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5.14. Steuerung von motorisierten Ventilen
In einem Regelungsverfahren hat ein motorisiertes Ventil die
Aufgabe, den Durchsatz einer Flüssigkeit in Abhängigkeit
von dem Signal zu verändern, das von dem Regler ausge-
sendet wird.
Bei einem industriellen Prozess könnte die Flüssigkeit
ein Brennstoff sein, der häufig der thermischen Energie
entspricht, die in den Prozess selbst eingeleitet wird.
Um den Durchsatz der Flüssigkeit ändern zu können, ist
das Ventil mit einem Stellglied ausgestattet, das seinen
Öffnungswert ändern kann, indem es die Widerstände
besiegt, die durch die in seinem Innern strömende Flüssigkeit
hervorgerufen werden.
Die Regelungsventile ändern den Durchsatz auf modulare
Art und erzeugen so abgeschlossene Änderungen im Quer-
schnitt des Flüssigkeitsdurchgangs an abgeschlossenen
Änderungen des Eingangssignals des Stellglieds (Signal,
das vom Stellglied kommt).
Ein typisches Stellglied besteht aus einem Elektromotor, der
über ein Untersetzungsgetriebe und ein mechanisches Übertra-
gungssystem mit dem Schieber des Ventils verbunden ist.
Das Stellglied kann durch verschiedene Hilfskomponenten er-
gänzt werden, wie zum Beispiel mechanische Sicherheitsend-
schalter, manuelle Betätigungssysteme, Positionsmesssysteme.
Falls verfügbar, erfolgt die Messung der Ventilposition nor-
malerweise über ein Potentiometer (Ventil mit Rückführung),
um eine genaue Steuerung zu erhalten.
Der Plan für die Verbindung mit dem Regler umfasst die
Relaisbefehle zum Öffnen/Schließen.
Sollwert
Regelventil (ohne
Positionssteuerung)
Prozess
Abbildung 24 - Verbindungsplan für schwimmendes Ventil
Falls verfügbar kann der Hilfseingang des Reglers für
die Ventilpositionsfunktion konfiguriert werden.
Sollwert
Regelventil (mit Positionssteuerung)
Prozess
Abbildung 25 - Verbindungsplan für Ventil mit Rückführung
Prozessvariable
Haupteingang
Prozessvariable
Ventilposition
Hilfsein-
gang
80209E_MHW_850-1650-1850_06-2021_DEU_
Der Regler bestimmt anhand der Dynamik des Prozesses
den Wert am Ausgang, der das Stellglied des Ventils steu-
ert, damit die Öffnung des Ventils so gestaltet wird, dass der
gewünschte Wert für die Prozessvariable beibehalten wird.
Es besteht die Möglichkeit, den Ventilhub über zwei End-
schalterkontakte zu begrenzen, die an zwei Digitaleingänge
des Instruments mit der Funktion F.In=V.END.O (Endschal-
teröffnung) und F.In=V.END.C (Endschalterschließung) an-
geschlossen sind. Endschalter-Funktionen sind auch als
logische Zustände verfügbar, die über logische Funktions-
blöcke eingestellt werden können.
5.14.1. Parameter für die Ventilsteuerung
Für die Steuerung der Ventile verwendet der Regler die
folgenden Parameter des Untermenüs VALVE:
•
TRAVL Stellgliedzeit: ist die Zeit, die das Ventil be-
nötigt, um vom vollständig geöffneten Zustand in den
vollständig geschlossenen Zustand (oder umgekehrt)
überzugehen. Einstellbar mit einer Auflösung von einer
Sekunde, ist eine mechanische Eigenschaft der Bau-
gruppe Ventil + Stellglied.
HINWEIS: Wenn der Hub des Stellglieds mechanisch
begrenzt wird, muss der Wert TRAVL proportional
reduziert werden.
•
TIM.LO Mindestimpuls: angegeben in Prozent (mit
einer Auflösung von 0,1%) der Stellgliedzeit, stellt die
Mindestabweichung der Ventilposition dar, die der Min-
destleistungsabweichung entspricht, die von dem Reg-
ler geliefert wird (Leistung, unterhalb der das Stellglied
physikalisch nicht auf den Befehl reagiert). Wird TIM.LO
erhöht, wird der Verschleiß des Stellglieds auf Kosten
der Positionierpräzision verringert. Die Mindestdauer
des Impulses kann in TIM.ON als Prozent der Stellglied-
zeit eingestellt werden.
•
TIM.HI
Impulsgesteuerter
angegeben in Prozent (mit einer Auflösung von 0,1%)
der
Stellgliedzeit,
(angeforderte Position - wirkliche Position) dar, unter
der die Betätigungsanforderung impulsgesteuert wird.
TIM.HI ist nur aktiv bei TIM.OF=0.
Die Art der impulsgesteuerten Annäherung ermöglicht
eine Feinsteuerung der Ventilposition, die bei hoher
mechanischer Trägheit ganz besonders nützlich ist.
•
TIM.ON: ist die Mindestzeit des Befehlsimpulses für das
Ventil, angegeben in Prozent der Stellgliedzeit.
•
TIM.OF: ist die Mindestzeit zwischen zwei Einschalt-
befehlen (ON) für das Ventil, angegeben in Prozent der
Stellgliedzeit.
•
Wird
TIM.OF=0
ausgeschlossen.
•
Wird TIM.OFF≠0 gesetzt, wird die Betätigung
des Ventils für die gesamte Positionsabweichung
impulsgesteuert; ON-Zeit des Impulses = TIM.ON
und OFF-Zeit = TIM.OF. Ein eingestellter Wert für
TIM.OF < TIM.ON wird auf TIM.ON gezwungen.
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Auslöseschwellwert:
stellt
die
Positionsabweichung
gesetzt,
wird
die
Funktion
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