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Programmierungs- und Betriebskonzepte und Vorgehensweisen
Kaskadenregelung
Ein Beispiel für eine Anwendung mit Kaskadenregelung ist in Abbildung 3-25 abgebildet. Eine
Kaskadenregelung wird besonders dann eingesetzt, wenn zwei Prozeßwerte gleichzeitig geregelt werden
müssen, und einer von beiden direkt das Verhalten des anderen beeinflußt. Bei dieser
Regelungsstrategie wird jeder Prozeßwert durch seinen eigenen ihm zugewiesenen Regelkreis
unterstützt. Der Begriff "Kaskade" wird verwendet, weil er erkennen läßt, wie diese Regelungsmethode
beide Regelkreise buchstäblich miteinander verknüpft. Der Vorgang dieser Verknüpfung der
Regelkreise ermöglicht die Regulierung beider Prozeßwerte bei Verwendung nur eines einzelnen
prozentualen Regelungssignals am Ausgang.
GERÄT
PV
200
SW
500
AUS 83.5%
4 bis 20 mA
(STROM)
Abbildung 3-25 Temperaturregelung einer ölbeheizten chemischen Reaktionskammer
Die Temperatur der in Abbildung 3-25 dargestellten chemischen Reaktionskammer hängt von der
Temperatur des sie umgebenden Öls ab. Die Erhitzung des Öls erfolgt über ein elektrisches
Heizelement, das durch einen mit 4 bis 20 mA geregelten SCR betrieben und durch eine externe
Stromquelle versorgt wird. In dieser Anwendung regelt das Gerät die Temperatur der chemischen
Reaktionskammer über die vom umgebenden Öl abgegebene Hitze. Das Gerät muß einen einzelnen
4 bis 20 mA Regelungsausgang bereitstellen, um die vom SCR geschaltete Spannung zu regeln, also die
Hitze, die an das gesamte System abgegeben wird. Die Temperatur wird mit Thermoelementen
überwacht.
Sie finden das Funktionsblockdiagramm der erforderlichen Gerätekonfiguration in Abbildung 3-26.
Dieses Diagramm illustriert die klassische Kaskadenanordnung von zwei Regelkreisen, die die
Regelungsstrategie der Kaskade definieren. Der erste Regelkreis (RK1) wird zum Führungsregelkreis
der Kaskade erklärt und erhält die Kennzeichnung "KASK_P". "KASK_S" ist die Kennzeichnung von
RK2 als Folgeregelkreis der Kaskade. Achten Sie darauf, wie beide Regelkreise miteinander verknüpft
sind. Außer der Einstellung des zurückgerechneten Rückführpfades zwischen beiden (RK2 BC) wird der
RK1-Ausgang mit einem RK2-Eingang verbunden, der zu diesem Zweck einzurichten ist. Dieser
Eingang ist mit ist mit SW2 gekennzeichnet und der externe Sollwert-Eingang von RK2.
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THERMOELEMENTE
SCR
+ ~ -
WS STROMQUELLE
VPR & VRX – Benutzerhandbuch
REAKTIONS-
KESSEL
ÖL
ÖLMANTEL
ELEK-
TRISCHES
HEIZ-
ELEMENT
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