Burkert Type 1067 - Manual (Page 7)

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POSITIONER 1067 2 BESCHREIBUNG
2.3 Funktionsprinzip
Abbildung 4 zeigt das Funktionsschema des Positioners im Zusammenspiel mit einem Kolbenstellventil.
Zur Messung der Ist-Position dient dabei ein externes Wegmeßsystem (bei Varianten 2 und 3).
Abb. 4 Funktionsschema
Stellventil
Wegmess-System
Ist-Position
Zuluft
Magnetventile
Abluft
Stellungs-
regler
Über das Wegmeßsystem wird die Stellung (Ist-Position) des Ventilantriebs ermittelt. Im Positioner
wird das der Ist-Position entsprechende Signal kontinuierlich mit dem der Soll-Position zugeordneten
Signal verglichen und die Regeldifferenz (Regelabweichung) gebildet. Entsprechend der Regeldifferenz
werden Impulse unterschiedlicher Länge an die Magnetventile des elektropneumatischen Stellsystems
geleitet, über die die Zu- und Abluft zum Stellen des Stellantriebs eines Stetigventils gesteuert wird.
Die Soll-Position kann entweder über einen Einheitssignaleingang von außen (z. B. von Hand oder über
einen externen Regler) oder über den geräteinternen Prozeßregler vorgegeben werden. Im letzteren Fall
wird der Prozeßsollwert an den Einheitssignaleingang angelegt oder über die Tastatur vorgegeben und
ein Vergleich mit der zu regelnden Prozeßgröße (z. B. Durchfluß, Druck, Niveau, Temperatur) durchge-
führt (Abb. 4).
Wird die Soll-Position von außen über den dafür vorgesehenen Einheitssignaleingang vorgegeben, der
interne Prozeßregler also nicht benutzt, dann arbeitet das Gerät nur als Stellungsregler (Abb. 5). Der
Stellungsregler ist im Mikroprozessor als PD-Regler implementiert. Dem Reglerausgang ist ein PWM-
Glied (Pulsweitenmodulation) nachgeschaltet, über dessen Ausgänge B
1
und E
1
die Magnetventile zum
Be- und Entlüften des Stellantriebs angesteuert werden. Bei positiver Regeldifferenz werden Impulse
(PWM-Signale) am Ausgang B
1
zum Schalten der Zuluft und bei negativer Regeldifferenz Impulse am
Ausgang E
1
zum Schalten der Abluft ausgegeben.
Der Positioner ist sowohl für einfachwirkende als auch für doppeltwirkende Stellantriebe lieferbar. Für
einen Einsatz bei doppeltwirkenden Stellantrieben besitzt das PWM-Glied zwei weitere Ausgänge B
2
und E
2
, über die die beiden zusätzlich vorhandenen Magnetventile zur Be- bzw. Entlüftung angesteuert
werden.
Wird der geräteinterne Prozeßregler genutzt, dann ist er Bestandteil eines übergeordneten Regel-
kreises (Hauptregelkreis). Die zuvor erwähnte Stellungsregelung läuft jetzt in einem untergeordneten
Hilfsregelkreis ab. Insgesamt ergibt sich somit eine Kaskadenregelung (Abb. 6). Der geräteinterne
Prozeßregler (Hauptregler) ist als PID-Regler implementiert (Z1 und Z2 stellen Störgrößen dar).
Soll-
Position
Externer
Stellungssollwert
Prozeßwert (Druck, Durchfluß, Niveau...)
Sensor
Prozeßsollwert
Prozeß-
regler