Pętla sterująca - Control loop

Pętla sterowania jest podstawowym budulcem przemysłowych systemów sterowania . Składa się ze wszystkich fizycznych komponentów i funkcji sterujących niezbędnych do automatycznego dostosowania wartości mierzonej zmiennej procesowej (PV) do wartości żądanej nastawy (SP). Obejmuje czujnik procesowy, funkcję regulatora i końcowy element sterujący (FCE), które są wymagane do sterowania automatycznego.

Podanie

Przykład pojedynczej przemysłowej pętli sterowania; pokazujący ciągłą modulowaną kontrolę przepływu procesu.

Załączony schemat przedstawia pętlę regulacyjną z pojedynczym wejściem PV, funkcją sterującą i wyjściem sterującym (CO), które moduluje działanie końcowego elementu sterującego (FCE) w celu zmiany wartości regulowanej zmiennej (MV). W tym przykładzie pokazano pętlę sterowania przepływem, ale może to być poziom, temperatura lub jeden z wielu parametrów procesu, które należy kontrolować. Przedstawiona funkcja sterowania jest „typem pośrednim”, takim jak regulator PID, co oznacza, że ​​może generować pełny zakres sygnałów wyjściowych w zakresie 0-100%, a nie tylko sygnał włączania / wyłączania.

W tym przykładzie wartość PV jest zawsze taka sama jak MV, ponieważ są one szeregowo w rurociągu. Jeśli jednak zasilanie z zaworu było do zbiornika, a funkcją sterownika byłaby kontrola poziomu za pomocą zaworu napełniania, PV byłby poziomem zbiornika, a MV byłby przepływem do zbiornika.

Funkcją sterownika może być dyskretny sterownik lub blok funkcyjny w skomputeryzowanym systemie sterowania, takim jak rozproszony system sterowania lub programowalny sterownik logiczny . We wszystkich przypadkach schemat pętli sterowania jest bardzo wygodnym i użytecznym sposobem przedstawienia funkcji sterowania i jej interakcji z instalacją. W praktyce na poziomie sterowania procesem pętle sterowania są zwykle skracane przy użyciu standardowych symboli na schemacie rurociągów i oprzyrządowania , który przedstawia wszystkie elementy pomiaru i sterowania procesem na podstawie schematu przepływu procesu .

Na poziomie szczegółowym tworzony jest schemat połączeń pętli sterowania, aby pokazać połączenia elektryczne i pneumatyczne. To znacznie ułatwia diagnostykę i naprawę, ponieważ wszystkie połączenia dla jednej funkcji sterowania znajdują się na jednym schemacie.

Znakowanie pętli i urządzeń sterujących

Aby ułatwić jednoznaczną identyfikację sprzętu, każda pętla i jej elementy są identyfikowane za pomocą systemu „znakowania”, a każdy element ma niepowtarzalny identyfikator przywieszki.

W oparciu o normy ANSI / ISA S5.1 i ISO 14617-6 identyfikatory składają się z maksymalnie 5 liter.

Pierwsza litera identyfikacyjna dotyczy wartości mierzonej, druga to modyfikator, trzecia to funkcja pasywna / odczytowa, czwarta to funkcja aktywna / wyjściowa, a piąta to modyfikator funkcji. Po tym następuje numer pętli, który jest unikalny dla tej pętli.

Na przykład FIC045 oznacza, że ​​jest to kontroler wskazujący przepływ w pętli sterującej 045. Jest to również znane jako identyfikator „znacznika” urządzenia polowego, który jest zwykle przypisywany lokalizacji i funkcji przyrządu. Ta sama pętla może mieć FT045 - który jest przetwornikiem przepływu w tej samej pętli.

Dla oznaczenia referencyjnego dowolnego wyposażenia w systemach przemysłowych norma IEC 61346 ( Systemy przemysłowe, instalacje i wyposażenie oraz produkty przemysłowe - Zasady strukturyzowania i odniesienia

Bibliografia