Reglergleichung Für Den Pid Funktionsblock - Endress+Hauser PROline promass 83 FOUNDATION Fieldbus Beschreibung Gerätefunktionen

Promass 83 FOUNDATION Fieldbus
Endress+Hauser
7.2 Reglergleichung für den PID Funktionsblock
Der PID Funktionsblock (PID-Regler) kann für verschiedene Automatisierungsstrate-
gien eingesetzt werden. Der Funktionsblock besitzt einen flexiblen Regelalgorithmus,
der je nach Applikation unterschiedlich konfiguriert werden kann.
=
y
• 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 Ausgangsgöße 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 Dif-
ferential-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) rea-
giert der Proportionalanteil unmittelbar und direkt. Über den Proportionalfaktor GAIN
erfolgt eine Änderung der Stellgröße, die der Regeldifferenz multipliziert mit dem Ver-
stärkungsfaktor 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
Regeldifferenz wird über den Integralanteil des Reglers solange integriert, bis diese
Regeldifferenz vernachlässigbar ist. Die Integralfunktion RESET korrigiert die Stell-
größe 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 Diffe-
renzialanteils RATE erfolgt eine Berechnung der Stellgröße in Abhängigkeit von der
Änderung der Regeldifferenz.
æ 1
⋅ ⋅ ò ⋅ ∆t
----------------- -
+
GAIN e e
è
RESET
7 PID Funktionsblock (PID-Regler)
∆e
ö
⋅
------ -
+ +
RATE F
ø
∆t
161