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RTK RE 3 52 Installation And Operating Instructions Manual Download Page 15

3050-8010

Einbau- und Betriebsanleitung
Installation and Operating instructions
Instructions de montage et de service

Regeltechnik Kornwestheim
GmbH
Max-Planck Straße 3
D-70806 Kornwestheim

T49 7154 / 13 14 - 0
T49 7154 / 13 14 - 31
Internet www.rtk.de
E-Mail [email protected]

- 15 -

7

Reglerkennwerte ( PID )

7.1 Dreipunkt-Schrittregler

Damit der eingestellte

Xp1

für die Stellzeit des jeweiligen Stellgliedes gültig ist, muß die Motorlaufzeit

Tm

eingestellt werden. Der kleinste Stellschritt beträgt 80ms.
Soll das Optimieren nach dem Regelverhalten erfolgen, so sind die Hinweise in Tab.:1 zu beachten.
Einstellen der neutralen Zone
Die neutrale Zone

Xs

h

kann vergrößert werden, wenn die Schaltausgänge zu häufig wechselseitig schalten.

Es ist jedoch zu beachten, daß eine größere neutrale Zone eine geringere Regelempfindlichkeit bewirkt.
Es empfiehlt sich deshalb, ein sinnvolles Optimum aus Schalthäufigkeit (Verschleiß des Stellgliedes) und
Regelempfindlichkeit zu suchen.

Statische Wirkungsweise des Dreipunkt-Schrittreglers

Dreipunktschrittregler können mit oder ohne Stellungsrückmeldung Yp betrieben werden.
Yp wird dabei nicht zur Regelung benötigt. Die Abbildung zeigt die statischen Kennlinien des
Dreipunktschrittreglers.

Tab.:1

Einstellhilfen zum optimieren der Regelung

Kennwert

Regelvorgang

Sörung

Anfahrvorgang

Xp größer
kleiner

stärker gedämpft
schwächer gedämpft

langsameres Ausregeln
schnelleres Ausregeln

langsamere Energierücknahme
schnellere Energierücknahme

Tv größer
kleiner

schwächer gedämpft
stärker gedämpft

stärkere Reaktion
schwächere Reaktion

frühere Energierücknahme
spätere Energierücknahme

Tn größer
kleiner

stärker gedämpft
schwächer gedämpft

langsameres Ausregeln
schnelleres Ausregeln

langsamere Energierücknahme
schnellere Energierücknahme

100%

0%

100%

0%

Y1

Â

Y2

Â

X 1 0 0

X 0

W 0

W e f f

W 1 0 0

X e f f

X p 1

Xsh

>3s

End
Hold

OStar

Para

TV1

End

Signl

Aux

Input

Contr

Tune

Limit

Setpt

I
D

I
D

I
D

I
D

I
D

+

+

+

+

+

270

Man.
xw____áûô___ 12%

10.5

End

CPara

Para

I
D

+

P

P

P

P

P

P

XP1

TN1

End

30.0

Xsh

TPuls

Tm

End

«
...
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16
17
...
»

Summary of Contents for RE 3 52

Page 1: ...1 Wichtiger Hinweis 2 2 Allgemeine Hinweise 3 3 Montage und Anschluß 4 4 Elektrischer Anschluß 6 5 Bedienung 7 6 Kalibrieren der Stellungsrückmeldung yP 14 7 Reglerkennwerte PID 15 8 Empirisch optimieren 17 9 Alarmverarbeitung 18 10 Programmgeber 19 11 Regleranpassung an die Regelstrecke 23 Contens Page 1 Important Information 26 2 General information 27 3 Installation and connection 28 4 Electric...

Page 2: ...egelfunktion voreingestellt so daß der Regler prinzipiell seine Regelaufgabe erfüllt Da das dynamische Verhalten der Regelstrecke nicht bekannt ist sind für die Regelerkennwerte PID default Werte gesetzt Diese Werte PID XP1 Tn1 Tv1 müssen auf die Regelstrecke angepasst werden siehe S 15 16 Unter Umständen kann es auch notwendig sein die neutrale Zone Xsh und die Motorlaufzeit Tm einzustellen siehe...

