Skalering av signal inn på regulator

Spurt 21:33 - 14.1.2016 av BVTV|Siste svar 13:10 - 16.3.2016 av BVTV

BVTV

Hei

Jeg skal optimalisere en enkel nivåreguleringssløyfe. Vi bruker Kongsberg AIM som skjermbildesystem, og regulatoren ligger i dette skjermbildet. Verdien inn på regulatoren er avhengig av hvordan prosessverdien er skalert. Hvis vi f.eks måler temperatur fra 0 til 200°C vil regulatorinngangen få en verdi mellom 0 og 200.

Må man ta hensyn til dette når man regner ut parametre med forskjellige optimaliseringsmetoder?

Og hva skjer hvis man ikke har et måleområde? (man kan måle så høye verdier man vil). I åpensløyfe-metoden trenger man å vite hvor mye regulatorinngangen har endret seg i prosentpoeng av måleområdet. Hvordan finner man verdiene i prosent når man ikke har noen øvre/nedre grense?

Helpful answer marked by forum leaderLøst

Svar (5)

Rune Øverland

Postet 12:07 - 11.3.2016

Hei,

Det er nær sammenheng mellom måleområdet, regulatorens forsterkningsverdi, og pådragsverdien (f.eks reguleringsventil).

Man trenger ikke å vite måleområdet for å finne gode (optimale) verdien på regulatorens P, I, og D-parametre.

Det er avviket mellom måleverdi og settpunktverdi, det som kalles reguleringsavviket, som "kjører" P- og I. Så vi trenger ikke å vite selve måleområdet.

For D-parameteren trenger kontrollsystemet å beregne endringshastigheten på måleverdien. Så, også her trenger jeg ikke å vite måleområdet.

Så, nei, du trenger ikke på forhånd å vite måleområdet for å kunne, for eksempel, å bruke Ziegler & Nichol's åpensløyfe-metoden.

BVTV

Postet 14:03 - 11.3.2016

Takk for svar!

I metoden som Bjørnar Larsen beskriver i skolebøkene, så skal man jo regne ut Fpro (sløyfeforsterkningen), og det er jo bare et forholdstall mellom det som går ut av regulatoren og det som kommer inn, så da gir det jo mening at man ikke skal oppgi tall i prosent. :)

Men da har jeg et spørsmål om reaksjonsratemetoden i en kursmanual fra Trainor. Når reaksjonsraten skal normaliseres, så dividerer man reaksjonsraten med endringen i regulatorutgangen. I kursmanualen står det at man dividerer med antall prosentpoeng endring i regulatorutgang.

Er utgangen fra en regulator alltid 0-100, eller er man nødt til å vite området her for å regne om til prosent? Eller var prosentregningen bare for eksempelets skyld, siden det ikke var noen reelle verdier i eksempelet?

Rune Øverland

Postet 14:22 - 11.3.2016

Hei,

Metoden, som beskrives av Bjørnar Larsen, kan kun brukes på selvregulerende reguleringssløyfer. De fleste reguleringssløyfer er ikke-selvregulerende. Metoden som Bjørnar Larsen kan ikke brukes på ikke-selvregulerende prosesser. Da må du heller bruke metoder slik Ziegler & Nichol's beskrev (offentliggjort 1941/1942).

Skal du finne sløyfeforsterkningen, kan du gjøre dette ved å teste hvilken endringsverdi du får på målesignalet (delta måleverdi) ved en gitt endringsverdi på regulatorutgangen (delta regulatorutgangsverdi).

Forholdstallet (Delta måleverdi dividert med Delta regulatorutgangsverdi) beskriver prosessens forsterkningsverdi.

Eksempel1: Du endrer regulatorutgangen fra 50 til 55 %, og måleverdien endrer seg fra 30 til 38 grader celsius. Da er prosessforsterkningen 8 grader delt på 5 %, det vil si at sløyfeforsterkningen er 1,6 grader celsius per % endring av regulatorutgangen.

Eksempel 2: Du endrer turtallet på frekvensstyrt motor fra 150 til 200 omdreininger per minutt. Dette resulterer i at strømningen i et rør øker fra 60 til 70 liter per minutt. Prosessforsterkningen er 10 liter per minutt (Delta måleverdi) delt på 50 omdreininger per minutt (Delta regulatorutgang). Dette gir en sløyfeforsterkning på 0,2 liter per minutt per 1 omdreining per minutt i pumpa.

Rune Øverland

Postet 12:46 - 14.3.2016

Hei,

En tilleggsrefleksjon:

Har man et Pt100-element, har dette i utgangspunktet ikke noe bestemt kalibrert måleområde. Et standardelement kan måle temperaturer mellom -200 og +1000 grader celsius.

Selv om Pt100-elementet ikke har noe definert kalibrert måleområde, kan vi ut fra operasjonelle/driftsmessige grunner definere et bruksområde mellom for eksempel +50 til +150 grader celsius (som vi igjen kan omregne til et prosentvis måleområde).

Vi kan dermed få en 'kopling' mellom måleområdet og pådragsområdet, slik definert av Ziegler & Nichol.

BVTV

Postet 13:10 - 16.3.2016

Ja, jeg har hørt at det er forskjell på Bjørnar Larsen sin metode og andre metoder. Jeg fant Ziegler & Nichols originale rapport her: https://engineering.purdue.edu/~zak/ECE680/Ziegler-Nichls_1942.pdf. Jeg ser at den likner veldig på det jeg leste i Trainor Manualen. Rapporten var egentlig ganske lett forståelig og oppklarende, så nå skal jeg følge den neste gang jeg skal tune en sløyfe.

Takk for eksemplene. Jeg ser at benevningen på den utregnede forsterkningen er ganske vesentlig.

Det Pt100-element-eksempelet er svar på akkurat en av de tingene jeg lurte på! Men da skjønner jeg at man kan definere et fornuftig måleområde selv, og bruke det.

Takk for svar!

Legg til svaret ditt

Trainor logo

Registrer deg og bidra til Norges største fagforum for sikkerhet.
Allerede medlem? Logg inn

Registrer deg nå
Trainor logo
Opplæring for fagfolk. Av fagfolk.

Registrer deg og bidra til Norges største fagforum for sikkerhet.

Registrer deg

Allerede medlem? Logg inn

Relevante kurs

Trenger du sertifisering, opplæring eller kurs i elsikkerhet? Enten du velger e-læring, et webinar eller et instruktørledet kurs fra Trainor, er kurset laget av våre fremste eksperter. Alt til det beste for din læring og sikkerhet.