Формула Пид регулятора ТРМ500

[Инженер23]

Здравствуйте. Подскажите пожалуйста формулу по которой пид регулятор работает в ТРМ500, а в идеале алгоритм настройки.
экспериментально выяснил что коэффициент П обратный т.е. Чем меньше коэффициент тем круче характеристика. Не хотелось бы дальше гадать. Нашел документ pid.pdf с формулой но там формула для приборов ТЕРМОДАТ, а у меня всё-таки Овен.

[maximov2009]

Добрый день. Формула ПИД регулировки одинакова для всех.
С уважением.

[capzap]

Здравствуйте. Подскажите пожалуйста формулу по которой пид регулятор работает в ТРМ500, а в идеале алгоритм настройки.
экспериментально выяснил что коэффициент П обратный т.е. Чем меньше коэффициент тем круче характеристика. Не хотелось бы дальше гадать. Нашел документ pid.pdf с формулой но там формула для приборов ТЕРМОДАТ, а у меня всё-таки Овен.

https://www.owen.ru/uploads/20/rie_trm500_1980.pdf раздел 5.2 прочитали? Или всё равно хочется в ручную задавать коэффициенты

[Гарчев Евгений]

Здравствуйте. Подскажите пожалуйста формулу по которой пид регулятор работает в ТРМ500, а в идеале алгоритм настройки.
экспериментально выяснил что коэффициент П обратный т.е. Чем меньше коэффициент тем круче характеристика. Не хотелось бы дальше гадать. Нашел документ pid.pdf с формулой но там формула для приборов ТЕРМОДАТ, а у меня всё-таки Овен.

Здравствуйте!
Про реализацию ПИД-регуляторов в устройствах ОВЕН можно почитать здесь - https://www.owen.ru/49.

[SergeyTro]

Добрый день. Формула ПИД регулировки одинакова для всех.
С уважением.

Добрый день

Как показала практика, у ОВЕН своя формула. То есть на первый взгляд всё как у всех.
Стандартная формула подразумевает для каждой составляющей свой коэффициент усиления. В ОВЕН используется другой вариант, с общим коэффициентом усиления.
В связи с этим ОВЕН позволяет расчитать формулу в обратном порядке, и подобрать коэффициенты простым расчетом. Но в связи с этим не может реализовать регулирование без П составляющей, в отличии от "чистого" ПИД регулятора.

[SergeyTro]

Здравствуйте. Подскажите пожалуйста формулу по которой пид регулятор работает в ТРМ500, а в идеале алгоритм настройки.
экспериментально выяснил что коэффициент П обратный т.е. Чем меньше коэффициент тем круче характеристика. Не хотелось бы дальше гадать. Нашел документ pid.pdf с формулой но там формула для приборов ТЕРМОДАТ, а у меня всё-таки Овен.

Добрый день.

Алгоритм настройки регуляторов широко описан в литературе. Секретов нет ))) Процесс не быстрый, требует навыка.

[Example626]

Приветствую на форуме.
У меня также имеются вопросы по алгоритму ПИД-регулирования ТРМ500.
Несмотря на то, что, как здесь пишут, формула ПИД-регулирования всегда одна (с чем я соглашусь), алгоритм работы ТРМ500 мне местами непонятен.
Я обращался в техподдержку. И в ответ мне было либо молчание, либо ответ типа "чего вы хотите от столь дешёвого прибора", либо совет по настройке, не совместимой с моими требованиями.
Ранее с регуляторами "Овен" мы сталкивались лишь в приложениях сторонних производителей, а под наши требования обходились импортными (Италия, Германия, Китай) регуляторами.
Идея попробовать "Овен" витала в воздухе давно, но все они как-то не подходили под конкретные задачи. "Помог" случай.
В данном приложении потребовалось отображение десятичной цифры (после запятой) при любых температурах регулирования, а назначенный нами на данный проект "Карел" не смог этого обеспечить, так как ниже -19,9 у него десятичный разряд не отображается. Что, конечно, очень жаль - по сравнению с "Овен" очень достойный прибор, хотя и несколько дороже, но не критично. С ними мы работаем давно и успешно.

