3 Stetige Regler - JUMO

JUMO, FAS 525, Ausgabe 02.06
3 Stetige Regler
Abbildung 32 zeigt die Kennlinie eines Proportionalreglers, welcher beispielsweise zum Heizen verwendet
wird. Auf der Y-Achse ist der Stellgrad aufgetragen. Auf der X-Achse befindet sich der Sollwert
(die Kennlinie berührt hier die X-Achse). In Abbildung 33 wurde weiterhin der Istwert eingezeichnet:
Abbildung 33: Kennlinie eines Proportionalreglers mit eingezeichnetem Istwert
In unserem Beispiel ist der Proportionalbereich 50K, das bedeutet: Bei Regelabweichungen größer
als 50K ist der Stellgrad 100%. Ist die Regelabweichung niedriger als der Proportionalbereich, wird
der Stellgrad proportional zur Regelabweichung verkleinert.
Denken wir uns den Istwert bei ca. 25°C (1), ist aus dem Schnittpunkt mit der Kennlinie ersichtlich,
dass der Regler in diesem Fall einen Stellgrad von 100% ausgibt.
Der Istwert würde auf Grund des hohen Stellgrades ansteigen und einige Zeit später bei ca. 90°C
liegen (2). Der Stellgrad würde immer noch 100% betragen und erst ab einem Wert von 100°C reduziert
werden. Ab hier befinden wir uns im Proportionalbereich (XP ).
Liegen wir z. B. in der Mitte des Proportionalbereiches (125°C), beträgt der Stellgrad noch 50% (3).
Beträgt der Istwert 150°C, ist keine Regelabweichung vorhanden und der Stellgrad liegt bei 0%.
Beim Anfahren an den Sollwert ist durch den Proportionalbereich X P auf den ersten Blick ersichtlich,
wann der Regler den Stellgrad reduziert.
Bleibende Regelabweichung
Haben wir in unserem Beispiel einen Istwert von 150°C erreicht und denken an einen Ofen, wird in
diesem Fall keine Heizleistung in das Ofeninnere abgegeben. Die Temperatur wird kleiner 150°C
und der Stellgrad größer werden. Der Prozess wird sein Gleichgewicht finden (wenn bei einem Istwert
von 125°C ein Stellgrad von 50% benötigt wird, ist dies hier der Fall).
Der Nachteil des P-Reglers ist die sich einstellende Regelabweichung. Aus diesem Grund kommt
er äußerst selten vor. Der Anteil wird meist mit einem I-Anteil und zusätzlich auch häufig mit einem
D-Anteil kombiniert.
Die bleibende Regelabweichung ließe sich in unserem Fall reduzieren, indem wir das X P verkleinern
und somit die Verstärkung erhöhen. In unserem Beispiel sollte der Prozess ein Gleichgewicht bei
125°C Istwert und 50% Stellgrad erreichen. Wird der Proportionalbereich auf 25K gestellt, beträgt
der Stellgrad nun 100% und der Istwert würde weiter in Richtung Sollwert ansteigen.
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