Produkttyp
Ein PID-Regler hält einen Prozess auf einem Sollwert. Er liest einen Sensor, vergleicht den Messwert mit dem vom Bediener eingegebenen Wert und verstellt einen Ausgang, um die Lücke zu schließen. An einer Maschine ist er das Gerät, das entscheidet, wie viel Wärme, Kühlung oder Durchfluss zugeführt werden, weshalb er an Extrudern, Spritzgießmaschinen, Verpackungsstraßen, Öfen, Bädern und Prüfkammern steht und nicht nur im Labor.
Ein PID-Regler hält einen Prozess auf einem Sollwert. Er liest einen Sensor, vergleicht den Messwert mit dem vom Bediener eingegebenen Wert und verstellt einen Ausgang, um die Lücke zu schließen. An einer Maschine ist er das Gerät, das entscheidet, wie viel Wärme, Kühlung oder Durchfluss zugeführt werden, weshalb er an Extrudern, Spritzgießmaschinen, Verpackungsstraßen, Öfen, Bädern und Prüfkammern steht und nicht nur im Labor.
Es lohnt sich, den Regler von den Dingen um ihn herum zu trennen, weil Anfragen sie oft vermengen. Ein Temperatursensor misst und erzeugt ein Signal. Ein Messumformer bereitet es auf und gibt es weiter. Ein Datenlogger zeichnet es auf. Ein Regler wirkt auf es ein. Der Regler kann den Messwert anzeigen und tut das üblicherweise, doch die Anzeige macht ihn nicht zum Regler; die Regelschleife ist es.
Die Auswahl dreht sich daher um vier Fragen: was der Eingang misst, welchen Ausgang die Last benötigt, wie viele Alarmkanäle der Prozess verlangt und welcher Einbauraum verfügbar ist. Alles Übrige folgt daraus, und die Reihenfolge zählt, weil die Einbaugröße mancher Geräte überhaupt einschränkt, welche Ausgänge sich überhaupt bestücken lassen.
Der Unterschied zwischen einem PID-Regler und einem Thermostat liegt darin, was in der Nähe des Sollwerts geschieht. Ein Thermostat schaltet den Ausgang voll ein, bis der Sollwert erreicht ist, und dann voll aus, sodass der Prozess über das Ziel hinausschießt, zurückfällt und um den Wert schwingt, statt auf ihm zur Ruhe zu kommen. Eine PID-Regelschleife betrachtet drei Dinge zugleich: wie weit der Prozess vom Sollwert entfernt ist, wie lange er davon entfernt war und wie schnell er sich bewegt. Sie verstellt den Ausgang dann verhältnisgerecht statt in Stufen, und eine richtig eingestellte Schleife beruhigt sich näher am Sollwert und bleibt dort.
Die Ausgangsform entscheidet, wie diese Verstellung die Last erreicht. Ein Relais kann nur schalten, weshalb eine Schleife, die ein Relais ansteuert, den Anteil der Zeit verändert, in der der Kontakt innerhalb eines Zyklus geschlossen ist. Ein Halbleiterausgang schaltet in Festkörpertechnik und kann daher über einen viel kürzeren Zyklus verhältnisgerecht arbeiten, was einem schnellen thermischen Prozess zugutekommt. Ein linearer Strom- oder Spannungsausgang treibt einen Leistungssteller oder ein Ventil an, statt die Last unmittelbar zu schalten, und ist die Form, die bei einer Last verwendet wird, die für einen Kontakt zu groß ist. Keine dieser Formen ändert den Regelalgorithmus; sie ändern, wie fein seine Entscheidung angewandt werden kann.
Die Eingangsart ist bei den meisten Bediengehäusen eine Menüeinstellung und nicht eine Hardwarewahl, und das ist ebenso eine Inbetriebnahmefrage wie eine Bestellfrage. Ein für eine Thermoelementart eingestellter Regler zeigt einen plausiblen, aber falschen Wert an, wenn ein anderer Sensor an dieselben Klemmen angeschlossen wird, weil er das eingehende Millivoltsignal mit der falschen Kennlinie linearisiert. Die Eingangsart auf den tatsächlich eingebauten Sensor einzustellen, gehört zum Inbetriebsetzen der Schleife.
