Регулирование двумя клапанами разного сечения.

[Антон_Б]

Здравствуйте
Необходимо точно поддерживать температуру.
Хочу регулировать температуру процесса путём подачи пара двумя клапанами разного сечения. При большом рассогласовании между заданной температурой и реальной открыт клапан с большим сечением (или два одновременно) . Если рассогласование в пределах 1 град., то работает клапан с меньшим сечением (или только один). Прошу помощи в реализации алгоритма работы ПИД регуляторов и как в этом случае подбирать коэффициенты?

[ASo]

Ну, если хотите именно 2-ми ПИДами, то 1-ый для грубого клапана держит температуру на Х градусов ниже уставки с большой инерцией, 2-ой дорабатывает с малой инерцией.

[rwg]

Есть три более простых варианта. 1. Если пропускная способность клапана Kv выбрана правильно, второй регулирующий клапан не требуется. По опыту Ду правильно рассчитанного клапана раза в 2-3 меньше Ду трубопровода. 2.(сложнее и грубее) ПИД-регулятор управляет клапаном с меньшей пропускной способностью. При достижением этим клапаном конечников 10% и 90% большой клапан дискретно меняет своё открытие в нужную сторону, а маленький клапан встаёт в среднее положение. 3.( Дороже) Двухкаскадный ПИД-регулятор с одним клапаном и расходомером. Ведомый ПИД-регулятор стабилизирует расход через клапан, а ведущий ПИД-регулятор рассчитывает задание ведомому регулятору. Можете попробовать ещё такой вариант - ПИД-регулятор с зоной нечувствительности управляет большим клапаном, а маленький управляется П-регулятором. Например если ошибка менее градуса большой клапан стоит, а степень открытия малого клапана 0% при ошибке -1градус....100% при ошибке +1градус, если ошибка более 1 градуса малый клапан стоит в соответствующем крайнем положении, а большой регулирует по ПИД-закону.

[Антон_Б]

Ну, если хотите именно 2-ми ПИДами, то 1-ый для грубого клапана держит температуру на Х градусов ниже уставки с большой инерцией, 2-ой дорабатывает с малой инерцией.

А если делать на одном ПИД?

[Осинский Алексей]

Не зная всей задачи сложно оценить судить, но два ПИД-регулятора в одной системе настроить будет очень сложно.

Я рекомендую использовать следующий подход:
"Большим" клапаном управляет 2х позиционный регулятор с уставкой несколько ниже, чем реальная уставка (как рекомендовал ASO);
"Малым" клапаном управляет ПИД-регулятор с реальной уставкой.

В нашем ассортименте есть прибор ТРМ210 (http://www.owen.ru/catalog/pid_regulyator_s_interfejsom_rs_485_owen_trm210/opisanie), который можно настроить на работу таким образом.
Возможно Вам он подойдет.

[Алексей Геннадьевич]

А если делать на одном ПИД?
Тогда сечения нужно подобрать с помощью шайб так, чтобы расход был точно 1 к 2.
при сигнале менее 1/3 "играет" малый клапан, при сигнале от1/3 до 2/3 "играет" большой клапан (малый закрыт), при сигнале от 2/3 до 1 "играет" малый клапан (большой открыт).
Вот только смысла в этом не вижу.

Быстрый разогрев через большой клапан(двухпозиционное управление) с последующей ПИД регулировкой малым - вам это уже предлагали.

[Антон_Б]

"Быстрый разогрев через большой клапан(двухпозиционное управление) с последующей ПИД регулировкой малым" Интересно как при этом настроить коэф ПИД. Сработает ли автонастройка?

[Eugene.A]

Не зная всей задачи сложно оценить судить, но два ПИД-регулятора в одной системе настроить будет очень сложно.
Подтверждаю!
Довелось однажды пытаться настроить одну безумную конструкцию - два трехходовых клапана, один до теплообменника, другой после + два ТРМ12 на ГВС. Мне показалось, что я пытаюсь управлять автомобилем с двумя рулями, каждый на свое колесо, причем вторым рулем завладел какой-то неадекват. С привеликим трудом удавалось как-то застабилизировать болтанку, но только до того момента, когда открывали кран горячей воды. Тут же начиналась свистопляска, все работало враздрай. Лебедь, рак и щука.
А представительзаказчика упорно настаивал, что все должно работать по проекту. Спасло то, что он был недалекий, пришлось одному из ТРМов задрать уставку, чтобы он полностью открыл клапан и больше не вмешивался в работу второго. На этом объекте было еще парочка сомнительных, мягко говоря, проектных решений, но это уже для другой темы.
При использовании конструкции с двумя клапанами и 2х позиционным регулятором советовал бы внимательно отнестись к настройке его уставки и, особенно, гистерезиса. Хотя и не понимаю, зачем нужна такая конструкция.

[Антон_Б]

На данном этапе используется регулирующий клапан с МИМ Ду40 с аналоговым П-регулятором.
Хочу перейти на "более дешёвый" дискретный клапан.
Я не уверен будет ли точно поддерживать температуру двухпозиционный клапан с Ду40 при работе в режиме ПИД регулятора.
Возможно ли добиться точного регулирования при помощи ПИД? Вот и пытаюсь что-то придумать.
Может использовать два клапана Ду20. Быстрый нагрев открыто 2 клапана, при точном поддержании в пределах градуса - 1 клапан.

[ASo]

Хотя и не понимаю, зачем нужна такая конструкция.Для точного регулирования в широком диапазоне.

[Eugene.A]

Для точного регулирования в широком диапазоне.
Вряд ли это требуется для задачи, с которой справлялся

регулирующий клапан с МИМ Ду40 с аналоговым П-регулятором.

[Антон_Б]

Задание меняется в зависимости от времени. Диапазон точного регулирования температуры от 100 до 130 градусов.

[ASo]

А изменение расхода при этом какое?

[rwg]

На данном этапе используется регулирующий клапан с МИМ Ду40 с аналоговым П-регулятором.
Хочу перейти на "более дешёвый" дискретный клапан.

Повторно предлагаю двухкаскадную САР. Двухпозиционный регулятор стабилизирует давление пара за клапаном. Задание для этого регулятора рассчитывает ПИД-регулятор температуры

[Антон_Б]

Расход не измерял. А давление перед клапаном стабильно. Оно поддерживается другим регулятором, стоящим на общей трубе.