Samenvatting meet- en regeltechniek:
Automatische regelkringen
Waarom automatisch regelen?
Technische redenen:
- optreden van storingen in proces (bv. omgevingstemperatuur, vuile
filters,…)
- proces is niet zelfregelend (bv. chem. processen waar warmte
vrijkomt kunnen zichzelf versnellen, regeling door operator is te
riskant)
- volgen van verschillende ingestelde waarden van de procesgrootheid
(p, T, …)
Economische redenen:
- kwaliteit van product:
o dikwijls zeer hoge eisen (dikte papiersoorten, Kw-
levensmiddelen)
o automatische regelingen beperken invloed van storingen
- goedkopere productie:
automatische regeling → stabieler proces → materiaalbelasting
→ energieverbruik → handregeling → automatische regeling
soms negatieve reacties (meestal noodzakelijk o.w.v.
concurrentie(prijs), modernisering,...)
Openregelkring
Het open-kring systeem bestaat uit een
signaalgever die een sturing doorgeeft
naar een proces. Het proces volgt op
ieder moment de stuurinformatie.
Houdt geen rekening met uitwendige storingen!
Voordeel: prijsgunstig
Nadelen: Storingen → afwijkingen op procesgrootheid
Gesloten regelkring
Rekening houdend met de
ingestelde en de
werkelijke waarde van de
procesgrootheid.
Wel rekening houdend met eventuele storingen, ze worden gecorrigeerd.
,Proces:
Onderdeel waar fysische en/of chemische
verandering gebeurt.
bv. watertemperatuurregeling → proces = produceren water van bep. T
Verstoringen van evenwichtstoestand door verandering van:
- Hoeveelheid
- Temp.
- belasting
Meetorgaan:
Bestaat uit opnemer + meetelement, werkt via transmitter (omzetting)
Regelaar:
Bestaat uit comparator + regelorgaan, comparator vgl. gewenste en
gemeten waarde → regelaar produceert signaal voor corrigerend orgaan.
Signaal is proportioneel met de grootte van de afwijking. Grootte
verandering is regelbaar (proportionele band).
Corrigerend orgaan:
ontvangt regelsignaal en grijpt ev. in proces in bv. verwarmingselement,
doseerpomp, regelklep, ...
Schematechniek
P&I schema of meet- & regelschema:
Eerste letter in het symbool geeft aan welke grootheid in het proces wordt
gemeten of welke grootheid betrekking heeft. Voorgesteld door letters:
,De tweede letter geeft de functie van het instrument aan. Vervult het
instrument meerdere functies, dan worden er meerdere letters in het
symbool opgenomen en in de volgorde zoals in onderstaande tabel:
Voorbeelden:
- TIC (Temperature Indicating Controller)
- TT (Temperature Transmitter)
- PdI (differential Pressure Indicator)
- FRCA(Flow Recording Controller Alarm)
Soms achter eerste letter nog (kleine) letter:
- D/d: verschil van twee grootheden
- R/r (ration) of F/f (fraction): verhouding van twee grootheden
Het regeltraject
regeltraject: deel van regelkring dat geregeld wordt
Statisch gedrag van een proces
Hoe eigenschappen van een proces bepalen?
- regelkring openen
- manueel signaal Y in proces sturen
- reactie van X analyseren
Statische test:
eindwaarde X bekijken die we
na verloop van tijd krijgen bij
een welbepaalde ingang Y
, Proceskarakteristiek:
Ideaal is een lineaire karakteristiek → regelaarparameters onafh. van
instelling.
In praktijk vaak niet lineair → regelaarparameters moeten voor ieder
instelpunt bepaald worden → moderne regelaars stellen zichzelf opnieuw
in.
De versterkingsfactor van een proces is de verhouding van:
- de verandering van gemeten waarde dx
- tot de verandering van instelwaarde dy
!! eenheid hangt af van proces !!
Gestandaardiseerde proces:
- ingang van proces : → standaardsignaal (0…10V = 0…100%) zorgt
voor vermogentoevoer van 0 tot yh
- uitgang van proces : → meetzender zorgt ervoor dat :
1) ondergrens meetbereik : 0 V (0 %) 2) bovengrens meetbereik :
10 V (100 %)
Dynamisch gedrag van een proces
Dynamische test op proces:
= test om reactiesnelheid van proces op een ingangsverandering te
bekijken
2 methodes:
- stapweergave van proces
- frequentieweergave van proces
Automatische regelkringen
Waarom automatisch regelen?
