Instrumento inteligente de control de regulación de flujo EIP

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Descripción general

El controlador de ajuste de flujo se utiliza junto con el medidor de flujo y la válvula reguladora, lo que puede realizar el control automático del tamaño del flujo instantáneo del medio. Se adopta principalmente el control de ajuste de relés, el control de ajuste de nivel s r y el control de ajuste analógico de corriente. El instrumento de ajuste tiene dos relés incorporados, y el valor de alarma, la función de alarma superior e inferior y la diferencia de retorno de la alarma de cada relé se pueden configurar por separado, y se puede configurar el retraso de la alarma y la función de supresión de la primera carga eléctrica. El instrumento puede personalizar el menú del operador, establecer el límite superior e inferior del valor, controlar el límite superior e inferior de la salida, controlar el rango efectivo del límite superior de la salida, controlar la diferencia de retorno, etc., para lograr las necesidades de uso de diferentes usuarios. Además, hay una variedad de funciones de salida, como la salida de control de alarma del relé del instrumento, la salida de control de ajuste analógico y la selección de salida de transmisión anormal del instrumento, con una pantalla doble y una pantalla digital de alto brillo.

Detalles del producto

El controlador de ajuste de flujo se utiliza junto con el medidor de flujo y la válvula reguladora, lo que puede realizar el control automático del tamaño del flujo instantáneo del medio. Se adopta principalmente el control de ajuste de relés, el control de ajuste de nivel s r y el control de ajuste analógico de corriente.
El instrumento de ajuste tiene dos relés incorporados, y el valor de alarma, la función de alarma superior e inferior y la diferencia de retorno de la alarma de cada relé se pueden configurar por separado, y se puede configurar el retraso de la alarma y la función de supresión de la primera carga eléctrica. El instrumento puede personalizar el menú del operador, establecer los límites superior e inferior del valor,
Controlar el límite superior e inferior de la salida, controlar el rango efectivo del límite superior de la salida, controlar la diferencia de retorno, etc., para lograr las necesidades de uso de diferentes usuarios. Además, hay una variedad de funciones de salida, como la salida de control de alarma del relé del instrumento, la salida de control de ajuste analógico y la selección de salida de transmisión anormal del instrumento, con una pantalla doble y una pantalla digital de alto brillo.

Parámetros técnicos
Precisión de medición:± 0,3% FS
Precisión de control: + 0,5%
Entrada de señal:Entrada 4 - 20ma
Salida de control:Salida analógica 4 - 20ma, salida de relé jzc, capacidad: ac220v / 3a, dc24v / 3A.
Salida de alarma:Con la función de alarma de límite superior e inferior, se puede configurar la diferencia de retorno.
Tensión de funcionamiento:Fuente de alimentación del interruptor AC / DC 110-.240V， Frecuencia 50 / 60hz, consumo de energía ≤ 5w, fuente de alimentación del interruptor: dc12 - 36v, consumo de energía ≤ 3w.
Entorno de uso:-10～50℃。

