Leseprobe. Thema: 9 REGELUNGSTECHNIK...2. Regelungstechnik. 9.1 Grundbegriffe Steuern... 3

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Joseph Peters
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1 9 REGELUNGSTECHNIK Grundbegriffe Seuern Regeln Unseig wirkende Regeleinrichungen Seig wirkende Regeleinrichungen roporionalregler (-Regler) Inegralregler (I-Regler) roporional-inegral-regler (I-Regler) Regler mi differenzierend wirkendem Aneil (D-Regler) Regler Regelsrecken mi Ausgleich _01 Dozen_V02.5.doc Weiergabe sowie Vervielfäligung, Verbreiung und/oder Bearbeiung dieses Seie 1 von 16

2 9 9.1 Grundbegriffe Seuersrecke Die Seuersrecke is der Teil einer zu seuernden Anlage, auf die eine Veränderung der Seuerung einwirk (z.b.: ein Wohnraum). Das veränder die Größe, die direk auf die Seuersrecke einwirk (z.b. ein Venilaor, der den Warmlufsrom in einen, zu beheizenden Raum veränder). Die is die Größe, bei deren Veränderung als Folge eine Veränderung in der Seuersrecke einri (z.b.: Durch die Veränderung der Spannung für den Lüfermoor veränder sich seine Drehzahl, die Drehzahländerung führ zu einem anderen Lufsrom in dem zu beheizenden Raum). Wird die veränder, veränder sich auch der arameer der eine Änderung in der Seuersrecke bewirk. Die wird in der Regel mi bezeichne (z.b. die in den Raum gefördere Lufmenge). Seuergerä Das Seuergerä is der von außen zu beäigende Mechanismus, der das und dami die veränder (z.b.: bei dem zu beheizenden Raum der Lüfermoor). Regelsrecke Die Regelsrecke is der Teil, auf den eine Änderung der Regelgröße direk einwirk (vergleichbar mi der Seuersrecke). Die zu regelnden arameer oder der zu regelnde arameer (z.b. eine Temperaur) sollen, im Vergleich zur Seuersrecke, auomaisch konsan bleiben. Regelgröße Die Regelgröße is die Größe in der Regelsrecke, die konsan gehalen werden soll (z.b. eine Temperaur). Die Regelgröße erfähr durch eine Veränderung in der Regelsrecke eine Veränderung. Die Veränderung muss durch eine Regelung ausgeglichen werden. Wird in einem zu beheizenden Raum ein Fenser oder eine Tür geöffne, so is die Folge eine Veränderung der Temperaur, wenn die Temperaur außerhalb des Raumes anders is, als die im Raum. Die Temperaur soll jedoch konsan bleiben, also muss die zugeführe heizende Lufmenge veränder werden. So führ eine Veränderung in der Regelsrecke nur kurzfrisig zu einer Änderung der Regelgröße. Die Regelgröße wird in der Regel mi bezeichne. 09_01 Dozen_V02.5.doc Weiergabe sowie Vervielfäligung, Verbreiung und/oder Bearbeiung dieses Seie 2 von 16

3 Regler oder Regeleinrichung Der Regler oder die Regeleinrichung is die Einrichung, die mi Hilfe des Regelgliedes die Sollgröße, in Abhängigkei der Regelgröße, so beeinfluss, dass die Regelgröße konsan bleib. Die Temperaur (Regelgröße) eines zu beheizenden Raumes ha sich veränder. In diesem Fall greif die Regeleinrichung über die Spannung des Venilaormoors auf die Venilaordrehzahl des Venilaors (Regelglied) zu, um den Lufsrom (Regelgröße) zu verändern, dami bleib die Temperaur in dem Raum konsan. Führungsgröße Die Führungsgröße gib den Sollwer für die Regeleinrichung vor. Die Führungsgröße wird durch die Rückführung der Regelgröße beeinfluss. Sie kann auch in Abhängigkei anderer arameer (z.b. der Zei) unerschiedliche Were annehmen. 9.2 Seuern Handrad Seuergerä öffnung Bei einer Seuerung wird mi Hilfe einer eine Anlage oder Maschine beeinfluss, ohne dass eine Rückwirkung von der zu seuernden Größe auf die erfolg. Seuerung eines Häreofens Brenngas Häreofen Seuersrecke Seuergerä Seuersrecke z.b. Handrad z.b. z.b. Häreofen 9.3 Regeln Das Merkmal der Seuerung is der offene Wirkungsablauf (Signalfluss) durch das einzelne Gerä bzw. durch die Anlage. Die geseueren Ausgangssignale haben keine Rückwirkung auf die Eingangssignale. Den offenen Wirkungsablauf nenn man Seuerkee. Bei einer Regelung wird eine Regelsrecke durch Erfassen eines Isweres (oder mehrerer Iswere), also einer Regelgröße, und Vergleichen mi einem Sollwer über einen Regler geregel. 09_01 Dozen_V02.5.doc Weiergabe sowie Vervielfäligung, Verbreiung und/oder Bearbeiung dieses Seie 3 von 16