Page 3: ...en das Hereinfallen leitender Teile in das offene Gehäuse angebracht werden 2 3 Elektromagnetische Verträglichkeit Das Gerät stimmt mit der Europäischen Richtlinie 89 336 EWG überein und wird mit der CE Kennzeichnung versehen Es werden folgende Europäische Fachgrundnormen erfüllt Störaussendung EN 50081 2 und Störfestigkeit EN 50082 2 Das Gerät ist für Industriebereiche anwendbar in Wohnbereichen ...

Page 4: ...lgenden Zeichnung den Schalttafelausschnitt markieren und ausschneiden Das Gehäuse von vorn in den Schalttafelausschnitt einführen Auf der Oberseite des Reglers ein Befestigungselement so anbringen daß es in einen der Ausbrüche am Gehäuse einrastet Mit einem Schraubendreher leicht anziehen Auf der Unterseite des Reglers dem oberen Befestigungselement diagonal versetzt das zweite Befestigungselemen...

Page 5: ...rerer Regler ist darauf zu achten daß die Regler wieder in die zugehörigen Gehäuse eingebaut werden Hierbei ist nicht nur die Hardware entscheidend sondern auch die im Regler konfigurierten Daten Um den Einschub aus dem Gehäuse auszubauen ist die unverlierbare Verriegelungsschraube in der Front des Reglers herauszuschrauben Hierbei löst sich der Einschub von dem Gehäuse bis er entnommen werden kan...

Page 6: ...erät einzeln oder gemeinsam abzusichern Standard Sicherungswerte min 1 A Für die elektrischen Anschlüsse sind in dem Regler Flachsteckmesser 1 x 6 3 mm bzw 2 x 2 8 mm enthalten a a a a Jedem Regler liegt ein individueller Anschlußplan bei Das nachfolgene Anschlußbild dient nur zur allgemeinen Information d h die dort abgebildeten Funktionen sind von der Konfiguration und dem Reglertyp abhängig All...

Page 7: ...en Stellwert an Die Werte können mit den Pfeiltasten direkt verstellt werden Text 1 zeigt den Kurzdialog oder die Einheit der Anzeige 2 an Text 2 nur RE3053 zeigt den Bargraph der Stellgröße an PC Schnittstelle PC Anschluß für Konfigurieren Parametrieren und Bedienen mit dem Engineering Tool 5 2 Zustandsanzeigen 60 FAIL ÀC 160 Diese Meldung signalisiert einen Fühlerfehler Mögliche Ursache Bruch od...

Page 8: ...t Rücksprung in die Bedien Ebene Hauptbild ohne Speicherung der zuletzt geänderten Werte 5 4 Die Bedien Ebene Die Bedien Ebene besteht aus Hauptbild und Erweiterung Im Hauptbild wird Automatik oder Handbetrieb gewählt H bei Automatik ist der Sollwert und bei Hand der Stellwert direkt verstellbar DI In der Erweiterung ist die Anzahl und Reihenfolge der Anzeigen von der Reihenfolge der Markierungen ...

Page 9: ...ns Ebene Conf Das Menue 3 ist an jeder Stelle der Konfigurations Ebene anwählbar Zulassen des MORE Bereiches More Rücksprung in die Konfigurations Ebene End Rücksprung in die Bedien Ebene ohne Speicherung der letzten Änderungen Quit bzw mit Speicherung der Änderungen Exit Parameter Einstellung Die Einstellung der Werte ist wie folgt Parameter Werte Konfigurations Codes Beispiel für einen einzelnen...

Page 10: ...nf Conf Conf Conf Übergang in die Konfigurationsebene 5 7 Zuweisen von Parametern zur erweiterten Bedienebene Der erweiterten Bedienebene können maximal 12 Parameter zugewiesen werden Dadurch wird eine Vereinfachung der Bedienung des Reglers erreicht weil nicht mehr für jede Änderungeines dieser Parameter in die Parameterebene gewechselt werden muß Zuweisung gewünschten Parameter anwählen die Wahl...

