Technische Alternative UVR1611 Anleitung Seite 77

PID-Regelung
Signalform
Zwei Signal formen stehen zur Motorregelung zur Verfügung (im Menü "Ausgänge").
Wellenpaket - Nur für Umwälzpumpen mit Standard- Motorabmessungen. Dabei werden dem Pum-
penmotor einzelne Halbwellen aufgeschaltet. Die Pumpe wird gepulst betrieben und erst über das
Trägheitsmoment entsteht ein „runder Lauf".
Vorteil: Hohe Dynamik von 1:10, gut geeignet für alle handelsüblichen Pumpen ohne interne Elektro-
nik mit einer Motorlänge von etwa 8 cm.
Nachteil: Die Linearität ist abhängig vom Druckverlust, teilweise Laufgeräusche, nicht geeignet für
Pumpen, deren Motordurchmesser bzw. -Länge deutlich von 8 cm abweicht.
Phasenanschnitt - Für Pumpen und Lüftermotoren. Die Pumpe wird innerhalb jeder Halbwelle zu
einem bestimmten Zeitpunkt (Phase) auf das Netz geschaltet.
Vorteil: Für fast alle Motortypen geeignet
Nachteil: Bei Pumpen geringe Dynamik von 1:3. Dem Gerät muss ein Filter mit mindestens 1,8mH
und 68nF vorgeschaltet werden, um die CE- Normen der Funkentstörung zu erfüllen (ausgenommen
A1, der aber dafür nur bis 0,7A belastbar ist)
Die Drehzahlregelung mittels Phasenanschnittsteuerung ist serienmäßig bei den Ausgängen 2,6 und 7
nicht möglich.
Stabilitätsprobleme
Der Proportionalteil des PID- Reglers stellt die Verstärkung der Abweichung zwischen Soll- und
Istwert dar. Die Drehzahl wird pro X * 0,1 K Abweichung vom Sollwert um eine Stufe geändert. Eine
große Zahl führt zu einem stabileren System und zu mehr Regelabweichung.
Der Integralteil des PID- Reglers stellt die Drehzahl in Abhängigkeit der aus dem Proportionalteil
verbliebenen Abweichung periodisch nach. Pro 1 K Abweichung vom Sollwert ändert sich die Dreh-
zahl alle X Sekunden um eine Stufe. Eine große Zahl ergibt ein stabileres System, aber es wird lang-
samer an den Sollwert angeglichen.
Der Differenzialteil des PID- Reglers führt zu einer kurzfristigen "Überreaktion" je schneller eine
Abweichung zwischen Soll- und Istwert auftritt, um schnellstmöglich einen Ausgleich zu erreichen.
Weicht der Sollwert mit einer Geschwindigkeit von X * 0,1 K pro Sekunde ab, wird die Drehzahl um
eine Stufe geändert. Hohe Werte = stabiler aber auch langsamer.
In manchen Fällen ist der Abgleich der PID- Werte erforderlich. Ausgehend von einer betriebsbereiten
Anlage mit entsprechenden Temperaturen, sollte die Pumpe im Automatikbetrieb laufen. Während I
und D auf Null gestellt sind, wird der Proportionalteil P ausgehend von 10 alle 30 Sekunden so weit
verringert, bis das System instabil wird, sich also die Pumpendrehzahl rhythmisch ändert. Sie ist im
Menü oberhalb der PID- Anteile ablesbar. Jener Proportionalteil, bei dem die Instabilität einsetzt, wird
als Pkrit ebenso wie die Periodendauer der Schwingung (= Zeit zwischen zwei höchsten Drehzahlen)
als tkrit notiert. Mit folgenden Formeln lassen sich die korrekten Parameter ermitteln.
Ein typisches Ergebnis der hygienischen Brauchwasserbereitung mit ultraschnellem Sensor ist PRO=
8, INT= 9, DIF= 3. Rechnerisch nicht nachvollziehbar, aber praktisch bewährt hat sich die Einstellung
PRO= 3, INT= 1, DIF= 4. Vermutlich ist dabei der Regler so instabil, dass er sehr schnell schwingt
und durch die Trägheit von System und Fluid ausgeglichen erscheint.
77