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© Festo Didactic GmbH & Co. KG •XXXXXX A-1
Teil A – Aufgaben Station Mischen Aufgabe 2.1: Analyse und Sichtung der Anlage______________________________ Aufgabe 2.1.1: Bezeichnung der Prozesskomponenten ______________________A-5 Aufgabe 2.1.2: RI-Fließbild vervollständigen_______________________________A-7 Aufgabe 2.1.3: Pneumatischen Schaltplan vervollständigen __________________A-9 Aufgabe 2.1.4: Ermitteln der technischen Daten der Anlage _________________A-11 Aufgabe 2.1.5: Erstellen der Zuordnungsliste _____________________________A-13 Aufgabe 2.2: Messen und Steuern ________________________________________ Aufgabe 2.2.1: Kennlinie des Systems Rohrleitung-Pumpe __________________A-17 Aufgabe 2.2.2: Logische Verknüpfung ___________________________________A-25 Aufgabe 2.2.3: Arbeitsbereich und Arbeitspunkt einer Regelstrecke __________A-35 Aufgabe 2.2.4: Identifizierung der Regelstrecke ___________________________A-39 Aufgabe 2.2.5: Mischen nach Menge____________________________________A-43 Aufgabe 2.3: Regeln ____________________________________________________ Aufgabe 2.3.1: Zweipunkt Regler _______________________________________A-47 Aufgabe 2.3.2: Regeln mit stetigen Reglern (P, I, PI)________________________A-49 Aufgabe 2.3.3: Manuelles einstellen der Regelparameter ___________________A-55
Inhalt
Inhalt
A-2 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
© Festo Didactic GmbH & Co. KG •XXXXXX A-3
• Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise der Station Mischen. • Sie können Fließbilder lesen und ergänzen. • Sie können pneumatische Schaltpläne lesen und ergänzen. • Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise der Pumpe. • Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise des Durchflusssensors. • Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise des Prozessventils • Sie kennen den Aufbau und die Funktionsweise des Grenztasters. • Sie können die Belegung der Sensoren und Aktoren der Station ermitteln und in
einer Zuordnungsliste darstellen. • Sie können Kennlinien aufnehmen und analysieren. • Sie können ein logisches Verknüpfungsprogramm erstellen. • Sie können den Arbeitsbereich und den Arbeitspunkt einer Regelstrecke
ermitteln. • Sie können einen 2-Punkt Regler konfigurieren und das Regelverhalten
beurteilen. • Sie können stetige Regler (P, PI, PID) konfigurieren und das Regelverhalten
beurteilen. • Sie können stetige Regler (P, PI, PID) nach einer manuellen Einstell-Methode
parametrieren. Die Station Mischen wird zum Teilautomatisieren eines Produktionsprozesses in ihrem Unternehmen eingesetzt. Um die Station später in Betrieb zu nehmen, machen Sie sich mit der Funktion der Station und den wichtigsten Prozesskomponenten vertraut. • Zur Analyse der Station kann die Simulationsbox, digital/analog; EasyPort,
digital/analog mit FluidLab®-PA oder SPS mit Touchpanel verwenden werden. • Informationen zu der Station und den Prozesskomponenten können Sie dem
Stationshandbuch, Betriebsanleitungen und Datenblätter entnehmen. 1. Beantworten Sie die Fragen bzw. lösen Sie die Aufgaben zu den Grundlagen der
angeführten Lerninhalte. 2. Analysieren und ergänzen Sie die Schaltpläne. 3. Erstellen Sie eine Zuordnungsliste. 4. Ermitteln Sie die Kennlinien der Komponenten und beurteilen Sie daraufhin die
Komponenten. 5. Erstellen Sie ein Logikprogramm. 6. Überprüfen Sie den Schaltungsablauf. 7. Ermitteln Sie den Arbeitspunkt der Regelstrecke. 8. Stellen Sie unstetige und stetige Regler ein und beurteilen Sie deren
Verhaltensweise.
Station : Mischen
Lernziele
Information
Projektauftrag
A-4 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-5
Aufgabe 2.1: Station Mischen – Analyse und Sichtung der Anlage
Name: Datum:
2.1.1 Bezeichnung der Prozesskomponenten Blatt 1 von 2
Die Station Mischen besteht aus 3 kleinen Vorratsbehältern und einem Mischbehälter. Mit einer Pumpe und 3 Prozessventilen wird das Medium aus den Vorratsbehältern in den Mischbehälter gepumpt. Während des Pumpens wird mit einem Durchflusssensor der aktuelle Volumenstrom gemessen. Mit einer zweiten Pumpe wird die Flüssigkeit zur nächsten Station oder wieder zurück in die Vorratsbehälter gepumpt. Die notwendigen Informationen finden Sie im Handbuch MPS® PA Station Mischen. Die Bezeichnungen der Komponenten sind im elektrischen Schaltplan, sowie im RI-Fließbild der Station zu finden.
– Ermitteln und ergänzen Sie die Bezeichnungen der Prozesskomponenten im Anlagenfoto!
3
4
2
1
5
Bezeichnung der Prozesskomponenten
Information
Planung
Durchführung
A-6 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.1: Station Mischen – Analyse und Sichtung der Anlage
Name: Datum:
2.1.1 Bezeichnung der Prozesskomponenten Blatt 2 von 2
Nr. Bezeichnung Bedeutung bzw. Funktion
1
2/2-Wege Kugelhahn
2 B201
3
Näherungssensor „Tank B201 oben“
4
Durchflusssensor
5 P201
Für den Näherungssensor finden Sie im elektrischen Schaltplan bzw. RI-Fließbild für die Station Mischen zwei unterschiedliche Beschriftungen.
– Erläutern Sie den Unterschied.
