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| | | #REDIRECT [[PID20_-_Der_PID-Regler]] |
| '''PID''' ist ein Modul, das nach dem P-I-D Algorithmus einen Regler realisiert. | | '''PID''' ist ein Modul, das nach dem P-I-D Algorithmus einen Regler realisiert. |
| | | Mittlerweile gibt es einen Nachfolger: [[PID20 - Der PID-Regler]] |
| == Projekt-Status ==
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| Das neue Modul befindet sich in der Evaluations-Phase und ist noch nicht für produktiven Einsatz freigegeben.
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| Die nachfolgenden Ausführungen dienen zur Spezifizierung derneuen geplanten Funktionalitäten.
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| == Features ==
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| * einstellbarer Bewertungs-/Berechungszyklus
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| * Überwachung des Istwert-Gebers über dessen Zeitstempel (Sensorausfall)
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| * Skalierbarkeit der Ausgabehäufigkeit an das Stellglied über Zeit und Mindeständerung
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| * Zwangsausgabe an das Stellglied nach Ablauf eines einstellbaren Zeitintervalls
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| * Notstellung des Stellgliedes, falls Istwert-Geber ausgefallen ist
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| * Begrenzung des Stellbereiches nach oben und unten
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| * Festlegung der Nachkommastellen (0..5) des Ausgabewertes zum Stellglied
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| * Festlegen einer minimalen Regelabweichung, ab der der Regler aktiv wird
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| * Festlegen des Reading-Namens für den Sollwert
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| * Festlegen des Reading-Namens für den Istwert
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| * Invertierung des Reglerwirksinnes
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| * Festlegen der minimalen Aktualisierungsrate der Readings
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| * Festlegen der Proportionalitätskonstanten P,I,D
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| === Attribute ===
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| {| class="wikitable sortable"
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| ! Parameter !! Wertebereich !! Default !! Beschreibung
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| |pidActorValueDecPlaces||[0..5]||0||Anzahl der Nachkommstellen für Ausgabewert zu Aktor
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| |pidActorInterval||uint||180||minimale Wartezeit in Sekunden, bis neue Ausgabe an das Stellglied erfolgen kann
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| |pidActorThreshold||uint||1||Notwendige minimale Änderung zum Altwert der Stellgliedausgabe, damit diese erneut erfolgt
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| |pidActorErrorAction||[freeze, errorPos]||freeze||legt das Verhalten der Ausgabe zum Stellglied fest, wenn der Istwert nicht innerhalb von <pidSensorTimeout> aktualisiert wurde (Sensor-Ausfall) <br />
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| freeze: Position des Stellgliedes beibehalten<br />
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| ErrorPos: Position anfahren, die unter Attribut <pidActorErrorPos> angegeben ist."
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| |pidActorErrorPos||int||0||Diese Position ist einzunehmen, wenn pidActorErrorAction auf errorPos steht und der Istwert-Geber ausgefallen ist.
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| |pidActorKeepAlive||uint||1800||Spätestens nach dieser Zeit erfolgt eine Zwangsausgabe an das Stellglied
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| (wenn PID nicht disabled und nicht stopped)
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| |pidActorLimitLower||float||0||untere Begrenzung für das Stellglied
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| |pidActorLimitUpper||float||100||obere Begrenzung für das Stellglied
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| |pidCalcInterval||uint||60||Berechnungszyklus in Sekunden, nach dem die PID-Berechnung durchgeführt wird.
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| |pidDeltaTreshold||uint||0||wenn die Regeldifferenz(delta) kleiner al pidDeltaThreshold,, dann wird der Regler eingefroren (state= idle)
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| |pidDesiredName||string||desired||Name für das Reading, das den Sollwert für den Regler aufnehmen soll
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| |pidMeasuredName||string||measured||Name für das Reading, das den Istwert für den Regler aufnehmen soll
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| |pidSensorTimeout||uint||3600||Zeitlimit in Sekunden, nach dessen Überschreitung der Ausfall des Istwert-Gebers anzunehmen ist
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| |pidReverseAction||[0,1]||0||Umgekehrter Wirksinn des Reglers
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| |pidUpdateInterval||uint||300||Zeitlimit in Sekunden, nach der ein Zwangsupdate der Readings erfolgen muss (Kurvendarstellung).
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| |pidFactor_P||pos. float||25||Proportionalitätskonstante für P-Anteil
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| |pidFactor_I||pos. float||0,25||Proportionalitätskonstante für I-Anteil
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| |pidFactor_D||pos. float||0||Proportionalitätskonstante für D-Anteil
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| |disable||[0,1]||0||Freigabe/Sperren des Reglers
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| |}
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| == Hintergrund-Informationen ==
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| === Anti-WindUp-Strategie ===
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| Der integrale Anteil des PID-Reglers wird ohne Gegenmassnahmen auch dann weiter integriert, | |
| wenn das Stellglied bereits an seine Grenzen gestossen ist.
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| Dies hat den Nachteil, dass nach einer Reduzierung der Regeldifferenz lange Wartezeiten entstehen können, bis das
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| Stellglied reagiert.
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| Dies nennt man den WindUP-Effekt.
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| Hierzu wurde die folgende Strategie entwickelt:
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| [[Datei:13 10 20 PID Windup.png|WindUP]]
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| Sobald das rechnerische Stellsignal (Ventilstellung Calc) die obere Grenze des Stellgliedes überschreitet (pidActorLimitUpper) oder die untere Grenze unterschreitet (pidActorLimitLower), wird die Integration
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| des I-Anteils eingefroren.
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| '''Am Beispiel:'''
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| An Position L1 überschreitet der rechnerische Ausgabewert des Stellgliedes die obere Grenze (100%).
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| Der I-Anteil verändert sich nicht mehr bis zur Position L2. Hier unterschreitet der Augabewert die
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| obere Grenze, der I-Anteil kann wieder verändert werden.
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| == Weblinks ==
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| * [http://forum.fhem.de/index.php/topic,15060.0.html Forumseintrag zur Überarbeitung des Moduls ab 2013/09]
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| * [http://de.wikipedia.org/wiki/Regler Wikipedia Regler]
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| [[Kategorie:Glossary]] | | [[Kategorie:Glossary]] |
| | [[Kategorie:Regelungstechnik]] |
