Алгоритм PID регулирования нагрев -охлаждение

[skinnbatter]

Доброго времени суток коллеги !Возникла задача нагревать ёмкость с рубашкой до заданной температуры с поддержанием ,а затем охлаждать за счёт пропорционального клапана (подмес холодной водицей) до заданной температуры охлажления. Нагрев ТЭНами.
Вопрос может кто-нибудь привести наглядный типовой пример включения двух регуляторов на нагрев и охлаждение ,как правильно это сделать(логика ).
Если мы нагреваем и происходит небольшое перерегулиование должен ли включаться клапан для охлаждения,если да то его параметры различны при нагреве и охлаждении ?
У пропорционального клапана есть зона нечувствительности порядка 10% от задания (т.е. подаём 10% и он только начинает открытие ) какие тут подводные камни и как это можно исключить грамотно в программе ?
Простите много вопросов возможно банальных ,просто хочется сделать все правильно без костылей ) Заранее благодарен !

[Осинский Алексей]

Добрый день!

Доброго времени суток коллеги !Возникла задача нагревать ёмкость с рубашкой до заданной температуры с поддержанием ,а затем охлаждать за счёт пропорционального клапана (подмес холодной водицей) до заданной температуры охлажления. Нагрев ТЭНами. !

Правильно ли я понял, что у Вас процесс, состоящий из 3х этапов: нагрев, выдержка на заданной температуре, охлаждение до заданной температуры?

Если мы нагреваем и происходит небольшое перерегулиование должен ли включаться клапан для охлаждения,если да то его параметры различны при нагреве и охлаждении ?

Это зависит от Ваших требований: делая так Вы уменьшите перерегулирование, но Вашу систему будет гораздо сложнее настроить.
Т.к. точность поддержания будет непостоянной и зависеть от разницы в давлении холодной воды в системе, ее температуры в момент настройки регулятора и в процессе работы.

У пропорционального клапана есть зона нечувствительности порядка 10% от задания (т.е. подаём 10% и он только начинает открытие ) какие тут подводные камни и как это можно исключить грамотно в программе ?

Как один из вариантов можно ограничить минимальную выходную мощность ПИД-регулятора, установив 10%.


Вы уже определились с ПЛК, на базе которого будете разрабатывать систему? Это повлияет на выбор библиотеки ПИД-регуляторов и на доступный функционал.

Библиотека PID_Reg2.lib поддержана только в ПЛК63/73.
Библиотека PID_Regulators.lib поддержана только в ПЛК1хх (в т.ч. ПЛК110 [M02]).

По вот этой ссылке Вы можете скачать архив библиотек ОВЕН в котором есть обе эти библиотеки.

[skinnbatter]

Да процесс будет состоять именно из трёх этапов.
К сожалению контроллер будет не ОВЕН, но среда программирования Codesys. Хочется понимать алгоритм нагрева и охлаждения как его реализовать верно..
Под нагрев и охлаждение должны быть два разных регулятора??

[Осинский Алексей]

Под нагрев и охлаждение должны быть два разных регулятора??

Здесь нужно понимать, что ПИД-регулятор устроен так, что подавая выходное воздействие он оценивает влияние выходного воздействия на систему и вносит корректировки.
Если Вы вводите второй регулятор, то ПИД-регулятор не сможет корректно работать т.к. не сможет корректно оценить реакцию системы на свой сигнал.

Поэтому для этапа охлаждения из рабочего цикла нагрев-выдержка-охлаждение, обойдитесь одним регулятором - просто изменяя его уставку (например на этапе нагрева плавно повышая уставку от 30 до 100, на этапе выдержки зафиксируйте на 100, на этапе охлаждения плавно понижайте от 100 до 30).

А для чередование нагрева и охлаждения с целью более точного поддержания температуры - нужен ПИД-регулятор, который предназначен для управления такими системами.

[skinnbatter]

Странно почему нельзя сделать два регулятора ,ввести некую зону нечувствительности дельту и с одной стороны регулятор включается на нагрев если температура уставка - дельта меньше ,а охлаждение если температура больше уставка + дельта . Если я плавно буду менять задание нагрев и охлаждение в любом случае коэффициенты будут разные в регуляторе. Хотелось бы конечно увидеть живой пример на codesys ...

[Осинский Алексей]

нагрев если температура уставка - дельта меньше ,а охлаждение если температура больше уставка + дельта

Для такой работы Вам не нужны ПИД-регуляторы. Подойдут обычные двухпозиционные.