Verständnisfragen
Bezeichnung der Prozesskomponenten
Auswertung
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-7
Aufgabe 2.1: Station Mischen – Analyse und Sichtung der Anlage
Name: Datum:
2.1.2 RI-Fließbild erstellen Blatt 1 von 2
Das RI-Fließbild ist eine technische Zeichnung der Verfahrenstechnik. Es stellt in schematisierter Form Verfahrensabschnitte dar. Das RI-Fließbild gibt den geometrischen Verlauf der Rohrleitung wieder. Außerdem werden die Steuer- und Regelungskomponenten nach DIN 10628 dargestellt. Messgrößen werden als EMSR- Stellen laut Norm DIN 19227-1 beschrieben. Die notwendigen Informationen finden Sie im Handbuch MPS® PA Station Mischen. Die Bezeichnungen und Symbole der Komponenten finden Sie im Teil B- Grundlagen der Teachware.
– Sammeln Sie Informationen über die richtige Bezeichnung und Symbole und Ergänzen Sie das RI-Fließbild für die Station Mischen!
Die Bezeichnung der Komponenten im RI-Fließbild ermöglicht ein Interpretieren der Funktion der Prozesskomponenten.
Information
Planung
Durchführung
RI-Fließbild
A-8 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.1: Station Mischen – Analyse und Sichtung der Anlage
Name: Datum:
2.1.2 RI-Fließbild erstellen Blatt 2 von 2
– Beschreiben Sie Bedeutung bzw. Funktion nachstehender Bezeichnungen!
Bezeichnung Bedeutung bzw. Funktion
FI
Durchflusssensor
LS-
LA+
Analoge Pumpe
V
– Was ist der Unterschied zwischen FI und FIC? – Was ist der Unterschied zwischen LA+ und LS+?
Verständnisfragen
Funktionsbeschreibung der Komponenten
Auswertung
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-9
Aufgabe2.1: Station Mischen – Analyse und Sichtung der Anlage
Name: Datum:
2.1.3 Pneumatischen Schaltplan vervollständigen Blatt 1 von 2
Als Unterscheidungsmerkmal für die Zuordnung von pneumatischen Bauteile zur jeweiligen Elementengruppe, gilt die Anordnung in einem pneumatischen Plan. Die notwendigen Informationen finden Sie im Handbuch MPS® PA Station Mischen. Die Schaltpläne, Bezeichnungen und Symbole der Komponenten finden Sie im Teil B- Grundlagen, Teil D- Anhang der Teachware und FluidSim® Pneumatik.
– Sammeln Sie Informationen über die richtige Bezeichnung und Symbole der pneumatischen Komponenten und Ergänzen Sie den pneumatischen Schaltplan für die Station Mischen!
Information
Planung
Durchführung
Pneumatischer Schaltplan
A-10 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe2.1: Station Mischen – Analyse und Sichtung der Anlage
Name: Datum:
2.1.3 Pneumatischen Schaltplan vervollständigen Blatt 2 von 2
– Beschreiben Sie Bedeutung bzw. Funktion nachstehender Bezeichnungen!
Symbol Bedeutung bzw. Funktion
5/2-Wegeventil
– Was bedeutet die Bezeichnung 5/2-Wegeventil? – Welche Funktion hat eine Abluftdrossel?
Verständnisfragen
Funktionsbeschreibung der pneumatischen Komponenten
Auswertung
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-11
Aufgabe 2.1: Station Mischen – Analyse und Sichtung der Anlage
Name: Datum:
2.1.4 Ermitteln der technischen Daten der Anlage Blatt 1 von 2
In der MPS® PA Station Mischen werden verschiedene Prozesskomponenten verwendet. Die technischen Daten sind für die Funktion der Komponente in der Station von großer Bedeutung. Die notwendigen Informationen finden Sie im Handbuch MPS® PA Station Mischen. Datenblätter und Schaltpläne der Prozesskomponenten finden Sie im Teil D-Anhang der Teachware.
– Sichten Sie die Unterlagen und ergänzen Sie die Tabelle.
Komponente Bezeichnung
im Fließbild
Aufgabe Eigenschaften
Pumpe P201
Spannung [V] ______
elektrische. Leistung [W] ______
max. Durchsatz [l/min] ______
Durchfluss-
sensor
Messprinzip:
Rotor gibt Impulse, diese werden in ein
Spannungssignal gewandelt
Messbereich [l/min] ______
Sensorsignal [Hz] ______
Messwandler
F/U
Eingang:
Rechteck Frequenzgenerator ______
Prozessventil
Pneum. mindest Druck [bar] ______
max. Stromstärke [mA] ______
Grenztaster
oben
Füllmenge bis Kontakt [l] ______
Typ (Schließer/Öffner) ______
Grenztaster
unten
Füllmenge bis Kontakt [l] ______
Typ (Schließer/Öffner) ______
Information
Planung
Durchführung
A-12 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.1: Station Mischen – Analyse und Sichtung der Anlage
Name: Datum:
2.1.4 Ermitteln der technischen Daten der Anlage Blatt 2 von 2
– Welche Frequenz liefert der Durchflusssensor für eine Durchflussmenge von 2l/min? Rechnerische Lösung erforderlich!
Verständnisfragen
Auswertung
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-13
Aufgabe 2.1: Station Mischen – Analyse und Sichtung der Anlage
Name: Datum:
2.1.5 Erstellen der Zuordnungsliste Blatt 1 von 3
Um die Funktion der MPS® PA Station Mischen zu analysieren wird die Station mit Hilfe der Simulationsbox, digital/analog; EasyPort, digital/analog mit FluidLab®-PA oder SPS mit Touchpanel gesteuert. Dies ermöglicht die Zuordnung der Aus- und Eingangssignale. Die Zuordnungsliste ist Basis für die Programmierung eines Prozessablaufs der Station. Die notwendigen Informationen finden Sie im Handbuch MPS® PA Station Mischen. Datenblätter und Schaltpläne der Prozesskomponenten finden Sie im Teil D-Anhang der Teachware.
