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Thema: PID Regler parametrieren

  1. #1
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    Hi Kollegen,
    ich habe ein Problem mit der Einstellungen eines PI Reglers zu Gasdurchflussregelung.

    Daten:

    Steuerung:
    S7-315 + CONT_C (als Regelbaustein)


    Regelventil :
    Leistung: 0.78 KW
    Eigenschaft: Es braucht ca 30 s um zu schließen / aufzumachen (vom Anfang zu Ende)
    Strecke:
    Gasleitung: 100% entspricht 340 m3/h

    Um den Regler zu parametrieren habe ich bissel gegogelt.
    da stand:
    1. Einstellung des Reglers als reinen P-Regler: Ki = 0 und Kd = 0
    Das habe ich auch gemacht
    2. Die Reglerverstärkung Kp wird solange vergrößert, bis sich der geschlossene Regelkreis an der Stabilitätsgrenze befindet und Dauerschwingungen ausführt.
    Von welchem Wert soll man anfangen? (habe von 0.01 angefangen )
    Was heißt stabilitätgrenze? Ist das wenn der Istwert schwingt (Sieh bitte die Anlage)?
    3. Der dabei eingestellte Wert Kp wird als Kpkrit bezeichnet.
    4. Die Periodendauer der sich einstellenden Dauerschwingung Tkrit wird gemessen.
    5. Faustformel anwenden (Zieglers Formel für PI Regler):
    KP=0.45 Kpkrit , TI=0.85* Tkrit

    Ich habe leider nur Dauerschwingungen (Istwert) und ich komme in keinster Weise zu einem vernünftigen Ergebnis. Kann jemand weiter helfen?

    Danke im voraus

    Ralf
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    Zitieren Zitieren PID Regler parametrieren  

  2. #2
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    Dein Problem ist, dass das Stellorgan langsam ist.
    Bei der Kurve wäre y zwecks Analyse auch nicht schlecht.

    Bist Du sicher, dass die Werte richtig normiert sind?
    Für mich schaut das fast so aus.
    Wie sieht die Reglerbeschaltung aus?

    Dreh mal das TI ab und versuche einen bestmöglichen P-Regler zu machen.
    Wenn Du den hast kannst Du eine Nachstellzeit, geschätzt mal mit so 1,5min ausprobieren und mit dem Kp etwas runtergehen.

    lG
    Karl


    edit: ach ja: und stimmt das Aufrufintervall mit dem am Regler überein?
    Geändert von borromeus (30.10.2010 um 17:28 Uhr)

  3. #3
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    Zitat Zitat von ralfsps Beitrag anzeigen
    1. Einstellung des Reglers als reinen P-Regler: Ki = 0 und Kd = 0
    Das habe ich auch gemacht
    GUT!
    2. Die Reglerverstärkung Kp wird solange vergrößert, bis sich der geschlossene Regelkreis an der Stabilitätsgrenze befindet und Dauerschwingungen ausführt.
    Von welchem Wert soll man anfangen? (habe von 0.01 angefangen )
    Was heißt stabilitätgrenze? Ist das wenn der Istwert schwingt (Sieh bitte die Anlage)?
    Ja, der will dass Du eine STATIONÄRE Dauerschwingung hast (mit konstanter Amplitude)- das in der Anlage ist ein PI-Regler und kein P-Regler!
    3. Der dabei eingestellte Wert Kp wird als Kpkrit bezeichnet.
    4. Die Periodendauer der sich einstellenden Dauerschwingung Tkrit wird gemessen.
    5. Faustformel anwenden (Zieglers Formel für PI Regler):
    KP=0.45 Kpkrit , TI=0.85* Tkrit

    Ich habe leider nur Dauerschwingungen (Istwert) und ich komme in keinster Weise zu einem vernünftigen Ergebnis. Kann jemand weiter helfen?
    Das wird schon!

    lG
    Karl

  4. #4
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    Hallo Ralf,

    aufgrund des dargestellten Kurvenverlaufes incl. Parameter würde ich zu folgenden Einstellungen tendieren:

    P = 0.2
    TI = 25..30s
    TD = 0s


    Gruß, Onkel
    Es gibt viel mehr Leute, die freiwillig aufgeben, als solche, die echt scheitern.
    Henry Ford

  5. #5
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    Hi

    Stellwert des Ventils min--> max 30 sekunden.


