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Temperaturprozesse optimal regeln

B&R hat das Softwarepaket zur Temperaturregelung in der Automatisierungssoftware Automation Studio um weitere Funktionen ergänzt. Anwender können nun den Temperaturprozess näher an die physikalischen Grenzen heranführen. Maschinen werden so produktiver und leistungsfähiger.

Das Paket erlaubt zum Beispiel eine automatische Mehrzonen-Synchronisation über die integrierte Kommunikationsschnittstelle. Darüber hinaus wurde ein Kalman-Filter integriert, der die Regelgüte auch bei stark verrauschten Messsignalen verbessert.

Temperaturregelung leicht gemacht

Anwender können zudem am Arbeitspunkt ein vollautomatisches Reglertuning nutzen. Ein Mehrzonen-Reglertuning erlaubt es, auf die langsamste Zone automatisch zu synchronisieren.

Weitere neue Funktionen sind:

  • Load Balancing zur PWM-Signalgenerierung
  • Generierung eines Temperatur-Sollwertprofils mit Ausgabe der zugehörigen Vorsteuersignale
  • Solution Sample einer Mehrzonen-Temperaturregelung an einem 5-Zonen-Extruder

Darüber hinaus haben die B&R-Entwickler die Regelungs- bzw. die automatischen Reglereinstellalgorithmen leistungsfähiger gemacht und gleichzeitig deren Handhabung deutlich vereinfacht.

Wichtiger industrieller Teilprozess

Die Regelung der Temperatur eines Mediums ist ein Teilprozess vieler industrieller Anwendungen, der eine Herausforderung darstellt. So dauert das Aufheizen oder Kühlen oft einige Stunden, was eine sehr langsame Systemdynamik bedingt. Durch die Wärmeleitung etwa entsteht zwischen Aktor und Messung eine signifikante Totzeit.

Eine weitere Herausforderung sind die Heizbänder bzw. Kühleinheiten, die typischerweise nebeneinander liegen und sich gegenseitig beeinflussen. Es liegt also ein Mehrgrößensystem vor.

Weitere Herausforderungen:

  • Unbekannte Systemparameter: Die Systemparameter sind schlecht bekannt und können sich zusätzlich während des Betriebes verändern.
  • Unterschiedliche Systemdynamik: Da der Heizvorgang sich grundsätzlich vom Kühlvorgang unterscheidet, ist eine abweichende Systemdynamik zu erwarten.

All diese Eigenschaften stellen hohe Anforderungen an die Effizienz und an die Robustheit der eingesetzten Regelungskonzepte. B&R bietet mit seinen Softwarepaketen die passende Lösung.

  • Highlights
  • Temperaturprozesse ausreizen
  • Leistungsfähigere Maschinen entwickeln
  • Effiziente und robuste Regelungskonzepte
Extrusionsverfahren
Extrusionsverfahren: Automatische Regler-Tuning-Verfahren werden bei Extrusionsprozessen verwendet, um den Maschinenhochlauf zu optimieren und die Parametrierung zu vereinfachen.
Trocknerzone-Druckmaschine
Trocknerzone einer Druckmaschine: Die richtige Temperierung des Bedruckstoffes beeinflusst die Druckqualität entscheidend.
Vorlauftemperatur_Heiz-Kühl-Medium

Vorlauftemperatur eines Heiz-/Kühl-Mediums: Um nachfolgende Temperaturprozesse effektiv anzusteuern, dient die Regelung der Vorlauftemperatur als unterlagerte Regelung.

Glühverfahren_

Glühverfahren: Vor allem in der Halbleiter-Industrie ist es wichtig, nach einem definierten Sollwert-Profil aufzuheizen. Dadurch werden Materialspannungen im Produkt verhindert.

Ejemplo
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