– Füllen Sie die Vorratsbehälter ca. 2l voll! – Schließen Sie die Simulationsbox, digital/analog; EasyPort, digital/analog
mit FluidLab®-PA oder die SPS mit Touchpanel an das E/A-Terminal und das Analogterminal der Station an.
– Bedienen Sie die Pumpen und Ventile und beobachten Sie die Anlage und die Zustände der LEDs am E/A-Terminal der Anlage!
– Vervollständigen Sie die Zuordnungslisten!
Symbol Adresse
EasyPort /
Simbox
Adresse SPS Beschreibung Kontrolle
DI 0
2B2 DI 1 Vorratstank B201 oben
DI 2
DI 3
DI 4
DI 5
DI 6
DI 7
Symbol Adresse
EasyPort /
Simubox
Adresse SPS Beschreibung Kontrolle
2PV1 AI0 Istwert X (Durchfluss)
Information
Planung
Durchführung
Zuordnungsliste digitale Eingänge
Zuordnungsliste analoge Eingänge
A-14 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.1: Station Mischen – Analyse und Sichtung der Anlage
Name: Datum:
2.1.5 Erstellen der Zuordnungsliste Blatt 2 von 3
Symbol Adresse
EasyPort /
Simubox
Adresse SPS Beschreibung Kontrolle
2M1 DO 0 Pumpe P201 Mischpumpe ein
DO 1
DO 2
DO 3
DO 4
DO 5
DO 6
DO 7
Symbol Adresse
EasyPort /
Simubox
Adresse SPS Beschreibung Kontrolle
2CO1 AO 0 Stellgröße Y, (Pumpe P201)
AO 1
Kontrollieren Sie alle Ein- und Ausgänge und tragen Sie das Ergebnis in die Tabelle ein. Vergleichen Sie das Eingangs/Ausgangssignal mit den Statusanzeigen an der Simulationsbox, digital/analog; EasyPort, digital/analog mit FluidLab®-PA oder SPS mit Touchpanel.
Zuordnungsliste digitale Ausgänge
Zuordnungsliste analoge Ausgänge
Kontrolle
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-15
Aufgabe 2.1: Station Mischen – Analyse und Sichtung der Anlage
Name: Datum:
2.1.5 Erstellen der Zuordnungsliste Blatt 3 von 3
– Was ist in der Station Mischen zu beachten, wenn das analoge Stellglied digital gesteuert werden soll?
Verständnisfragen
Auswertung
A-16 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-17
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.1 Kennlinie des Systems Rohrleitung-Pumpe Blatt 1 von 7
Um das Verhalten des Systems Rohrleitung-Pumpe zu ermitteln, ist es notwendig den optimalen Messbereich des Durchflusssensors und den Arbeitsbereich der Pumpe zu kennen. Dieses Verhalten ändert sich, je nach dem aus welchem Behälter in den Mischbehälter gepumpt wird. Die notwendigen Informationen finden Sie im Handbuch MPS® PA Station Mischen. Datenblätter und Schaltpläne der Prozesskomponenten finden Sie im Teil D-Anhang der Teachware. Schließen Sie die Station über Simulationsbox, digital/analog; EasyPort, digital/analog mit FluidLab®-PA oder SPS mit Touchpanel an PC an. Ermitteln Sie die Kennlinie des Systems Rohrleitung-Pumpe. Eine Spannung wird der Pumpe zugewiesen. Mit der Spannung wird die Drehzahl des Motors der Pumpe angesteuert. Das Kreiselrad der Pumpe erzeugt einen Durchfluss in Rohrleitungssystem. Der Durchflusssensor gibt den Volumenstrom als Frequenzsignal aus. Das Frequenzsignal wird vom Messwandler in eine Spannung von 0 – 10 Volt gewandelt. Die Spannung wird gemessen und eine Wertetabelle erstellt. Mit den Messwerten lässt sich in einem Diagramm die Kennlinie darstellen.
– Führen Sie folgende Messreihen durch: Umpumpen aus Behälter 1,
1. Öffnen Sie das Auslassventil des ersten Vorratsbehälter. 2. Geben Sie eine Spannung auf die Pumpe. 3. Aktivieren Sie die Pumpe. 4. Messen Sie das Spannungssignal und füllen Sie die Wertetabellen aus, rechnen
Sie die Messwerte des Sensors in die Einheit l/min. um. 5. Stellen Sie die Kennlinie dar. 6. Wiederholen Sie den Versuch für den zweiten bzw. dritten Vorratsbehälter und
zum Schluss für alle drei Vorratsbehältern. 7. Zeichnen Sie die Kennlinien der 4 Messreihen in unterschiedlichen Farben in das
vorgegebene Diagramm. Mit der 2. Pumpe Wasser wieder zurückpumpen, so dass ein Kreislauf entsteht! Beim Arbeiten mit EasyPort, digital/analog und FluidLab®-PA: Für den direkten Vergleich zwischen den Strecken können bis zu drei Kennlinien übereinander gezeichnet werden.
Information:
Planung
Durchführung
Achtung:
Hinweis:
A-18 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.1 Kennlinie des Systems Rohrleitung-Pumpe Blatt 2 von 7
Spannung
an Pumpen-
steuerung
in V
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00
Signal
Durchfluss-
sensor in V
Durchfluss
in l/min.
Spannung
an Pumpen-
steuerung
in V
5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 9,50 10,00
Signal
Durchfluss-
sensor in V
Durchfluss
in l/min.
