MDT Technologies SCN-RT1UP.01 Technisches Handbuch Seite 56

Technisches Handbuch – Temperaturregler SCN-RT1xPx.01
Die stetige PI-Regelung ist eine Regelung mit einer sich ständig ändernde Stellgröße. Der Wert für die
Stellgröße wird dabei immer punktgenau an die anstehende Regeldifferenz(damit wird der
Unterschied zwischen Sollwert und Isttemperatur bezeichnet) angepasst. Die PI-Regelung besteht
dabei aus einem proportionalen Anteil, dem P-Regler, und einem integralen Anteil, dem I-Regler.
Durch die Zusammenschaltung dieser beiden Regler Typen werden die Vorteile beider Regler
kombiniert.
Das Kommunikationsobjekt der PI-Regelung für die Stellgröße ist ein 1 Byte Objekt. Der Wert für die
Stellgröße kann verschiedene prozentuale Zustände annehmen(siehe Bild oben). Die KNX-Software
wandelt das Stellgrößensignal, dann in eben dieses 1 Byte Objekt um. Dabei entsprechen 0%=0 und
100%=255.
Der P-Anteil des PI-Regler bewirkt, dass die Stellgröße mit einem proportionalen Verhalten auf eine
anstehende Regeldifferenz reagiert. Würde z.B. die Stellgröße bei einer Regeldifferenz von 1°C 30%
entsprechen, so würde bei einer Regeldifferenz von 2°C die Stellgröße 60% ausgeben. Der Anteil des
P-Reglers wird als Proportionalbereich bezeichnet und in K(dimensionslos) angegeben. Der Wert für
den Proportionalbereich gibt dabei lediglich die proportionale Auswirkung einer anstehenden
Regeldifferenz auf die Stellgröße an. Ein halb so hoher Proportionalbereich bedeutet bei gleicher
Regeldifferenz einen doppelt so hohen Stellwert. Der P-Regler ist ein sehr schneller Regler, jedoch
hat ein P-Regler alleine immer eine bleibende Regeldifferenz.
Der I-Anteil des Reglers bewirkt, dass die Stellgröße mit einem integralen Verhalten auf eine
anstehende Regeldifferenz reagiert. Die aktuell anstehende Regeldifferenz wird immer auf die
Stellgröße addiert. Da die Regeldifferenz immer kleiner wird, aufgrund dem Einwirken der Stellgröße,
wird folglich auch die Stellgröße immer kleiner. Somit nähert sich der tatsächliche Istwert dem
Sollwert langsam an. Der Einstellbereich des I-Reglers wird als Nachstellzeit bezeichnet und wird in
min angegeben. Je kleiner die Nachstellzeit ist, je größer ist der I-Anteil an der gesamten Regelung.
Der I-Regler ist ein langsamer Regler, jedoch ist dieser in der Lage eine Regeldifferenz vollständig
auszuregeln.
Der PI-Regler kombiniert nun die Vorteile beider Regler, es entsteht also ein relativ schneller Regler
ohne bleibende Regeldifferenz. Für die Einstellung gilt, dass ein kleiner Proportionalbereich zu einem
dynamischen Verhalten des Reglers führt, jedoch sollte dieser auch nicht zu klein gewählt werden, da
dies zu einer Überschwingung führen kann. Ebenfalls gilt, dass eine kleine Nachstellzeit zu einer
schnellen Ausregelung der Regeldifferenz führt. Allerdings kann eine zu kleine Nachstellzeit auch zu
einem Überschwingen des Regler führen. Daraus lassen sich folgende Grundsätze für die Einstellung
definieren:
•
kleiner Proportionalbereich: kaum Gefahr des Überschwingens; jedoch langsames Einregeln;
Verwendung überall dort wo große Streckenverstärkungen gebraucht werden (hohe
Heizleistung, etc.)
•
großer Proportionalbereich: große Überschwingung möglich bei Sollwertänderung; schnelles
Einregeln auf Sollwert; Verwendung bei schnellen Systemen
•
kleine Nachstellzeit: schnelles Ausregeln von Regeldifferenzen; Verwendung bei schnellen
Systemen und dort wo wechselnde Umgebungsbedingungen(Störgrößen, wie Zugluft, etc.)
herrschen
•
große Nachstellzeit: langsames Ausregeln von Regeldifferenzen; kaum Überschwingen;
Verwendung bei trägen Heizsystemen, wie z.B. Fußbodenheizungen
Die stetige PI-Regelung sollte dort verwendet werden, wo die Stellgröße stetig überwacht werden
kann und mehrere Zustände annehmen kann, wie z.B. mehrere Ventilzustände(10% offen; 50%
offen; ...) und exakte Regelergebnisse erwünscht werden.
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