Auto Tune - atlantikelektronik.com.tr

Auto Tune - Self Tune - Auto Self Tune
EMKO cihazlarýnda Tune seçimi ile PID parametrelerinin tesbit edilmesi için 2 farklý
metod uygulanýr. Bunlar Auto Tune (Limit Cycle Tuning) ve Self Tune (Step Response Tuning)
metodlarýdýr.
Auto Tune
(Limit Cycle Tuning)
Auto Tune (Limit Cycle Tuning) metodu ile PID parametrelerinin hesaplanmasýnýn
amacý, devam eden proseste sistemin stabilitesinin bozulmasý ve set deðeri üzerinde oluþan
salýnýmlardýr. Burada önemli olan konu, Auto Tune’un sistem çalýþýyorken (sistem enerjili
durumda iken) devreye girmesidir. Sistemde oluþan þartlar dolayýsýyla, salýným yapan proses
deðerini SET deðerine oturtmak amacýyla PID parametrelerini yeniden hesaplar. Auto Tune
metodu Isýtma veya soðutma proseslerinde uygulanýr. Auto Tune nispeten daha yavaþ
proseslerde kullanýlýr, iþlemin tamamlanma süresi Selft-Tune (Step Response Tuning)
metoduna göre daha uzun sürer.
Proses
Deðeri
Kontrolün Kararsýz
olduðu bölüm
Atun
Sýrasýnda
Proses Set
Deðeri
PID katsayýlarý tespit
edilmiþtir.
Zaman
% 100
Proses
Çýkýþý
Grafik-01
Auto Tune metodu ile PID parametrelerinin hesaplanmasý çalýþma anýnda kullanýcý
tarafýndan da baþlatýlabileceði gibi cihazýn kendisi, prosesin salýnýma girdiðini tespit edip tune
iþlemini baþlatabilir.
Auto Tune özelliðine sahip EMKO cihazlarýnda, bu salýnýmý tespit edip Auto Tune
iþlemini otomatik olarak baþlamasýný saðlayan, kullanýcý tarafýndan sistemin yapýsýna göre bir,
deðer girilen
paratmetresi bulunur.
Parametresi girilen bu deðere göre SET
deðerinin etrafýnda bir band oluþturur.
1
PID Proses
Deðeri
KONTROL
Proses Set
Deðeri
Auto Tune
Baþlangýcý
Strn
Strn
Zaman
Proses SET <= Proses deðeri <= Proses SET +
Proses deðeri
paremetresi ile sýnýrlandýrýlmýþ bu bandýn dýþýna çýkarsa ve
salýným yapmaya baþlarsa, belli salýným adedinden sonra, Auto Tune devreye girer ve prosesin
yeni PID deðerlerini hesaplamak için Limit Cycle tune iþlemine baþlar. Eðer salýným
parametresindeki bu deðerler içinde ise Auto Tune iþlemi yapýlmaz ve cihaz önceden
hesaplanmýþ olan PID deðerleri ile prosesi sürdürülür. Auto Tune iþleminin iptali için oluþan
þartlarý, bu özelliðine sahip olan EMKO cihazlarýnýn kullanma kýlavuzunda ayrýntýlý olarak
bulabilirsiniz.
T
B
END
START
OUTPUT
Grafik-02
Auto Tune ( Limit Cycle Tuning) metodunu yukarýdaki Grafiðe (Grafik-02) göre
anlatmak gerekirse, burada ;
Tune iþlemi baþlatýldýðýnda önceden belirlenmiþ bir proses set deðerine kadar, proses
çýkýþýndan maksimumu çýkýþ uygulanýr. Proses deðeri, proses set deðerine gelindiðinde proses
çýkýþý off yapýlýr. Proses deðeri, proses set deðerinden aþaðýya düþtüðünde proses çýkýþý tekrar
maksimum yapýlýr. Proses deðeri, proses set deðerini geçtiðinde proses çýkýþý tekrar off yapýlýr.
Bu iþlemler sýrasýnda proses deðerinde oluþan iki tepe deðer arasýndaki süre (T) ve ilk çukur
ve ikinci tepe arasýndaki proses deðeri (B) farklarý ölçülür. Bu farklar kullanýlarak cihazýn
oransal band, integral zamaný ve derivative zaman parametreleri hesaplanýr
2
Self Tune
(Step Response Tuning)
Self Tune (Step Response Tuning) metodu cihazýn baðlý bulunduðu sisteme enerji
verildiði durumlarda kullanýlýr. Proses deðerinin ortam sýcaklýðýndan proses SET deðerine
eriþmesi sýrasýnda Self Tune metodu ile PID parametreleri cihaz tarafýndan tespit edilir.
Proses
Deðeri
PID katsayýlarý tespit
edilmiþ ve sistem
kararsýzlýðý giderilmiþtir.
