Diese Abbildung zeigt den Anschlussplan für den Funktionsbaustein FB_PID:
Der Funktionsbaustein FB_PID ist ein Standard-PID-Funktionsbaustein mit manueller Optimierung, Haltefunktion, stoßfreiem Übergang und Dämpfungszeit für den D-Anteil.
Dieser Funktionsbaustein stellt folgende Funktionen bereit:
oUnterschiedliche Regelarten wie P, PI, PD und PID.
oManueller Modus zur Einstellung des PID-Ausgangs im Handbetrieb.
oAnti-Reset-Windup zur Vermeidung einer Signalübersättigung oder eines Windup durch den I-Anteil: Wenn der Regelausgang die Grenzen des Stellglieds erreicht, führt die Regelabweichung zu einer weiteren Integration und somit zu einem (nutzlosen) Anstieg des Ausgangs. Dies wird als Windup bezeichnet.
oDämpfungszeit (Td) als Filter zur Unterdrückung von Überschwingen aufgrund des D-Anteils.
oDer Wechsel vom manuellen Modus in den Auto-Modus erfolgt stoßfrei.
Dieser stoßfreie Übergang verhindert eine sprunghafte Änderung des PID-Ausgangswerts bei der Umschaltung.
oEventuelle Fehler werden vom Funktionsbaustein durch den Fehler-erkannt-Status gemeldet.
oBei den Integralberechnungen werden innere und äußere Fensterfunktionen verwendet.
Wenn der Absolutwert der Regelabweichung kleiner ist als das innere Fenster, wird der Integralanteil mit einem Faktor [ABS (ERR)/Inneres Fenster] skaliert.
Dies verringert ein Überschwingen der PID-Regelung.
Wenn der Absolutwert der Regelabweichung größer als das innere Fenster und kleiner als das äußere Fenster ist, erfolgt die normale Integralberechnung.
Wenn der Absolutwert der Regelabweichung größer ist als das äußere Fenster, wird die Anti-Reset-Windup-Funktion aktiviert und der Ausgang auf dem letzten Wert gehalten.
Die folgende Gleichung zeigt die Berechnung des PID-Ausgangs:
Wobei:
y (t) = PID-Ausgang
Kp = Proportionale Verstärkung
Tn = Integralzeit
Tv = Differentialzeit
Td = Filterzeit für Differential
e (t) = Regelabweichung zwischen Sollwert und Rückmeldungswert
Diese Abbildung zeigt das Zeitdiagramm für den Funktionsbaustein FB_PID:
Abbildung des normalen Regelverhaltens
Diese Abbildung zeigt das normale Regelverhalten des Funktionsbausteins FB_PID:
Diese Abbildung zeigt ein Diagramm des Funktionsbausteins FB_PID mit erkanntem Fehler:
