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Parallel
Die parallele Form bietet dem Nutzer die Möglichkeit, alle Parameter als Verstärkungsfaktor einzugeben. In allen
Fällen führen höhere Verstärkungsfaktorwerte zu einem schnelleren Ansprechen des Ausgangs.
Parameter
K
p
K
i
K
d
Output (%) = K
Integralwertmanagement
Um die integrale Komponente der PID-Berechnung zu bestimmen, muss die Steuerungssoftware eine laufende
Summe des angesammelten Bereichs unter der Fehlerkurve (Stromintegral) beibehalten. Das Vorzeichen des Wer-
tes, der in jedem Zyklus zum akkumulierten Stromintegral addiert wird, kann je nach Einstellung der Stromrich-
tung, sowie der relativen Werte der aktuellen Prozessmessung und des Sollwertes positiv oder negativ sein.
Zwangssteuerung
Das Stromintegral wird akkumuliert, wenn der Ausgang auf automatischen Modus eingestellt wird. Wenn die Steu-
erung auf Off gestellt wird, wird der Wert nicht mehr akkumuliert, er wird jedoch nicht gelöscht. Daher nimmt die
PID-Steuerung den Betrieb an der Stelle wieder auf, an der sie ihn beendete, wenn die Steuerung von Off wieder
auf Auto gestellt wird. Entsprechend wird die Akkumulation des Steuerintegrals ausgesetzt, wenn der Ausgang
gesperrt wird und wieder aufgenommen, nachdem die Sperre beseitigt wurde.
Ruckfreie Übertragung
Wenn der Ausgang vom manuellen in den Auto-Modus gestellt wird, berechnet die Steuerung einen Wert für das
Stromintegral unter Verwendung des aktuellen Fehlers, um denselben Ausgangsprozentsatz zu generieren wie die
manuelle Ausgangseinstellung. Bei dieser Berechnung wird die derivative Abstimmungseinstellung nicht verwen-
det, um Fehler durch vorübergehende Schwankungen des Eingangssignals zu vermeiden. Diese Funktion gewähr-
leistet einen gleichmäßigen Übergang von der manuellen zur automatischen Steuerung mit minimaler Über- oder
Unterschwingung, sofern der Benutzer den manuellen Ausgangsprozentsatz nahe an dem Wert einstellt, den der
Prozess für eine optimale Steuerung im Auto-Modus erfordern soll.
Windup-Unterdrückung
Der Stromintegralwert, der akkumuliert wird, während der Ausgang auf Auto eingestellt ist, kann sehr groß oder
sehr klein werden, wenn der Prozesswert für einen längeren Zeitraum auf derselben Seite des Sollwertes bleibt.
Möglicherweise ist die Steuerung jedoch nicht in der Lage, weiterhin zu reagieren, wenn ihr Ausgang bereits auf
das Mindest- oder höchst Limit (normalerweise 0-100%) eingestellt ist. Dieser Zustand wird als Regler-Windup
bezeichnet und kann zu starker Über- oder Unterschwingung führen, nachdem eine längere Störung endete.
Wenn zum Beispiel der Prozesswert weit unter dem Sollwert bleibt, obwohl ein Steuerausgang auf 100% einge-
stellt wurde, akkumuliert das Stromintegral weiterhin Fehler (Windup). Steigt der Prozess wird schließlich über
den Sollwert, beginnen negative Fehler, den Stromintegralwert zu verringern. Der Wert kann jedoch groß genug
bleiben, um den Ausgang bei 100% zu halten, noch lange, nachdem der Sollwert erreicht ist. Die Steuerung über-
schreitet den Sollwert und der Prozesswert steigt weiter.
Um die Erholung des Systems nach Windup-Situationen zu optimieren, unterdrückt die Steuerung Aktualisie-
rungen des Stromintegrals, die den Ausgang über sein unteres oder oberes Limit hinaus bringen würden. Im
Idealfall werden die PID-Parameter so abgestimmt und die Steuerelemente (Pumpe, Ventile usw.) so dimensioniert,
dass der Ausgang bei normalem Steuerbetrieb sein unteres oder oberes Limit nie erreicht. Durch diese Windup-Un-
terdrückungsfunktion wird ein Überschwingen jedoch minimiert, falls diese Situation eintreten sollte.
Ausgangsdetails
Die Details für diese Art von Ausgang umfassen die Impulsrate in %, HOA-Modus oder Sperrstatus, Eingangswert,
Stromintegral, aktuelle und gesammelte Einschaltdauer, Alarme in Zusammenhang mit diesem Ausgang, Relaistyp
Beschreibung
P-Anteil
I-Anteil %
D-Anteil %
e(t) + K
p
i
Einheiten
Ohne Einheit
1/Sekunden
Sekunden
f
e(t)dt + K
d
83
de(t)
dt
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