Автоматизация процессов с помощью PID-контроллера ER5000

Рубрика: Технологии и решения

В настоящее время автоматизация многих процессов востребована в любых отраслях промышленности. Это позволяет сократить затраты, увеличить производительность и повысить общую надежность системы. Поэтому автоматизация регулирования давления является очень актуальной темой и вызывает сложности у специалистов отрасли ввиду своей нетривиальности.  

Задачи по автоматизации могут возникать как результат потребности в регулировании давления из централизованного места управления процессами, или в случае, когда регулятор расположен в удаленном или труднодоступном месте.

Чтобы освободить оператора от ручного управления регулятором, можно добавить к нему электрический привод, который будет регулировать нагрузку в соответствии с сигналом оператора. 

Это решение поможет осуществлять регулирование удаленно, но не позволит полностью автоматизировать процесс. Кроме того, такое решение несет в себе сложности, связанные с использованием пружины в качестве элемента нагрузки: эффект спада, нелинейная зависимость от расхода и другие. 

Более эффективное решение обозначенной задачи - применение PID-контроллера ER5000 Tescom. Использование данного типа контроллера совместно с механическим регулятором давления позволяет полностью автоматизировать управлением давлением, а также избежать всевозможных негативных эффектов, появляющихся при использовании классических механических регуляторов. 

Типичная схема регулирования давления с использованием PID-контроллера и механического регулятора давления с пневмоуправлением приведена на рис.1

PID-1.jpg

В момент получения сигнала электропневматический контроллер создает нагрузку на пневмопривод регулятора. Ориентируясь на имеющееся давление на выходе и PID-параметры, установленные оператором, сравнивая с требуемым значением давления, контроллер дозирует нагрузку таким образом, чтобы полностью достичь давления определенным образом. Сигнал может поступать напрямую от оператора по RS-485 или USB в виде четкого значения давления от автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП). Можно также ориентироваться на загруженный профиль работы в самом контроллере.  

Параметры процесса постоянно меняются: давление на входе в регулятор, температура, расход или любые другие параметры. Эти изменения прямым образом отражаются на выходном давлении. Давление на выходе сразу начинает изменяться. Пример изменения выходного давления приведен на рис.2

PID-2.jpg

Для большинства задач по автоматизации требуется автоматическое поддержание требуемого значения давления на выходе, несмотря на любые условия до регулятора. PID-контроллер является наиболее удобным решением данной задачи. Контроллер, регулируя нагрузку на регулятор давления автоматически, позволяет получить абсолютно ровные показатели давления - рис.3

PID-3.jpg

Варьируя параметры П (Пропорциональность), И (интегральность), Д (дифференциальность), можно контролировать достижение или поддержание необходимого давления определённым образом. 

Подробнее о технических характеристиках PID-контроллеров Tescom читайте по ссылке.

Рекомендованные статьи
Системы TESCOM для непрерывной подачи газа

Специальная переключающая система для баллонов на основе регуляторов давления TESCOM.

Принцип работы регуляторов давления

При использовании механических регуляторов давления постоянно возникают различные эффекты, которые негативно сказываются на конечном результате - получении точного значения давления, установленного пользователем.

Обзор возможных отклонений в работе механических регуляторов давления

Принцип работы регулятора давления, описанный в предыдущей статье, обуславливает возникновение в процессе эксплуатации различных эффектов, которые негативно влияют на получении точного значения давления.