GE Fanuc Manuals | Series 90-70 9070 | GFK-2055 - GE Fanuc PLC

17Bestimmung der ProzeßcharakteristikDie PID-Schleifenverstärkungen Kp, Ki und Kd sind durch die Eigenschaften des geregeltenProzesses vorgegeben. Beim Entwurf eines PID-Regelkreises sind zwei grundlegendeFragen zu beantworten:1. Wie groß ist die PV-Änderung bei einer Veränderung von CV um einen festenBetrag, oder wie groß ist die Leerlaufverstärkung?2. Wie schnell reagiert das System, oder wie schnell ändert sich PV nach einemSprungsignal am CV-Ausgang?Viele Prozesse lassen sich durch eine Prozeßverstärkung, ein Integrationsglied erster oderzweiter Ordnung und ein reines Verzögerungsglied approximieren. Im Frequenzbereichlautet die Übertragungsfunktion für ein System mit einem Integrationsglied erster Ordnungund einem reinen Verzögerungsglied:PV(s)/CV(s) = G(s) = K * e **(-Tp s)/(1 + Tc s)In der Zeitbereichsdarstellung ergibt sich als Sprungantwort vom Zeitpunkt t0 an folgendesLeerlaufverhalten des Systems:$XVJDQJVVHLWLJHVÃ6SUXQJVLJQDOÃ]XPÃ3UR]H‰Ã&9(LQKHLW..XUYHQYHUODXIÃGHUÃYRPÃ3UR]H‰ÃJHOLHIHUWHQÃ6SUXQJDQWZRUWÃ39(LQKHLW.WW7S7FFolgende Prozeßmodell-Parameter lassen sich aus der Sprungantwort der ProzeßvariablenPV entnehmen:KTpTcProzeß-Leerlaufverstärkung = PV-Endwert, bezogen auf die CV-Änderung zum Zeitpunkt t0(Zu beachten ist, daß K keinen Index besitzt)Prozeß- oder Laufzeitverzögerung oder Totzeit nach t0, bevor der ProzeßausgangPV eine Reaktion zeigtProzeßzeitkonstante erster Ordnung, d.h. diejenige Zeitspanne, die PV nach Ablauf von Tpbenötigt, um 63,2 % des PV-Endwertes zu erreichenIm allgemeinen besteht die schnellste Möglichkeit zum Messen dieser Parameter darin,den PID-Block in den manuellen Betrieb zu versetzen und einen kleinen Signalsprung amCV-Ausgang herbeizuführen, indem der Manuell-Befehl (%Ref+13) ausgegeben und diePV-Reaktion über der Zeit aufgezeichnet wird. Bei langsamen Prozessen kann dieser Vorgangvon Hand bewerkstelligt werden, während bei schnelleren Prozessen ein XY-Schreiberoder ein computergestütztes System zur Datenerfassung und -darstellung von Vorteilsind. Die CV-Sprunghöhe sollte mindestens so groß gewählt werden, daß eine deutlichePV-Änderung zu beobachten ist, aber auch nicht so groß, daß der vermessene Prozeß gestörtwird. Ein geeigneter Richtwert entspricht etwa 2 bis 10% der Differenz zwischendem oberen und dem unteren CV-Begrenzungswert.GFK-1645A-GE Kapitel 17 Die PID-Funktion 17-15