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Thema: PID Regler - Teilung der Bearbeitung zwischen Zyklen und Steuerung von Ventile 4-20mA

  1. #1
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    Guten Tag!

    Ich habe nicht ganz gefertigtes Projekt von der Automatisierung einer Anlage von der komplexen Vorbereitung des Erdgases bekommen, das eine andere Firma ein paar Jahre zurück versucht hat zu herstellen. Meine Aufgabe ist mich in diesem Projekt auszukennen und es zu Ende zu bringen. in diesem Zusammenhang sind mir ein paar Fragen betreffs PID Regler bekommen.

    Die allgemeine Vorstellung:
    zwei 315-2pn/dp,
    Analogeingänge - 110 Stück, 4-20 mA (ein Druck, eine Temperatur, ein Niveau),
    Analogausgänge - 25 Stück, 4-20 mA (Ausgänge von PID Regler für die Gas- und Niveausteuerung)
    Digitaleingänge - 52 Stück,
    Digitalausgänge - 25 Stück,
    der rechnergestütztere Arbeitsplatz mit WinCC v7.0.

    1. Es wird ein FC400, der "LP_SCHED: Loop Scheduler" und alle 25 Regler (FB41 - CONT_C) enthält, zyklisch im OB 35 (100 ms) 4 Mal aufgeruft, das Parameter "TM_BASE" ist 25 ms.
    Soweit ich verstehe, Loop Scheduler ruft alle 25 Regler der Reihe nach an, und zwar: die erste Unterbrechng OB 35 - Regler 1,2,3,4 mit der 25ms-Bearbeitung für jeden Regler, die zweite Unterbrechung OB 35 - Regler 5,6,7,8 mit der 25ms-Bearbeitung für jeden Regler usw. Habe ich recht?

    1.1 Falls OB 35 wird alle 100 ms ausgeführt, und innerhalb von ihm FC400 viermal mit 25 ms jeder auch ausgeführt, dann wann könnte das Programm im OB1 abarbeitet wird?

    1.2 Warum, ihre Meinung nach, wurde es so viel (25 ms) im Parameter "TM_BASE" eingestellt? In diesem Fall der ganze Zyklus der Regler beträgt mehr als 625 ms. Das heißt, dass das Steuersignal zum Ventil weniger als 2 mal pro Sekunde kommen wird.
    Es scheint mir, dass ungefähr 5 ms statt 25 ms für die Bearbeitung von 1 Regler genug ist. Kann ich mehr als 4 Regler im 1 Zyklus im meinem Fall abarbeiten? Oder was für eine bessere Lösung vorhanden ist?


    2. Es gibt ein Separator, wo ein Flüssigkeit und Erdgas getrennt werden. Dort werden 2 geregelten Ventile für den Druck des Gases und das Niveau der Flüssigkeit eingestellt. Das Niveau soll nicht mehr als z.B. 30% sein. Das Ventil soll sich aufmachen lassen wenn das Niveau mehr als 30% ist (z.B. 31%). In diesem Fall die Aufgabe für den Regler und sein Ausgang ist negativ (30 - 31). Aber ich habe als Ausgang des Reglers einen Analogausgang 4-20 mA, der keinen negativen Wert nehmen kann, um ein Ventil zu steuern. Zur Zeit das Ventil wird nicht geöffnet, wenn das Niveau von 30% bis 100%. Vielleicht soll ich den Ausgang vom Regler invertieren, bevor Digital-Analog-Umsetzung im AO Modul erledigen?
    Die Antwort wurde gefunden - man soll das Vorzeichen des Gain Gliedes wechseln.

    Scr622.jpg

    Danke für die Hilfe!
    Geändert von JSLO (03.10.2015 um 12:52 Uhr)
    Zitieren Zitieren PID Regler - Teilung der Bearbeitung zwischen Zyklen und Steuerung von Ventile 4-20mA  

  2. #2
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    Hallo JSLO,

    1.) Müsste stimmen.OB 35 ist standardmässig auf 100ms.Den LP_sched nimmt man eigentlich wenn man unterschiedliche Abtastzeiten hat.
    Er untersetzt die TM-Base so wie du sie parametrierst hast.Man sorgt dann für eine gleichmässige Aufrufzeit der Regler.
    Wenn du 25 Regler hast kommst du aber auf 25X25 ms=625 ms.Wieso nimmt mann dann nicht einen Weckruf(OBXX) und verteilt
    sie auf eine länger Zeit.Selbst aufgeteilt auf 2 SPS en kommt mir diese Aufrufzeit zu schnell vor.
    Wie lang ist der restliche Programmcode?

