LumaSense Technologies PI 6000 - Handbuch (Seite 13)

Programmregler PI 6000
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Kleine Hilfestellung zum Finden von optimalen Regelungsparametern für das PI 6000
Die PID-Parameter
Grundsätzlich wird man bei einem thermischen Prozess unterschiedliche Regelparameter für unter-
schiedliche Temperaturen ermitteln.
Xp „Proportionalteil“
Xp ist eine dimensionslose Zahl, die den Kehrwert der Verstärkung des Reglers bedeutet.
Bei Xp = 100% hat der Regler die Verstärkung 1
bei Xp = 0,1% ist die Verstärkung 1000, bei Xp = 1000% ist die Verstärkung nur ein Zehntel.
Diese Verstärkung stellt einfach den Regelausgang (Stellgröße) ohne Zeitverzug umso höher, je wei-
ter Soll- und Istwert auseinander liegen. Wählt man Xp zu klein (=Verstärkung zu hoch), kann es
sein, dass der Regler zum Schwingen neigt. Bei zu großem Xp (= zu kleiner Verstärkung) kann es
sein, dass der Regelausgang überhaupt nicht hoch genug ausgesteuert wird.
Mit Proportionalregelung allein bleibt der Istwert der Temperatur immer unter dem Sollwert (wenn
keine Schwingung auftritt), denn bei Regelabweichung 0 würde ja auch der Regelausgang auf 0
gestellt und keine weitere Heizenergie zugeführt. Man erhält also eine bleibende Regelabweichung.
Ki „Integralteil“
Ki wird in der Einheit einer Zeit angegeben (z.B. in Sekunden). Es stellt eine Art Glättungs- oder
Verzögerungszeit dar und integriert Regelabweichungen zu einer Korrektur des Regelausgangs, so
dass keine bleibende Regelabweichung übrig bleibt.
Grundregel:
Ki muss mindestens so groß sein wie die (thermische) Zeitkonstante des Heizkreises.
Also muss z.B. für einen Keramik-Schwarzkörper Ki typischerweise im Minuten-Bereich liegen,
während für einen Glühdraht möglicherweise Sekundenbruchteile ausreichen.
Vergrößern der Zeit Ki macht den Regelvorgang langsamer, aber auch stabiler.
Verkleinern von Ki kann zu einem Überschwingen oder sogar zu Dauerschwingen führen.
Kd „Differentialteil“
Kd wird ebenfalls in der Einheit einer Zeit angegeben. Es stellt die vorausschauende Komponente
des Reglers dar. Wenn z.B. der Sollwert den Istwert schon fast erreicht hat, aber immer noch stark
steigt, „bremst“ Kd den schnellen Anstieg und verhindert ein Überschwingen.
Faustregel:
Mit Kd = 0 beginnen, dann Kd = Ki/4 setzen und schauen, ob der Einschwingvorgang besser
verläuft.