Вопрос по ПИД-регулятору в S7-1200

[Velt]

Добрый день, коллеги!
Предстоит настроить ПИД-регулятор в S7-1200. Ранее с ним не работал, поэтому прошу подсказать.
Используется объект PID_Compact.
Задача - поддержание заданной температуры воздуха в камере с помощью 7 групп ТЭНов. Приточка - с улицы, вытяжка - на улицу.
Вопрос:
Настройка будет производиться при уличной температуре +20. Будет ли система с этими параметрами корректно работать при уличной температуре минус 20 и ниже?
Если нет, то как в регуляторе учесть уличную температуру? Или нужно другой объект регулятора использовать?

[Serex]

А зачем там ПИД?. ТЭНы я так понимаю не зависимо могут включаться. При постоянном расходе воздуха нужно просто включать и выключать нужное количество ТЭНов. Логика для включения/отключения - гистерезис температуры. Это для калорифера ПИД регулятор ставят на обратный теплоноситель, да и то по ситуации.

[Velt]

просто включать и выключать нужное количество ТЭНов.

Как узнать какое количество ТЭНов включать? Очевидно, что при первоначальном выходе на режим, когда разница между уставкой и текущим значением большая, логично включить все ТЭНы, а потом, привыходе на режим, достаточно для поддержания температуры вблизи уставки периодически включать только один ТЭН. Для этого и придумали ПИД.
Можно, конечно, и гистерезисное управление сделать, но ПИД точнее, т.к. гистерезис не позволяет "дозировать" количество тепла в зависимости от состояния техпроцесса.

[MaksimNT]

Как узнать какое количество ТЭНов включать?

Без ПИД установившийся режим будет достигнут на одну ступень большего максимального заданного времени между ступенями каскадного управления.

Очевидно, что при первоначальном выходе на режим, когда разница между уставкой и текущим значением большая, логично включить все ТЭНы,

И получить тепловой удар на все конструктивные элементы - снизив эксплуатационный цикл.

а потом, привыходе на режим, достаточно для поддержания температуры вблизи уставки периодически включать только один ТЭН.
Для этого и придумали ПИД.

Не совсем так. но за ПИД-регулятором придется предусмотреть блок по порогам выхода регулятора включающий определенной количество ТЭНов и сортирующих их по наработке <== не оптимальное решение.

Для ТЭНов удобнее каскадное управление:
- значение ниже уставки в заданное параметром время --> добавляем ТЭН;
- значение выше уставки в заданное параметром время --> отключам ТЭН;
- ТЭН с меньшей наработкой часов включается первым;
- ТЭН с Большей наработкой часов отключается первым.

Настройка будет производиться при уличной температуре +20. Будет ли система с этими параметрами корректно работать при уличной температуре минус 20 и ниже?

Это к ОВ, правильно ли они расчитали мощность требуемого тепла, достаточно ли ТЭНов в 7 группах ?

Правильным выбором гистерезиса включеняи и отключения - расчетом или измерением на сколько град. цельс нагревает воздух одна из 7 групп на каждой из ступеней.

Или нужно другой объект регулятора использовать?

Состоянием процесса для каскадного включения - температура в канале, а лучше температура в помещении.

[Velt]

Уважаемый MaksimNT, Вы говорите о преимуществах каскадного управления перед ПИД-управлением. Но в принципе, Вы примерно и описали что-то вроде ПИ-регулятора. Когда вы говорите про "одну ступень" (а почему не две?) это П-составляющая, когда говорите про "максимально заданное время" это И-составляющая.

И получить тепловой удар на все конструктивные элементы

Не совсем понял, что имелось в виду. Мы не перегретый пар в камеру подаём, а тёплый (горячий) воздух. Примерно то же самое, что в комнате тепловую пушку включить. Вреда никакого нет.

Насчет сортировки ТЭНов по наработке - с этим полностью согласен. Но это другая задача, не относящаяся непосредственно к способу управления.

Правильным выбором гистерезиса

Насколько я помню курс ТАУ,принципиальный недостаток гистерезисного управления - колебание управляемой величины.

А вообще, не понимаю, зачем нужно изобретать велосипед писать свой регулятор для такой банальной задачи, если в ПЛК уже есть готовый регулятор, заточенный для управления нагревом. К тому же, имеющий функцию автонастройки и мониторинга работы.