Вот заказали "Овен" ТРМ500.
Подробнее:
Регулятор работает на холодильной установке.
Температура регулирования - от 0 до -80 градусов Цельсия (уставка не важна - проблемы с регулированием имеются при любой уставке).
ШИМ-управление клапаном горячего газа (алгоритм работы "на нагрев"). Период ШИМ - 30 секунд.
Процедура автоматической настройки ПИД прописала: П = 2,5 градусов; И = 300 сек; Д = 30 сек (примерно - точнее не помню, но порядки такие).
И вот как работает регулятор:
Уставка - -80 градусов. Температура - +25.
Соответственно, подогрев при таких условиях не нужен, работает холодильная машина (она работает постоянно, температура регулируется включением клапана горячего газа).
Начинается охлаждение.
И вдруг регулятор включает подогрев (при +25). На пару секунд. Выключает.
Ладно. Охлаждаем дальше. Через несколько минут опять включается подогрев. Опять на пару секунд. Может, на 10 секунд, может, на 1 сек - как ему захочется.
И так весь цикл охлаждения. Во-первых, это просто снижает динамику охлаждения. Во-вторых, при высоких температурах включение клапана приводит к повышению давления в системе и срабатыванию защиты, что уже выключает установку на несколько минут. В-третьих, такого просто быть не должно. Диапазон пропорциональности задан 2,5 градуса! За пределами этого диапазона регулирования быть не должно. И, соответственно, не наблюдается на регуляторах других производителей при тех же условиях. Такая история наблюдается, даже если дифференциальный коэффициент установлен в ноль. Такая ситуация наблюдается, даже если вместо датчика поставить постоянный резистор, а все нагрузки выключить. Просто включив регулятор в сеть "без ничего".
Регулирование должно начинаться в пределах пропорционального диапазона относительно уставки. То есть -80 +-2,5 градуса. Зачем регулятор включает подогрев, когда этого заведомо не требуется, мне непонятно.
Ответ техподдержки был лаконичен: попробуйте увеличить пропорциональный коэффициент до 20, а если не поможет, до 50. Всё. Когда я им ответил, что мне нужен пропорциональный коэффициент 2,5-4 градуса, а не 20 или 50, ответа уже не последовало.

Далее. Регулировка в пределах диапазона пропорциональности и выведение на температуру уставки. Тоже вопросы.
Интегральный коэффициент должен выводить регулировку мощности (период ШИМ) чётко на заданную температуру.
Однако ТРМ500 так не считает. А считает, что он достаточно отрегулировал, когда температура равна уставке +-0,3 градуса. Это "мёртвая" зона.
Например - регулятор "подогнал" температуру до -79,7 или -80,3 (при уставке -80). И держит ровно эту температуру. Период ШИМ при этом должен уменьшаться, чтобы температура снизилась ещё. Но этого не происходит. В диапазоне от -80,3 до +79,7 период ШИМ абсолютно не меняется! Даже если это требуется для более точного регулирования. Температура внутри этой "мёртвой зоны" может меняться. "Овену" на это наплевать - он держит чёткий период ШИМ и начинает его менять лишь при -80,4 (в плюс) или при -79,6 (соответственно, в минус).
Данная ситауция не зависит ни от уставки, ни от параметров ПИД. Не влияют ни П-коэффициент, ни И-коэжффициент, ни Д.
Ситуация проверена многочисленными экспериментами, с установкой постоянного сопротивления вместо датчика, изменением уставки в пределах "мёртвой зоны", уменьшением периода ШИМ до минимальных значений, с уменьшением И-коэффициента до минимальных значений и т.п.
Я уверен, что по какой-то причине данная "мёртвая зона" введена в алгоритм намеренно. Её нельзя изменить в настройках. И ничего с этим не сделать.
Вопрос - зачем?
Тот же "Карел" чётко отрабатывает и выводит температуру "в ноль". ПИД-регуляторы агрегатов других производителей с теми же параметрами ПИД выводят температуру "в ноль".
Ладно, если производитель ввёл эту "мёртвую зону" намеренно. Для чего-то. Но почему об этом не сказано в документации к прибору? Это важный параметр, влияющий на точность регулирования.