Page 11: ...k de 11 5 8 Parameterübersicht RE3050 I D I D L i m L 1 5 E n d B l c k 2 B l c k 1 F K e y P B l c E B l c R B l c H B l c O B l c C B l c W B l c E n d R e c o v S e t 3 S e t 2 S e t 1 S e t 0 C P a r a P a r a m E n d X W o n y X W o n x G r w o n E n d V m a x 2 T u 2 V m a x 1 T u 1 O R e s 2 O R e s 1 T r i g 3 T r i g 2 T r i g 1 O x s d P O p t d Y o p t Y O p t m P P P P P P P P P P P P ...

Page 12: ...99 Abgeschaltet Alarmfunktionen Text 1 Beschreibung Wertebereich Default LIM1 Alarm1 LimL1 Unterer Grenzwert 999 99999 Abgeschaltet LimH1 Oberer Grenzwert 999 99999 Abgeschaltet Lxsd1 Schaltdifferenz 999 99999 1 LIM2 Alarm2 LimL2 Unterer Grenzwert 999 99999 Abgeschaltet LimH2 Oberer Grenzwert 999 99999 Abgeschaltet Lxsd2 Schaltdifferenz 999 99999 1 Regelalgorithmus Text1 Beschreibung Wertebereich ...

Page 13: ...blockiert über di1 3 blockiert über di2 0 PBloc Programm Preset 0 frei 1 blockiert 2 blockiert über di1 3 blockiert über di2 0 RBloc Prog Run Stop Reset 0 frei 1 blockiert 2 blockiert über di1 3 blockiert über di2 0 Blck2 OBloc Selbstoptimierung 0 frei 1 blockiert 2 blockiert über di1 3 blockiert über di2 0 Signale Signl Beschreibung Setpt Sollwertsignale Wint Interner Sollwert Wext Externer Sollw...

Page 14: ...ltaste wird dieser aktuelle Wert als X0 abgespeichert Die Kalibrierung für X100 ist entsprechend Es wird x100c angewählt Durch drücken der Wahltaste beginnt das c der Anzeige x100c zu blinken Jetzt wird der Ferngeber vom Anwender drücken der DI Taste in die zu X100 gehörende Position meist obere Endlage gebracht In der Anzeige 1 erscheint der für INP6 momentan gültige Wert Durch erneutes drücken d...

Page 15: ...Verschleiß des Stellgliedes und Regelempfindlichkeit zu suchen Statische Wirkungsweise des Dreipunkt Schrittreglers Dreipunktschrittregler können mit oder ohne Stellungsrückmeldung Yp betrieben werden Yp wird dabei nicht zur Regelung benötigt Die Abbildung zeigt die statischen Kennlinien des Dreipunktschrittreglers Tab 1 Einstellhilfen zum optimieren der Regelung Kennwert Regelvorgang Sörung Anfah...

Page 16: ...imalen Ausgangsströme sind einstellbar ymin 0 100 min Strom ymax y 10 max Strom Der Arbeitspunkt ist einstellbar auf Y0 0 100 Einstellhilfen zum optimieren der Regelung Kennwert Regelvorgang Sörung Anfahrvorgang Xp größer kleiner stärker gedämpft schwächer gedämpft langsameres Ausregeln schnelleres Ausregeln langsamere Energierücknahme schnellere Energierücknahme Tv größer kleiner schwächer gedämp...

Page 17: ... ausreichend klein so ist die Optimierung erfolgreich beendet P Ist sie zu groß so wird die Strecke besser PD geregelt Tv relativ groß einstellen und weiter mitÖ ÖXp von Versuch zu Versuch reduzieren solange die Regelung ausreichend stabil ist Wird sie zu instabil so geht es weiter mit ä äTv ist zu verkleinern und festzustellen ob die Regelung wieder ausreichend stabilisiert werden kann Wenn ja so...

Page 18: ...Parameter Die Schaltdifferenz Lxsd jedes Schaltpunktes ist einstellbar Wirkungsweise absoluter Limitkontakte LimH LimL Ruhestrom Arbeitsstrom LimL LimL LimL LimL und LimH LimH LimH LimH entsprechen den Werten bei denen der Alarmfall entsteht Wirkungsweise relativer Limitkontakte LimH LimL Ruhestrom Arbeitsstrom LimL LimL LimL LimL und LimH LimH LimH LimH entsprechen den Regelabweichungen x w bei d...

