Руководство по эксплуатации SIEMENS ACCUMASS BW500

Подождите немного. Документ загружается.

8. ПИД УПРАВЛЕНИЕ

Алгоритм ПИД управления в BW500 разработан специально для работы с ис-

пользованием устройств управления питателем. Он базируется на алгоритмах типа управления

двигателем и включает несколько условий против перерегулирования.

Один из путей для предотвращения перерегулирования – это отслеживать скорость

частоты от пит ателя. Если входная частота упадет ниже 5 Гц, выход управления ПИД зафик-

сирует текущее значение. В противном случае выход подскочил бы до 100% если закроется

питатель, при этом уставка больше чем ноль . Когда питатель снова включится, создастся пик в

потоке продукта до тех пор пока система восстановит стабильность. С анти-

перерегулированием, питатель может быть остановлен и запущен с минимальным разрывом в

управляемом потоке.

Для того, чтобы BW500 работал как контроллер, необходимо следующее

устройства

соединения

установки и подстройки

программирование

8.1 УСТРОЙСТВА

Для того, чтобы BW500 действовал как контроллер, должна быть установлена

добавочная карта токов ог о ввода вывода. Смотрите Установка.

8.2 СОЕДИНЕНИЯ

Дополнительно к стандартным рабочим соединениям должно быть сделано со-

единение с техн ологическим оборудованием.

Смотрите Уст ановка, особенно:

\Выход Реле, для подключения реле

\карта токов ог о ввода вывода, для подключения входов и выходов

\Вспомогательный Вход, для дополнительного дистанционного управления

Варианты подключения BW500

контроллер по уставке - управление нагруз кой

контроллер по уставке – управление потоком

контроллер по уставке – управление потоком и нагрузкой

контроллер по уставке – внешние переменные процесса с управлением по нагрузке и

потоку и без него

Контур ПИД

Токовый вы-

ход

Контакты

клеммника

Токовый вход

Контакты

клеммника

1 2 1&2 1 5&6

2 3 3&4 2 7&8

8.2.1 КОНТРОЛЛЕР УСТАВКИ – УПРАВЛЕНИЕ ПОТОКОМ

8.2.2 КОНТРОЛЛЕР УСТАВКИ – УПРАВЛЕНИЕ НАГРУЗКОЙ

8.2.3 КОНТРОЛЛЕР УСТАВКИ – УПРАВЛЕНИЕ ВЕДУЩИЙ / ВЕДОМЫЙ

8.2.4 КОНТРОЛЛЕР УСТАВКИ – УПРАВЛЕНИЕ ПОТОКОМ И НАГРУЗКОЙ

8.3 УСТАНОВКА И ПОДСТРОЙКА

Было бы предпочтительно перед выполнением установок и подстроек оценить качест-

венно и количественно используемые показатели системы управления.

8.3.1 ПРОПОРЦИОНАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ (РАЗМАХ), Р

Показатель Р в BW500 подстраивает выход управления на основе разницы меж-

ду уставкой и измеряемым потоком. Чем выше показатель Р тем BW500 более чувствителен и

реагирует быстрее на изменения и возмущения. Если установить его слишком высоким, то

BW500 станет менее устойчив, и более склонным к генерации на выходе управления.

Допустимый входной диапазон 0.000 по 2.000

Типовой рабочий диапазон 0.300 по 0.600

Значение по умолчанию 0.400

Выход управления не может достичь уставки при использовании только показателя Р.

Поскольку показатель Р действует по разнице между уставкой и переменной процесса, не-

большая разница между ними существует всегда и разница никогда не равна нулю. Небольшой

показатель Р может привести процесс очень близко к уставке, но это займет очень много вре-

мени. По крайней мере потребуется показатель I для исключения допуска создаваемого пока-

зателем Р.

8.3.2 ИНТЕГРАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ (АВТОМАТИЧЕСКИЙ СБРОС), I

Показатель I в BW500 используется для увеличения или уменьшения значения на вы-

ходе управления для исключения допуска образуемого показателем Р. Показатель I действует

на накопление ошибки за небольшой интервал времени. Когда проце сс достигает уставки и

ошибка становится малой, эффект показателя I уменьшается. Чем больше показатель I , тем

быстрее BW500 реагирует на изменения, но становится менее устойчивым.

Допустимый входной диапазон: 0.000 по 2.000

Типовой рабочий диапазон 0.100 по 0.300

Значение по умолчанию 0.200

Показатели I и P совместно могут соз дать приемлемый алгоритм управления и для

многих приложений они работают превосходно. Однако, если необходима более быстрая реак-

ция на изменения, необходимо применять большие значения Р и I показателей. К сожалению,

большие показатели могут сделать систему не стабильной. Когда переменная процесса дос-

тигнет уставки, для влияния на выход управления необходим Показатель по производной.

8.3.3 УПРАВЛЕНИЕ ПО ПРОИЗВОДНОЙ, D

Показатель D в BW500 влияет на выход управления на основе изменений в величине и

направлении в изменении ошибки. Если это постоянная ошибка, показатель D не оказывает

эффекта. Если ошибка становится больше, показатель D в сочетании с показателем Р заставля-

ет выход управления BW500 реагировать быстрее. Когда ошибка становиться меньше, показа-

тель D действует на уменьшение выхода управления для предотвращения перелета уставки. В

общем большее значение показателя Р требует большего значения D.

Допустимый входной диапазон: 0.000 по 1.000

Типовой рабочий диапазон: 0.010 по 0.100

Значение по умолчанию: 0.050

Результа т действия показателя по производной таков, что система становится одно-

временно и более отзывчивой и более стабильной.

