Reglergleichung Für Den Pid Funktionsblock - Endress+Hauser PROline Prosonic Flow 93 FOUNDATION Fieldbus Beschreibung Gerätefunktionen

6 PID Funktionsblock (PID-Regler)
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6.2 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.
æ 1
⋅ ----------------- - ⋅
= +
y GAIN e
è
RESET
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 (s. Seite 211).
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 fließen 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 nur mit dem Proportionalanteil, so weist
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.
• Differenzialanteil:
Bei Regelstrecken mit großen Verzögerungszeiten, z.B. bei Temperaturregelungen, ist
es sinnvoll, den Differenzialanteil RATE des Reglers einzusetzen. Mittels des Differen-
zialanteils RATE erfolgt eine Berechnung der Stellgröße in Abhängigkeit von der
Änderung der Regeldifferenz.
PROline Prosonic Flow 93 FOUNDATION Fieldbus
∆e
ö
ò
⋅ ∆t ⋅ ----- -
+ +
e RATE F
ø
∆t
Endress+Hauser