ПИД - общий или раздельный?, Два способа управления клапанами тепло/х Опции

[Взводатор]

Здравствуйте, господа!
Вопрос к специалистам, работающим с программируемыми контроллерами.

Возможны два способа управления приводами клапанов обогрева/охлаждения:
1. один ПИД-регулятор с диапазоном регулировки от -100 до +100%. На выходе стоят модули, отсекающие ненужные для привода значения, например, отрицательные для теплого клапана. ( Этим вариантом мы сейчас и пользуемся)

2. два ПИД-регулятора с диапазонами -100..0 и 0..100%. Сигнал с датчика и уставки запаралеллены. Выходы каждого из регуляторов подаются на свои привода.

Кто пользуется вторым вариантом или двумя, какие у него есть преимущества?

С уважением Взводатор.
Рис. 1:

Рис. 2:

[Взводатор]

Здравствуйте, господа!
Вопрос к специалистам, работающим с программируемыми контроллерами.

Возможны два способа управления приводами клапанов обогрева/охлаждения:
1. один ПИД-регулятор с диапазоном регулировки от -100 до +100%. На выходе стоят модули, отсекающие ненужные для привода значения, например, отрицательные для теплого клапана. ( Этим вариантом мы сейчас и пользуемся)

2. два ПИД-регулятора с диапазонами -100..0 и 0..100%. Сигнал с датчика и уставки запаралеллены. Выходы каждого из регуляторов подаются на свои привода.

Кто пользуется вторым вариантом или двумя, какие у него есть преимущества?

С уважением Взводатор.
Рис. 1:

Рис. 2:

[LordN]

один ПИД будет корректно работать только если хар-ки систем при нагреве и охлаждении тождественно равны или пренебрежимо мало отличаются. в любом другом случае (а их подавляющее большинство) нужно два.

[Гость_Pavel_*]

Лучше два ПИД-регулятора.
Я бы еще зону нечувствительности организовал 1-2 гр,
а также добился бы того, чтобы два привода одновременно не работали.

[LordN]

я так думаю, что нужна не столько зона нечувствительности, сколько гистерезис по входу на переключение ПИДов, причем с временными ограничениями...
и если организовывать программно ПИД, то вполне достаточно просто подменять коэффициенты. т.е. ПИД какбы один, а по команде от гистерезиса происходит подмена коэффициентов и переключается выход.

[Brutal]

Лучше два разных, и зачем делать границы -100;0, достаточно поставить отрицательный коэффициент пропорциоональности. По сути переключение входов-выходов при наличии одного ПИД уменьшит объем занимаемой памяти но для TAC это не критично. Да и наглядность падает. И два контура работающих одновременно, действительно зачем?

[AlexSch]

Мой ответ - только 2 регулятора.
Параметры ПИДов во втором варианте надо разделить и организовать запрет работы одного регулятора, если другой >0%. А еще можно сделать переключение Зима-лето. Или по наружной температуре или вручную. И соответственно переключать регуляторы. В общем вариантов много, главное - что 2 регулятора все-таки лучше.

[Взводатор]

Спасибо за отзывы.

При правильном выборе теплообменников параметры ПИД для нагрева и охлаждения достаточно близки. У меня был только один случай, когда пришлось разделить настройки.

Зона нечувствительности 1-2гр - это очень много.

0..-100 очень наглядно отражает режим охлаждения. Кроме названия параметра не дает ошибиться и значение.

Переключение Зима-Лето хорошо именно для зимы и лета, а вот осенью/весной возникают проблемы. Даже сравнение наружной температуры с текущей уставкой комнатной или приточной температуры не всегда дает корректный критерий кому работать - нагревателю или охладителю.

Если запрещать совместную работу, то кто будет определять, какой из регуляторов неправ? Скомбинировать варианты и поставить третий?
Варианты: если теплый(холодный) ПИД в течении 5 минут держит на выходе 0%, то
1. Разрешается работа холодного(теплого) ПИД с 0.
2. разрешается прохождение сигнала с выхода работающего до того холодного(теплого) ПИД.
Немного разгружусь, промоделирую.

Кстати, как часто у Вас возникает необходимость в ручном задании открытия клапана и как приточка после перевода в автоматический режим на это реагирует? Предусмотратривается какая-либо процедура, или она сама выкарабкивается, как может? У меня рассогласование задания приводу и его положения больше чем на 2% рассматривается как авария с выдачей сообщения, а при переводе в автомат выход ПИД приводится в соответствие с фактическим положением привода.

До ограничений по памяти в Xenta-301 я однажды дошел, когда в один контроллер загрузил программу на две приточки. Но диагностическое сообщение, которое при этом выдавалось, совершенно не касалось памяти. Пришлось бороться буквально за каждый байт.

С уважением Взводатор.

[AlexSch]

Если запрещать совместную работу, то кто будет определять, какой из регуляторов неправ? Скомбинировать варианты и поставить третий?

Кто первый встал, того и тапки!!!!
Другой регулятор будет ждать пока работающий не поймет, что он не прав и не вернет тапки.