Wasser wird nur aus Behälter 1 gepumpt.
Wertetabelle Behälter 1
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-19
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.1 Kennlinie des Systems Rohrleitung-Pumpe Blatt 3 von 7
Spannung
an Pumpen-
steuerung
in V
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00
Signal
Durchfluss-
sensor in V
Durchfluss
in l/min.
Spannung
an Pumpen-
steuerung
in V
5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 9,50 10,00
Signal
Durchfluss-
sensor in V
Durchfluss
in l/min.
Wasser wird nur aus Behälter 2 gepumpt.
Wertetabelle Behälter 2
A-20 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.1 Kennlinie des Systems Rohrleitung-Pumpe Blatt 4 von 7
Spannung
an Pumpen-
steuerung
in V
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00
Signal
Durchfluss-
sensor in V
Durchfluss
in l/min.
Spannung
an Pumpen-
steuerung
in V
5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 9,50 10,00
Signal
Durchfluss-
sensor in V
Durchfluss
in l/min.
Wasser wird nur aus Behälter 3 gepumpt.
Wertetabelle Behälter 3
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-21
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.1 Kennlinie des Systems Rohrleitung-Pumpe Blatt 5 von 7
Spannung
an Pumpen-
steuerung
in V
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00
Signal
Durchfluss-
sensor in V
Durchfluss
in l/min.
Spannung
an Pumpen-
steuerung
in V
5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 9,50 10,00
Signal
Durchfluss-
sensor in V
Durchfluss
in l/min.
Wasser wird aus allen Behältern gleichzeitig gepumpt. Alle Behälter sind vor dem Start gleich gefüllt.
Wertetabelle Behälter 1-3
A-22 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.1 Kennlinie des Systems Rohrleitung-Pumpe Blatt 6 von 7
L/min
V
Kennlinien des Systems Rohrleitung–Pumpe
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-23
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.1 Kennlinie des Systems Rohrleitung-Pumpe Blatt 7 von 7
– Vergleichen Sie die Kennlinien und diskutieren Sie mögliche Ursachen die zu den unterschiedlichen Kennlinien führen!
– Begründen Sie das Verhalten des Systems bei niedrigen Spannungen!
Verständnisfragen
Auswertung
A-24 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-25
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.2 Logische Verknüpfung Blatt 1 von 9
Zum sicheren Betrieb der Station Mischen müssen bestimmte Wasserstände gegeben sein, bevor Wasser aus den Vorratsbehältern in den Mischbehälter umgepumpt wird. Damit wird ein ‚Trockenlaufen’ der Pumpen verhindert. Beim ‚Trockenlaufen’ können Pumpen beschädigt werden und Luft in das Rohrleitungssystem gelangen. Luft im Rohrleitungssystem stört den korrekten Ablauf einer Anlage. Die notwendigen Informationen finden Sie im Handbuch MPS® PA Station Mischen. Datenblätter der Prozesskomponenten, RI-Fließbild und Schaltpläne finden Sie im Teil D-Anhang der Teachware. Realisieren Sie die Lösung mit Hilfe von EasyPort digital/analog mit FluidSim® Pneumatik oder SPS mit Simulationsbox, digital/analog. Ermitteln Sie die Bedingungen die zum Setzen bzw. Rücksetzen der Aktoren notwendig sind. Vervollständigen Sie dazu die Tabellen. Vervollständigen Sie den Logikplan. Erstellen Sie ein Testprogramm, um die Funktion der Station zu testen. Das Programm soll das Umpumpen von Wasser aus den unterschiedlichen Behältern ermöglichen. Das Abpumpen soll mit jeweils einem Taster für jeden Behälter realisiert werden, solange der Taster betätigt wird und sich genügend Wasser im entsprechenden Behälter befindet.
– Taster S1, Wasser pumpen aus Behälter B201 in Behälter B204 – Taster S2, Wasser pumpen aus Behälter B202 in Behälter B204 – Taster S3, Wasser pumpen aus Behälter B203 in Behälter B204 – Taster S4, Wasser pumpen aus Behälter B204 zurück in Behälter B201 oder
B202 oder B203. Beim Arbeiten mit EasyPort, digital/analog und FluidSIM®: Erstellen Sie das Logikprogramm in FluidSIM® und testen Sie die korrekte Funktion. Beim Arbeiten mit SPS: Erstellen Sie das Logikprogramm mit der Programmiersoftware Ihrer SPS, laden Sie das Programm in die SPS und testen Sie Ihr Logikprogramm. Schließen Sie an den freien Stecker des SPS-Bordes die Simulationsbox, digital/analog an und nützen Sie diese für die Taster.
Information
Planung
Durchführung
Hinweis
A-26 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.2 Logische Verknüpfung Blatt 2 von 9
Setzbedingung für Ventil V201
Symbol RI
Fließbild
Symbol el.
Schaltplan
Adresse Ver-
knüpfung
Bemerkung
- S1 - &
Taster (wird bei Verwendung von
FluidSIM®
im FluidSIM®
Schaltplan
realisiert).
LS202 2B3 DI 2 &
Sensor (Füllstand unten an Tank B201)
Rücksetzbedingung für Ventil V201
Symbol RI
Fließbild
Symbol el.
Schaltplan
Adresse Ver-
knüpfung
Bemerkung
- S1 - ≥1
Nicht Taster (wird bei Verwendung von
FluidSIM®
im FluidSIM®
Schaltplan
realisiert).
LS202 2B3 DI 2 ≥1
Nicht Sensor (Füllstand unten an Tank
B201)
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-27
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.2 Logische Verknüpfung Blatt 3 von 9
Setzbedingung für Ventil V202
Symbol RI
Fließbild
Symbol el.
