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Beitragstyp: Anwendungsbeispiel Beitrags-ID: 42200753, Beitragsdatum: 08.04.2010
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Modellbasierte prädiktive Regelung mit integrierenden Teil-Übertragungsfunktionen

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Ziel der Applikation ist die Vorgehensweise bei der Auslegung eines modellbasierte Prädiktivregler in SIMATIC PCS 7 falls der Prozess instabil ist oder einen Integrator enthält (z.B. Füllstandsregelung, Positionsregelung).

Ziel der Applikation
Der modellbasierte Prädiktivregler in SIMATIC PCS 7 (Funktionsbaustein ModPreCon bzw. MPC) weist eine relevante Einschränkung seines Einsatzbereichs auf: Der Regelalgorithmus arbeitet nur für stabile Prozesse mit einer Sprungantwort, die in endlicher Zeit auf einen festen Wert einschwingt.
Falls der Prozess instabil ist oder einen Integrator enthält (z.B. Füllstandsregelung, Positionsregelung), muss die entsprechende Teil-Übertragungsfunktion mit einem unterlagerten Regler stabilisiert werden. Ziel dieser Applikation ist es, die Vorgehensweise in einem solchen Fall zu zeigen.
Diese Applikationsschrift versteht sich als Weiterführung der Application Note "Modellbasierte prädiktive Mehrgrößenregelung am Beispiel einer Destillationskolonne", in der die Grundlagen zur Anwendung des MPC bereits beschrieben sind.
Das vorliegende Projektierungsbeispiel zeigt die Anwendung des MPC auf einen simulierten Prozess mit zwei Stell- und zwei Regelgrößen, wobei die zweite Haupt-Regelstrecke integrierendes Verhalten aufweist.

Kerninhalte
Folgende Kernpunkte werden in dieser Applikation behandelt:

  • Stabilisierung instabiler Prozesse mit P(ID)-Reglern
  • Einbau eines unterlagerten PID-Reglers in eine MPC-Applikation
  • Beispiel-Simulation

Gültigkeit
Dieser Beitrag wurde mit SIMATIC PCS 7 V7.0 SP1 erstellt, das Vorgehen ist übertragbar auf und höhere PCS 7 Versionen.

Downloads
  Modellbasierte prädiktive Regelung mit integrierenden Teil-Übertragungsfunktionen (5,5 MB) 

Historie
04/2010 Erste Ausgabe

Securityhinweise
Um technische Infrastruktur, Systeme, Maschinen und Netzwerke gegen Cyber-Bedrohungen zu sichern, ist es erforderlich, ein ganzheitliches IT Security-Konzept zu implementieren (und kontinuierlich aufrechtzuerhalten), das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Die Produkte und Lösungen von Siemens formen nur einen Bestandteil eines solchen Konzepts. Weitergehende Informationen über Cyber Security finden Sie unter
https://www.siemens.com/cybersecurity#Ouraspiration.