PID-Regelung Editor

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Handbuch: Water Distribution User Guide, section 3.3: PID Control
Letzte Änderung mit MIKE URBAN Version 2012 SP3

Die Elemente sind zu finden in der Tabelle mw_PID.

Einleitung

Das PID (Proportional-Integral-Differential)-Steuerungsmodul stellt erweiterte Simulationsmöglichkeiten für die Echtzeitsteuerung von Wasserversorgungs- und Wasserverteilungssysteme zur Verfügung. Es erlaubt die Beschreibung verschiedener regelbarer Einrichtungen und macht die Definition von komplexen Operationslogiken für unabhängige Regler vollständig transparent und zeitsparend.

Die folgenden regelbaren Einrichtungen können spezifiziert werden:

Regelventil (PRV-Druckreduzierventil, PSV-Druckhalteventil, PBV-Druckunterbrecherventil, TCV-Drosselklappenventil, FCV-Durchflussregelventil).

Pumpe

Dialogfeld

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Feld	Erklärung
Elementeinstellung
Elementtyp (ControlTypeNo)	Typ des geregelten Elementes: 0 - Rohr mit Kontrollventil; 1 - Rohr 2 - Pumpendrehzahl 3 - RED 4 - HTL 5 - BRE 6 - QMX 7 - SCH 8 - TAB
Steuerungsvariable (ControlVariableNo)	0 - Durchflussmenge 1 - Fließgeschwindigkeit 2 - Druckverlust 3 - Aktueller Leitungsstatus 4 - Rohrrauigkeit 5 - Aktuelle Pumpendrehzahl 6 - Aktuelle Ventileinstellung 7 - Aufgewendete Energie [kW]
Element ID (ControlElement)	ID des geregelten Elements
Beschreibung (Description)	beliebiger Zusatztext
Elementbeschränkungen
Minimalwert (ControlValueMin)	Minimalwertrandbedingung
Maximalwert (ControlValueMax)	Maximalwertrandbedingung
Max. Zunahme (ControlMaxIncRate)	die maximale Geschwindigkeit, mit der die Variable zunehmen kann. In Maßeinheiten von Sekunden-1.
Max. Abnahme (ControlMaxDecRate)	die maximale Geschwindigkeit, mit der die Variable abnehmen kann. In Maßeinheiten von Sekunden-1.
Einstellungen Sollgröße
Typ (SetPointTypeNp)	Typ des Sollgrößenknotens: 0 - Knoten 1 - Speicher 2 - Behälter
Variable (SetPointVariableNo)	0 - Basisbedarf 1 - Aktueller Bedarf 2 - Druckhöhe 3 - Druck 4 - Aktuelle Qualität 5 - Quellenqulität 6 - Massenfluss
ID (SetPoint)	ID des Sollgrößenknotens
Sollgröße (SetPointValue)	konstanter Wert.
Tabelle (SetPointValueCurveID)	Profil-ID, welche festlegt, wie sich die Sollgröße zeitabhängig ändert. Relation 1:N zu mw_Curve/MUID Set Point Value Curve, (15: PID Set Point Value Curve)
Einstellungen PID-Regelung
Maximalwert (PIDKP)	Proportionalitätskonstante des PID-Algorithmus (KP Proportionalitätskonstante)
Max. Zunahme (PIDTI)	Im PID-Algorithmus verwendete Integrationszeit
Max. Abnahme (PIDTD)	Im PID-Algorithmus verwendete Differenzierungszeit
Schaltflächen
Neu	fügt einen neuen Datensatz ein
Löschen	löscht ausgewählte Datensätze
Befehle	Standardbefehle für Datensätze
Schließen	schließt den Editor

Technische Details

Die Geräte können als Einstellungs- oder PID-geregelt angegeben werden, wobei die Steuerungsfunktionsauswahl auf einer Gesamtsystemanalyse basiert. Jeder Regler oder jede Pumpe arbeitet unter der in einem Satz einfacher Logikregeln und Steuerungsfunktionen eingeschlossenen Steuerlogik. Das System erlaubt eine schematisierte Definition beliebiger Form und Größe des Entscheidungsbaumes, Darstellen der logischen Operatoren AND, OR, NOT und NOR in beliebiger zugehöriger Kombination.

Der Prozess der Auswahl einer geeigneten Steuerungsfunktion unter den aktuellen Betriebsumständen beruht auf der Bewertung von Systemzustandsbedingungen einschließlich messbarer und abgeleiteter hydraulischer und WQ-Variablen (z.B. Wasserstand, Abfluss, Schadstoffkonzentration, Höhenunterschiede), Status von Geräten (z.B. Ventilstellung, Pumpeneinstellung) und aktuelle Steuerungsfunktion.

Die Steuerungsfunktionen reichen von den einfachsten Konstanten für Betriebsvariable (z.B. konstanter Wasserstand) bis zu dynamisch gesteuerten Variablen, die in einer fortlaufenden funktionalen Beziehung mit einer der messbaren Variablen im System eingestellt werden (z.B. Pumpen- START/STOPP-Wasserstände als Funktion des Wasserstandes an einer strategischen Stelle im System).

Weiterführende Links

Architektur von Echtzeitsteuerungssystemen (RTC)

MIKE URBAN im Vergleich mit der Realität

Der PID-Algorithmus

Offene Punkte