Manuelle Nachoptimierung im Regelbetrieb (S7-300, S7-400, S7-1500) - PID

PID Basisfunktionen einsetzen (S7-300, S7-400, S7-1500)

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PID Basisfunktionen einsetzen (S7-300, S7-400, S7-1500)
Product
PID
Version
V20
Publication date
11/2024
Language
de-DE
Manuelle Nachoptimierung im Regelbetrieb

Um ein überschwingfreies Sollwertverhalten zu erreichen, können Sie nachfolgend beschriebene Maßnahmen ergreifen:

Regelzone anpassen

Bei der Optimierung wird eine Regelzone CON_ZONE von TCONT_CP ermittelt und bei passendem Streckentyp (Streckentyp I und II) und PID-Regler aktiviert (CONZ_ON = TRUE). Sie können im Regelbetrieb die Regelzone ändern oder ganz abschalten (mit CONZ_ON = FALSE).

Hinweis

Aktivieren Sie die Regelzone bei Strecken höherer Ordnung (Streckentyp III), bringt dies in der Regel keinen Vorteil, da die Regelzone dann größer ist als der mit 100 % Stellgröße erzielbare Regelbereich. Auch ein Aktivieren der Regelzone für PI-Regler bringt keinen Vorteil.

Stellen Sie vor dem händischen Einschalten der Regelzone sicher, dass die Regelzonenbreite nicht zu klein eingestellt ist. Bei zu klein eingestellter Regelzonenbreite treten Schwingungen im Verlauf der Stellgröße und des Istwertverlaufs auf.

Führungsverhalten mit PFAC_SP kontinuierlich abschwächen

Das Führungsverhalten können Sie mit dem Parameter PFAC_SP abschwächen. Dieser Parameter legt fest, zu welchem Anteil der P-Anteil bei Sollwertsprüngen wirksam wird.

PFAC_SP wird unabhängig vom Streckentyp durch die Optimierung auf 0.8 voreingestellt, Sie können den Wert anschließend verändern. Um das Überschwingen bei Sollwertsprüngen (bei sonst korrekten Reglerparametern) auf etwa 2 % zu begrenzen, sind folgende Werte für PFAC_SP ausreichend:

Streckentyp I

Streckentyp II

Streckentyp III

Typische Temperaturstrecke

Übergangsbereich

Temperaturstrecke höherer Ordnung

PI

0.8

0.82

0.8

PID

0.6

0.75

0.96

Passen Sie den voreingestellten Faktor (0.8) insbesondere in folgenden Fällen an:

  • Streckentyp I mit PID (0.8 -> 0.6): Sollwertsprünge innerhalb der Regelzone führen mit PFAC_SP = 0.8 noch zu ca. 18 % Überschwingen.

  • Streckentyp III mit PID (0.8 -> 0.96): Sollwertsprünge mit PFAC_SP = 0.8 werden zu stark gedämpft. Man verschenkt deutlich Einregelzeit.

Regelparameter dämpfen

Treten im geschlossenen Regelkreis Schwingungen auf oder sind Überschwinger nach Sollwertsprüngen vorhanden, können Sie die Reglerverstärkung GAIN zurückdrehen (z. B. auf 80 % des ursprünglichen Werts) und die Integrationszeit TI vergrößern (z. B. auf 150 % des ursprünglichen Werts). Wird der analoge Stellwert des kontinuierlichen Reglers mit einem Impulsformer in binäre Stellsignale gewandelt, können durch Quantisierungseffekte kleine Dauerschwingungen auftreten. Sie können diese durch Vergrößern der Reglertotzone DEADB_W eliminieren.

Regelparameter ändern

Wenn Sie Ihre Reglerparameter ändern wollen, gehen Sie folgendermaßen vor:

  1. Speichern Sie die aktuellen Parameter mit SAVE_PAR.

  2. Ändern Sie die Parameter.

  3. Testen Sie das Regelverhalten.

Falls die neuen Parameter schlechter sein sollten als die alten, stellen Sie mit UNDO_PAR die alten Parameter wieder ein.