Siemens 6ES7223-1BH22-0XA0 EM 223 Digital Input / Output Module 6ES7223-1BH22-0XA0 用户手册

Automatische PID-Abstimmung und Steuer-Panel für die PID-Abstimmung

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Der Regelkreis, den Sie automatisch abstimmen möchten, muss sich im Automatikbetrieb
befinden. Die Stellgröße muss durch die Ausführung der Operation PID gesteuert werden. Die
automatische Abstimmung schlägt fehl, wenn der Regler auf Handbetrieb eingestellt ist.

Bevor Sie die automatische Abstimmung starten, muss sich Ihr Prozess in einem stabilen Zustand
befinden. D.h. dass die PV den Sollwert erreicht hat (bzw. bei einem P-Regler liegt ein konstanter
Unterschied zwischen PV und Sollwert vor) und dass sich die Stellgröße nicht sprunghaft ändert.

Idealerweise befindet sich der Wert der Stellgröße beim Start der automatischen Abstimmung in
der Mitte des Regelbereichs. Die automatische Abstimmung richtet im Prozess eine Schwingung
ein, indem die Stellgröße in kleinen Schritten verändert wird. Ist die Stellgröße am Ende des
Regelbereichs, kann es sein, dass die von der automatischen Abstimmung eingebrachten
Schrittänderungen bewirken, dass die Stellgröße versucht, die obere bzw. untere Bereichsgrenze
zu überschreiten.

In diesem Fall kommt es zu einer Fehlerbedingung in der automatischen Abstimmung und es
werden mit Sicherheit nicht die Beinahe-Optimalwerte ermittelt.

Der Hysterese-Parameter gibt den Ausschlag (Plus oder Minus) vom Sollwert an, den die
Prozessvariable (PV) machen darf, ohne dass dadurch die Relaissteuerung die Stellgröße ändert.
Dieser Wert minimiert die Auswirkungen von Störungen im PV-Signal, um die natürliche
Schwingungsfrequenz des Prozesses genauer zu ermitteln.

Wenn Sie den Wert der Hysterese automatisch ermitteln lassen, führt die automatische
PID-Abstimmung eine Sequenz für die Ermittlung der Hysterese durch. Bei dieser Sequenz wird
die Prozessvariable über einen Zeitraum hinweg abgefragt. Anhand der Abfrageergebnisse wird
dann die Standardabweichung berechnet.

Um eine statistisch aussagekräftige Abfrage zu erhalten, müssen mindestens 100 Abfragen
durchgeführt werden. In einem Regelkreis mit einer Abtastzeit von 200 ms dauert es 20 s, um 100
Abfragen durchzuführen. In Regelkreisen mit längeren Abtastzeiten dauert dieser Vorgäng länger.
Auch wenn in Regelkreisen mit Abtastzeiten von weniger als 200 ms 100 Abfragen in weniger als
20 s durchgeführt werden können, nimmt die Sequenz für die Ermittlung der Hysterese Abfragen
immer mindestens 20 s lang vor.

Nachdem alle Abfragen durchgeführt wurden, wird die Standardabweichung für den Satz
Abfragen berechnet. Der Wert der Hysterese wird definiert als zweimal die Standardabweichung.
Der berechnete Werte der Hysterese wird ins Feld für die tatsächliche Hysterese (AHYS) in die
Tabelle für den Regelkreis geschrieben.

Wenn die Sequenz für die automatische Hysterese in Bearbeitung ist, wird die normale
PID-Berechnung nicht ausgeführt. Deshalb ist es unbedingt erforderlich, dass sich der Prozess
vor dem Starten der Sequenz für die automatische Abstimmung in einem stabilen Zustand
befindet. Auf diese Weise werden bessere Ergebnisse für den Wert der Hysterese erzielt und es
wird sichergestellt, dass der Prozess nicht während der Sequenz zur automatischen Ermittlung
der Hysterese außer Kontrolle gerät.

Der Abweichungs-Parameter gibt die gewünschte Schwingung von Spitze zu Spitze der PV um
den Sollwert herum an. Wenn Sie diesen Wert automatisch ermitteln lassen, wird die gewünschte
Abweichung der PV durch Multiplizieren des Werts der Hysterese mit 4,5 berechnet. Die
Stellgröße wird proportional gesteuert, um diese Schwingungsgröße während der automatischen
Abstimmung im Prozess zu induzieren.