Bedienungsanleitung OMRON THERMOTOOLS DATASHEET

[. . . ] ThermoTools Die clevere Art der Konfiguration Ihrer industriellen Steuerungskomponenten ThermoTools I-173 Temperaturregler ThermoTools Die clevere Art der Konfiguration Ihrer industriellen Steuerungskomponenten Unterstützung Ihrer Anforderungen Programmierbare industrielle Steuerungskomponenten werden immer fortschrittlicher. Als weltweit größter Anbieter von Temperatur- und Prozessreglern spielt Omron eine führende Rolle auf diesem Gebiet. Neben den , , einfachen" Steuer-/Regelfunktionen müssen moderne Regler auch weitaus komplexere und anspruchsvollere Funktionen beherrschen. Es kommen immer weitere Funktionen hinzu, und so müssen in einer normalen Reglerbaureihe bereits über 100 Parameter programmiert werden. [. . . ] Wenn eine externe Störung vorliegt, arbeitet die Fuzzy-Logik mit der PID-Regelung zusammen. Die Fuzzy-Logik von OMRON schätzt die Temperaturänderung auf Basis der Abweichung (d. h. , dem Unterschied zwischen dem Sollwert und Istwert) und der Abweichungsänderungsrate und nimmt dann die Feineinstellung des Regelausgangs vor. PID-Regelung Sollwert Externe Störung PID-Regelung PID und FuzzyLogik Unterdrückt den Ausgang zur Vermeidung von Überschwingen Eine Steigerung im Ausgang Regelung auf Basis der Abweichung und Abweichungsänderungsrate. Anfahrverhalten PID Störverhalten PID-Regelung und Fuzzy-Logik Das Anfahrverhalten wird verschlechtert, wenn die Reaktion auf externe Störungen verstärkt wird. Die Reaktion auf externe Störungen wird langsamer, wenn das Anfahrverhalten beruhigt wird. 2-PID-Regelung Anfahrverhalten Störverhalten Regelt sowohl die Anfahr- als auch das Störverhalten. I-182 Temperaturregler Technische Informationen Regelung Hysterese Zweipunkt-Regelung schaltet den Ausgang in Abhängigkeit von der Abweichung zum Sollwert ein oder aus. Das bedeutet, dass der Ausgang häufig aufgrund kleinster Temperaturänderungen verändert wird. Dadurch wird die Lebensdauer des Ausgangsrelais verkürzt, und es kann sich ungünstig auf die Lebensdauer des Leistungsschalters auswirken. Daher wurde für EIN- und AUS-Schaltungen ein Schaltabstand eingerichtet. Dieser Schaltabstand wird als Hysterese bezeichnet. Hysterese Regelausgang Steuerzyklus und zeitproportionale Regelung Der Regelausgang wird gemäß einer voreingestellten Zykluszeit periodisch eingeschaltet, wenn P-Regelung mit einem Relais oder Halbleiterrelais verwendet wird. Dieser voreingestellte Zyklus wird als Regelausgangs-Zykluszeit bezeichnet, und das Regelverfahren wird zeitproportionale Regelung genannt. Temperatur Proportionalband Ist-Temperatur Sollwert D:Hysterese Je höher die Temperatur ist, desto kürzer ist die aktive Phase. T: Regelausgangs-Zykluszeit TEIN Regelausgang % = Temperatur TEIN + TAUS x 100 (%) TEIN: Aktive Phase Beispiel: Wenn der Temperaturregler mit einem Temperaturbereich von 0°C bis 400°C eine Hysterese von 0, 2 % hat, entspricht D 0, 8°C. Wenn also der Sollwert bei 100°C liegt, wird der Ausgang bei einem Istwert von 100°C ausgeschaltet und bei einem Istwert von 99, 2°C eingeschaltet. TAUS: Inaktive Phase Regelabweichung Proportionalregelung verursacht aufgrund der Hitzekapazität der Regelstrecke und der Kapazität des Heizkörpers einen Fehler im Istwert, der bei stabilem Betrieb eine kleine Differenz zwischen Istwert und Sollwert zur Folge hat. Dieser Fehler wird als BleibendeRegelabweichung bezeichnet. Die Regelabweichung kann über oder unter dem Sollwert vorhanden sein (abhängig von der Wirkungsweise des Reglers). Regelabweichung Sollwert Proportionalband Beispiel: Wenn die Regelausgangs-Zykluszeit 10 s bei einem Regelausgang von 80 % beträgt, haben die aktiven und inaktiven Phasen folgende Werte. TEIN: 8 s TAUS: 2 s Differentialzeit Die Differentialzeit ist der bei Differentialregelung erforderliche Zeitraum, bis eine Rampenabweichung (z. die in der folgenden Abbildung gezeigte Abweichung) mit dem Regelausgang in Proportionalregelung übereinstimmt. Je länger die Differentialzeit ist, desto stärker ist der Differentialanteil des Ausgangssignals. PD-Regelung und Differentialzeit PD-Regelung (mit einer kurzen Differentialzeit) PD-Regelung (mit einer langen Differentialzeit) Zweipunktregelung beinhaltet häufig die in der folgenden Grafik gezeigte Wellenform. Ein Temperaturanstieg über den Sollwert hinaus nach Beginn der Temperaturregelung wird als Überschwingen bezeichnet. Temperaturveränderungen um den Sollwert herum werden als Schwankungen bezeichnet. Es ist eine bessere Regelgüte zu erwarten, wenn die Grade der Überschwingungen und Schwankungen gering sind. Regalausgang Schwankungen und Überschwingen P-Regelung D2-Anteil D1-Anteil TD Differentialzeit (mit einer kurzen Differentialzeit) (mit einer langen Differentialzeit) Schwankungen und Überschwingungen bei ZweipunktRegelung Überschwingen Sollwert Schwankung Temperaturregler Technische Informationen I-183 Temperaturregler Abweichung Regelabweichung ARW-Funktion: (Passendes Modell: E5CW) ARW steht für Anti-Reset Windup (Regler ohne Integralsättigung). In der Regel tritt eine große Abweichung auf (d. h. , ein großer Unterschied zwischen dem Istwert und dem Sollwert), wenn der Temperaturregler den Betrieb aufnimmt. Die Integration wird innerhalb der PID-Regelung wiederholt, bis die Temperatur den Sollwert erreicht. Dies hat zur Folge, dass ein zu großer Integralanteil, der eine Überschwingung verursacht, abgegeben wird. [. . . ] An eine Seite des Widerstandsthermometers werden zwei Leiter angeschlossen und an die andere Seite ein Leiter. Dies verhindert eine Auswirkung des Widerstands der verlängerten Leitungen. Anschließen des Drei-Leiter-Platin-Widerstandsthermometers Platin-Widerstandsthermometer Temperaturregler Messpunkt 350°C Interne-VergleichstellenSchaltung Die thermisch-elektromotorische Kraft VT wird nach folgender Formel berechnet: VT = K (350 - 20) Voraussetzung: Die Klemmentemperatur beträgt 20°C. VT = K (350 - 20) + K · 20 = K · 350 Thermisch-elektromotorische Kraft des Thermoelements Thermisch-elektromotorische Kraft erzeugt durch Interne Vergleichskompensation Temperaturregler Technische Informationen I-189 Temperaturregler Eingangsverschiebung Zur Anzeige des Istwerts wird ein voreingestellter Wert zur vom Temperatursensor des Temperaturreglers festgestellten Temperatur hinzugefügt oder von dieser abgezogen. [. . . ]