Dient zum direkten Regeln und Optimieren eines Systems. Mit diesem VI lässt sich nicht nur die Reaktionsgeschwindigkeit von Temperatursystemen, sondern <em/>auch von anderen Arten von Systemen mit Totzeit verbessern. Zur Kompensierung der Totzeit und zum Optimieren des Systems verwendet dieses VI das Internal-Model-Control-Verfahren.


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Ein-/Ausgänge

  • cdbl.png Manuelle Steuerung

    Manuelle Steuerung gibt den Ausgabewert des Reglers an, wenn Autom? FALSE ist.

  • cbool.png Autom.? (T)

    Autom? gibt an, ob das System automatisch oder manuell geregelt bzw. gesteuert werden soll. In manchen Fällen müssen Sie möglicherweise den PID-Regler ausschalten und das System manuell steuern. Die Standardeinstellung lautet TRUE.

    Wenn Autom? TRUE ist, arbeitet das VI mit automatischer Regelung. Bei FALSE lässt es sich manuell steuern. Der Wechsel von manueller Steuerung zu automatischer Regelung erfolgt ruckfrei.

  • cnclst.png Ausgangsbereich

    Ausgangsbereich gibt den Bereich an, an den der Ausgangswert angepasst werden soll. Der Standardbereich liegt zwischen –100 und 100, was den prozentual angegebenen Werten entspricht.

    Sie können diesen Bereich je nach Regelungssystem anpassen. So können Sie beispielsweise statt Prozentwerten Einheiten einander zuordnen. Wenn der Reglerausgangswert an den angegebenen Mindest- oder Höchstwerten gesättigt ist, ruft das VI einen Integrator-Anti-Windup-Algorithmus auf.

  • cdbl.png Max. Ausgangswert

    Max. Ausgangswert gibt den maximalen Ausgangswert des Reglers an. Der Standardwert lautet 100.

  • cdbl.png Min. Ausgangswert

    Min. Ausgangswert gibt den minimalen Ausgangswert des Reglers an. Der Standardwert lautet –100.

  • cdbl.png Gewünschte Temperatur

    Gewünschte Temperatur gibt die gewünschte Temperatur (den Sollwert) der Regelstrecke an.

  • cdbl.png Gemessene Temperatur

    Gemessene Temperatur gibt die gemessene Temperatur (den gemessenen Wert der Prozessvariablen) der Regelstrecke an. Dieser Wert entspricht dem Rückkopplungswert einer rückgekoppelten Regelschleife.

  • cnclst.png Regelstreckenparameter (Eingang)

    Regelstreckenparameter (Eingang) gibt die Verstärkung, die Zeitkonstante und Laufzeit (Totzeit) der Regelstrecke aus.

  • cdbl.png Prozessverstärkung

    Prozessverstärkung gibt die Prozessverstärkung (K) an.

  • cdbl.png Zeitkonstante (s)

    Zeitkonstante (s) gibt die Zeitkonstante (T) in Sekunden an.

  • cdbl.png Verzögerungszeit (s)

    Verzögerungszeit (s) gibt die Verzögerungszeit (L) in Sekunden an.

  • cbool.png Selbstoptimierung? (F)

    Selbstoptimierung? gibt an, dass mit der Selbstoptimierung begonnen werden soll. Dieser Eingang ist mit einem booleschen Element zu verbinden, dessen Standardeinstellung FALSE ist und dessen Schaltverhalten auf "Latch" eingestellt ist. Die Standardeinstellung lautet FALSE.

  • cnclst.png PID-Verstärkungswerte (Eingang)

    PID-Verstärkungswerte (Eingang) gibt die proportionale Verstärkung, die Nachstellzeit und die Vorhaltzeit des Reglers an.

  • cdbl.png Proportionalanteil (Kc)

    Proportionalanteil (Kc) gibt den Proportionalanteil des Reglers an. Der Standardwert lautet 1.

    In der Definitionsgleichung für den PID-Regler steht KP für den Proportionalanteil.

  • cdbl.png Nachstellzeit (Ti, min)

    Nachstellzeit (Ti, min) gibt die Nachstellzeit in Minuten an. Der Standardwert lautet 0,01.

  • cdbl.png Vorhaltzeit (Td, min)

    Vorhaltzeit (Td, min) gibt die Vorhaltzeit in Minuten an. Der Standardwert lautet 0.

  • cdbl.png dt (s)

    dt (s) gibt das Intervall in Sekunden an, in dem das VI aufgerufen wird. Wenn dt (s) kleiner oder gleich 0 ist, berechnet das VI mit Hilfe eines internen Timers mit einer Auflösung von 1 ms die Zeit seit seinem letzten Aufruf. Wenn dt (s) unter 1 ms liegen muss, müssen Sie den Wert explizit angeben. Der Standardwert lautet -1.