Page 19: ...der Analogspur gekoppelt Sie haben eine eigene jedoch für die Steuerspuren gemeinsame Segmentierung Damit können sowohl die Anzahl der Segmente als auch die Gesamtzeit Summe der Segmentzeiten von Analogspur und Steuerspuren prinzipiell unterschiedlich sein Definition des Programmgebers Hinsichtlich der Steuersignale sowie der Visualisierung des Programmgebers ist jedoch die Analogspur führend Mast...

Page 20: ...Sollwertprofil Segmentzeiten Tp1 Tp20 min Sollwerte Wp1 Wp20 Reset Wert D0 Steuerspuren Steuerspuren 1 4 Segmentzeiten Td1 Td20 min Sollwerte Dp1 Dp20 Die Sollwerte der Steuerpuren werden in einem Einstellvorgang unter Ausnutzung der 4 Dezimalen der Anzeige 2 eingestellt 0 off 1 on z B Steuerspur 1 2 3 4 0 1 0 1 off on off on 10 3 Anzeige und Darstellung von Zeiten Segmentzeiten werden in ganzen M...

Page 21: ...rozeßwert Istwert wieder in die vorgegebene Bandbreite läuft Fig 72 zeigt das statische Programmprofil und soll lediglich das Prinzip verdeutlichen Tatsächlich wird die Kurve jedoch den Stop Zeiten entsprechend verzögert Parameter LC Obere Grenze LC Untere Grenze Fig 72 Überwachung der Bandbreite g Die Bandbreitenüberwachung ist bei Geräten mit Software Option Programmgeber auch wirksam wenn Progr...

Page 22: ... Bei Programmregler kann die abgelaufene Netto Programmzeit TNet als Bargraph 0 100 angezeigt werden Der dunkle Teil des Bargraph repräsentiert die Restzeit TRest die rechts neben dem Bargraph angezeigt wird Für TRest 100 Stunden wird die Restzeit in Stunden w Minuten angezeigt TRest 99h werden in vollen Stunden angezeigt Statusanzeige In der erweiterten Bedienebene wird die Textzeile Text 2 des R...

Page 23: ...atz optimiert werden soll POpt Die Beruhigungsstellgröße YOptm festlegen Den Stellgrößensprung dYopt festlegen Sollwertreserve x w 10 vom Sollwert Einstellbereich W0 W100 11 2 Prozeß in Ruhe Überwachung PiR Die Prozeß in Ruhe Überwachung erfolgt zu jedem Zeitpunkt Der Prozeß ist dann in Ruhe wenn die Regelgröße über 60 Sekunden in einem Toleranzband von 0 5 liegt Verläßt der Istwert diesen Toleran...

Page 24: ...rnommen und ausgegeben Nach dem Erreichen von PiR wird das Kennwertermittlungsverfahren gestartet Voraussetzung für den Start der Optimierung ist eine ausreichende Sollwertreserve Prozeß in Ruhe PiR kann zum Zeitpunkt des Starts schon erreicht sein so daß die übliche Wartezeit von 60s dann entfällt Wie auch im Automatikbetrieb kann der Sollwert jederzeit verstellt werden Start durch Anheben des So...

Page 25: ... oder ist zu langsam Änderung von x kleiner 1 in 1 Stunde Regelkreis schließen 4 Beendet Tiefliegender Wendepunkt Abbruch Anregung zu gering Wendepunkt gefunden Schätzung unsicher Stellgröße dYopt vergrößern 5 Abbruch Optimierung abgebrochen wegen Sollwertüberschreitungsgefahr Abstand zwischen Istwert X und Sollwert W beim Start vergrößern 6 Beendet Optimierung abgebrochen wegen Sollwertüberschrei...

Page 26: ...ction so that the controller will in principle do its control work Since the dynamic behavior of the controlled system is not known default values have been set for the controller s normal PID function These values PID XP1 Tn1 Tv1 have to be adjusted to the controlled system see p 15 16 Under some circumstances it may also be necessary to set the neutral zone Xsh and the motor running time Tm see ...