Der größte Teil der Spezifikation wird durch diese Entscheidungen festgelegt und nicht durch die Genauigkeitsklasse. Jede schränkt die nächste ein, deshalb werden sie der Reihe nach geklärt.
| Konfiguration | Festzulegende Optionen | Was sie tatsächlich entscheidet |
|---|---|---|
| Einbaugröße und Ausschnitt | Gängige quadratische und rechteckige DIN-Formate, von kompakt bis zur vollen Breite | Der verfügbare Platz im Bedienfeld und bei manchen Geräten die Ausgänge, die sich überhaupt bestücken lassen, da ein kleines Gehäuse nicht jede Kombination aufnehmen kann. |
| Eingangsart | Thermoelement- und Widerstandsthermometer-Familien sowie analoge Strom- und Spannungseingänge | Welche Sensoren ohne einen separaten Messumformer angeschlossen werden können. Das Spektrum der Arten ist meist breit, aber nicht universell, weshalb ein ungewöhnlicher Sensor geprüft und nicht vorausgesetzt werden sollte. |
| Ausgangsform | Relaiskontakt, Halbleiterausgang, linearer Strom oder Spannung oder eine Kombination | Wie fein der Ausgang verhältnisgerecht gesteuert werden kann und damit, wie eng die Regelung an einem gegebenen Prozess ist. |
| Zahl der Ausgänge | Einzelausgang oder ein zweiter Ausgang für Kühlung oder eine zweite Zone | Ob ein Prozess, der sowohl Heizen als auch Kühlen braucht, mit einem Gerät gefahren werden kann, was einen zweiten Regler und dessen Verdrahtung erspart. |
| Alarmkanäle | Ein oder zwei Alarmausgänge oder keine | Ob der Regler eine Grenzwertüberschreitung unabhängig vom Stellausgang melden kann und ob der Alarm absolut oder relativ zum Sollwert ist. |
| Alarmfunktion | Abweichungs-, Band-, Absolut-, Zeit- und Heizkreisbruch-Arten | Was der Alarm tatsächlich erfasst. Ein Heizkreisbruch-Alarm erkennt ein defektes Element statt eines hohen Messwerts und benötigt seine zwei Parameter, auf den Prozess eingestellt, um überhaupt zu funktionieren. |
| Kommunikation | Serienbus, mit oder ohne übergeordnetes System | Ob Sollwerte und Messwerte zentral erfasst werden können und ob eine Rezepturänderung gleichzeitig an mehrere Regler gesendet werden kann. |
| Versorgung und Schaltleistung | Netz- oder Niederspannungsversorgung sowie die Kontaktbelastbarkeit jedes Relaisausgangs | Ob die Last unmittelbar geschaltet werden kann oder ein Zwischenrelais benötigt, was die übliche Anordnung für eine induktive Last ist. |
| Faktor | Warum er die Antwort bestimmt | Wie er vor der Anfrage geklärt wird |
|---|---|---|
| Sensortyp und Messbereich | Die Eingangsart muss zum Sensor passen, und der Messbereich muss innerhalb der Gerätespanne liegen | Den Sensortyp und den Temperatur- oder Prozessbereich angeben, den er abdecken soll, einschließlich der Extreme und nicht nur des Normalpunkts. |
| Last und ihre Bemessung | Die Ausgangsform und die Kontaktbelastbarkeit folgen beide aus dem, was geschaltet wird | Den Lasttyp, seinen Strom und ob sie Widerstands- oder Induktivlast ist angeben. Eine Kontaktbelastbarkeit ist keine Lastbemessung. |
| Benötigte Regelgüte | Ein Prozess, der ein enges Band halten muss, braucht eine feinere Verhältnisregelung als einer, der nur innerhalb eines weiten Fensters bleiben muss | Die geforderte Toleranz und was geschieht, wenn sie überschritten wird, beschreiben, statt einen Reglertyp zu benennen. |
| Alarmanforderung | Ein Alarm, der ein defektes Heizelement erfasst, ist eine andere Funktion als einer, der einen hohen Messwert erfasst | Angeben, was der Alarm erfassen soll. Die Störung beschreiben, nicht den Alarmnamen. |