Есть ли на форуме люди, которые знают, что можно с этим сделать?
Или это "не баг", а "фича" алгоритма "Овенов" и все они так работают, и это считается нормой?

Спасибо.

Это вопросы, возникшие по поводу именно алгоритма ПИД-регулирования, возникшие по первому опыту работы с "Овен".
К "Овен" ТРМ500 есть и другие проблемные вопросы, не касающиеся алгоритма. Но это уже не для этой темы.

Извините за "много букв". Но это крик души - хотелось получить путный прибор отечественного производства в замен импортного. Получается, что не получается.

[capzap]

Диапазон пропорциональности задан 2,5 градуса! За пределами этого диапазона регулирования быть не должно.

хотелось бы понять, в каком это смысле Вы имеете ввиду. Если температура 0 градусов, а необходимая 21 градус, неужели это означает что раз диапазон от 18.5 до 23.5 то регулирования не будет? Вообще то пропорциональный коэффициент умножается на разность между текущим входным значением и уставкой, чем он выше тем сильнее воздействие на исполнительный механизм и соответственно чем меньше разница до требуемой температуры тем влияние пропорционального снижается, если в Вашем случае не достигается уставка чуть-чуть, то ни чего страшного что дают совет изменить пропорциональный К

ЗЫ в овеновской формуле единица деленная на пропорциональный К, но сути не меняет, если нет ожидаемой точности, требуется корректировка и не должно быть ни каких ограничений в каком диапазоне должны быть коэффициенты

[Example626]

неужели это означает что раз диапазон от 18.5 до 23.5 то регулирования не будет?
Да, за этими пределами регулирования (изменения периода ШИМ) быть не должно. Если температура меньше, период равен 100%, если больше - 0%.
Все манипуляции только внутри него. Немного может влиять диференциальный коэффициент, но совсем близко к уставке, а не столь далеко.
И не путайте - совет увеличить коэффициент мне дали не для того чтобы "достигнуть уставку", а чтобы не было паразитных включений нагрева далеко за пределами диапазона регулирования. То есть когда нагрев включается при +25, а уставка - (минус) 80.
Вопрос "мёртвой зоне" я с техподдержкой не обсуждал. И, как я писал, никакие манипуляции с параметрами на "мёртвую зону" не влияют - она жёстко +-0,3 градуса.
Формула может быть какой угодно. Но программист может либо не обеспечить данное исполнение формулы в программе (ошибка в программе), либо намеренно вносить в алгоритм поправки, например, для лучшей стабильности и т.п.

И дело не в точности. Повторяю - наблюдается именно "мёртвая зона", внутри которой не происходит изменения мощности именно по интегральной составляющей. От слова "совсем".

[capzap]

насколько я помню, когда регулирование было не нужно, мы задействовали дискретный вход, чтоб исключить регулирование
По поводу метрвой зоны, ну если в режиме ПИД нет параметра DB, возможно гистерезис является той зоной нечувствительности

[and909]

Формула ПИД регулировки одинакова для всех.
Жаль, что производители так не считают.

[Example626]

Жаль, что производители так не считают.Дело в том, что, даже если формула и отличается в деталях, общий принцип и алгоритм работы общий для всех.
Дело в том, что, когда я только начинал осваивать регулировку температуры, я ничего не знал про ПИД-регулирование. Делал регуляторы на своих платах. Сначала с просто пропорциональным регулированием. То есть прямая зависимость выходной мощности от данного диапазона. Потом понял, что так я точности не добьюсь и ввёл коэффициент коррекции - накопление разницы по времени. Как я узнал потом, этот коэффициент называется "интегральный". Когда я понял, что данный алгоритм плохо справляется с резкими колебаниями температуры, я ввёл коэффициент поправки - производную от изменения температуры. Чтобы быстрее реагировать на данные изменения. Как я потом узнал, данный параметр называется "дифференциальный" коэффициент.
Так что, как понимаете, хоть я и не вникал в математическую формулу, данный алгоритм я внедрил без неё со своими параметрами. Но все эти параметры в точности совпадают с общепринятыми - зона пропорциональности, выраженная в градусах, внутри которой и осуществляется регулирование, коэффициент времени накопления ошибки (интеграл по времени), выраженный в секундах; коэффициент времени изменения температуры, также выраженный в секундах.
Просто берёте эти параметры и вносите в алгоритм управления.