Page 27: ...s been pulled out protection must be provided against conducting parts falling into the open housing 2 3 Electromagnetic compatibility The instrument is in accordance with the European Directive 89 336 EEC and is provided with CE identity marking The following European generic standards have been met Noise emission EN 50081 2 and interference immunity EN 50082 2 The instrument may be used for indu...

Page 28: ... controller Mark and cut out the switchboard cutout as in the following drawing Insert the housing into the switchboard cutout from the front Place a fastening element on top of the controller in such a way that it engages in one of the slots on the housing Tighten slightly with a screw driver On the bottom of the controller at a diagonal to the upper fastening element attach the second fastening ...

Page 29: ...be taken to ensure that the controllers are re installed in their own housings This is important not only because of the hardware but also because of the configured data in the controllers In order to remove the insert from the housing the captive locking screw in the front part of the controller must be unscrewed This releases the insert from the housing until it can be taken out 3 3 Installing t...

Page 30: ...esponding to a maximum power intake of 10 VA per instrument min standard fuse setting 1 A Flat blade contacts 1 x 6 3 mm or 2 x 2 8 mm are included in the controller for the electrical connections a a a a Each controller has its own separate connection plan with it The following connection plan is only for general information In other words the functions shown here will depend on the configuration...

Page 31: ...ed variable during manual operation the values can be adjusted directly with the cursor arrows Text 1 displays the short dialogue or the unit of display 2 Text 2 only RE3053 displays the bar graph of the manipulated variable PC interface PC connection for configuring creating parameters and operating with the engineering tool 5 2 Status displays 60 FAIL ÀC 160 8 8 8 8 8 8 8 8 ÀC Y ûûûûûî 55 LED 2 ...

Page 32: ...Return to the operating level main display without storing the most recently changed values 5 4 The operating level The operating level consists of the main display and extension In the main display automatic or manual operation is selected H In automatic operation the set value can be changed directly and in manual the manipulated variable may be changed directly DI In the extension the number an...

Page 33: ...to configuration level Conf Menu 3 can be selected anywhere on the configuration level authorize MORE area More return to configuration level End return to operating level without storing the most recent changes Quit or storing the changes Exit Parameter setting The values are set as follows parameter values configuration codes Example for a single value 250 5 LimH1 Oberer Grenzw 1 250 LimH1 Obere...

Page 34: ...Conf Conf move to configuration level 5 7 Allocation of parameters to the extended operating level The extended operating level can accept a maximum of 12 parameters This makes it easier to operate the controller because it is no longer necessary to move to the parameter level for every changes to one of these parameters Allocation select desired parameter press the Selection key P for 3s Para bli...

Page 35: ...k de 35 5 8 Parameter overview RE3050 I D I D L i m L 1 5 E n d B l c k 2 B l c k 1 F K e y P B l c E B l c R B l c H B l c O B l c C B l c W B l c E n d R e c o v S e t 3 S e t 2 S e t 1 S e t 0 C P a r a P a r a m E n d X W o n y X W o n x G r w o n E n d V m a x 2 T u 2 V m a x 1 T u 1 O R e s 2 O R e s 1 T r i g 3 T r i g 2 T r i g 1 O x s d P O p t d Y o p t Y O p t m P P P P P P P P P P P P ...

Page 36: ...m functions Text 1 Description Range of settings Default LIM1 Alarm1 LimL1 Lower limit 999 99999 off LimH1 Upper limit 999 99999 off Lxsd1 Switch difference 999 99999 1 LIM2 Alarm2 LimL2 Lower limit 999 99999 off LimH2 Upper limit 999 99999 off Lxsd2 Switch difference 999 99999 1 Standard algorithm Text1 Description Range of values Default Para PID control parameter XP1 Proportional range 0 1 999 ...

Page 37: ...rogram preset 0 free 1 blocked 2 blocked via di1 3 blocked via di2 0 RBloc Prog Run Stop Reset 0 free 1 blocked 2 blocked via di1 3 blocked via di2 0 Blck2 OBloc Self optimization 0 free 1 blocked 2 blocked via di1 3 blocked via di2 0 Signals Signal Description Setpt Set parameters Wint Internal set value Wext External set value dWext External set value change dW Internal set value change Contr Co...

