Reglergleichung Für Den Pid Funktionsblock - Endress+Hauser Proline Promass 83 FOUNDATION Fieldbus Beschreibung Gerätefunktionen

Gerätefunktionen Promass 83 FOUNDATION Fieldbus
Endress+Hauser
7.2 Reglergleichung für den PID Funktionsblock
Der PID Funktionsblock (PID-Regler) kann für verschiedene Automatisierungsstrategien eingesetzt
werden. Der Funktionsblock besitzt einen flexiblen Regelalgorithmus, der je nach Applikation
unterschiedlich konfiguriert werden kann.
y = Aus dem PID Algorithmus berechnete Stellgröße.
GAIN = Proportionaler Verstärkungsfaktor (P-Anteil)
RESET = Zeitkonstante für die Integralfunktion (I-Anteil)
RATE = Zeitkonstante für die Differenzialfunktion (D-Anteil)
e = Regeldifferenz (e = Sollwert - PV)
F = Störgröße (F = FF_VAL • FF_GAIN)
Die Ausgangsgrösse OUT ergibt sich nach Überprüfung der Bereichgrenzen OUT_HI_LIM und
OUT_LO_LIM (siehe Seite 178).
Der PID Funktionsblock besteht aus einem Proportional, einem Integral und einem Differential-
Anteil. Die Stellgröße wird aufgrund der Regeldifferenz zwischen Sollwert SP und der Prozessgröße
PV (Regelgröße) berechnet.
Die einzelnen PID-Anteile fliesen wie folgt in die Berechnung der Stellgröße ein:
• Proportionalanteil:
Auf einer Änderung des Sollwertes SP oder der Prozessgröße PV (Regelgröße) reagiert der Propor-
tionalanteil unmittelbar und direkt. Über den Proportionalfaktor GAIN erfolgt eine Änderung der
Stellgröße, die der Regeldifferenz multipliziert mit dem Verstärkungsfaktor entspricht. Arbeitet
ein Regler mit nur den Proportionalanteil, so weisst die Regelung eine bleibende Regeldifferenz
auf.
• Integralanteil:
Die bei der Berechnung der Stellgröße, mittels des Proportionalanteils, entstandene Regeldiffe-
renz wird über den Integralanteil des Reglers solange integriert, bis diese Regeldifferenz vernach-
lässigbar ist. Die Integralfunktion RESET korrigiert die Stellgröße in Abhängigkeit von der Größe
und Dauer der Regeldifferenz. Wird der Wert für die Integralfunktion RESET auf Null gesetzt, so
arbeitet der Regler mit einer reinen I-Regelung. Der Einfluss des Integralanteils auf die Regelung
vergrößert sich wenn der Wert der Integralfunktion RESET verkleinert wird.
• Differentialanteil:
Bei Regelstrecken mit grossen Verzögerungszeiten, z.B. bei Temperaturregelungen, ist es sinnvoll
den Differenzialanteil RATE des Reglers einzusetzen. Mittels des Differenzialanteils RATE erfolgt
eine Berechnung der Stellgröße in Abhängigkeit von der Änderung der Regeldifferenz.
⎛
∫
1
⋅ ⋅ ⋅ ∆t
----------------- -
y = GAIN e + e
⎝
RESET
7 PID Funktionsblock (PID-Regler)
∆e
⎞
⋅
------
+ RATE + F
⎠
∆t
161