А относительно "мёртвой зоны", я частично нашёл ответ на мой вопрос. Посмотрел настройки "Овен" ТРМ12. Там есть параметр "Зона нечувствительности ПИД". Настройка от 0 до 999,9 градусов (или других единиц измерения). То есть там он настраивается. А на ТРМ500 нет, и составляет, видимо, 0,5 градуса. Это плохо. Или есть более глубокие настройки? Я не нашёл.

[and909]

...даже если формула и отличается в деталях...
Бабушка от дедушки тоже отличается "в деталях"

В формуле важен каждый элемент, так как может в корне поменять "поведение" ПИД регулятора.

[G.Mark]

Приветствую на форуме.
У меня также имеются вопросы по алгоритму ПИД-регулирования ТРМ500.
Несмотря на то, что, как здесь пишут, формула ПИД-регулирования всегда одна (с чем я соглашусь), алгоритм работы ТРМ500 мне местами непонятен.
Я обращался в техподдержку. И в ответ мне было либо молчание, либо ответ типа "чего вы хотите от столь дешёвого прибора", либо совет по настройке, не совместимой с моими требованиями.
Ранее с регуляторами "Овен" мы сталкивались лишь в приложениях сторонних производителей, а под наши требования обходились импортными (Италия, Германия, Китай) регуляторами.
Идея попробовать "Овен" витала в воздухе давно, но все они как-то не подходили под конкретные задачи. "Помог" случай.
В данном приложении потребовалось отображение десятичной цифры (после запятой) при любых температурах регулирования, а назначенный нами на данный проект "Карел" не смог этого обеспечить, так как ниже -19,9 у него десятичный разряд не отображается. Что, конечно, очень жаль - по сравнению с "Овен" очень достойный прибор, хотя и несколько дороже, но не критично. С ними мы работаем давно и успешно.

Вот заказали "Овен" ТРМ500.
Подробнее:
Регулятор работает на холодильной установке.
Температура регулирования - от 0 до -80 градусов Цельсия (уставка не важна - проблемы с регулированием имеются при любой уставке).
ШИМ-управление клапаном горячего газа (алгоритм работы "на нагрев"). Период ШИМ - 30 секунд.
Процедура автоматической настройки ПИД прописала: П = 2,5 градусов; И = 300 сек; Д = 30 сек (примерно - точнее не помню, но порядки такие).
И вот как работает регулятор:
Уставка - -80 градусов. Температура - +25.
Соответственно, подогрев при таких условиях не нужен, работает холодильная машина (она работает постоянно, температура регулируется включением клапана горячего газа).
Начинается охлаждение.
И вдруг регулятор включает подогрев (при +25). На пару секунд. Выключает.
Ладно. Охлаждаем дальше. Через несколько минут опять включается подогрев. Опять на пару секунд. Может, на 10 секунд, может, на 1 сек - как ему захочется.
И так весь цикл охлаждения. Во-первых, это просто снижает динамику охлаждения. Во-вторых, при высоких температурах включение клапана приводит к повышению давления в системе и срабатыванию защиты, что уже выключает установку на несколько минут. В-третьих, такого просто быть не должно. Диапазон пропорциональности задан 2,5 градуса! За пределами этого диапазона регулирования быть не должно. И, соответственно, не наблюдается на регуляторах других производителей при тех же условиях. Такая история наблюдается, даже если дифференциальный коэффициент установлен в ноль. Такая ситуация наблюдается, даже если вместо датчика поставить постоянный резистор, а все нагрузки выключить. Просто включив регулятор в сеть "без ничего".
Регулирование должно начинаться в пределах пропорционального диапазона относительно уставки. То есть -80 +-2,5 градуса. Зачем регулятор включает подогрев, когда этого заведомо не требуется, мне непонятно.
Ответ техподдержки был лаконичен: попробуйте увеличить пропорциональный коэффициент до 20, а если не поможет, до 50. Всё. Когда я им ответил, что мне нужен пропорциональный коэффициент 2,5-4 градуса, а не 20 или 50, ответа уже не последовало.