Schaltplan
Adresse Ver-
knüpfung
Bemerkung
- S2 -
Taster (wird bei Verwendung von
FluidSIM®
im FluidSIM®
Schaltplan
realisiert).
LS203
Rücksetzbedingung für Ventil V202
Symbol RI
Fließbild
Symbol el.
Schaltplan
Adresse Ver-
knüpfung
Bemerkung
- S1 -
Nicht Taster (wird bei Verwendung von
FluidSIM®
im FluidSIM®
Schaltplan
realisiert).
A-28 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.2 Logische Verknüpfung Blatt 4 von 9
Setzbedingung für Ventil V203
Symbol RI
Fließbild
Symbol el.
Schaltplan
Adresse Ver-
knüpfung
Bemerkung
- S3 -
Taster (wird bei Verwendung von
FluidSIM®
im FluidSIM®
Schaltplan
realisiert).
LS204
Rücksetzbedingung für Ventil V203
Symbol RI
Fließbild
Symbol el.
Schaltplan
Adresse Ver-
knüpfung
Bemerkung
- S3 -
Taster (wird bei Verwendung von
FluidSIM®
im FluidSIM®
Schaltplan
realisiert).
LS204
Setzbedingung für Pumpe P201
Symbol RI
Fließbild
Symbol el.
Schaltplan
Adresse Ver-
knüpfung
Bemerkung
- S1 - ≥1 Taster
- S2 - ≥1 Taster
- S3 - ≥1 Taster
Rücksetzbedingung für Pumpe P201
Symbol RI
Fließbild
Symbol el.
Schaltplan
Adresse Ver-
knüpfung
Bemerkung
- S1 - & Nicht Taster
- S2 - & Nicht Taster
- S3 - & Nicht Taster
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-29
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.2 Logische Verknüpfung Blatt 5 von 9
Setzbedingung für Pumpe P202
Symbol RI
Fließbild
Symbol el.
Schaltplan
Adresse Ver-
knüpfung
Bemerkung
- S4 - & Taster
LS 206 &
Rücksetzbedingung für Pumpe P202
Symbol RI
Fließbild
Symbol el.
Schaltplan
Adresse Ver-
knüpfung
Bemerkung
- S4 - ≥1 Nicht Taster
LS 206 ≥1
Handventile entsprechend betätigen, damit Wasser in den gewünschten Behälter (B201, B202 oder B203) gepumpt wird.
Hinweis
A-30 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.2 Logische Verknüpfung Blatt 6 von 9
– Mischventil V201 ein
Netzwerk 1
– Mischventil V202 ein
Netzwerk 2
Logikplan
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-31
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.2 Logische Verknüpfung Blatt 7 von 9
Mischventil V203 ein
Netzwerk 3
– Pumpe P201 Mischpumpe ein
Netzwerk 4
A-32 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.2 Logische Verknüpfung Blatt 8 von 9
– Pumpe P201 Mischpumpe ein
Netzwerk 5
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-33
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.2 Logische Verknüpfung Blatt 9 von 9
– Warum ist Luft im Rohrleitungssystem zu vermeiden?
Verständnisfragen
Auswertung
A-34 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-35
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen uns Steuern
Name: Datum:
2.2.3 Ermittlung des Arbeitsbereichs und Arbeitspunktes einer Regelstrecke Blatt 1 von 3
Der Förderstrom der Mischpumpe zum Mischbehälter muss konstant sein, damit ein gutes Mischergebnis erzielt wird. Der veränderbare Sollwert des Reglers sollte so gewählt werden (Arbeitspunkt), so dass die Regelgröße der Regelstrecke den gewünschten Wert erreicht. Um den Arbeitspunkt zu ermitteln wird zuerst der minimal mögliche Wert der Regelgröße (hier: kleinstmöglicher Durchfluss) und dann der maximal mögliche Wert der Regelgröße (hier: größtmöglicher Durchfluss) erfasst. Signalanpassung des Sensorsignals. Der Durchflusssensor liefert mit dem nachgeschalteten F/U-Messwandler ein Spannungssignal. Dieses lässt sich mit Hilfe der Datenblätter in die Einheit l/min umrechnen. Dieser Umrechnung liegt die Gleichung einer Geraden zu Grunde:
100
0,9L/min
V
Bb
}X
YYX Aa
Diagramm Geraderadengleichung
bxa +⋅=Y
wobei a = Faktor; b = Offset; x = Spannung des Sensors und y ‚= Durchfluss in [l/min]. Die notwendigen Informationen finden Sie im Handbuch MPS® PA Station Mischen. Datenblätter der Prozesskomponenten und Schaltpläne finden Sie im Teil D-Anhang der Teachware. Realisieren Sie die Lösung mit Hilfe von Simulationsbox, digital/analog; EasyPort digital/analog mit FluidLab®-PA oder SPS mit Touchpanel.
Information
Hinweis:
Planung
A-36 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen uns Steuern
Name: Datum:
2.2.3 Ermittlung des Arbeitsbereichs und Arbeitspunktes einer Regelstrecke Blatt 2 von 3
– Führen Sie folgende Messreihen durch: 1. Füllen Sie alle Vorratsbehälter B201, B202 und B203. 2. Ermitteln Sie den minimal möglichen Durchfluss der Regelstrecke, in dem Sie
die Stellgröße der Pumpe P201 langsam erhöhen bis ein Signal vom Durchflusssensor erzeugt wird.
3. Ermitteln Sie den maximal möglichen Durchfluss der Regelstrecke, in dem Sie die Stellgröße der Pumpe P201 weiter erhöhen, bis das Signal des Sensors einen Maximalwert erreicht hat.