La EIP es la abreviatura de proporcional, integral y diferencial. la dificultad del control de la EIP no es la programación, sino el ajuste de parámetros del controlador. la clave del ajuste de parámetros es comprender correctamente el impacto de cada parámetro en el sistema de control. cuando el rendimiento del sistema no es satisfactorio, saber qué parámetro debe ajustarse debe aumentar o disminuir. Debido a las limitaciones experimentales, junto con las limitaciones del material didáctico multimedia, los estudiantes se sienten abstractos en el proceso de control de la EIP y tienen ciertas dificultades para analizarlo. se analiza en detalle el papel básico del controlador de la EIP y se aplica matla / simulink a la enseñanza. al simular el sistema de control de la eip, se muestra intuitivamente el impacto de los cambios de parámetros en el proceso de transición desde que hay eip. El control, la influencia de los parámetros en el proceso de Transición ha sido uno de los problemas estudiados. después de que el sistema de control automático en estado de equilibrio es perturbado, la variable controlada cambiará y se desviará del valor dado, y el sistema entrará en el proceso de Transición. la función del control automático es detectar el cambio, calcular la desviación y eliminar la desviación. en este proceso, el cambio de la variable controlada, la mayor desviación del valor dado y la velocidad y precisión de eliminación de la desviación del sistema son las bases para medir la calidad del sistema de control automático.
El papel de varios parámetros, cómo sus cambios afectan al sistema de control, la explicación teórica es oscura y difícil de entender. si MATLAB / simulink se introduce en la enseñanza de la simulación del sistema de control, la comparación de simulación de diferentes parámetros refleja intuitivamente el impacto de cada parámetro en el proceso de control y es fácil de analizar.
1 principio y algoritmo del sistema de control EIP
Proporcional - integral - diferencial (eip) es una de las estrategias de control más comunes y ampliamente utilizadas en el control de procesos industriales, que se propuso en el estudio de la navegación automática de buques en la década de 1920. en la década de 1940, el controlador EIP había sido ampliamente utilizado en el control de procesos. a pesar de la introducción continua de muchos algoritmos de control avanzados, el controlador EIP es ampliamente utilizado en varios controles de procesos industriales debido a sus ventajas de estructura simple, fácil implementación y robustez fuerte. el uso correcto y el diseño racional de los parámetros EIP pueden mejorar el rendimiento del control.
1.1 Principios y algoritmos del sistema de control Pi
1.1.1 el principio del sistema de control EIP se muestra en la figura 1.
1.1.2 el controlador EIP del algoritmo del sistema de control EIP se basa principalmente en el valor dado R (t) y el valor de salida real y (t) para formar una desviación de control, que se expresa por fórmula, es decir, e (t) = R (t) - y (t).
La Ley de control de la EIP
1.2 El papel de cada enlace del controlador Pi
1.2.1 El enlace proporcional refleja proporcionalmente la señal de desviación e (t) del sistema de control, y una vez que se produce la desviación, el controlador produce inmediatamente un efecto de control para reducir la desviación. debido a que el cambio de salida del regulador proporcional corresponde a la desviación de entrada uno por uno, el control es oportuno, en el que el tamaño de KP determina la fuerza y debilidad del control proporcional.
1.2.2 el enlace integral se utiliza principalmente para eliminar la diferencia residual y mejorar la ausencia de diferencia del sistema. la fuerza de la acción integral depende de la constante de tiempo integral ti. cuanto mayor sea ti, más débil será la acción integral y, por el contrario, más fuerte será.
1.2.3 el enlace diferencial se ajusta de acuerdo con la tendencia de cambio de la señal de desviación y puede comenzar a ajustarse antes de que la señal de desviación se vuelva demasiado grande, acelerando así la velocidad de acción del sistema y reduciendo el tiempo de ajuste. la fuerza de la acción diferencial depende del tamaño del tiempo diferencial [1 - 3].
2 simulación MATLAB
El control de la EIP se simula con el software MATLAB y se analiza cómo la proporción, la integración y la diferenciación afectan el proceso de control.
2.1 establecimiento de modelos matemáticos
Deje que la función de transferencia del objeto controlado sea g (s) =
2.2 modelado de simulación
El modelo del sistema de control EIP [4] se muestra en la figura 2.
2.3 experimentos de simulación
2.3.1 en la figura 2 del control proporcional, primero se eliminan los términos integrales y diferenciales, y luego se toman diferentes coeficientes proporcionales KP para la simulación. los resultados de la simulación se muestran en la figura 3.
Bajo la interferencia del mismo tamaño, cuanto mayor sea el coeficiente proporcional del regulador, más fuerte será el efecto proporcional.
5
s(s + 5) .