  3. #3
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    zu 1.)sinngemäß könnte man langsamere Regelungen, üblicherweise Temperaturregelungen als Bsp. weniger häufig aufrufen.Das würde die Zykluszeitbelastung minimieren.
    der Scheduler würde das aufteilen.

  4. #4
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    Die erste aufgabe bestände bei 2 SPS'en die langsamen unkritischen Reglern von den schnellen Regelstrecken zu seperarieren.

  5. #5
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    Was bringt dir so eine schnelle Aufrufzeit bei sovielen Reglern?Du kommst ja gar nicht durch in der Zeit.Der Programmcode muss ja abgearbeitet werden.

  6. #6
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    Die Abtatstzeit bedeutet nicht, dass der Baustein mit T#100ms braucht um ihn abzuarbeiten. Es bedeutet, dass er alle 100ms aufgerufen wird.

    Der LP_SCHED ist ein Aufrufverteiler und kann verwendet werden wenn die Zahl der Weckalarme der CPU nicht ausreichen, um verschiedene Abtastzeiten zu realisieren.

    http://opus.uni-lueneburg.de/opus/vo...Controller.pdf

  7. #7
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    Das ist klar aber weisst du wie lange 25 Regler brauchen?Das muss ich doch aufteilen.
    Ich würde die langsamen Regelungen in eine Steuerung machen und die schnellen in die andere.

  8. #8
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    naja.. ich würde sie nicht gleich in zwei SPS'n verbauen. Ich bin mir ziemlich sicher, dass 1 CPU dies in einer angemessen Zeit abarbeiten kann.

    An welche Zykluszeit hast du gedacht?

  9. #9
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    Das will doch der JSLO so.Ich würde die Regelstrecken erst mal alle klassifizieren.Man weiss ja gar nicht was für Regelungen er hat.
    25 Regler in einer SPS.Das glaube ich nicht das das geht.Schau mal alleine wie lang er da für den Programmcode braucht.

    Die Zykluszeiten sind eben unterschiedlich.Darum der Scheduler.Theoretisch kann man die Regelung qualifizieren indem man um den Sollwert rum einen Sprung drauf gibt.
    Die Verzugszeit und Totzeit ist dann ein Maßstab wie schwierig die Strecke zu regeln ist.
    Gasregelstrecken können sehr schnell sein.Man weiss es nicht was er genau hat.

  10. #10
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    Zitat Zitat von JSLO Beitrag anzeigen
    1. Es wird ein FC400, der "LP_SCHED: Loop Scheduler" und alle 25 Regler (FB41 - CONT_C) enthält, zyklisch im OB 35 (100 ms) 4 Mal aufgeruft, das Parameter "TM_BASE" ist 25 ms.
    [...]
    1.2 Warum, ihre Meinung nach, wurde es so viel (25 ms) im Parameter "TM_BASE" eingestellt?
    [...]
    Anhang 30170
    [...]
    Anhang 30171
    An TM_BASE wird nicht die Bearbeitungsdauer des Reglers angegeben, sondern die Aufrufzeit des OB35 dividiert durch die Anzahl Aufrufe der FC LP_SCHED in dem OB-Durchlauf: (100ms / 4 = 25ms)

    Die Bearbeitungszeit des Reglers FB41 CONT_C beträgt (viel) weniger als eine halbe ms (abhängig von der eingesetzten CPU).

    Interessant wäre, was für Analog-Eingangs- und Ausgangs-Baugruppen verwendet werden. Die limitieren nämlich die Regelgeschwindigkeit.


    Irgendwie funktionieren Deine Anhänge nicht "Ungültige Angabe: Anhang".

    Harald
    Es ist immer wieder überraschend, wie etwas plötzlich funktioniert, sobald man alles richtig macht.

    FAQ: Linkliste SIMATIC-Kommunikation über Ethernet

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