4. Tragen Sie die Messwerte in die Tabelle ein und ermitteln Sie den Mittelwert (Arbeitspunkt) des Sensors.
5. Stellen Sie die Pumpenspannung ein, so dass der Mittelwert des Durchflusses erreicht wird.
6. Tragen Sie die Spannung in die Tabelle ein. Beim Arbeiten mit EasyPort, digital/analog und FluidLab®-PA: kann die Stellgröße der Pumpe P201 durch eine Zeitrampe die Werte 0 bis 100 % annehmen. Die Kennlinie des Durchflusssensors wird auf einem Diagramm aufgezeichnet. Kleinstmöglicher und größtmöglicher Durchfluss können direkt abgelesen werden. Ermittlung des Arbeitspunktes der Durchflussregelstrecke
Durchflusssensor
Arbeitsbereich Pumpe
Schwebekörper-
durchflussmesser
Stellgröße
Pumpe P201
[V]
Durchfluss
[l/min.]
Ausgangs-
signal
Messwandler
[V]
Anzeigewert
[l/h]
Minimaler Messwert
Arbeitspunkt
Maximaler Messwert
Durchführung
Hinweis
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-37
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen uns Steuern
Name: Datum:
2.2.3 Ermittlung des Arbeitsbereichs und Arbeitspunktes einer Regelstrecke Blatt 3 von 3
– Benennen Sie Anlagengegebenheiten, die Einfluss auf den Arbeitsbereich der
Pumpe und Messbereich des Sensors haben könnten!
Verständnisfragen
Auswertung
A-38 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-39
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.4 Identifizierung der Regelstrecke Blatt 1 von 4
Das Zeitverhalten einer Regelstrecke muss für eine optimale Reglerauswahl bekannt sein. Daraus können Aussagen über die Dynamik der Regelstrecke abgeleitet werden und die Einstellung des Reglers definiert werden. Die Bestimmung des Zeitverhaltens einer Regelstrecke erfolgt durch die Aufnahme einer Sprungantwort der Strecke. Bei Strecken mit Verzögerung, z.B. bei einem Energiespeicher wird durch anlegen einer Tangente bzw. Wendetangente ( bei mehreren Verzögerungen) die Zeitkonstante der Strecke bestimmt. Die notwendigen Informationen finden Sie im Handbuch MPS® PA Station Mischen. Hinweise zur Ermittlungsmethoden finden Sie im Teil B-Grundlagen der Teachware. Realisieren Sie die Lösung mit Hilfe von Simulationsbox, digital/analog; EasyPort, digital/analog mit FluidLab®-PA.
– Führen Sie folgende Messreihen durch: 1. Ermitteln Sie die Sprungantwort der Regelstrecke am Arbeitspunkt, in dem Sie
die Pumpenspannung im Mittelwert des Durchflusses ermitteln. Geben Sie die Pumpenspannung auf das Stellglied der Regelstrecke.
2. Identifizieren Sie die Ordnungszahl der Regelstrecke durch Vergleichen mit dem unteren Schaubild. Handelt es sich um eine Strecke 1.Ordnung oder höherer Ordnung?
Information
Planen
Durchführung
A-40 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.4 Identifizierung der Regelstrecke Blatt 2 von 4
– Für Strecken 1.Ordnung: 3. Ermitteln Sie grafisch die Zeitkonstante der Regelstrecke. 4. Legen Sie eine (Ursprungs-) Tangente an die Kurve. 5. Zeichnen Sie den „maximal Wert“ ein als waagerechte Linie beim Maximum des
Istwerts. 6. Zeichnen Sie das „Lot“ ein als vertikale Linie (90° zu maximal Wer) am
Schnittpunkt von „maximal Wert“ und „ Tangente“. 7. Zeichnen Sie eine Waagerechte beim Schnittpunkt von Kurve und „Lot“. Der
Istwert der Kurve an dieser Stelle müsste bei 63% des „maximal Werts“ liegen. 8. Ermitteln Sie die Zeitdauer auf der Zeitskala, die das System für das Erreichen
von 63% benötigt. Dies ist die Zeitkonstante. 9. Ermitteln Sie die Steigung der Tangente. Dies ist die Streckenverstärkung Ks.
0 10 20 30 40 50 600
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
h(t)
t
Tangente
Strecke 1.Ordnung
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-41
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.4 Identifizierung der Regelstrecke Blatt 3 von 4
– Für Strecken höherer Ordnung: 3. Legen Sie eine Wendetangente an die Kurve. 4. Zeichnen Sie den „maximal Wert“ ein als waagerechte Linie beim Maximum des
Istwerts. 5. Zeichnen Sie das „Lot“ ein als vertikale Linie (90° zu maximal Wert) am
Schnittpunkt von „x-Achse“ und „ Tangente“. Der Abstand zwischen der y-Achse und dieser Geraden ist die Verzugszeit (Tu).
6. Zeichnen Sie das „Lot“ ein als vertikale Linie (90° zu maximal Wert) am Schnittpunkt von „maximal Wert“ und „ Tangente“. Der Abstand zwischen tu und dieser Geraden ist die Ausgleichszeit (Tg).
7. Ermitteln Sie die Steigung der Tangente. Dies ist die Streckenverstärkung Ks.
0 20 40 60 80 100 1200
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
h(t)
t
Tangente
Strecke höherer Ordnung
A-42 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.4 Identifizierung der Regelstrecke Blatt 4 von 4
– Welcher Wert wurde für die Streckenverstärkung Ks ermittelt? – Um was für ein System handelt es sich, bzw. wievielter Ordnung? – Welche Zeitkonstante(n) ergibt/ergeben sich? – Was sind die Gründe für das Verhalten des Systems?
