Добрый день,

необходима помощь от более опытных товарищей по автоматизации.

Суть моей проблемы заключена в том, что не получается качественно организовать регулирование температуры в довольно простой системе...

Итак: есть бак, есть помпа, есть ТЭН, есть теплообменник (работающий как холодильник) и в качестве теплоносителя выступает моторное масло.

Есть и два регулятора один ПИ регулятор на ТЭН, второй ПИ регулятор на теплообменник.

Так же была осуществлена идентификация параметров модели нагрева и охлаждения, т.е. для ПИ регуляторов были найдены оптимальные параметры ( правда необходимо отметить что поиск оптимальных параметров для теплообменника осуществлялся, ниже комнатной температуры)

Проблема в том, что регуляторы включены параллельно и при некоторых режимах работают друг против друга. (схема напоминает трехпозиционное регулирование, за исключением того, что между регулятора отсутствует так называемое контактное расстояние, иначе говоря гистерзис)

Каждый регулятор работает в диапозоне -100 до 100% уставки. (область от -100 до 0% - соответсвует выключенному состоянию)


Скажите имеет ли смысл привязать включение "холодильника" к условию, когда на выходе нагревателя появляется отрицательное значение уставки (иными словами отрицательная мощность нагрева)

Применим ли для регулирования нагревателя/холодильника принцип построения каскадной системы?

Буду признателен за помошь.

схема включения регуляторов:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Проблемы не будет если ты разорвешь согнал со 2-го регулятора при помощью реле с катушкой от первого

Не понял идею... по какому принципу должен быть осуществлен разрыв, при наступлении какого события?

При работе тена ( на катушку реле сигнал) разрыв с разомкнутого сигнала на холодильник. Получаем что при работе калорифера не может работать холодильник ( по алгоритму при пуске сначала включаться калорифер, а уже потом холодильник когда калорифер нагрел до придела)

Ну, я так и описал в своем первом сообщении, что есть идея, - холодильник нужно тольго тогда включать, когда будет выключен нагреватель. А, условием, что он выключен - это рассчет ПИ регулятора на выделение отрицательной мощности

Смотри, параллельно пускателя тена ставь реле с перекидными контактами, нормально замкнутым контактом рвешь сеть холодильника (между пускателем и ПИ регулятором)

Делайте split range - один регулятор управляет процессом. Когда температура требуемая - регулятор на нуле, когда выше требуемой - управление идет на охладитель, когда ниже - управление идет на ТЭН

на входе должен стоять один регулятор.
кое-кто называет его секвенсер.
его задача - разделять сигналы по исполнительным оконечным регуляторам, производить начальную инициализацию и сброс в момент стоянки регулятора.

У меня software регуляторы (как и сама SCADA были написаны полностью на LabVIEW), думаю, что идея отключать регуляторы не самая лучшая.

Обусловленно это тем, что на высоких температурах регулирования, из-за излучения тепла в окружающую среду - требуется поддержание нагрева емкости (150л моторого масла)
А, при охлаждении до нихких температур - требуется постоянное охдаждение, так как гидравлическая энергия жидкости уходит в тепло и вызывает нагрев масла, которому нужно противодействовать...

По какому принципу должен секвенсер переключать каналы?

У меня сейчас переключение между "программами регулирования" наступает тогда, когда "программа регулирования" на ТЭН, выдает отрицательное значение задающего воздействия.

P.S.

передаточная функция нагревателя - W(p) = 6 / (6300p +1) *exp(-120t)

передаточная функция холодильника W(p) = -0.7 /(700p+1) * exp(-80t)

Если температура больше установленной1, включаем ПИ-регулятор нагревателя.
Если температура ниже установленной2, включаем ПИ-рег. холодильника.
Если температура в пределах (от...до) выключаем ПИ-рег-ры, включаем ручное управление(Выставляем оптимальную мощность нагрева и охлаждения).