Funktionsprinzip - Burkert 1067 Manuel Utilisateur

2 BESCHREIBUNG

2.3 Funktionsprinzip

Abbildung 4 zeigt das Funktionsschema des Positioners im Zusammenspiel mit einem Kolbenstellventil.
Zur Messung der Ist-Position dient dabei ein externes Wegmeßsystem (bei Varianten 2 und 3).
Abb. 4 Funktionsschema
Über das Wegmeßsystem wird die Stellung (Ist-Position) des Ventilantriebs ermittelt. Im Positioner
wird das der Ist-Position entsprechende Signal kontinuierlich mit dem der Soll-Position zugeordneten
Signal verglichen und die Regeldifferenz (Regelabweichung) gebildet. Entsprechend der
Regeldifferenz werden Impulse unterschiedlicher Länge an die Magnetventile des
elektropneumatischen Stellsystems geleitet, über die die Zu- und Abluft zum Stellen des Stellantriebs
eines Stetigventils gesteuert wird. Die Soll-Position kann entweder über einen Einheitssignaleingang
von außen (z. B. von Hand oder über einen externen Regler) oder über den geräteinternen Prozeßregler
vorgegeben werden. Im letzteren Fall wird der Prozeßsollwert an den Einheitssignaleingang angelegt
oder über die Tastatur vorgegeben und ein Vergleich mit der zu regelnden Prozeßgröße (z. B.
Durchfluß, Druck, Niveau, Temperatur) durchgeführt (Abb. 4).
Wird die Soll-Position von außen über den dafür vorgesehenen Einheitssignaleingang vorgegeben,
der interne Prozeßregler also nicht benutzt, dann arbeitet das Gerät nur als Stellungsregler (Abb. 5).
Der Stellungsregler ist im Mikroprozessor als PD-Regler implementiert. Dem Reglerausgang ist ein
PWM-Glied (Pulsweitenmodulation) nachgeschaltet, über dessen Ausgänge B
Magnetventile zum Be- und Entlüften des Stellantriebs angesteuert werden. Bei positiver
Regeldifferenz werden Impulse (PWM-Signale) am Ausgang B
negativer Regeldifferenz Impulse am Ausgang E
Der Positioner ist sowohl für einfachwirkende als auch für doppeltwirkende Stellantriebe lieferbar.
Für einen Einsatz bei doppeltwirkenden Stellantrieben besitzt das PWM-Glied zwei weitere Ausgänge
B und E , über die die beiden zusätzlich vorhandenen Magnetventile zur Be- bzw. Entlüftung
2 2
angesteuert werden.
Wird der geräteinterne Prozeßregler genutzt, dann ist er Bestandteil eines übergeordneten
Regelkreises (Hauptregelkreis). Die zuvor erwähnte Stellungsregelung läuft jetzt in einem
untergeordneten Hilfsregelkreis ab. Insgesamt ergibt sich somit eine Kaskadenregelung (Abb. 6).
Der geräteinterne Prozeßregler (Hauptregler) ist als PID-Regler implementiert (Z1 und Z2 stellen
Störgrößen dar).
Externer
Stellungssollwert
Wegmess-System
Ist-Position
Stellventil
POSITIONER 1067
Prozeßsollwert
Soll-
Prozeß-
Position
regler
Stellungs-
regler
Zuluft
Abluft
Magnetventile
Sensor
Prozeßwert (Druck, Durchfluß, Niveau...)
zum Schalten der Zuluft und bei
1
zum Schalten der Abluft ausgegeben.
1
D-7-
und E die
1 1