Mens den integrale term introducerer en vis grad af kompleksitet, er PI-formen af regulatoren den mest udbredte i industrien

I forbindelse med procesregulering giver det fuldstændig mening, at det primære mål er – du gættede det – at styre processen. I årtier har PID-regulatoren vist sig at være et pålideligt værktøj til at opfylde dette mål. Alligevel findes der forskellige former for regulatorer, som kan anvendes, og hver enkelt har sine unikke egenskaber. På trods af den ekstra kompleksitet, der er forbundet med den integrale term, er PI-regulatoren den form, der er mest udbredt i industrien. Den leverer forbedret Set Point Tracking i forhold til Proportional-Only Control og er velegnet til de forstyrrelser, der rammer mange industrielle procesreguleringsapplikationer.

Proportional-Only – eller P-Only Control – blev behandlet i et tidligere indlæg. Selv om P-Only Control er let at implementere og giver fordele i visse anvendelser, har den klart begrænsninger. Den vigtigste af disse begrænsninger er dens tendens til Offset – forskellen mellem et reguleringsslops Set Point og dets input (dvs. Error), som ofte skyldes en vedvarende forstyrrelse. Da mange industrielle anvendelser både er udsat for hyppige forstyrrelser og kræver en tættere Set Point-sporing, er P-Only Control ofte utilstrækkelig.PI-reguleringsformen giver en værdifuld korrektion for Offset. I stedet for at reagere på fejlværdien på et bestemt tidspunkt summerer den integrale term hele tiden fejl, idet den enten tilføjer fejl til reguleringsudgangen (CO), når den er under setpunktet, eller trækker fejl fra, når CO er over setpunktet. Integral-terminen forbliver kun konstant, når procesvariablen (PV) er lig med setpunktet. Som sådan kan en regulators integralvirkning ses som en akkumuleret indflydelse over tid baseret på, hvor længe og hvor langt den målte PV er væk fra setpunktet, og den tjener til at skubbe eller trække PV tilbage på linje med setpunktet.

Tværs over procesindustrierne er PI-regulering den dominerende form for PID, der anvendes i dag. Selv om PI og brugen af Integral er et effektivt værktøj til at modvirke Offset, giver PI og brugen af Integral stadig nogle udfordringer:

Tilført kompleksitet

Der er ingen tvivl om det – introduktionen af Integral-udtrykket øger kompleksiteten af indstillingen af reguleringssløjfen. De to udtryk – Gain og Integral – interagerer med hinanden, hvilket gør det til en udfordring at finde frem til de værdier, der er “bedst” til at opfylde sløjfens unikke reguleringsmål. Selv erfarne praktikere kan blive narret til at justere det forkerte term, når deres analyse er baseret på visuel inspektion af trenddata.

Reset Windup

Det er muligt, at Integral Error kan vokse for stort og blive meningsløst. Overvej en Integral Error-værdi, der kræver, at et givet reguleringssløjfs endelige reguleringselement – en ventil i sig selv – skal åbne 120 %. En sådan tilstand betegnes som “Windup”. I en sådan situation kan regulatoren ikke regulere processen, før fejlen skifter fortegn og bliver tilstrækkelig lille. På trods af den ekstra kompleksitet er PI-regulering langt den dominerende form for PID, der anvendes i industrien. Den er meget effektiv til at korrigere for fejl i forbindelse med Offset og giver en overlegen ydelse med hensyn til Set Point tracking.Er du klar til at bringe dit anlæg til det næste niveau?