen
eingestellt werden: schnell, langsam und sehr langsam.
Verhalten bei Sollwertänderungen:
Sollwert
Zweipunkt-Regler
5.2
Wenn für die Proportionalverstärkung der Wert „0" vorgegeben wird, arbeiten die Temperatur-
regelmodule als Zweipunkt-Regler.
Ein Zweipunkt-Regler wirkt durch Ein- und Ausschalten der Stellgröße auf die Regelgröße ein.
Ist der gemessene Istwert kleiner als der Sollwert, wird der Ausgang eingeschaltet. Überschrei-
tet der Istwert den Sollwert, wird der Ausgang ausgeschaltet.
Um bei kleinen Differenzen zwischen Soll- und Istwert ein schnelles Ein- und Ausschalten des
Ausganges zu verhindern, kann eine Totzone eingestellt werden. Die Totzone hat direkten Ein-
fluss auf die Empfindlichkeit des Reglers. Dieser reagiert nur, wenn sich der Istwert außerhalb
der Totzone befindet.
Bei einer zu großen Totzone entstehen auch große Schwankungen des Istwerts. Wird die Tot-
zone zu klein eingestellt, wird der Regler zu empfindlich und kleine Schwankungen des Istwerts
um den Sollwert veranlassen ein schnelles Schalten des Ausgangs („Relaisflattern").
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Langsam
Schnell
Sehr langsam
Istwert
Sollwert
Stellgröße
EIN
(Ausgang)
Verhalten bei Störungen:
Sollwert
Istwert
t
EIN
Totzone
(Empfindlichkeit der Regelung)
Die Totzone wird bei Vorgabe
eines Wertes gleichmäßig über
und unter dem Sollwert
angeordnet.
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