Owen Logic: О недопустимости использования связки «аналоговый ПИД» + RegKZR
Запись от ФедосеевПавел размещена 06.01.2026 в 02:06
Показов 2654
Комментарии 0
Owen Logic: О недопустимости использования связки «аналоговый ПИД» + RegKZRВВЕДЕНИЕВведу сокращения:
Реализация аналогового ПИД регулятора, обычно, не вызывает затруднений, т. к. описания вполне достаточно. Сложности возникают при реализации ПИД регулятора для привода с трёхпозиционным управлением — ПИД КЗР. В экосистеме программируемых реле производства Овен проблема самостоятельной реализации ПИД КЗР постепенно становится всё менее актуальной, т. к. производителем постепенно внедряются встроенные регуляторы, но сама проблема распространена более широко и затрагивает разных производителей. Наиболее часто среди советов по реализации встречаются использование существующей реализации аналогового ПИД и библиотечного (или самодельного) преобразователя выхода ПИД в дискретные сигналы, продолжительность которых прямо пропорциональна приращению выхода ПИД и обратно пропорциональна времени полного хода КЗР. Примеры реализации подобных советов на библиотечных элементах: Owen Logic: PID и RegKZR CODESYS 2.3: PID (Utils.lib) + VALVE_REG_NO_POS (PID_Regulators.lib) Но это абсолютно неверное решение задачи построения ПИД КЗР. ВОЗНИКАЮЩАЯ ПРОБЛЕМАПроблема такого решения заключается в том, что расчётное положение регулирующего органа (значение выхода аналогового ПИД) не соответствует реальному, а также в том, что в крайних значениях выхода ПИД (при 0% или 100%) производится ограничение результатов вычислений выхода. Т.е. появляется неопределённость в поведении «преобразователя» — и игнорировать отсутствие изменений при граничном значении выхода ПИД нельзя и любая форма реакции (непрерывный управляющий сигнал или серия кратковременных импульсов «доводки») далеки от ожидаемых (расчётных) для выбранного закона управления. Вот как описывается поведение «преобразователей» у различных авторов библиотек:
На мой взгляд, все варианты поведения «преобразователя» в граничных значениях неприемлемы и дают неудовлетворительные результаты. ДЕМОНСТРАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫПродемонстрирую поведения связки «аналоговый ПИД» + «преобразователь позиции» на примере макросов из библиотеки компонентов Owen Logic (PID_ и RegKZR). Дополнительно буду использовать макрос эмулятора объекта управления, включающего эмуляцию привода регулирующего органа с трёхпозиционным управлением, взятым из статьи https://www.cyberforum.ru/blogs/534277/8667.html Эмулируется регулирование давление воздуха шибером (направляющим аппаратом). Чтобы не ждать излишне долго, подобрал несколько гипертрофированные параметры и клапана и помехи. Диапазон изменения выхода эмулятора объекта 0…10000 Па. Полный ход привода 30 с. Люфт привода при открытии 1 с, при закрытии 2 с. Помеха это синусоида с периодом 20 с, амплитудой 5% (приведённое к положению клапана эмулятора объекта). На экране панели можно наблюдать:
Итак, что наблюдаем и как проявляется проблема.
Лично наблюдал такой эффект, когда для регулятора разрежения выбрал подобную схему управления (на ПЛК DirectLogic) — потом пришлось переделывать. Причём, для нескольких соседних котлов с идентичным оборудованием на некоторых выход ПИД «полз» вверх, а на некоторых — вниз, т.е. никакой закономерности не было, период между «калибровками» составлял около 20 минут. В этой модели не очень большая инерция (чтобы быстрее показать проблему), но в моём случае с разрежением инерция была значительнее и после «калибровки» клапан (направляющий аппарат) успевал перейти почти в крайнее положение, что иногда приводило и к отрыву пламени и к срабатыванию защиты по высокому давлению (уже не разрежению!) в топке. ВЫВОДЫИз этого субъективного рассказа предлагаю сделать выводы: 1. Не применять связку «аналоговый ПИД» + «преобразователь позиции». 2. Применять специализированный для КЗР алгоритм ПИД регулятора (об одном из возможных вариантов рассказывал в статье https://www.cyberforum.ru/blogs/534277/8438.html) ПРИЛОЖЕНИЕПрограмма, моделирующая поведение связки «аналоговый ПИД» + «преобразователь позиции» для среды разработки Owen Logic 2.11.370.0 |
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
Всего комментариев 0
Комментарии
