Ce tip de regulator am nevoie? Cazuistica complexitatii | |
Caz A. O marime trebuie mentinuta la o valoare constanta sau intr-un interval de valori. | |
Aceste valori sunt invariabile, caracteristice pentru procesul dat. Totusi, in caz ca procesul se modifica (se reproiecteaza, se imbunatateste) aceste valori trebuie sa fie in situ modificabile. In aceasta categorie intra si releele limita, cu una sau mai multe referinte pre-programate, care genereaza alarma sau comanda blocarea unui proces la iesirea valorilor din zona de siguranta | |
SOLUTIA MINIMALA: relee regulator de tip ON-OFF cu referinta re-programabila seria RLO | |
Mentiune: exista doua clase de sensori (de temperatura, umiditate etc.) in productia noastra curenta, care au o iesire de tip releu si pot fi utilizate ca regulatoare ON-OFF simple, cu amplificare corespunzatoare (releu intermediar, contactor etc.) si anume: NAMUR si OC cu Teach-In. | |
Caz B. O marime trebuie mentinuta la o valoare care poate fi modificata de operator in timp real | |
In majoritatea proceselor industriale unde se impune modificarea aleatorie a referintei de catre operatorul uman | |
SOLUTIA: regulatoare de tip ON-OFF sau PID cu referinta local programabila seria RLA/RP | |
Caz C. O marime trebuie sa parcurga un ciclu cu valori si durate definite | |
In special pentru controlul unor procese termice discontinue, pe loturi ca tratamente termice, calire, bioreactoare, camere climatice etc. | |
SOLUTIA relee regulator de tip PID cu profil de referinte seria RPC | |
Caz D. O marime trebuie mentinuta la o valoare care poate fi modificata programatic | |
Un proces care face parte dintr-un ansamblu de procese interdependente si sistemul de control si supervizare este de tip distribuit, necesita un regulator care este legata printr-o retea de comunicatii de computerul central si a carei referinta/parametrii de reglare pot fi modificate in timp real, prin retea | |
SOLUTIA: relee regulator de tip PID cu referinta modificabila pe retea RS485 seria RRS |
Ce tip de regulator am nevoie? Finetea reglarii | |
Daca procesul este putin sensibil la variatia marimii reglate: | |
(de ex. permite oscilatii de +/-3% in jurul valorii prescrise) | |
SOLUTIA MINIMALA: relee regulator cu caracteristica de reglare ON-OFF | |
O caracteristica de reglare ON-OFF poate fi cu sau fara HISTEREZA. In caz ca frecventa comutarilor nu constituie o problema, caracteristica de reglare nu necesita histereza. In caz contrar, pe langa valoarea referintei, este specificata si valoarea histerezei. Histereza inseamna doua praguri de comutare in jurul valorii de referinta. Ea serveste la reducerea oscilatiilor in iesirea de comanda datorita zgomotului suprapus peste marimea masurata.Cand nivelul de zgomot este pronuntat, se aplica o histereza "larga". Dezavantajul acestei solutii este o scadere a "finetei" de reglare. Un efect similar are si introducerea unei intarzieri in comutarea iesirii. | |
Daca procesul este lent si nu permite abateri semnificative de la valoarea prescrisa | |
Mai exact, procesul este lent si nu prezinta intarzieri semnificative. In acest moment al selectiei nu cuantificam marimea abaterii, esential este o urmarire cat mai precisa a valorii prescrise a referintei | |
SOLUTIA: relee regulator cu caracteristica de reglare de tip PI sau PID | |
In cazul in care procesul necesita o acuratete crescuta in
mentinerea marimii reglate in jurul valorii de referinta, regulatorul
ON-OFF nu mai este eficient, aveti nevoie de un regulator cu
caracteristica PID. PID este un acronim si inseamna:
Proportional-Integral-Derivativ. Proportional, Integral si Derivativ
denumesc trei blocuri functionale.in structura regulatorului. Cele trei
blocuri prelucreaza semnalul de eroare in trei moduri diferite. Semnalul
de eroare este definita ca diferenta intre valoarea prescrisa si
valoarea masurata (valoarea rezultata in urma interventiei regulatorului
in proces): e=SP-PV Blocul proportional amplifica eroarea de Kp ori. Blocul integral insumeaza valorile erorilor din istoria procesului, suma rezultata fiind multiplicata cu Ki. Blocul derivativ genereaza amplitudinea variatiei momentane a erorii, multiplicata cu factorul Kd. Regulatorul va interveni in proces cu o amplitudine a interventiei proportionala cu suma valorilor generate de cele trei blocuri: u=Kp*e+Ki(int.e)+Kd(der.e)) Desi exista regulatoare cu structura mai complexa, adaptive, cele care incorporeaza un model al procesului si care pot asigura un control optimal, regulatoarele PID satisfac cerintele in majoritatea proceselor liniare. Mai mult, pentru procese lente si fara intarzieri de raspuns mari, regulatoare PI (numai Proportional-Integrale) pot asigura un control satisfacator. Pentru un control (sub)optimal cu un regulator PID este nevoie de cunoasterea si setarea parametrilor Kp,Ki si Kd. Acesti parametri difera de la un proces la altul. Chiar si doua instalatii structural identice pot necesita acordarea regulatorului cu parametri diferiti. Acordarea manuala a regulatorului poate fi facuta prin incercari succesive, dar este anevoioasa si necesita experienta si timp. Exista tehnici consacrate care permit o acordare rapida, de ex. metoda Ziegler-Nichols, metoda releului etc. Regulatoarele complexe sunt prevazute cu procedee automate de auto-acordare (autotune). |
Acuratete sau precizie? O deliberare zgomotoasa.. | |
ACURATETE=gradul de decalaj sistematic fata de valoarea reala | |
Termenul tehnic consacrat in literatura anglosaxona este
ACCURACY or BIAS In cazul specific a unui regulator, acuratetea poate fi usor imbunatatita prin modificarea referintei, pana la eliminarea decalajului intre valoarea reala si valoarea impusa a marimii reglate. |
|
PRECIZIE=repetabilitate=reproductibilitate~gradul de dispersie a valorilor | |
Termenul tehnic anglosaxon este PRECISION or
VARIABILITY. Precizia in tehnica reglarii este determinata in primul rand de zgomotul existent in lantul de masurare-amplificare-conversie-prelucrare-executie, cu accent pe masurare, adica pe calitatea sensorilor si transmisia rezultatului masuratorii. Imprecizia data de zgomot gaussian (termal, zgomot alb) poate fi corectata in oarecare masura prin filtre de mediere. Zgomote de alta natura, cu distributie ne-normala (Poisson,alice,burst etc.) sunt mai greu de filtrat. Cele mai eficiente filtre in acest caz sunt filtrele LULU. |
|
Singura marime a carei masurare nu este afectata de zgomot, este nivelul de zgomot | |
Reteta succesului: | |
un sensor de calitate si un canal de transmisie protejat de zgomotele din mediu (cablu torsadat,cu ecranare,transmisie digitala cu CRC, fibra optica etc.) |