Verständnisfragen
Auswertung
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-43
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.5 Mischen nach Menge Blatt 1 von 3
Es gibt drei Möglichkeiten die Mischmenge zu ermitteln:
– zeitgesteuert mit konstantem Zustrom zum Mischbehälter – mengengesteuert durch Messen der Menge des Zustroms – messen des Inhaltes im Mischbehälter ( kein Füllstandssensor vorhanden).
Beim zeitgesteuerten Mischen wird der Durchfluss mit der Pumpe als Stellglied geregelt. Die geförderte Wassermenge bis der Soll- Durchfluss erreicht wird ist nicht konstant und verfälscht das Mischergebnis. Eine Verbesserung des Mischergebnisses wird mit einer Mengenmessung erreicht, indem zu jedem Zeitpunkt der aktuelle Durchfluss erfasst und aufsummiert wird. Jedes geflossene Wassertröpfchen wird aufintegriert bis die gewünschte Menge erreicht wird. Die notwendigen Informationen finden Sie im Handbuch MPS® PA Station Mischen. Datenblätter der Prozesskomponenten und Schaltpläne finden Sie im Teil D-Anhang der Teachware. Realisieren Sie die Lösung mit Hilfe von Simulationsbox, digital/analog; EasyPort, digital/analog mit FluidLab®-PA oder SPS. Es soll mit Hilfe einer Software eine bestimmte Menge von den Vorratsbehältern nacheinander in den Mischbehälter gepumpt werden. Danach soll die umgepumpte Menge nachgeprüft werden. 1. Alle Vorratsbehälter B201, B202 und B203 füllen. 2. Skalierung am Vorratsbehältern ablesen und mit dem Mischsollwert nach dem
Vorgang vergleichen. 3. Behälter und gewünschte Menge aus dem gewünschten Behälter wählen und
Vorgang starten. Beim Arbeiten mit FluidLab®-PA: Der aktuelle Durchflusswert wird aufsummiert und in einem Diagramm dargestellt. Beim Arbeiten mit SPS: Die Impulse des Durchflusssensors können direkt mit einem schnellen Zählereingang ausgelesen werden. Beachten Sie die max. Eingangsfrequenz Ihres SPS-Zählereingangs ( vgl. Datenblatt Durchflusssensor).
Information
Planung
Durchführung
Hinweis
A-44 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.5 Mischen nach Menge Blatt 2 von 3
Ermittlung des Arbeitspunktes der Durchflussregelstrecke
Vorratsbehälter Mischbehälter
Nr. Gewünschte
Menge [ml]
Spannung
an der
Pumpe
[Volt]
Von Behälter
Nr. Wasserstand
vorher
Wasserstand
nachher vorher nachher
1 1
2 2
3
500 3
3
4 1
5 2
6
500 5
3
7 1
8 2
9
500 7
3
10 1
11 2
12
500 9
3
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-45
Aufgabe 2.2: Station Mischen – Messen und Steuern
Name: Datum:
2.2.5 Mischen nach Menge Blatt 3 von 3
– Warum kann das Umpumpen einer bestimmten Menge nicht zeitgesteuert sein?
– Warum ist das Verfahren „Mischen nach Menge“ besser? – Warum stimmt bei diesem Verfahren die Wassermenge trotzdem nicht exakt? – Bei welcher Pumpenspannung sind die Messungenauigkeiten am geringsten?
Verständnisfragen
Auswertung
A-46 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-47
Aufgabe 2.3: Station Mischen – Regeln
Name: Datum:
2.3.1 Zweipunktregler Blatt 1 von2
Ein Zweipunktregler ist ein unstetiger Regler mit zwei Ausgangszuständen, z.B. ist der Istwert unter dem Sollwert schaltet die Pumpe EIN und wenn der Istwert über dem Sollwert ist ,schaltet sie wieder AUS. Damit das Stellglied nicht dauernd ein- und ausgeschaltet wird, sind eine Ober- und eine Unterschaltgrenze eingebaut, die eine Hysterese um den Sollwert bilden. Die notwendigen Informationen finden Sie im Handbuch MPS® PA Station Mischen. Realisieren Sie die Lösung mit Hilfe von EasyPort, digital/analog mit FluidLab®-PA oder SPS. Folgende Schritte sind durchzuführen: 1. Vorratsbehälter B201 füllen. 2. Bei den Versuchen das Wasser aus Behälter B201 mit der Pumpe P201 über das
Ventil V201 pumpen. 3. Tragen Sie die Werte in der Tabelle ein.
Parameter Wert
Sollwert (w) am Arbeitspunkt
Obere Schaltgrenze
Untere Schaltgrenze
4. Setzen Sie den Sollwert aus der Tabelle ein. Beim Arbeiten mit EasyPort, digital/analog und FluidLab®-PA ist der Sollwert w dimensionslos!
Information
Planung
Durchführung
Hinweis
A-48 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.3: Station Mischen – Regeln
Name: Datum:
2.3.1 Zweipunktregler Blatt 2 von2
– Wie reagiert das System? – Ist ein Zweipunktregler für diese Regelaufgabe geeignet? – Beschreiben Sie das Regelverhalten.
Verständnisfragen
Auswertung
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-49
Aufgabe 2.3: Station Mischen – Regeln
Name: Datum:
2.3.2 Regeln mit stetigen Reglern (P, I, PI) Blatt 1 von 5
Ein stetiger Regler, hat im Vergleich zum Zweipunktregler ein kontinuierliches Signal als Stellgröße, dass in Abhängigkeit der Regelabweichung gebildet wird. Die notwendigen Informationen finden Sie im Handbuch MPS® PA Station Mischen. Wichtige Hinweise finden Sie im Teil B-Grundlagen der Teachware. Realisieren Sie die Lösung mit Hilfe von EasyPort, digital/analog mit FluidLab®-PA oder SPS mit Touchpanel. Arbeiten Sie sich in die Wirkungsweise verschiedener stetiger Reglertypen ein. 1. Vorratsbehälter B201 füllen. 2. Bei den Versuchen das Wasser aus Behälter B201 mit der Pumpe P201 über das
Ventil V201 pumpen. 3. Tragen Sie die Werte in der Tabelle ein.