8.3.4 УПРЕЖДАЮЩЕЕ УПРАВЛЕНИЕ, F

В BW500 показатель F используется для подстройки выхода управления на базе изме-

нения уставки. Использование этого показателя позволяет системе быстрее достичь новой ус-

тавки. Если показатель не используется, система откликается используя только P, I и D пока-

затели. Разница между новой уставкой и переменной процесса является ошибкой, и алгоритм

управления о ткликается для исключения новой ошибки.

Если F показатель используется и введена новая уставка, пропорция разницы между

новой уставк ой и переменной процесса автоматически прибавляется к выходу управления. Это

поворачивает переменную процесса ближе к новой уставке быстрее, чем при использовании

только P, I и D показатели. Это выполняется на однократной основе.

Допустимый входной диапазон 0.000 по 1.000

Типовой рабочий диапазон 0.250 по 0.550

Значение по умолчанию 0.300

Функция ПИД управления BW500 может быть сконфигурирована для работы в не-

скольких режимах.

Выход контроллера: прямое действие

Обратная связь: поток, нагруз ка или внешняя

Управление: уставка местная или удаленная (пропорция)

8.4 ПИД УСТАНОВКА И ПОДСТРОЙКА

Для работы системы и оптимального действия питателя существенно правильно по-

добрать показатели управления ПИД. В этом разделе описываются рекомендуемые действия

для подстройки показателей ПИД управления при начальной установке.

8.4.1 НАЧАЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Хотя значения по умолчанию показателей P, I, D и F бу дут подходить к большинству

приложений, в частности весовым пит ателям с шибером, некоторая подстройка, тем не менее

понадобится.

Существует несколько методов и процедур для подстройки обычных ПИД контролле-

ров, некоторые действуют лучше в зависимости от применения. Мы рекомендуем использовать

«цикл замкнутого контура» для BW500 интегратор / конт роллер для уп равления потоком пита-

телем. Этот метод фокусируется в первую очередь на подстройке показателя Р, при этом ис-

ключается показатели I и D. Затем добавляется и подстраивается показатель I, потом D показа-

тель. Для выполнения этой процедуры:

С показателем Р установленным в значение по умолчанию 0.400, запретить показате-

ли I, D и F установив их в 0.000.

Задайте уставку питания потока в 30% от максимального проектного потока.

Устанавливая тестовый груз или цепи, включите питатель и наблюдайте время необ-

ходимое для достижения заданной уставки, а также колебания около уставки.

Подстройте Р показатель соответственно для сообразных колебаний и ошибки. По-

степенно уменьшать показатель Р если слишком велики колебания или ошибка. Подобным же

образом увеличить значение если ошибка не сообразна или не колеблется около уставки.

Смотрите рисунки 1,2 и 3 ниже.

Когда значение Р показателя установлено так, что на выходе управления BW500 сооб-

разные колебания и ошибка минимальны, пит атель отключается.

Значение показателя I теперь может быть задано. Начните с введения значения по

умолчанию 0.2.

Запустите питатель (тестовый груз или цепь все еще приложены и заданна уставка по-

тока питателя).

Снова наблюдайте колебания выхода управления. Сравните результаты с рисунками

4,5 и 6 ниже.

Показатель D не является критическим в типовых приложениях весовых питателей

шибером. Показатель D учитывает скорость и направление изменения переменной процесса.

Показатель D становится очень полезным в приложениях, где точка управления загрузкой кон-

вейера удалена от точки измерения. Для примера это может быть ленточные весы или конвей-

100

ер с весами (постоянная скорость) на которые выполняется подача с регулируемого питателя

на некотором расстоянии или более чем несколько секунд времени процесса от весов.

Правильно установленный показатель D создает малые начальные колебания около

уставки, как на рисунке 6. Отключение показателя D, или задание его очень низким, не оказы-

вает влияния на систему.

Изложенная выше процедура замкнутого контура позволяет упростить начальный

запуск, но конечная подстройка может потребоваться в реальном проце ссе работы.

8.5 ПРОГРАММИРОВАНИЕ

BW500 имеет готовую программу, хотя функции контроллера должны программиро-

ва ться специальным образом в добавление параметрам с Р001 по Р017.

BW500 предлагает программирование двух разд ельных ПИД управлений 1 и 2. При

программировании конт роллера определяет суффикс номера параметра, например Р400-01

значит, что система ПИД управления 1 доступна.

Примечание:

Все программирование должно выполняться в режиме ПИД – ручной режим.

Выберите

0 – выключить ПИД-регулятор;

1 – перевести ПИД-регулятор в режим ручного уп равления;

3 – перевести ПИД-регулятор в режим автоматизированного управления, это можно сделать и

клавишей .

Примечание:

Для токового вых ода:

Токовый выход 2 (Р201-02) обычно резервирован для контроллера 1. Сигнал выходит

на контакты 1 и 2 клеммника платы аналогового ввода-вывода.

Токовый выход 3 (Р201-03) обычно резервирован для контроллера 2. Сигнал выходит

на контакты 3 и 4 клеммника платы аналогового ввода-вывода.

Введите 4.

Примечание:

Для токового входа:

Токовый вход 1 является внешним сигналом обычно резервируемый для контроллера

1. Сигнал вводится на контакты 5 и 6 кл еммника платы аналогового ввода-вывода.

Токовый вход 2 является внешним сигналом обычно резервируемый для контроллера

2. Сигнал вводится на контакты 7 и 8 кл еммника платы аналогового ввода-вывода.