ASCON TECNOLOGIC: Влияние отключения питания на работу ПИД

Контроллеры-регуляторы KUBE от ASCON TECNOLOGIC обладают множеством функций позволяющих повысить точность регулирования в разных условиях и оптимизировать технологический процесс. В этой статье описан возможности KUBE для компенсации «просадок» после отключения питания для быстрого восстановления заданных значений и устранения негативных последствий.

ASCON TECNOLOGIC линейка контроллеров регуляторов KUBE
Серия контроллеров-регуляторов ASCON TECNOLOGIC KUBE

В непрерывных технологических процессах крайне нежелательно отклонение поддерживаемой технологической величины (температуры, расхода, давления и т.п.) от установившегося значения. Например, в таких применениях, как печи — это может привести к порче образцов и заготовок, а в системах фильтрации — снижению качества выходного продукта.

После кратковременного пропадания питания в результате аварии или плановые работы (например, переключение АВР): измеренная величина регулятора будет близка к заданному значению, а интегральная составляющая ПИД АСУ равна нулю. Из-за таких происшествий происходит «просадка» процесса, после чего следует длительный выход на уставку.

Проточный нагреватель газа. График изменения температуры (PV) потока и выходного управляющего сигнала (OP) после кратковременного (~10 сек) отключения питания.
Проточный нагреватель газа. График изменения температуры (PV) потока и выходного управляющего сигнала (OP) после кратковременного (~10 сек) отключения питания.

Для компенсации этих эффектов вспомним, что когда процесс устойчив, ПИД-регулятор работает с постоянным выходным сигналом (заданием мощности, открытием клапана и т.п.). Следовательно, если есть возможность замерить эту величину и задать ПИД-регулятору, что бы он начинал работать с этого значения выходного сигнала, тогда можно минимизировать «просадку» в данной ситуации и ускорить восстановление нормальных условий работы.

Проточный нагреватель газа. График изменения температуры (PV) потока и выходного управляющего сигнала (OP) после кратковременного (~10 сек) отключения питания. С компенсацией обнуления интегральной составляющей.
Проточный нагреватель газа. График изменения температуры (PV) потока и выходного управляющего сигнала (OP) после кратковременного (~10 сек) отключения питания. С компенсацией обнуления интегральной составляющей.

Как видно из графиков в варианте с компенсацией просадки температуры и время выхода на установившийся режим меньше. И это самый «тяжелый» случай когда компенсация больше 70%, при более низких значениях результаты еще лучше.

Решение с KUBE

В контроллерах-регуляторах ASCON TECNOLOGIC серии KUBE (K_1, K_2, K_3, K_5P, KX6) предусмотрена подобная компенсация. Рассмотрим как она задается.

1. Просмотр величины выходного сигнала ПИД при установившемся сигнале

Всегда оперативно можем посмотреть значение (в %) выхода ПИД регулятора контроллера KUBE нажав кнопку «вверх» - значение отобразится в нижней строке экрана.

Отображение значение выхода ПИД на экране KUBE
Отображение значение (в %, H “+”, C “-”) выхода ПИД на экране KUBE

Так же это значение доступно для считывание через Modbus RTU (в ПЛК, панели оператора или SCADA) или через ключ A01 в ПО для настройки KUBE.

График изменения температуры (PV) потока и выходного управляющего сигнала в SCADA, среднее значение управляющего сигнала (OP)
График изменения температуры (PV) потока и выходного управляющего сигнала в SCADA, среднее значение управляющего сигнала (OP) равно ~85%

2. Задание значения выходного сигнала в установившемся режиме

В KUBE предусмотрен параметр, доступный в режиме работы в качестве ПИД-регулятора:

                  [69] rS - Manual reset (integral pre-load)

В этот параметр и задается значение (диапазон от -100,0 до +100,0%) выходного сигнала, который нужно обеспечить при повторном включение питания.

Пример параметра “rS - Manual reset” на экране KUBE
Пример параметра “rS - Manual reset” на экране KUBE

Внимание!
Рекомендуется менять этот параметр при остановленном процессе. Задание данного параметра в режиме автоматического регулирования приводит к появлению возмущения и переходного процесса для его компенсации.


Вывод

Как видно из статьи контроллеры-регуляторы KUBE не только позволяют обеспечивать точное регулирование в различных условиях работы, но так же обладают простым и понятным интерфейсом для его настройки и обслуживания.

ООО «КоСПА» используя KUBE решает задачи заказчиков связанные с управления температурой, поддержанием давления, уровня и расхода. При необходимости разрабатывая и изготавливая шкафы управления на их базе.

Экраны журнала событий и аварий SCADA на планшете дл