Proses Set
Deðeri (
)
Baþlangýç Deðeri + [ ( Set - Baþlangýç Deðeri) ]
2
Sütun
Baþlangýç
Deðeri
Zaman
Proses
Çýkýþý
% 100
Grafik-03
Bu hesaplama yöntemine örnek olarak Grafik-03’de, Self Tune (Step Response Tuning)
iþlemi baþladýðýnda Set deðeri proses deðerinden büyük ise proses;
Sýcaklýk+[(Set - Sýcaklýk) / 2]
deðerine gelene kadar maksimum çýkýþ uygulanýr. Proses SET deðerine gelindiðinde proses
çýkýþý off yapýlýr ve bu noktada PID parametreleri cihaz tarafýndan hesaplanmaya baþlar.
Self Tune (Step Response Tuning) iþlemi PID deðerlerini hesaplarken yukarýdaki
örnekteki gibi ýsýtma seçilmiþ ise, bu iþlem esnasýnda proses deðeri set deðerini geçerse, Self
Tune iptal edili. Soðutma seçilmiþ ise bu sefer set deðerinin altýna düþtüðü anda tune iptal
edilir.
3
Proses
Deðeri
Baþlangýç Deðeri - [ ( Baþlangýç Deðeri - Set ) ]
2
Stun
Baþlangýç
Deðeri
PID katsayýlarý tespit
edilmiþtir.
Proses Set
Deðeri (
)
Zaman
Proses
Çýkýþý
% 100
Grafik-04
Soðutma PID kontrol formu seçilmiþ sistemlerde (Grafik-04) ise ;
Set deðeri Proses deðerinden küçük ise Sýcaklýk - [(Sýcaklýk - Set) / 2] deðerine kadar ;Cihaz
proses çýkýþýný aktif eder. Proses deðeri bu deðere ulaþtýðýnda proses çýkýþý %0’a düþürülür ve
PID katsayýlarý hesaplanmaya baþlanýr.
END
B
A
T
A noktasý = Baþlangýç Deðeri + [(Set - Sýcaklýk) / 2]
Grafik-05
Self Tune iþlemini Grafik-05 ile daha ayrýntýlý anlatmak gerekirse, proses çýkýþýnýn off
yapýldýðý A noktasý sýcaklýk deðeri ile proses deðerinin yükseliþinin bitip düþünün baþladýðý yere
kadar olan süre (T) ve A noktasý deðeri ile yükseliþin bittiði yerdeki proses deðeri arasýndaki
farklar (B) ölçülür. Bu farklar kullanýlarak PID paremetrelerini hesaplanýr.
4
Kýsaca bu iki Tune metoduna deðinecek olursak ,
Auto Tune (Limit Cycle Tuning);
Bu metod, sistemin enerjili olduðu durumda, sýcaklýðýn set deðeri etrafýnda salýným
yapmasýyla devreye girer ve yeni PID parametrelerini hesaplar.
Self Tune (Step Response Tuning);
Sistemin ilk enerjilendiði anda,devreye sokulur ve set deðerini geçmeden PID
parametrelirini hesaplar Self Tune metodunda iþlemin tamamlanma süresi Auto Tune
metoduna göre nisbeten daha hýzlýdýr.
Auto-Self Tune
Auto-Self Tune metodu, Auto Tune ve Self Tune ‘un birlikte çalýþmasý ile elde edilen bir
metod’dur. Auto-Self Tune metoduyla PID parametrelerinin hesaplanmasý;
Sistem ilk enerjilendiði noktada Self Tune metodu ile PID deðerleri hesaplanýr ve proses deðeri
set deðerine oturtulur, bunu takip eden proses sürecinde, sistemden kaynaklanan nedenlerden
dolayý proses deðerindeki salýnýmlar, set deðerine göre oluþturulan
bandýnýn dýþýna
çýkýp belli adet salýnmda bulunursa Auto Tune metodu devreye girer ve yeni PID deðerlerini
hesaplar.
PID mantýðý ile çalýþan EMKO cihazlarýnda bulunan TUNE seçenekleri
Ürün Bilgisi
Auto Tune
Self Tune
Auto-Self Tune
ESM-4450 Proses Kontro (Smart I/O Modül Sistem)
X
X
X
X
ESM-4950 Proses Kontrol (Smart I/O Modül Sistem)
X
X
X
X
ESM-7750 Proses Kontrol (Smart I/O Modül Sistem)
X
X
X
X
ESM-9950 Proses Kontrol (Smart I/O Modül Sistem)
X
X
X
X
ESM-9450 Proses Kontrol (Smart I/O Modül Sistem)
X
X
X
X
ESM-4420 (Sýcaklýk Kontrol)
X
ESM-7720 (Sýcaklýk Kontrol)
X
ESM-9920 (Sýcaklýk Kontrol)
X
Paremetresi
ESM-4430 (Proses Kontrol)
X
X
X
X
ESM-4930 (Proses Kontrol)
X
X
X
X
ESM-7730 (Proses Kontrol)
X
X
X
X
ESM-9930 (Proses Kontrol)
X
X
X
X
ESM-9430 (Proses Kontrol)
X
X
X
X
5