4 Vergleichsselle Regelor Sellor mi Regelglied Sörgröße Z Meßor mi Fühler Befehlsgeber w Xd Regeleinrichung Regler (Regel) Regel- Srecke Sollwer, Führungsgröße Regeldifferenz Regelgröße Der Regler (Regeleinrichung) änder über ein Regelglied die so, dass die Regelgröße und dami die Regelsrecke einen besimmen arameer (z.b. eine Temperaur) konsan haben. Regelung eines Brennofens Häreofen Regelsrecke Sellschraube öffnung Sollwer Vergleichsselle z.b. Sellschraube u. Dehnsab Temperaur Regelgröße z.b öffnung Regelgröße z.b. Temperaur + w Xd Regeleinrichung Regler (Regel) Regel- Srecke Signalverzweigung z.b. Sellung der Sellschraube z.b. Dehnsab u. z.b. Häreöfen Bei einer Regelung handel es sich um einen geschlossenen Wirkungsablauf. Bei einer Regelung finde ein sändiger Vergleich zwischen Regelgröße und Führungsgröße (Sollwer) sa. 09_01 Dozen_V02.5.doc Weiergabe sowie Vervielfäligung, Verbreiung und/oder Bearbeiung dieses Seie 4 von 16

5 Xd 1 TI K I =0 =0 Yh Sellbereich Inegrierzei T 1 Schalung eines I-Reglers R 0 U 0 Füllsandsregelung M Spindel + C U a I-Regelleinrichung Beim Inegralregler erfolg die Änderung der allmählich und nich sprunghaf wie beim -Regler. Der I-Regler reagier langsamer als der -Regler, Regelabweichungen werden aber zu Null ausgeregel, es bleib keine Regelabweichung. Das Ausregeln geschieh jedoch meis schwingend. 09_01 Dozen_V02.5.doc Weiergabe sowie Vervielfäligung, Verbreiung und/oder Bearbeiung dieses Seie 9 von 16

6 Tabelle für die Einsazmöglichkeien der einzelnen Regler Reglerp Einsaz D Für geringe Regleranforderungen, regel zügig, aber nich genau, erreich nich den zu regelnden Wer. Wird selen angewende. -Aneil liefer nur geringe Genauigkei. D-Aneil hilf jedoch bei sarken Sörungen schneller nachzuregeln. I Nur für geringe Regelgeschwindigkeien brauchbar, regel jedoch genau. I- Verhalen kann sich durch einen Mooranrieb oder einen Kondensaor ergeben. I Ensprich in ewa einem -Regler mi guer Regelgenauigkei durch den I- Aneil. Regel ganz aus, deshalb verbleib keine Regeldifferenz. Häufige Anwendung. ID Anwendung bei zu regelnden Größen, die auch bei schnellen Änderungen konsan gehalen werden sollen und eine hohe Regelgenauigkei erfordern (z.b. Tänzer bei Walzmaschinen). Der -Aneil sorg für eine sponane Regelung, die durch den D-Aneil beschleunig und durch den I-Aneil genau gemach wird Regelsrecken mi Ausgleich Nach dem Verlauf der Sprunganworen eil man Regelsrecken in Regelsrecken mi und ohne Ausgleich ein. Regelsrecken mi Ausgleich sreben nach einer sprunghafen nänderung einem Beharrungswer, bzw. konsanen Endwer, zu. Srecken mi Verzögerung werden durch eine oder mehrere Zeikonsanen gekennzeichne. Verzögerungsarme Regelsrecken Verzögerungsarme Srecken sind dadurch gekennzeichne, dass die Regelgröße annähernd ohne Verzögerung einer Änderung der folg. Übergangsfunkion einer verzögerungsarmen Srecke = K s = 0 09_01 Dozen_V02.5.doc Weiergabe sowie Vervielfäligung, Verbreiung und/oder Bearbeiung dieses Seie 14 von 16

7 Srecken mi Verzögerung erser Ordnung -T 1 -Glied Eine Regelsrecke mi einer Verzögerung erser Ordnung wird durch eine Zeikonsane gekennzeichne. Druckbehäler und RC- Glied als Regelsrecken mi Verzögerung erser Ordnung i R U R u e Beim Öffnen des Venils erfolg der Druckansieg von 0 zu 1 nur allmählich. Beim RC-Glied erfolg der Ansieg der Ausgangsspannung, bei Anlegen einer Eingangsspannung, nach der E-Funkion, also ebenfalls zeiverzöger. Srecken mi Verzögerung zweier Ordnung -T 2 -Glied Regelsrecken mi einer Verzögerung zweier Ordnung werden durch zwei Zeikonsanen gekennzeichne. Elekrischer Schwingkreis Zwei Druckbehäler in Reihe C S R u a C 0 0 Venil L Druckbehäler 1 Druckbehäler _01 Dozen_V02.5.doc Weiergabe sowie Vervielfäligung, Verbreiung und/oder Bearbeiung dieses Seie 15 von 16

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