Intelligentes PID-Durchflussregelungskontrollinstrument

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Der Durchflussregler kann in Verbindung mit dem Durchflussmesser und dem Regelventil verwendet werden, um die automatische Steuerung der Durchflussgröße des Mediums zu erreichen. Hauptsächlich verwendet Relais Regulierung Steuerung, S S R Ebene Regulierung Steuerung, Strom analoge Menge Regulierung Steuerung. Das Regelgerät ist mit 2 Relais eingebaut, der Alarmwert jedes Relais, die obere und untere Alarmfunktion und die Alarmrückgänge können separat eingestellt werden, die Alarmverzögerung und die erste Einschaltungsunterbrechung können eingestellt werden. Das Gerät kann das Bedienermenü, die obere und untere Grenze der Einstellungswerte, die obere und untere Grenze der Steuerung der Ausgabe, den oberen Wirkungsbereich der Steuerung der Ausgabe, die Steuerung der Rückkehr usw. anpassen, um die Bedürfnisse verschiedener Benutzer zu erfüllen. Darüber hinaus verfügt das Gerät über eine Vielzahl von Ausgangsfunktionen wie Relais-Alarm-Steuerausgang, analoge Regelung der Steuerausgang, Auswahl der abweichenden Übertragungsausgabe des Geräts und andere, mit Doppelbildschirm-Hochhelligkeits-Digital-Rohr-Anzeige.

Produktdetails

Der Durchflussregler kann in Verbindung mit dem Durchflussmesser und dem Regelventil verwendet werden, um die automatische Steuerung der Durchflussgröße des Mediums zu erreichen. Hauptsächlich verwendet Relais Regulierung Steuerung, S S R Ebene Regulierung Steuerung, Strom analoge Menge Regulierung Steuerung.
Das Regelgerät ist mit 2 Relais eingebaut, der Alarmwert jedes Relais, die obere und untere Alarmfunktion und die Alarmrückgänge können separat eingestellt werden, die Alarmverzögerung und die erste Einschaltungsunterbrechung können eingestellt werden. Das Gerät kann das Bedienermenü, die oberen und unteren Grenzen der Einstellungen anpassen,
Steuern Sie die obere und untere Grenze der Ausgabe, den effektiven Bereich der oberen Grenze der Ausgabe, die Rückstellung der Steuerung usw., um die Nutzungsanforderungen verschiedener Benutzer zu erreichen. Darüber hinaus verfügt das Gerät über eine Vielzahl von Ausgangsfunktionen wie Relais-Alarm-Steuerausgang, analoge Regelung der Steuerausgang, Auswahl der abweichenden Übertragungsausgabe des Geräts und andere, mit Doppelbildschirm-Hochhelligkeits-Digital-Rohr-Anzeige.

Technische Parameter
Messgenauigkeit± 0,3 % FS
Kontrollgenauigkeit：±0.5%
Signaleingang:4-20ma Eingang
Kontrollausgabe:Analog Volumen 4-20ma Ausgang, JZC Relais Ausgang, Kapazität: AC220V / 3A, DC24V / 3A.
Alarmausgang:Mit der oberen und unteren Alarmfunktion kann die Differenz eingestellt werden.
Arbeitsspannung:Schaltstromversorgung AC/DC 110～240V， Frequenz 50/60Hz, Stromverbrauch ≤5W, Schaltstromversorgung: DC12-36V, Stromverbrauch ≤3W.
Umgebung:-10～50℃。