Page 38: ...sible to store the current value as XO The calibration for X100 is similar First x100c is selected When the Selection key is pressed the x100c display begins to blink Now the user puts the remote sensor pressing the DI key into the position for X100 usually upper end position Display 1 shows the value currently valid for INP6 By pressing the Selection key again it is possible to store this current...

Page 39: ...lance between frequent switching wearing out the actuator and responsiveness to adjustments Static functioning of the three step controller Three step controllers can be operated with or without position feedback Yp Yp is not needed for controls The illustration shows the static characteristics of the three step controller Table 1 Setting aids for optimizing control Characteristic Control procedur...

Page 40: ...ocess The maximum and minimum output currents are adjustable ymin 0 100 min current ymax y 10 max current The operating point can be set at Y0 0 100 Setting aids for optimizing control Characteristic Control procedure Problem Starting procedure Xp larger smaller more attenuated less attenuated slower compensation faster compensation slower energy reduction faster energy reduction Tv larger smaller...

Page 41: ... enlarged and continue with Measure remaining system deviation If it is slight enough optimization has been successfully concluded P If it is too large it is better to regulate the system with PD set Tv relatively high and continue with Ö ÖReduce Xp from trial to trial until the control is sufficiently stable If it becomes too unstable continue with ä ä Reduce Tv and see whether the control can be...

Page 42: ...ifference Lxsd of each switch point is adjustable Functioning of absolute limit contacts LimH LimL Closed circuit current Operating current LimL LimL LimL LimL and LimH LimH LimH LimH represent the values at which the alarm is activated Functioning of relative limit contacts LimH LimL Closed circuit current Operating current Lim Lim Lim LimL and LimH LimH LimH LimH represent the deviations x w at ...

Page 43: ...he analog track Each has its own segmentation but they have joint seg mentation for the control tracks In this way both the number of segments and the total time the sum of segment times of the analog track and the control tracks can be different in principle Definition of the programmer With regard both to control signals and to the display of the programmer however the analog track is the leader...

Page 44: ...es profile Segment times Tp1 Tp20 min Set values Wp1 Wp20 Reset value D0 control tracks Control tracks 1 4 Segment times Td1 Td20 min Set values Dp1 Dp20 The set values for the control tracks are entered in a setting procedure using the 4 decimal places of Display 2 0 off 1 on e g control track 1 2 3 4 0 1 0 1 off on off on 10 3 Display and representation of times Segment times are set and display...

Page 45: ...alue actual value is running again in the preset bandwidth Fig 72 shows the static program profile and is intended only to clarify the principle In fact the curve is delayed in keeping with the stop times Parameters LC upper limit LC lower limit Fig 72 Monitoring the bandwidth g With instruments with a programmer software option bandwidth can be effectively monitored even when the programmer is no...

Page 46: ...n be configured On the programmer the already run net program time TNet may be displayed as bar graph 0 100 The dark part of the bar graph represents the remaining time TRest which is displayed directly to the right of the bar graph For TRest 100 hours the remaining time is displayed as hours without minutes TRest 99h is displayed in round hours Status display In the expanded operating level the t...

Page 47: ...he settling manipulated variable YOptm Select the manipulated variable interval dYopt Set value reserve x w 10 of set value adjustment range W0 W100 11 2 Process idling monitoring PiR The Process idling monitoring can occur at any time The process is idling if the control output is in a range of tolerance of 0 5 for 60 seconds If the current value moves outside this range of tolerance the monitori...

Page 48: ... the temporary steady state manipulated variable Once PiR is reached the procedure for finding the characteristic value starts A prerequisite for starting optimization is a sufficient set value reserve Process idling PiR may already be reached at the start in which case the normal waiting period of 60s no longer applies As in automatic operation the set value can be adjusted at any time Start by r...

Page 49: ...is too slow alteration of x less than 1 in 1 hour Close down control circuit 4 Terminated deep reversal point Interrupted Stimulus too low reversal point found estimate not confirmed In crease manipulated variable dYopt 5 Interrupted Optimization interrupted due to risk of exceeding set value Increase interval between actual value X and set value W at start 6 Terminated Optimization interrupted du...

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