Technische redenen:
- optreden van storingen in proces (bv. omgevingstemperatuur, vuile
filters,…)
- proces is niet zelfregelend (bv. chem. processen waar warmte
vrijkomt kunnen zichzelf versnellen, regeling door operator is te
riskant)
- volgen van verschillende ingestelde waarden van de procesgrootheid
(p, T, …)
Economische redenen:
- kwaliteit van product:
o dikwijls zeer hoge eisen (dikte papiersoorten, Kw-
levensmiddelen)
o automatische regelingen beperken invloed van storingen
- goedkopere productie:
automatische regeling → stabieler proces → materiaalbelasting
→ energieverbruik → handregeling → automatische regeling
soms negatieve reacties (meestal noodzakelijk o.w.v.
concurrentie(prijs), modernisering,...)
Openregelkring
Het open-kring systeem bestaat uit een
signaalgever die een sturing doorgeeft
naar een proces. Het proces volgt op
ieder moment de stuurinformatie.
Houdt geen rekening met uitwendige storingen!
Voordeel: prijsgunstig
Nadelen: Storingen → afwijkingen op procesgrootheid
Gesloten regelkring
Rekening houdend met de
ingestelde en de
werkelijke waarde van de
procesgrootheid.
Wel rekening houdend met eventuele storingen, ze worden gecorrigeerd.
,Proces:
Onderdeel waar fysische en/of chemische
verandering gebeurt.
bv. watertemperatuurregeling → proces = produceren water van bep. T
Verstoringen van evenwichtstoestand door verandering van:
- Hoeveelheid
- Temp.
- belasting
Meetorgaan:
Bestaat uit opnemer + meetelement, werkt via transmitter (omzetting)
Regelaar:
Bestaat uit comparator + regelorgaan, comparator vgl. gewenste en
gemeten waarde → regelaar produceert signaal voor corrigerend orgaan.
Signaal is proportioneel met de grootte van de afwijking. Grootte
verandering is regelbaar (proportionele band).
Corrigerend orgaan:
ontvangt regelsignaal en grijpt ev. in proces in bv. verwarmingselement,
doseerpomp, regelklep, ...
Schematechniek
P&I schema of meet- & regelschema:
Eerste letter in het symbool geeft aan welke grootheid in het proces wordt
gemeten of welke grootheid betrekking heeft. Voorgesteld door letters:
,De tweede letter geeft de functie van het instrument aan. Vervult het
instrument meerdere functies, dan worden er meerdere letters in het
symbool opgenomen en in de volgorde zoals in onderstaande tabel:
Voorbeelden:
- TIC (Temperature Indicating Controller)
- TT (Temperature Transmitter)
- PdI (differential Pressure Indicator)
- FRCA(Flow Recording Controller Alarm)
Soms achter eerste letter nog (kleine) letter:
- D/d: verschil van twee grootheden
- R/r (ration) of F/f (fraction): verhouding van twee grootheden
Het regeltraject
regeltraject: deel van regelkring dat geregeld wordt
Statisch gedrag van een proces
Hoe eigenschappen van een proces bepalen?
- regelkring openen
- manueel signaal Y in proces sturen
- reactie van X analyseren
Statische test:
eindwaarde X bekijken die we
na verloop van tijd krijgen bij
een welbepaalde ingang Y
, Proceskarakteristiek:
Ideaal is een lineaire karakteristiek → regelaarparameters onafh. van
instelling.
In praktijk vaak niet lineair → regelaarparameters moeten voor ieder
instelpunt bepaald worden → moderne regelaars stellen zichzelf opnieuw
in.
De versterkingsfactor van een proces is de verhouding van:
- de verandering van gemeten waarde dx
- tot de verandering van instelwaarde dy
!! eenheid hangt af van proces !!
Gestandaardiseerde proces:
- ingang van proces : → standaardsignaal (0…10V = 0…100%) zorgt
voor vermogentoevoer van 0 tot yh
- uitgang van proces : → meetzender zorgt ervoor dat :
1) ondergrens meetbereik : 0 V (0 %) 2) bovengrens meetbereik :
10 V (100 %)
Dynamisch gedrag van een proces
Dynamische test op proces:
= test om reactiesnelheid van proces op een ingangsverandering te
bekijken
2 methodes:
- stapweergave van proces
- frequentieweergave van proces