PID ist eine Abkürzung für Proportionen, Integrale und Differenzen, die Schwierigkeit der PID-Steuerung ist nicht die Programmierung, sondern die Parameterintegration des Controllers. Der Schlüssel zur Parameterintegration ist das richtige Verständnis der Auswirkungen der einzelnen Parameter auf das Steuersystem. Wenn die Systemleistung nicht zufriedenstellend ist, wissen Sie, welchen Parameter angepasst werden soll, sollte dieser Parameter erhöht oder verringert werden. Aufgrund der experimentellen Einschränkungen, in Verbindung mit den Einschränkungen des Multimedia-Kurses, fühlen sich die Schüler der PID-Steuerungsprozess sehr abstrakt und es gibt einige Schwierigkeiten zu analysieren. Die Kontrolle und die Auswirkungen der Parameter auf den Übergangsprozess sind seit jeher eines der untersuchten Probleme. Nach der Störung des automatischen Steuerungssystems im Gleichgewicht ändert sich die gesteuerte Variable und abweicht vom gegebenen Wert, das System tritt in den Übergangsprozess ein. Die Rolle der automatischen Steuerung besteht darin, Änderungen zu erkennen, Abweichungen zu berechnen und Abweichungen zu beseitigen. In diesem Prozess sind die Änderungen der gesteuerten Variablen, das maximale Ausmaß der Abweichung vom gegebenen Wert und die Geschwindigkeit, Genauigkeit und so weiter die Grundlage für die Messung der Qualität des automatischen Steuerungssystems.
Die Rolle der verschiedenen Parameter, wie ihre Änderung das Steuersystem beeinflusst, ist die theoretische Erklärung unklar. Wenn MATLAB / SIMULINK die Simulation des Steuersystems in den Unterricht einführt, spiegelt das Simulationsvergleich für verschiedene Parameter die Auswirkungen der einzelnen Parameter auf den Steuerprozess intuitiv wider, was die Analyse erleichtert.
Prinzipien und Algorithmen des PID-Steuersystems
Proportional-Integral-Derivative (PID) ist die häufigste und am häufigsten verwendete Steuerungsstrategie in der industriellen Prozesssteuerung, die in den 1920er Jahren in der Forschung der automatisierten Navigation von Schiffen vorgeschlagen wurde. In den 1940er Jahren wurden PID-Regler in der Prozesssteuerung weit verbreitet. Obwohl viele fortschrittliche Steuerungsalgorithmen kontinuierlich eingeführt wurden, wurden PID-Regler aufgrund der Vorteile der einfachen Struktur, der einfachen Realisierung und der Robustheit in einer Vielzahl von industriellen Prozesssteuerungen weit verbreitet.
1.1 Prinzipien und Algorithmen des PID-Steuersystems
1.1.1 Prinzip des PID-Steuersystems Das Prinzip siehe Abbildung 1.
1.1.2 Der PID-Steuerer basiert hauptsächlich auf dem gegebenen Wert r(t) und dem tatsächlichen Ausgangswert y(t) und bildet eine Steuerabweichung, die mit der Formel ausgedrückt wird, nämlich e(t) = r(t) - y(t).
Regeln der PID-Kontrolle
1.2 Rolle der PID-Controller
1.2.1 Proportionelle Verknüpfung proportional reflektiert das Abweichungssignal e (t) des Steuersystems, sobald die Abweichung entsteht, erzeugt der Regler sofort eine Steuerwirkung, um die Abweichung zu verringern. Da die Menge der Ausgangsänderung des Proportionellen Reglers mit der Eingangsabweichung entspricht, so ist die Steuerung rechtzeitig, wobei die Größe von Kp die Stärke der Proportionellen Steuerung bestimmt.
1.2.2 Integrale Links werden hauptsächlich zur Beseitigung von Resten verwendet und zur Verbesserung der Systemundifferenz. Die Stärke der Integralwirkung hängt von der Integralzeitkonstante Ti ab, je größer Ti ist, desto schwächer ist die Integralwirkung und umgekehrt desto stärker.
1.2.3 Differenzierungslenke Anpassung an die Veränderungstendenz des Abweichungssignals und kann die Anpassung beginnen, bevor das Abweichungssignal zu groß wird, um die Bewegungsgeschwindigkeit des Systems zu beschleunigen und die Anpassungszeit zu verkürzen. Die Differenzierungskraft hängt von der Größe der Differenzierungszeit ab [1-3].
2 Matlab-Simulation
Die PID-Steuersimulation mit der MATLAB-Software und die Analyse, wie Proportionen, Integrale und Differenzen den Steuerprozess beeinflussen.
2.1 Erstellung mathematischer Modelle
Stellen Sie die Übertragungsfunktion des gesteuerten Objekts auf G(s) =
2.2 Simulationsmodellierung
PID-Steuersystem-Modell [4] siehe Abbildung 2.
2.3 Simulationsexperimente
2.3.1 Verhältnismäßige Steuerung In Abbildung 2 werden zunächst die Integral- und Differenzialelemente entfernt und dann die unterschiedlichen Verhältnismäßigkeitskoeffizienten Kp genommen, um die Simulation durchzuführen.
Je größer der Proportionskoeffizient des Reglers bei der gleichen Störung ist, desto stärker ist die Proportionswirkung,
5
s(s + 5) ist

