Regulatoren. Gjennomgang av regulatorens parameter og konfigurasjon

Transkript

1 Regulatoren Fagstoff ODD STÅLE VIKENE Gjennomgang av regulatorens parameter og konfigurasjon Listen [1] Regulatoren sammenligner er-verdi (PV) og skalverdi (SV), og behandler avviket vha P-,I- og D-ledd. Hensikten er at prosessen til enhver tid gir ønsket resultat, uavhengig av ytre forstyrrelser. Regulator fra blokkskjema Regulatorens P-ledd Proporsjonal operasjon (P leddet) tar utgangspunkt i størrelsen på avviket mellom skal verdi (SV) og er verdi (PV). Regulatorens utgang (MV) er proporsjonal med avviket. Proporsjonal båndet uttrykkes som en prosent i forhold til det totale omfanget på inngangsignalet. Med et P bånd på 10% betyr det at 10% endring på signalet fra transmitteren vil medføre at utgangen på regulatoren og dermed reguleringsventilen har brukt opp hele sitt område,altså 100% åpning på ventilen. P=1/F*100% der F er forsterkningen av avviket. Dette betyr at et P bånd på 100% gir en forsterkning på 1 (eller ingen forsterkning) og et P bånd på 1 gir en forsterkning på 100. Ved å minke P båndet økes forsterkningen og vi får en raskere regulering/kraftigere virkning fra P-leddet. Med P regulering vil det alltid være et avvik (det er dette som gir P virkning), avviket kan minskes ved at P båndet P ledd gjøres mindre (stor forsterkning, lite avvik). Hvis P båndet gjøres for lite vil det oppstå selvsving / jaging i prosessen. Eksempel på P regulering Restavvik alle "Systemet er i balanse" Med utgangspunkt i en nivåregulering der nivået ligger på 50%, dvs vi har balanse mellom den mengden som renner ut av tanken og den mengden som renner inn via reguleringsventilen. Reguleringsventilen har 50% åpning. Hvor stort blir avviket hvis belastningen økes med 10% og vi har et P-bånd på 50? Når det renner 10% mer ut, må 50 får vi en forsterkning på 2, dvs at avviket i nivå må bli 5%.

2 Hvor stort blir avviket hvis belastningen økes med 10% og vi har et P-bånd på 100? Når det renner 10% mer ut, må 100 får vi en forsterkning på 1, dvs at avviket i nivå må bli 10%. Hvor stort blir avviket hvis belastningen økes med 10% og vi har et P-bånd på 25? Når det renner 10% mer ut, må 25 får vi en forsterkning på 4, dvs at avviket i nivå må bli 2,5%. Regulatorens I-ledd Ved å kombinere integral operasjon (I leddet) med proporsjonal operasjon reduseres avviket i forholdt til den tid det er avvik.(i-leddet bruker informasjonen om gjenomsnittssfeilen I ledd over en tidsperiode) Styrken på I leddet virkning indikeres med I-tid; som er den tiden det tar før I-leddets bidrag er like stort som bidraget fra P-leddet. Dess kortere I-tid er, dess sterkere blir virkningen fra I-leddet. Hvis I-tiden blir for kort oppstår selvsving/jaging i posessen. Regulatorens D-ledd Proporsjonal og integral operasjon basere seg på prosess respons. Dette medfører en forsinkelse i reguleringen. Derivativ operasjon (D-leddet) kompenserer for dette. Ved raske D ledd endringer i prosessverdien reagere D- leddet ved å øke utgangen kraftig slik at prosessverdien raskt kommer tilbake til utgangspunktet. D-leddets respons avhenger av hvor raskt et signal endres; dess rasker endring, dess større virkning fra D leddet. (D-leddet bruker informasjonen om feilendringshastigheten) Styrken på D-leddet indikeres ved D-tid; som er den tiden det tar før D-leddets bidrag er like stort som bidraget fra P-leddet. Dess lenger D tiden er, dess større blir D-leddets virkning. D-leddet kan også medføre selvsving/jaging. Regulatores PID respons PID regulering prosessreguleringen PID operasjon kombinere alle tre operasjonene. P leddet bidrar med effektiv regulering uten selvsving, I leddet bidrar med å fjerne avviket og D leddet tar seg av raske forstyrrelser slik at disse ikke får innvirkning på Regulatorens direkte og reverserte utgangsoperasjon

3 Utgangen til en PID regulator kan sette opp til direkte eller reversert operasjon. Direkte operasjon; utgangen øker når prosessverdien øker Nivåregulering med FC ventil der ventilen sitter på tankens utløp; nivået stiger PV øker regulatorens utgang øker ventilen åpne mer (slipper ut mer væske fra tanken) nivået stabiliseres (synker) Reversert operasjon; utgangen minker når prosessverdien øker. Nivåregulering med FC ventil der ventilen sitter på tankens innløp; nivået stiger PV øker regulatorens utgang minker ventilen stenger mer (slipper mindre væske inn i tanken) nivået stabiliseres (synker) P-, I- og D-leddets påvirkning på prosessen Rask stabelisering på SV og P-ledd Selvsvingning Svingninger og D-ledd Konfigurering av regulator Nødvendig konfigurering av regulatoren: Inngangstype Type io; 1-5v 4-20ma- TC

4 RTD Utgangens operasjion Direkte eller reversert (defualt) Regulatorens visning/display Skalering i prosent trykk nivå (mm) Ulike regulatorer fra ulike produsenter kan kreve varierende grad av konfigurering. Se vedlagt eksempel på regulator fra Omron.

5