| Einbauraum und Ausschnitt | Der Ausschnitt ist üblicherweise bereits durch das Gehäuse festgelegt und lässt sich ohne Neubau des Bedienfelds nicht vergrößern | Den vorhandenen Ausschnitt angeben oder den verfügbaren Platz, falls das Bedienfeld neu ist. |
| Umgebung am Bedienfeld | Hitze, Staub und Abstrahlung wirken auf die Front und auf die Lebensdauer des Geräts | Beschreiben, wo das Bedienfeld steht, nicht die Anlage im Allgemeinen, und sagen, ob die Front abgespritzt wird. |
| Integration | Ob der Sollwert lokal eingestellt oder von einem übergeordneten System vorgegeben wird, entscheidet, ob Kommunikation nötig ist | Nennen, was den Regler fernliest, sofern etwas liest, und in welchem Protokoll. |
Gerätespanne und Arbeitsbereich sind verschiedene Zahlen. Ein für die höchste Temperatur ausgewählter Regler, die der Prozess jemals erreichen könnte, löst am Punkt, bei dem er normal läuft, schlechter auf, weshalb der Arbeitspunkt die Angabe ist, die zu machen ist.
Das sind die Typen, um die es bei einer Anfrage für PID-Regler meist tatsächlich geht, und der Punkt, an dem die Auswahl wirklich entschieden wird.
| Nächste Alternative | Was sie vom PID-Regler unterscheidet |
|---|---|
| SPS-Systeme | Eine Speicherprogrammierbare Steuerung bildet einen Regelkreis nur ab, wenn einer geschrieben wird und Analogeingänge und -ausgänge eingebaut sind, und sie bearbeitet dann viele Schleifen zugleich als Teil eines umfassenderen Programms. Ein PID-Regler ist ein in sich geschlossenes Gerät für einen oder zwei Regelkreise, das konfiguriert und nicht programmiert wird, und das als Regler weiterarbeitet, wenn das Maschinenprogramm gestoppt wird. |
| Signalumformer | Ein Umformer ändert die Form oder den Bereich eines Signals, zum Beispiel ein Thermoelement in 4-20 mA, ohne auf den Prozess einzuwirken. Ein PID-Regler misst, entscheidet und treibt einen Ausgang an. Wo ein Anzeigegerät oder eine SPS ein Standardsignal von einem Sensor braucht, ist ein Umformer das Teil, das es liefert. |
| Steuermodule | Ein Steuermodul ist ein Baustein innerhalb eines größeren Steuerungssystems, ohne eigene Bedienoberfläche. Ein PID-Regler ist ein vollständiges Frontplatzgerät mit Anzeige, Tasten und einem Ausgang, das ein Maschinenbediener normalerweise einstellt. |
| Temperatursensoren | Ein Sensor erzeugt ein Signal und nichts weiter. Ein Regler ist es, der entscheidet, was mit dem von ihm gemeldeten Wert geschieht. Die beiden werden üblicherweise zusammen spezifiziert, weil eine ohne Rücksicht auf den eingebauten Sensor gewählte Eingangsart der häufigste Grund dafür ist, dass eine neue Schleife beim ersten Start falsch misst. |
| Industrielle Datenlogger | Ein Logger zeichnet auf, was geschehen ist, und dient dazu, hinterher nachzuweisen, dass ein Prozess innerhalb seiner Grenzen blieb. Ein Regler wirkt im Augenblick. Ein Prozess, der sowohl geregelt als auch dokumentiert werden muss, braucht beides oder einen Regler mit einem aufzeichnenden System dahinter. |
Die erste Antwort kann ein Angebot sein statt einer Liste von Fragen, wenn die Anfrage diese Angaben enthält. Ist ein Wert nicht bekannt, senden Sie die Beschreibung der Aufgabe und wir bestätigen, was daraus folgt.
Verfügbare Produkte
PID-Regler
Einbau-PID-Temperaturregler in vier Einbaugrößen, mit Eingängen für Thermoelemente, RTD, 4-20 mA und 0-10 V sowie Relais-, SSR-, Linear- und RS-485-Ausgängen.