    Aber innerhalb von 1 Minute 4 bis 5 Istwertsprünge !


    Komisch.
    Karl

  6. #6
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    Zitat Zitat von ralfsps Beitrag anzeigen
    ..2. Die Reglerverstärkung Kp wird solange vergrößert, bis sich der geschlossene Regelkreis an der Stabilitätsgrenze befindet und Dauerschwingungen ausführt.
    Von welchem Wert soll man anfangen?..
    Wenn er schwingt, verringere die Verstärkung bis das Schwingen aufhört. Anderenfalls erhöhe die Verstärkung bis es dauerhaft schwingt. Dabei den Regler immer wieder durch Sollwertsprünge anstoßen.

    Zitat Zitat von ralfsps Beitrag anzeigen
    ..Was heißt stabilitätgrenze? Ist das wenn der Istwert schwingt..
    Genauer gesagt, wenn er durch erhöhen der Verstärkung den Punkt erreicht hat, wo er nach einem Sollwertsprung dauerhaft zu schwingen beginnt. Wird die Amplitude von Periode zu Periode kleiner, so wird er allmählich stabil.


    Gruß, Onkel
    Geändert von Onkel Dagobert (30.10.2010 um 18:45 Uhr)
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  7. #7
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    Achtung:
    Regler mit TI = 0 heisst, ultraschneller I-Anteil.

    Zum Ausschalten des I und D-Anteils besser I_SEL und D_SEL auf 0 setzen.

    Aber vielleicht hast Du das ja beachtet gehabt.
    SPS: Step 5 und 7
    Visualisierung: Protool, WinCC flexible, WinCC, iFix, Cimplicity, Bartec, Stahl, Extec
    PLS: PCS7, DeltaV

  8. Folgende 2 Benutzer sagen Danke zu falke69 für den nützlichen Beitrag:

    gravieren (30.10.2010),Onkel Dagobert (31.10.2010)

  9. #8
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    Zitat Zitat von falke69 Beitrag anzeigen
    Achtung:
    Regler mit TI = 0 heisst, ultraschneller I-Anteil...
    Der Ferrari unter den Reglern? Nein! Wenn man bedenkt dass bei der Berechnung des I-Anteils der Faktor TA/TI (Abtastzeit/Integrationszeit) eine Rolle spielt, dann sollte einem was auffallen.
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  10. #9
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    Zitat Zitat von Onkel Dagobert Beitrag anzeigen
    Der Ferrari unter den Reglern? Nein! Wenn man bedenkt dass bei der Berechnung des I-Anteils der Faktor TA/TI (Abtastzeit/Integrationszeit) eine Rolle spielt, dann sollte einem was auffallen.
    Der CONT_C begrenzt aber den I-Anteil bausteinintern auf CYCLE / 2.

    Also wenn man an TI 0ms parametriert und an CYCLE 100 ms stehen, wird intern der I-Anteil mit 50ms berechnet.

  11. Folgender Benutzer sagt Danke zu Thomas_v2.1 für den nützlichen Beitrag:

    Onkel Dagobert (31.10.2010)

  12. #10
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    Zitat Zitat von Thomas_v2.1 Beitrag anzeigen
    ..Also wenn man an TI 0ms parametriert und an CYCLE 100 ms stehen, wird intern der I-Anteil mit 50ms berechnet.
    Wirklich? Ich hatte jahrelang den FB41/42 eingesetzt. Das hätte mir aufffallen müssen. Heute verwende ich einen eigenen PID-Regler, bei dem eine integrationszeit von "0" abgefangen wird. Eigentlich war ich der Meinug dass es bei den Siemens-Reglern auch so war. Sicher bin ich mir nicht, da ich damals eigene Bausteine hatte, die die Siemens-Regler "bedienten".
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    Henry Ford

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