Далее. Регулировка в пределах диапазона пропорциональности и выведение на температуру уставки. Тоже вопросы.
Интегральный коэффициент должен выводить регулировку мощности (период ШИМ) чётко на заданную температуру.
Однако ТРМ500 так не считает. А считает, что он достаточно отрегулировал, когда температура равна уставке +-0,3 градуса. Это "мёртвая" зона.
Например - регулятор "подогнал" температуру до -79,7 или -80,3 (при уставке -80). И держит ровно эту температуру. Период ШИМ при этом должен уменьшаться, чтобы температура снизилась ещё. Но этого не происходит. В диапазоне от -80,3 до +79,7 период ШИМ абсолютно не меняется! Даже если это требуется для более точного регулирования. Температура внутри этой "мёртвой зоны" может меняться. "Овену" на это наплевать - он держит чёткий период ШИМ и начинает его менять лишь при -80,4 (в плюс) или при -79,6 (соответственно, в минус).
Данная ситауция не зависит ни от уставки, ни от параметров ПИД. Не влияют ни П-коэффициент, ни И-коэжффициент, ни Д.
Ситуация проверена многочисленными экспериментами, с установкой постоянного сопротивления вместо датчика, изменением уставки в пределах "мёртвой зоны", уменьшением периода ШИМ до минимальных значений, с уменьшением И-коэффициента до минимальных значений и т.п.
Я уверен, что по какой-то причине данная "мёртвая зона" введена в алгоритм намеренно. Её нельзя изменить в настройках. И ничего с этим не сделать.
Вопрос - зачем?
Тот же "Карел" чётко отрабатывает и выводит температуру "в ноль". ПИД-регуляторы агрегатов других производителей с теми же параметрами ПИД выводят температуру "в ноль".
Ладно, если производитель ввёл эту "мёртвую зону" намеренно. Для чего-то. Но почему об этом не сказано в документации к прибору? Это важный параметр, влияющий на точность регулирования.

Есть ли на форуме люди, которые знают, что можно с этим сделать?
Или это "не баг", а "фича" алгоритма "Овенов" и все они так работают, и это считается нормой?

Спасибо.

Это вопросы, возникшие по поводу именно алгоритма ПИД-регулирования, возникшие по первому опыту работы с "Овен".
К "Овен" ТРМ500 есть и другие проблемные вопросы, не касающиеся алгоритма. Но это уже не для этой темы.

Извините за "много букв". Но это крик души - хотелось получить путный прибор отечественного производства в замен импортного. Получается, что не получается.

Здравствуйте!
Ваша ситуация для нас очень интересна. Прошу вас помочь в ней разобраться. Чтобы разобраться в причинах описанного вами поведения прибора нам необходимы детальные графики, отражающие поведение объекта и реакцию самого ТРМ500. С модификацией которая у вас, такие данные подготовить может быть проблематично. Имитация на наших "подопытных" объектах не даст объективной картины ввиду индивидуальных особенностей вашей системы. Поэтому я предлагаю оформить на тестирование новинку ТРМ500 с wifi. Это бесплатно, достаточно заполнить форму: https://www.owen.ru/product/trm500_5vf/testirovanie_pribora. Новый прибор будет установлен взамен того который у вас. Картина поведения объекта и трм500 будет доступна из облачного сервиса OwenCloud. Для его работы прибору достаточно раздать Wi-Fi сеть для доступа в интернет. По результатам анализа полученных данных удастся объяснить причины сложившейся ситуации. При оформлении заявки на тест нужно указать пометку "для Гарист Марка".