Auch in Industrielle Automatisierung & Steuerung
Jeder Typ, den wir unter Industrielle Automatisierung & Steuerung anbieten. Ein Typ ohne Link wird weiterhin angeboten - er wird beschrieben im Industrielle Automatisierung & Steuerung Überblick und erhält eine eigene Seite, sobald ein Modell dafür veröffentlicht wird.
Häufige Fragen
Bei Gerätearten, die einen zweiten Ausgang tragen, ja. Die verhältnisgerechte Regelung teilt sich dann auf beiden Seiten des Sollwerts auf, wobei der zweite Ausgang das Kühlmittel ansteuert, sobald der Prozess über den Wert steigt. Wo das zählt, lohnt es sich, die Anforderung bei der Anfrage zu nennen und nicht später zu erschließen, denn ein zweiter Ausgang ist eine andere Bestückung als ein Ein-Ausgang-Gerät und ist bei der kleinen Bauform nicht immer verfügbar.
Über den Sensor, der angeschlossen wird, und nicht allein über die Prozesstemperatur. Zwei Sensoren, die denselben Bereich abdecken, aber verschiedene Thermoelement- oder Widerstandsthermometer-Arten nutzen, brauchen verschiedene Eingangskonfigurationen, und ein für die falsche Art eingestellter Regler zeigt eine plausible Zahl, die um einen mit der Temperatur veränderlichen Betrag falsch ist. Die Eingangsart wird im Menü bei der Inbetriebnahme der Schleife gegen den tatsächlich eingebauten Sensor bestätigt.
Sie ändert, wie fein die Schleife ihre Entscheidung anwenden kann, was bei einem schnellen Prozess das Ergebnis begrenzt. Ein Relais kann nur offen oder geschlossen sein, weshalb die Schleife durch Veränderung der Zeit verhältnisgerecht regelt, in der es geschlossen bleibt, und der Zyklus lang genug sein muss, um den Kontakt nicht zu verschleißen. Ein Halbleiterausgang schaltet in einem Bruchteil dieser Zeit, weshalb derselbe Regelalgorithmus eine ruhigere Temperatur erzeugt. Ein linearer Ausgang treibt einen Leistungssteller, der stetig verhältnisgerecht arbeitet. Wo ein Prozess ein enges Band hält, ist die Ausgangsform Teil der Antwort und keine Installationsfrage.
Zwei Parameter, die den Prozess beschreiben: ein Zeitfenster und eine erwartete Änderung des Messwerts darin. Der Alarm ermittelt dann, ob der Messwert so ausgeschlagen ist, wie er es hätte tun sollen, als der Ausgang eingeschaltet war, statt ob der Messwert eine Schwelle überschritten hat. Mit Parametern, die nicht zum Prozess passen, bleibt er entweder inaktiv oder schlägt bei jedem Zyklus an, weshalb er bewusst in Betrieb genommen und nicht auf Standardwerten belassen wird.
Nein. Ein Regler wirkt in Echtzeit auf den Prozess ein; er erzeugt keinen Nachweis, der sich hinterher vorlegen lässt. Ein Prozess, der als innerhalb seiner Grenzen geblieben nachgewiesen werden muss, braucht zusätzlich zum Regler einen Logger oder ein aufzeichnendes System oder einen Regler, dessen Messwerte zentral erfasst werden. Wo beides nötig ist, lohnt es sich, die Kommunikationsanforderung zusammen mit der Regelanforderung anzugeben, damit die beiden gemeinsam spezifiziert werden.
Senden Sie die Spezifikation und wir bestätigen das passende Modell, die Verfügbarkeit und die Lieferzeit. Die Mindestbestellmenge beträgt 1 Stk.
Angebotsanfrage
Senden Sie die technischen Angaben und wir bestätigen Verfügbarkeit, Lieferzeit und Konditionen. Lagerware wird innerhalb von 48 Stunden versandt; kundenspezifische Ausführungen benötigen üblicherweise 2-10 Tage. Die Mindestbestellmenge beträgt 1 Stk.