  • cbool.png Neu initialisieren? (F)

    Neu initialisieren? gibt an, ob die internen Parameter (wie der Integrationsfehler des Reglers) neu initialisiert werden sollen. Setzen Sie Neu initialisieren? auf TRUE, wenn Ihre Anwendung in der Lage sein muss, die Regelschleife zu stoppen und neu zu starten, ohne selbst ihre Ausführung beenden zu müssen. Die Standardeinstellung lautet FALSE.

  • cdbl.png Beta

    Beta gibt die relative Wichtigkeit der geführten Sollwertänderung gegenüber der Störunterdrückung an. Für die meisten Anwendungen ist der Standardwert 1 ausreichend. Wenn Sie einen kleineren Wert zwischen 0 und 1 wählen, können Sie der Störunterdrückung größere Bedeutung zuweisen, z. B. bei Prozesslaständerungen.

    Dieser Wert wird in einem Algorithmus mit zwei Freiheitsgraden genutzt.

  • cnclst.png Selbstoptimierungsparameter

    Selbstoptimierungsparameter gibt verschiedene Parameter für die Selbstoptimierung an.

  • cu16.png Reglertyp

    Reglertyp gibt an, welche Parameter von der Selbstoptimierung ausgegeben werden sollen.

    0P—Gibt an, dass nur die Proportionalparameter auszugeben sind.
    1PI—Gibt an, dass die Proportionalparameter und die Integralparameter auszugeben sind.
    2PID—Gibt an, dass die Proportionalparameter, die Integralparameter und die Differenzialparameter auszugeben sind.
  • cdbl.png Zeitkonstantenfaktor

    Zeitkonstantenfaktor gibt einen Faktor für die ermittelte Zeitkonstante an. Bei einem Zeitkonstantenfaktor kleiner als 1 verkürzt sich die Reaktionszeit. Bei einem Zeitkonstantenfaktor größer als 1 verlangsamt sich die Reaktionszeit.

  • cdbl.png Schrittamplitude

    Schrittamplitude gibt die Amplitude des Sollwertrelais-Schaltvorgangs an. Das Sollwertrelais liegt zwischen Sollwert – Amplitude und Sollwert + Amplitude.

  • cdbl.png Alpha

    Alpha gibt die Differenzierfilter-Zeitkonstante an. Beim Erhöhen dieses Werts vergrößert sich die Dämpfung des D-Anteils.

    Alpha kann ein Wert im Bereich von 0 bis 1 sein. Wenn Sie für Alpha NaN angeben, heißt das, dass kein Differenzierfilter angewendet wird.

  • idbl.png Ausgabe

    Ausgabe gibt den Controller-Ausgangswert des PID-Algorithmus aus, mit dem die Regelung durchgeführt wird. Wenn das VI einen ungültigen Eingangswert empfängt, lautet Ausgabe NaN ("Keine Zahl").

  • ibool.png Optimierung beendet?

    Optimierung beendet? gibt nach Abschluss der Selbstoptimierung TRUE aus. Anhand dieses Ausgangswerts lässt sich der Aktualisierungszeitpunkt der PID-Verstärkungswerte (Eingang) bestimmen.

  • inclst.png Regelstreckenparameter (Ausgang)

    Regelstreckenparameter (Ausgang) gibt die berechnete Verstärkung, Zeitkonstante und Totzeit der Regelstrecke aus.

  • idbl.png Prozessverstärkung

    Prozessverstärkung gibt die berechnete Prozessverstärkung (K) aus.

  • idbl.png Zeitkonstante (s)

    Zeitkonstante (s) gibt die berechnete Zeitkonstante (T) in Sekunden aus.

  • idbl.png Verzögerungszeit (s)

    Verzögerungszeit (s) gibt die berechnete Verzögerungszeit (L) in Sekunden aus.

  • inclst.png PID-Verstärkungswerte (Ausgang)

    PID-Verstärkungswerte (Ausgang) gibt die aktualisierten PID-Verstärkungsparameter nach der automatischen Feinabstimmung aus. Normale Ausgangswerte sind mit den Werten in PID-Verstärkungswerte (Eingang) identisch.

  • idbl.png Proportionalanteil (Kc)

    Proportionalanteil (Kc) gibt den Proportionalanteil des Reglers aus.

  • idbl.png Nachstellzeit (Ti, min)

    Nachstellzeit (Ti, min) gibt die Nachstellzeit in Minuten aus.

  • idbl.png Vorhaltzeit (Td, min)

    Vorhaltzeit (Td, min) gibt die Vorhaltzeit in Minuten aus.

  • Beispiele

    Die folgenden Beispieldateien sind in LabVIEW enthalten.

    • labview\examples\control\PID\Autotuning Smith Predictor.vi