Proportional-Verhalten; Integral-Verhalten - Ecolab MULTRONIC Notice Technique

8.6.1

Proportional-Verhalten

Der P-Regler besitzt eine statische Kennlinie. Charakteristisch für den P-Regler ist der
Proportionalbereich
Zusammmenhang zwischen Ein- und Ausgangsgröße des Reglers und ist sowohl nach oben
als auch nach unten begrenzt.
Die untere Grenze stellt die Ansprechschwelle (X P = 0,1 %) des Reglers dar. Es handelt sich
um den kleinsten Wert der Regelabweichung, der zu einer messbaren Stellgröße führt. Durch
die obere Grenze (X P = 1000 %) erfolgt eine Trennung des Proportinalbereiches von der
Sättigung. Oberhalb dieser Grenze ist selbst bei weiterer Vergrößerung des Eingangssignals
kein Ansteigen des Ausgangssignals mehr möglich. Dieser Bereich wird als Stellbereich des
Reglers bezeichnet und innerhalb dieses Bereiches kann die Stellgröße jeden beliebigen Wert
annehmen.
Durch die statische Kennlinie kann der P-Regler den Sollwert
im stationären Zustand nicht erreichen. Es entsteht eine
bleibende Regelabweichung, die zwar durch Vergrößerung der
Übertragungskonstante des Reglers kleiner wird, jedoch mit
einem P-Regler nicht vollständig zu beseitigen ist.
Bei größeren Übertragungskonstanten reagiert der Regler schneller. Man kann die
Übertragungskonstante aber nicht beliebig vergrößern. Das Überschreiten eines Grenzwertes,
abhänig von der Regelstrecke, macht den Regler instabil.
Stellgrössenfunktion für reinen P-Regler: Kenngrösse Xp = 1/V
Bei einem reinen P-Regler sollte die Einstellung des Proportionalitätsfaktors
100 % betragen. Wird der Wert nach unter korrigiert, so reagiert der Regler „agressiver". Bei
Werten über 100 % wird er träger.
HINWEIS
Beim P-Regler bewirkt das verzögerungsarme Proportionalverhalten ein sehr schnelles
Eingreifen. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass eine Regeldifferenz nicht völlig beseitigt
werden kann.
8.6.2

Integral-Verhalten

Die verzögerungslose Beziehung zwischen der Regelabweichung und der Stellgröße bei
einem P-Regler hat die unerwünschte bleibende Regelabweichung zur Folge. Wird nun statt
der Stellgröße die Stellgeschwindigkeit direkt von der Regelabweichung beeinflusst, so wird
diese starre Zuordnung der beiden Größen gelöst. Es entsteht ein integrierender Regler. Bei
der Regelabweichung Null, also wenn der Soll- mit dem Istwert übereinstimmt, ist auch die
Stellgeschwindigkeit Null.
Positive wie auch negative Regelabweichungen können durch positive oder negative
Stellgeschwindigkeiten beeinflusst werden. Die Stellgröße durchläuft dabei den gesamten
Stellbereich. Der Regelbereich des I-Reglers ist der Bereich, in dem die Regelabweichung die
Stellgeschwindigkeit linear ansteuert.
Die Kenngröße des I-Reglers ist die Nachstellzeit T
vergehen muss, damit die Sprungantwort wegen der integrierenden Wirkung den Wert
erreicht, den ein P-Regler sofort erreichen würde. Bei T
I-Anteil.
Ein Regelkreis mit einem I-Regler hat also bei konstanter Führungsgröße, wenn keine
äußeren Störungen einwirken, im stationären Zustand keine bleibende Regelabweichung.
Allerdings reagiert der Regelkreis langsam. Bei einer endlichen Regelabweichung kann ein I-
Regler seine Stellgröße nur stetig verändern.
417101163_Multronic.doc
X P . Innerhalb dieses
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Bereiches besteht
R
. Die Nachstellzeit ist die Zeit, die
n
= 0 besitzt der Regler keinen
n
der proportionale
Rev: 5.07-08