Figura 2 modelo del sistema de control Pi
Cuanto mayor sea la salida del regulador, menor será la desviación de la variable controlada del valor dado, menor será el tiempo necesario para que la variable controlada se retire al valor dado y el margen del sistema.
Esto se reduce. al mismo tiempo, la velocidad de respuesta del sistema se acelera, pero también aumenta el exceso del sistema. a medida que aumenta el coeficiente proporcional, el sistema tenderá a ser inestable cuando alcance un cierto valor. cuanto menor sea el coeficiente proporcional, menor será el cambio de salida del regulador, más lento será el cambio de la variable controlada y más estable será el proceso de transición, pero cuanto más largo sea el tiempo de transición, mayor será el margen en el equilibrio del sistema.
2.3.2 KP se mantiene sin cambios en la figura 2 del control integral (este experimento toma KP = 15), elimina el término diferencial y luego toma diferentes coeficientes integrales ki, realiza la simulación, observa los resultados de la simulación y analiza el impacto de los cambios en ki en el sistema de control.
Como se puede ver en la figura 4, la reducción del exceso, la reducción de la oscilación y la estabilidad y velocidad de respuesta del sistema dependen de ki. con el aumento de ki, la acción integral aumenta constantemente, bajo la misma perturbación, la salida del regulador aumenta y la eliminación de la diferencia restante se acelera; Al mismo tiempo, la oscilación del sistema se intensifica y la estabilidad disminuye. ki es demasiado grande, lo que también puede causar inestabilidad del sistema.
1.1.1 KP en la figura 2 del control diferencial se mantiene sin cambios (este experimento toma KP = 200) para eliminar el término integral, y luego toma diferentes coeficientes diferenciales KD para la simulación, observar los resultados de la simulación y analizar el impacto de los cambios en KD en el sistema de control (véase la figura 5).
Como se puede ver en la figura 5, bajo la acción de la misma variable de entrada, el coeficiente diferencial
Demasiado pequeño tiene poco impacto en la calidad del sistema (curva 1 en la figura). a medida que aumenta el coeficiente diferencial kd, cuanto más fuerte es el efecto diferencial; Cuando el KD es adecuado, para la estabilidad del sistema
El rendimiento, la aceleración de la respuesta y la disminución del exceso mejorarán (véase la figura).
Curva 2 en); K es demasiado grande, pero hará que el sistema sea inestable [5 - 7].
Figura 5 curva de transición del control diferencial
Nota: las curvas 1, 2 y 3 son las curvas de respuesta escalonada de KD = 0,5, 3 y 6.
3 Conclusiones
El principio de control de la eip, a través de la simulación matlab, entiende el papel de cada parámetro y el impacto en el sistema de control [8 - 10]. En el caso de los parámetros del controlador, los parámetros del controlador se pueden ajustar experimentalmente en función de la relación cualitativa entre los parámetros del controlador y el rendimiento dinámico y estable del sistema. si el exceso de la respuesta escalonada es demasiado grande para ser estable o fundamentalmente inestable después de múltiples oscilaciones, se debe reducir el coeficiente proporcional y aumentar el tiempo integral. si la respuesta escalonada no tiene exceso, pero la variable controlada sube demasiado lentamente y el tiempo de transición es demasiado largo, los parámetros deben ajustarse en la dirección opuesta. si la velocidad de eliminación de errores es más lenta, se puede reducir adecuadamente el tiempo integral y aumentar el tiempo integral. si el exceso sigue siendo grande, se puede agregar el control diferencial, el tiempo diferencial aumenta gradualmente de 0, y los parámetros proporcionales, integrales y parciales del controlador deben ajustarse repetidamente.hasta la satisfacción.
En resumen, la puesta en marcha de los parámetros de la EIP es un proceso integral y en el que los parámetros interactúan entre sí. los múltiples intentos en el proceso de puesta en marcha real son muy importantes y necesarios. basado en las numerosas ventajas del sistema de control de la eip, se ha convertido en la Ley de control del regulador más utilizada en la producción industrial. el control de la EIP o varios EIP mejorados basados en el control de la EIP se utilizan cada vez más ampliamente y tienen perspectivas muy amplias.

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