Кстати, как часто у Вас возникает необходимость в ручном задании открытия клапана и как приточка после перевода в автоматический режим на это реагирует? Предусмотратривается какая-либо процедура, или она сама выкарабкивается, как может? У меня рассогласование задания приводу и его положения больше чем на 2% рассматривается как авария с выдачей сообщения, а при переводе в автомат выход ПИД приводится в соответствие с фактическим положением привода.

Сама бедолага выкарабкивается :wacko:

[Взводатор]

По-крайней мере в моделях работает даже без задержки переключения. Значения ПИД-ов в этой точке близки, поэтому никаких изломов не наблюдается. Запрет прохождения сигнала при работающем ПИД-е отброшен как очевидно неподходящий.

Рис 3:

С уважением Взводатор.

[ttt]

Делаю разные ПИДы на нагрев и охлаждение.
На нагрев на самом деле 3 ПИДа, максимальное значение на аналоговый выход. Контроллеры Xenta.

[LordN]

Делаю разные ПИДы на нагрев и охлаждение.
На нагрев на самом деле 3 ПИДа, максимальное значение на аналоговый выход. Контроллеры Xenta.

два - понимаю (+обратка?), три - это вместе с каскадным (комнатная темп-ра)? почему тогда макс на выход? почему не просто сумма? из-за нормировки по интегралу?

[ttt]

to LordN
перечитал свой пост, немного уточню, а то и вправду не понять
Вы правы, два ПИДа одновременно во время работы - по воздуху и по обратке
Третий по воде во время останова. Если режим не соответствует назначению ПИДа, то он блокируется (равен 0), поэтому просто максимум на выходе.
Ну и прибамбасы при угрозе заморозки, к ПИДам отношение не имеющие .
С уважением ttt

[Взводатор]

А почему два ПИД-а на обратку?

В режиме останова у меня ПИД работает как пороговый: при падении обратки клапан открывается, вбрасывается порция горячей воды, он закрывается и эта вода крутится в контуре, пока не остынет. Добиться качественного регулирования не удается, потому что нет теплосъема и клапан работает на начальном участке характеристики с большой нелинейностью. А сильно грубить регулятор, чтобы он небыстро открывал вентиль не хочется, дабы не рисковать лишний раз.
Этот способ меня полностью устраивает.

С уважением Взводатор.

[ttt]

Почему 2 ПИДа на обратке?
6 лет так делаем, держим воду 35 С. Нигде проблем нет. А защита - это защита и ПИД здесь ни при чем.
С уважением

[AlexSch]

2 ttt, Взводатор
По поводу ПИДа на обратку в режиме работы.
ИМХО - он лишний. В режиме стоянки - да, необходимо держать обратку. И на самом деле не важно как ПИДом или гистерезисом (открыл, нагрел, закрыл), так как расходы в стоянке мизерные. А в режиме работы ПИД на обратке только мешает выполнять регулирование воздуха. Я тоже долгое время ставил два ПИДа в режиме работы. Сейчас решил от него отказаться. И все нормально работает. Главное при пуске завысить уставку температуры притока градусов этак на 10-15, и плавно подогнать ее к номиналу, чтобы клапан к рабочей точке выходил сверху. И все, дальше система нормально работает, только за угрозой замораживания следит.

[ttt]

to AlexSch
Клапан и так сверху идет из-за прогрева, а второй ПИД не дает проваливаться воде после прогрева. Впрочем, у каждого свои приемы и пристрастия.
Главное работает, заморачиваться (в смысле исследовать) нет времени.

[Взводатор]

Мне в ПИДе по обратной воде нравится то, что они плавно друг у друга управление перехватывают. При пороговом регулировании после отключения защиты возникает переходной процесс.

С уважением Взводатор.

[ttt]

Хотел выложить картинку с тремя ПИДами на нагрев, не соображу как.
Смысл следующий - регулирование по Т пом. с ограничением по Тмакс и Тмин в притоке. Подсмотрено в далеком 96г. у буржуев. Иногда использую.

[Взводатор]

Я делаю PrintScreen, вставляю в PaintBrush, подрезаю до нужных размеров и сохраняю в gif. Затем закачиваю на свою страничку у домашнего провайдера и даю на файл ссылку [ img ] адрес_файла [ /img ] ( внутри [] не должно быть пробелов. Это я сделал, чтобы скрипт пропустил форму.)

Если есть проблемы с размещением, присылайте мне, я выложу у себя. Если файлы в формате TAC или Visio, можно присылать просто так, если другие - то уже готовые картинки gif, jpg.

С уважением Взводатор.

[ttt]

to Взводатор
Не получается отправить Вам файл.
Если не трудно пошлите мне сообщение.

С уважением

[Взводатор]

адрес vzvodator собака mail.ru, leonid собака hcm-en.com.ua

Проблема, как выяснилось, была в аниспаммерской защите. Я думал, что адрес будет отображаться в поле ввода, а на форуме используется самостоятельный почтовый клиент. Уже все исправлено.

Еще проблемы. На предпросмотре поплыла кодировка, а потом выяснилось, что можно отправить второе письмо только через 15 минут.

С уважением Взводатор.