Parameter Wert
dimensionslos
Wert
l/min
Sollwert (w) am Arbeitspunkt
4. Setzen Sie den Sollwert aus der Tabelle ein und starten Sie die Regelung. 5. Testen Sie das Verhalten der Regelstrecke beim Einsatz unterschiedlicher
stetiger Regler.
Information
Planung
Durchführung
A-50 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.3: Station Mischen – Regeln
Name: Datum:
2.3.2 Regeln mit stetigen Reglern (P, I, PI) Blatt 2 von 5
P-Regler
– Regeln Sie die Strecke mit Hilfe eines P-Reglers. – Stellen Sie dafür die in der Tabelle vorgegebenen Verstärkungsfaktoren Kp
nacheinander ein. – Nehmen Sie für jeden Wert die Sprungantwort auf.
Parameterliste
Parameter Wert
KP 2
KP 5
KP 10
KP 50
Durchführung
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-51
Aufgabe 2.3: Station Mischen – Regeln
Name: Datum:
2.3.2 Regeln mit stetigen Reglern (P, I, PI) Blatt 3 von 5
I-Regler
– Regeln Sie die Strecke mit Hilfe eines I-Reglers zu regeln. – Stellen Sie dafür die in der Tabelle vorgegebenen Verstärkungsfaktoren Tn
nacheinander ein. – Nehmen Sie für jeden Wert die Sprungantwort auf.
Parameterliste
Parameter Wert
Tn 50
Tn 10
Tn 5
Tn 2
Durchführung
A-52 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.3: Station Mischen – Regeln
Name: Datum:
2.3.2 Regeln mit stetigen Reglern (P, I, PI) Blatt 4 von 5
PI-Regler
– Regeln Sie die Strecke mit Hilfe eines PI-Reglers. – Stellen Sie dafür, die in der Tabelle vorgegebenen Verstärkungsfaktoren Kp
und Tn, nacheinander ein. – Nehmen Sie für jeden Wert die Sprungantwort auf.
Parameterliste
Parameter Wert Parameter Wert
KP 2 TN 10
KP 2 TN 5
KP 5 TN 10
KP 5 TN 5
Durchführung
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-53
Aufgabe 2.3: Station Mischen – Regeln
Name: Datum:
2.3.2 Regeln mit stetigen Reglern (P, I, PI) Blatt 5 von 5
– Wie reagiert das System bei Regelung mit P-Regler? – Wie reagiert das System bei Regelung mit I-Regler? – Wie reagiert das System bei Regelung mit PI-Regler? – Für welches PI-Parameter-Paar ergibt sich die kleinste Überschwingweite
und/oder die kleinste Ausregelzeit ? – Welcher Regler eignet sich für diese Strecke?
Verständnisfragen
Auswertung
A-54 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
MPS® PA Station Mischen
© Festo Didactic GmbH & Co. KG • XXXXXX A-55
Aufgabe 2.3: Station Mischen – Regeln
Name: Datum:
2.3.3 Manuelles Einstellen der Reglerparameter ohne Kenntnis des Anlagenverhaltens Blatt 1 von 2
Die Durchflussregelungsstrecke der Station Mischen ist eine PT1 Strecke. Es ist von großer Bedeutung in kurzer Zeit die optimalen Reglerparameter für die zu regelnde Strecke zu finden. Im Laufe der Zeit wurden viele Methoden zur Dimensionierung der Reglerparameter entwickelt. Doch es hängt von der Regelungsstrecke ab, ob eine Methode für die Ermittlung bzw. Berechnung der Parameterwerte geeignet ist. Eine einfache Methode der Parametrierung ist die manuelle Einstellmethode. Die notwendigen Informationen finden Sie im Handbuch MPS® PA Station Mischen. Wichtige Hinweise finden Sie im Teil B-Grundlagen der Teachware. Realisieren Sie die Lösung mit Hilfe von EasyPort, digital/analog mit FluidLab®-PA oder SPS mit Touchpanel. Die Reglerparameter für eine optimale Regelung der Anlage sind in diesem Fall noch nicht bekannt. Um den Regelkreis auf jeden Fall stabil zu halten, sind folgende Einstellungen vorzunehmen: P-Anteil Proportionalbeiwert Kp = 0,1 I-Anteil Nachstellzeit Tn = 500s D-Anteil Vorhaltezeit Tv = 0 PI-Regler: 1. Gewünschten Sollwert einstellen und die Reglerabweichung zu Null machen. 2. Kp langsam vergrößern, bis der Regelkreis durch kleine Sollwertänderungen zum
Schwingen neigt. 3. Kp geringfügig verkleinern, bis Schwingungen beseitigt sind. 4. Tn verringern, bis der Regelkreis wieder zum Schwingen neigt. 5. Tn geringfügig vergrößern, bis die Schwingungsneigung beseitigt ist.
Information
Planung
Durchführung
A-56 © Festo Didactic GmbH & Co. KG • xxxxxx
Aufgabe 2.3: Station Mischen – Regeln
Name: Datum:
2.3.3 Manuelles Einstellen der Reglerparameter ohne Kenntnis des Anlagenverhaltens Blatt 2 von 2
– Welcher Wert wurde für Kp ermittelt? – Anhand von welchen Kriterien bewerten Sie Ihr Ergebnis?
Verständnisfragen
Auswertung