В публикации рассматривается дополняющее управление при двухдиапазонном регулировании (Split range control) и его реализации на базе контроллеров-регуляторов серий X5 (48x96) и Q5 (96x96) компании ASCON TECNOLOGIC. Материал будет интересен инженерам АСУ и КиПА химической, фармацевтической и пищевой промышленности, теплоэнергетики, а так же тем кто разрабатывает и обслуживает научно-исследовательское оборудование.
В различных отраслях промышленности существуют задачи управления процессами требующие управления двумя регулирующими клапанами, от одного ПИД регулятора. Такие системы называют двухдиапазонными, так как каждый клапан работает в своем заданном диапазоне управляющего воздействия. Стратегии управления в таких системах можно разделить на три группы: дополняющее и исключительное (V-mode), а так же параллельное (Parallel-mode).
Дополняющее управление клапанами
Эту стратегию управления хорошо иллюстрирует процесс смешивания (ratio loop) двух потоков жидкостей или газов. Для наглядности остановимся на процессе окраски основного продукта путем добавления в него дополнительного пигмента (производство краски определенного оттенка).
В этом случае управление открытием клапанов выглядит следующим образом, при условии равнозначности потоков (на диаграммах значение 50% выбрано условно):
В этом случае, никогда нет условия при котором на выходе регулятора, оба клапана будут полностью открыты или полностью закрыты. Здесь, каждый клапан дополняет открытие другого.
X5 и Q5 для дополняющее управление клапанами
Контроллеры-регуляторы серии GammaDue X5 и Q5 являются приборами с широким набором функциями управления различными процессами, а так же возможностями по интеграции с другим оборудованием и верхним уровнем (DI, AI, Modbus RTU и TCP, Profibus DP).
Модели контроллеров-регуляторов со вторым аналоговым выходом (заказные коды "X5-xxx4-0xxx", "X5-xxx6-0xxx”,"Q5-xxx4-0xxx”, "Q5-xxx6-0xxx”) и без функции программного профиля уставок, позволяют реализовать все типы двухдиапазонного регулирования (Split range control), путем настройки всего нескольких параметров.
При использовании дополняющего управления клапанами нужно настроить следующие параметры:
- в Cn.tY установить Pid.r;
- настроить тип сигнала для выхода OP5 (NcoP): 0..5В, 1..5В, 0..10В, 0..20мА, 4..20мА;
- в OP6 (SCoP) оставить Off;
- в rt. 2 установить N.U. (дублирование управляющего сигнала ПИД на OP6);
- в O.rt.2 настроить тип сигнала для выхода OP6: 0..5В, 1..5В, 0..10В, 0..20мА, 4..20мА;
- задать в rt.L2=1000 и rt.H2=0 для инверсии управляющего сигнала ПИД на OP6.
В следующих статьях мы рассмотрим стратегии исключительного (V-mode) и параллельного (Parallel-mode) регулирования процессов с использованием двух клапанов.