[ttt]

Попробуем с картинкой
Смысл следующий - регулирование по Т пом. с ограничением по Тмакс и Тмин в притоке. Подсмотрено в далеком 96г. у буржуев. Иногда использую.
Здесь только идея, немного не в тему, нет холодного клапана и поддержания Тводы.

[LordN]

................Главное при пуске завысить уставку температуры притока градусов этак на 10-15, и плавно подогнать ее к номиналу, чтобы клапан к рабочей точке выходил сверху. И все, дальше система нормально работает, только за угрозой замораживания следит.

задачку решал несколько иную, но смысл почти тот же...
при старте, в том случае, когда "прямая" ошибка (П-) дает наибольший вклад в выход и он становится = 0, слегка модифицирую ПИД:

Д - без изменений,
И - почти без изменений (увеличиваю Ти в два-четыре раза)
П - выключаю полностью, обнуляю. Вместо него использую интеграл по Д- с небольшой коррекцией (К.у), т.е. как бы смещаю потенциал через кондер большой емкости.

Остается продумать процедуру старта и способ/условия выхода из неё.

Получилось довольно красиво, переходной процесс сильно отличается от стандартного ПИДа в лучшую сторону.

[Взводатор]

ttt, по-моему эту задачу проще решить каскадным включением ПИД-ов. Сейчас занят другим делом, но попозже выложу и рисунок.


У меня старт по такой процедуре:
Подача на выход ПИДа приточного воздуха предустановленного уровня
Если температура обратки достигнет заданного значения, включается вентилятор.
Через 5 минут, когда снимутся тепловые запасы ПИД отпускается в регулирование.
Уровень предпрогрева выбирается близким к типовому положению клапана + 10-20%.

С уважением Взводатор.

[AlexSch]

К Взводатор

У меня старт по такой процедуре:
Подача на выход ПИДа приточного воздуха предустановленного уровня
Если температура обратки достигнет заданного значения, включается вентилятор.
Через 5 минут, когда снимутся тепловые запасы ПИД отпускается в регулирование.
Уровень предпрогрева выбирается близким к типовому положению клапана + 10-20%

Все здОрово. Так тоже пробовали . В таком алгоритме очень много зависит от соотношения Температура нар. воздуха - Темп. подающей воды. Если это соотношение примерно постоянно, тогда все нормально, но при некоторых условиях все равно происходит перегрев и, когда вы отпускаете ПИД, он валится в 0% со всеми вытекающими...

К LordN

задачку решал несколько иную, но смысл почти тот же...
при старте, в том случае, когда "прямая" ошибка (П-) дает наибольший вклад в выход и он становится = 0, слегка модифицирую ПИД:

Д - без изменений,
И - почти без изменений (увеличиваю Ти в два-четыре раза)
П - выключаю полностью, обнуляю. Вместо него использую интеграл по Д- с небольшой коррекцией (К.у), т.е. как бы смещаю потенциал через кондер большой емкости.

Как всегда нестандартное решение. Только, вот не знаю как его в моих контроллерах использовать. Стандартные функции здесь не подойдут

[Взводатор]

К Взводатор

... при некоторых условиях все равно происходит перегрев и, когда вы отпускаете ПИД, он валится в  0% со всеми вытекающими...

Если предусматривать и это, то можно либо ввести ограничение по минимуму еще на 5-10минут после предпрогрева, либо присвоить в конце предпрогрева уставке текущее значение притока и разрешить ей дрейфовать к заданному с ограниченной скоростью.
Можно еще включить ограничение, если ПИД подошел к нижнему порогу с высокой скоростью.
Если ПИД правильно настроен и система имеет переходной процесс без перерегулирования, то этого не происходит. Для приточки скорость выхода на режим в общем-то не важный критерий, поэтому я так ее и настраиваю.

Есть задумка вычислять уровень предпрогрева в зависимости от наружного воздуха и температуры подачи.

С уважением Взводатор.

[LordN]

Только, вот не знаю как его в моих контроллерах использовать. Стандартные функции здесь не подойдут

угу, здесь надо иметь возможность задания алгоритма на уровне языка, а не на уровне набора стандартных блоков (хотя, опять же, смотря какой набор..).

[LordN]

прицепил картинку. два пуска системы. первый - по описанному алгоритму, второй - стандартный.

Прикрепленные файлы

 pid.GIF ( 38,51 килобайт ) Кол-во скачиваний: 64

 

[Взводатор]

Я что-то не понимаю. Два графика в разных системах координат или одна система в двух графиках?
Разница между текущей температурой и уставкой в нулевой момент - 25°С ?

С уважением Взводатор.

[LordN]

Я что-то не понимаю. Два графика в разных системах координат или одна система в двух графиках?
Разница между текущей температурой и уставкой в нулевой момент - 25°С ?

С уважением Взводатор.

графики:
верхний - вход, ошибка (разность = Ттекущая - Туставка), ордината - температура, *С.
нижний - выход, ордината - напряжение, В.
графики синхронны, не нормированы по ординате, в реальных координатах. абсцисса - время, минуты.

чтоб было понятней - это работа в реале регулятора температуры конденсации.