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%.
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
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
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.