Die Durchfluss- und Druckregler von Alicat verwenden Steueralgorithmen mit geschlossenem Regelkreis, um den höchsten Grad an Regelstabilität zu erreichen. Die Algorithmen sind eine mathematische Beziehung, die die Reaktion des Ventils auf die Strömungs- oder Druckbedingungen vorschreibt. Sie beurteilen die Differenz zwischen dem Sollwert und dem Prozesswert – sei es Massestrom, Volumenstrom oder Druck – als Fehler. Der Grad des Fehlers bestimmt, welche Art von Eingabe an das Ventil zu senden ist, um den richtigen Wert in der schnellstmöglichen Zeit zu erreichen. Die Menge an Zeit, die zum Minimieren des Fehlers und somit der Steuerantwort der Steuerung aufgewendet wird, hängt davon ab, welche Art von Schleife verwendet wird (PD oder PD2I) und welche P-, D- und I-Werte verwendet werden.
Wenn Sie Ihren Controller bestellen, legen wir die Proportional- und Derivativwerte fest, indem wir versuchen, die Anwendungsparameter (Prozessbedingungen) so gut wie möglich zu replizieren, bevor wir sie an Sie versenden. Diese Anpassung an Ihr System ist einer der Gründe, warum unsere Controller schnell sind.
Keine Bange
Wenn sich die Prozessbedingungen ändern, kann sich die Ventilreaktion drastisch ändern, je nachdem, wie stark Sie von den Bedingungen abweichen, auf die das Ventil abgestimmt wurde. Sie müssen sich keine Sorgen über unberechenbare Reaktionen Ihres Controllers machen, wenn sich die Bedingungen ändern, da das PID-Tuning im Feld durchgeführt werden kann, um eine bessere Kontrolle bei den neuen Prozessbedingungen zu erhalten. Sie können PID-Bedingungen über die Tasten des Anzeigefelds oder über elektronische Befehle mit digitaler oder analoger Kommunikation ändern.
Sie erhalten eine optimale Leistung von Ihrem Controller, wenn Sie die richtigen Werte für alle drei Parameter auswählen (zwei bei Einzelventilsteuerungen). Der Ausdruck “P” öffnet das Ventil, um den Sollwert zu erreichen, der Ausdruck “D” verwendet einen Dämpfungseinfluss, um das Überschwingen zu eliminieren, und die Funktion “I” hilft dem System, sich auf den Sollwert einzustellen.
Kurz gesagt:
- Proportional (P): Der P-Ausdruck legt Spannung an das Ventil an, wenn es versucht, den Fehler zwischen dem Sollwert und der Prozesswertposition zu verringern, um den Sollwert zu erreichen.
- Derivativ (D): Betrachten Sie dies als einen dämpfenden Begriff, der versucht, die Änderungsrate zu reduzieren. Je größer der D-Term ist, desto höher ist der Dämpfungseinfluss auf den Ventilantrieb.
- Integral (I): Integral in Calculus ist die Fläche unter der Kurve, sie bestimmt die Ausgabe des Ventils als eine Funktion der Summe aller Fehler. I term berücksichtigt frühere Messwerte, um den Fehler zu reduzieren und den Prozesswert auf den Sollwert zu korrigieren.
Oszillierend um den Sollwert
Wenn Ihr Regler Anzeichen von Schwingungen um den Sollwert zeigt oder in seiner Regelantwort instabil ist, ist dies ein Zeichen dafür, dass der P-Term zu groß ist. Je größer der P-Wert ist, desto größer ist der Oszillationsbereich. Um die Oszillation zu beseitigen (den Regler auf den Sollwert zu bringen), müssen Sie den P-Term verringern.
Nehmen wir an, Sie haben einen 10 SLPM-Controller, der auf 10 SLPM für Wasserstoff eingestellt ist. Der Regler pendelt zwischen 8 und 12 SLPM. Wasserstoff ist ein niedrigviskoses und ein sehr leichtes Gas im Vergleich zu Luft. In diesem Fall sollte das mit Luft gestimmte Ventil neu eingestellt werden. Beginnen Sie also mit dem werksseitigen P-Wert (z. B. 1000), versuchen Sie, diesen um 10% zu verringern, und fahren Sie fort, bis der Regler sich am schnellsten auf den Sollwert einstellt. Im Allgemeinen berühren wir nur die D-Terme, nachdem Sie den P-Term geändert haben. Wenn Sie trotzdem noch kleine Oszillationen haben, können Sie den D-Wert um 5-10% erhöhen. Dies sollte dem Controller helfen, stabiler zu werden.
Verzögerter Sollwert
exzessives P (violett) erzeugt Oszillation. Niedriges P (rot) steigt langsam auf den Sollwert an. Optimal (grün) setzt sich schnell ab.
Eine zweite Situation ist, wenn Ihr Regler zu lange braucht, um zum Sollwert zu kommen oder nie den Sollwert erreicht, sondern sich auf eine Durchflussrate oder einen Druck unterhalb des Sollwerts einstellt. Dies bedeutet entweder einen zu kleinen P-Wert oder einen zu großen Dämpfungseinfluss. Stellen Sie sich vor, Sie möchten mit der Analogie eines Autos 70 Meilen pro Stunde erreichen, aber wenn Sie anfangen, die Geschwindigkeit zu erhöhen, wendet jemand Bremsen an, die die Beschleunigung des Autos verringern. Das Auto kann niemals 70 km / h erreichen, wenn die Verzögerung größer als die Beschleunigung ist, und das Auto kann sich mit einer Geschwindigkeit von 60 Meilen pro Stunde einstellen, wenn Beschleunigung = Verzögerung oder die entgegengesetzten Kräfte gleich sind.
Versuchen Sie in diesem Fall, den P-Wert in Schritten von 10-15% zu erhöhen, bis der Regler sich Ihrem Sollwert nähert. Der nächste Schritt wäre, den D-Wert zu verringern, um dem Controller zu helfen, den Sollwert schneller zu erreichen. Wenn Sie Oszillationen sehen, ist der D-Wert zu niedrig eingestellt.
Bei der Regelkreiseinstellung geht es darum, ein gutes Gefühl dafür zu bekommen, wie der Regler auf Änderungen der P- und D-Bedingungen reagiert. Die Gasviskosität, der Einlassdruck und der Gegendruck können stark beeinflussen, wie das Ventil anspricht. Das Abstimmen des Ventils ist eher eine Kunst als eine Wissenschaft und je vertrauter Sie mit Ihrem Controller sind, desto besser werden Sie diesen einstellen können.
Alicat verspricht lebenslangen Kundendienst über das Telefon. Wenn Sie sich also wohler fühlen, wenn wir Ihnen beim Tuning helfen, rufen Sie uns unter +1.888.290.6060 an und wir helfen Ihnen gerne weiter.