Prozessleitsystem SIMATIC PCS 7

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Engineering System
ES-Software
Engineering-Standardsoftware
Leittechnische Bibliotheken
Beispiele für OS-Standardbedienbilder (Faceplates) aus der
PCS 7 Library
Die in leittechnischen Bibliotheken organisierten, vorgefertigten
und getesteten Bausteine, Bildbausteine und Symbole bilden
die Basiselemente für die grafische Projektierung von Automatisierungslösungen.
Die Verwendung dieser Bibliothekselemente
trägt wesentlich dazu bei, den Engineeringaufwand und damit
die Projektkosten zu minimieren.
Das umfassende Bausteinangebot lässt sich wie folgt kategorisieren:
• Einfache Logik- und Treiberbausteine
• Technologische Bausteine mit integrierten Bedien- und Meldefunktionen
wie PID-Regler, Motoren oder Ventile
• Bausteine für die Integration von PROFIBUS-Feldgeräten gemäß
PROFIBUS PA-Profil 3.0 (inkl. standardisierter Auswertung
des Prozesswertstatus)
• Bausteine mit höherwertigen Regelalgorithmen für Advanced
Process Control (APC)-Funktionen
Advanced Process Control (APC)-Funktionen
Die in separaten Bausteinen konzentrierten APC-Funktionen erweitern
die PID-basierten Regelfunktionen von SIMATIC PCS 7
mit höherwertigen Regelalgorithmen, z. B.:
• Modellbasierter Mehrgrößenregler
Für komplexe Prozesse, bei denen mehrere voneinander abhängige
Größen zu regeln sind, empfiehlt sich der Einsatz eines
Mehrgrößenreglers. Die separate Regelung der einzelnen Größen,
z. B. mit PID-Reglern, hat hier den Nachteil, dass durch
Wechselwirkungen unterschiedliche Auswirkungen auf die jeweils
anderen Größen resultieren.
Der in SIMATIC PCS 7 integrierte modellbasierte Mehrgrößenregler
ModPreCon analysiert über einen längeren Zeitraum das
Verhalten von bis zu vier voneinander abhängigen Größen getrennt
voneinander. Anhand der Ergebnisse wird eine
Parametermatrix berechnet, die der ModPreCon dann für die
optimierte Regelung dieser Größen nutzt.
Hinweis:
Der ModPreCon stellt hohe Anforderungen an Speicher und Bearbeitungszeit
des damit arbeitenden Automatisierungssystems. Bitte prüfen
Sie deshalb vor dem Einsatz des ModPreCon die Ressourcen des vorgesehenen
Automatisierungssystems. Empfohlen wird der Einsatz eines
Automatisierungssystems ab Baureihe AS 416.
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Siemens ST PCS 7 · November 2007
© Siemens AG 2007
• Arbeitspunkt-abhängige Regelparametersteuerung
Der Baustein GainSched ist für die gleitende, vom Arbeitspunkt
abhängige Einstellung der Reglerparameter in nichtlinearen Regelstrecken
konzipiert. Der ähnlich wie der Polygon-Baustein arbeitende
Baustein kann aus dem Verlauf einer Eingangsgröße
drei separate Ausgangsgrößen ableiten, die als Regelparameter
für einen verschalteten Reglerbaustein dienen. Abhängig vom
Verlauf des Istwerts ändert der GainSched somit gleitend die
Regelparameter des kombinierten Reglers.
Der Bildbaustein des GainSched ist aus dem Bildbaustein des
zugehörigen Reglers heraus aufrufbar.
• Regelgüteüberwachung
Mit dem Baustein ConPerMon lässt sich die Regelgüte eines
Reglerbausteins nach einem patentierten Verfahren überwachen.
Der Baustein wird mit Sollwert, Istwert und Stellwert des
Reglerbausteins (z. B. PID-Regler) verschaltet und ermittelt an
Hand der Online-Werte dessen Regelgüte. Je nach Abweichung
vom Vergleichswert, z. B. der bei der Inbetriebsetzung ermittelten
Regelgüte, kann er eine Warn- oder eine Alarmmeldung auslösen.
Der Bildbaustein des ConPerMon ist aus dem Bildbaustein des
zugehörigen Reglers heraus aufrufbar. Beim Engineering können
OS-Bilder generiert werden, die alle Regelgüteüberwachungen
einer Anlage oder Teilanlage auflisten. Mit deren Hilfe ist der
Anlagenbetreiber in der Lage, Probleme frühzeitig zu erkennen,
zu analysieren und gezielt zu beheben, noch bevor es zu ernsthaften
Mängeln oder einem Produktionsausfall kommt.
PID-Tuner
Der PID Tuner ist eine im CFC integrierte Funktion für die Optimierung
der Softwareregler CTRL_PID und CTRL_S. Für die Regelungsarten
PID, PI und P lassen sich damit in fest definierten
Schritten die optimalen Reglerparameter für einen Regelkreis ermitteln.
Das Werkzeug eignet sich für die Optimierung von Regelstrecken
mit und ohne integralem Anteil. Die Optimierungen
sind im Hand- oder Automatik-Modus durchführbar. Durch Vorgabe
von Sprüngen kann das Einschwingverhalten der Regler
mit den gefundenen Reglerparametern überprüft werden. Die
Reglerparameter lassen sich abspeichern und bei Bedarf wieder
abrufen.
Während der Ermittlung der Reglerparameter werden die typischen
Reglerwerte (Istwert, Sollwert, Stellgröße) mit einer "Kurvenschreiber"-Funktion
aufgezeichnet.