[MaksimNT]

Вы говорите о преимуществах каскадного управления перед ПИД-управлением. Но в принципе, Вы примерно и описали что-то вроде ПИ-регулятора. Когда вы говорите про "одну ступень" (а почему не две?) это П-составляющая, когда говорите про "максимально заданное время" это И-составляющая.

Внимательнее к тексту о каскаде - добавляются/убираются по тригеру значений по одной ступени...
Если в Вашем проекте экономят деньги и не на каждую ступень предусмотрели защитную и пуско-регулирующую аппаратуру, то понимания Вы не найдете

Не совсем понял, что имелось в виду. Мы не перегретый пар в камеру подаём, а тёплый (горячий) воздух. Примерно то же самое, что в комнате тепловую пушку включить. Вреда никакого нет.

Короб или труба обычно в исполнении секции нагревателя в которой вставлены промышленные ТЭНы, если сразу включить большое количество (все при длительном рассогласовании ПИД), то приводит к перегреву секций, у производителей есть биметаллическое реле защиты.
Если в Вашем проекте экономят деньги и нет защиты и секции без должного описания и без реле защиты, , то понимания Вы не найдете

Насчет сортировки ТЭНов по наработке - с этим полностью согласен. Но это другая задача, не относящаяся непосредственно к способу управления.

Вы не находит понимания, тут не задачи для академического познания
Изначально использовать S7-1200 для единственной цели - управление ТЭНами в ОВ ?

Насколько я помню курс ТАУ,принципиальный недостаток гистерезисного управления - колебание управляемой величины.

А что там, в ТАУ, об дискретном выходном управлении ...?

А вообще, не понимаю, зачем нужно изобретать велосипед писать свой регулятор для такой банальной задачи, если в ПЛК уже есть готовый регулятор, заточенный для управления нагревом. К тому же, имеющий функцию автонастройки и мониторинга работы.

В вашем проекте на выходе контроллера для интегрально-пропорционального регулирования необходимо изделие - регулятор мощности, управляемый
например
https://meandr.ru/tiristornyj-regulyato ... nosti-trm1

Что-то можно посмотреть по
http://forum.abok.ru/lofiversion/index.php/t80155.html
http://forum.abok.ru/lofiversion/index.php/t82849.html
http://forum.abok.ru/lofiversion/index.php/t114139.html
http://forum.abok.ru/lofiversion/index.php/t106696.html

[Velt]

Внимательнее к тексту о каскаде

Наверное я просто не имел дело с таким способом управления на практике, поэтому не могу оценить. Обычно или гистерезис или программный ПИД или самописный регулятор, являющийся комбинацией отдельных частей вышеупомянутых.

на каждую ступень предусмотрели защитную и пуско-регулирующую аппаратуру

Что имеете в виду? на каждый ТЭН ставить термистор на каждую группу? Каждая группа включается своим контактором, который включается дискретным выходом ПЛК. Какая еще Пуско-регулирующая аппаратура нужна?

если сразу включить большое количество

Не следует буквально понимать слово "сразу". Хорошо настроенный регулятор будет включать по очереди, через некоторые интервалы времени, чтобы обеспечить плавность выхода на уставку. Плохой регулятор включит все сразу и будет сильное перерегулирование.

А что там, в ТАУ, об дискретном выходном управлении ...?

Скорее всего, я вас не правильно понял, увидев слово "гистерезис". Я имел в виду вот что:
https://automation-system.ru/main/15-re ... atory.html
Там на графике показаны незатухающие колебания управляемой величины. Это и есть принципиальная проблема гистерезисного алгоритма управления. Его достоинство - простота, не требует настройки. ПИД-регулятор (как и каскадный) требует настройки, но управление.

В вашем проекте на выходе контроллера для интегрально-пропорционального регулирования необходимо изделие - регулятор мощности

Вы имеете в виду тиристорный регулятор мощности?? Ну это же глупость полная! Он стОит как пол-родины Если б вся система состояла только из примитивного регулятора температуры, тогда да. А имея полноценный контроллер из это излишне.

Изначально использовать S7-1200 для единственной цели - управление ТЭНами в ОВ ?

Конечно же, это не единственная цель ))) Мы не до такой степени еще деградировали