Abbildung 2 PID-Steuersystem-Modell
Je größer die Ausgabe des Reglers ist, desto kleiner ist die Abweichung der gesteuerten Variablen vom gegebenen Wert, desto kürzer ist die Zeit, die die gesteuerte Variable auf den gegebenen Wert zurückgezogen wird, und desto weniger ist der Rest des Systems.
Gleichzeitig beschleunigt sich die Reaktionsgeschwindigkeit des Systems, aber die Überregulierung des Systems erhöht sich auch, wenn der Verhältnismäßigkeitskoeffizient zunimmt und ein bestimmter Wert erreicht, wird das System zu instabilität neigen. Je kleiner der Verhältnismäßigkeitskoeffizient ist, desto kleiner ist die Ausgangsänderung des Reglers, desto langsamer ist die Veränderung der gesteuerten Variablen, desto glatter ist der Übergangsprozess, aber je länger die Übergangszeit ist, desto größer ist der Rest beim Systemausgleich.
Kp in Abbildung 2 bleibt unverändert (in diesem Experiment nimmt man Kp = 15), entfernt die Differenzierung und nimmt dann den verschiedenen Integralkoeffizienten Ki, führt die Simulation durch, beobachtet die Simulationsergebnisse und analysiert die Auswirkungen der Änderung von Ki auf das Steuersystem.
Aus Abbildung 4 kann ersichtlich sein, dass die Reduzierung der Überregulierung, die Verkleinerung der Oszillation und die Stabilität des Systems, die Reaktionsgeschwindigkeit von Ki abhängig sind. Mit der Zunahme von Ki wird die Integrationswirkung stetig verbessert, unter der gleichen Störungswirkung wird die Ausgabe des Reglers erhöht und die Restentfernung beschleunigt; Gleichzeitig verschärft sich die Oszillation des Systems und die Stabilität sinkt. Ki ist zu groß und kann auch zur Instabilität des Systems führen.
Kp bleibt unverändert in Abbildung 2 (dieses Experiment nimmt Kp = 200) Entfernen Sie die Integralelemente und nehmen Sie dann die verschiedenen Differenzkoeffizienten Kd, führen Sie die Simulation durch, beobachten Sie die Simulationsergebnisse und analysieren Sie die Auswirkungen der Veränderungen von Kd auf das Steuersystem (siehe Abbildung 5).
Aus Abbildung 5 ist zu sehen, dass der Differenzkoeffizient unter der gleichen Eingangsvariable
Zu klein hat wenig Einfluss auf die Qualität des Systems (siehe Kurve 1 in der Abbildung). Je stärker der Differenzkoeffizient Kd steigt, desto stärker ist die Differenzierungswirkung; Wenn Kd geeignet ist, für die Stabilität des Systems
Die Geschwindigkeit, die Beschleunigung der Reaktionsgeschwindigkeit und die Verringerung der Überregulierung verbessern sich (siehe Abbildung).
in der Kurve 2); K ist zu groß und kann das System instabil machen [5-7].
Abbildung 5 Übergangskurve der Differenzsteuerung
Hinweis: Die Kurven 1, 2 und 3 sind stufenweise Reaktionskurven von Kd = 0,5, 3 und 6.
3 Schlussfolgerungen
PID-Steuerprinzipien, die die Rolle der einzelnen Parameter und ihre Auswirkungen auf das Steuersystem durch die Verwendung von MATLAB-Simulationen verstehen [8-10]. Wenn die Überregulierung der Stufenreaktion zu groß ist, um nach mehreren Oszillationen stabil oder grundlegend instabil zu sein, sollte der Proportionskoeffizient verringert und die Integralzeit erhöht werden. Wenn die Stufenreaktion keine Überregulierung hat, aber die gesteuerte Variable zu langsam steigt und die Übergangszeit zu lang ist, sollten die Parameter in der entgegengesetzten Richtung angepasst werden.
Zusammenfassend ist die Debugging von PID-Parametern ein umfassender Prozess, der sich gegenseitig beeinflusst, mehrere Versuche im tatsächlichen Debugging-Prozess sind sehr wichtig und notwendig. basierend auf den vielen Vorteilen des PID-Steuersystems, so dass es in der industriellen Produktion zum am weitesten verbreiteten Regler-Steuergesetz wird, wird die PID-Steuerung oder eine Vielzahl von verbesserten PID-Steuerungen auf der Grundlage der PID-Steuerung immer weit verbreitet, die Aussichten sind sehr breit.

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