PID- ja kaskadisäädinten viritysmenetelmien vertailua

Abstract

Opinnäytetyössä tarkasteltiin PID- ja kaskadisäädinten eri viritysmenetelmiä. Käytännön työnä tehtiin Neste Oil Oyj:n Porvoon teknologiakeskukseen operointi/laitteisto-ohje jatkuvatoimiselle pilot-mittakaavan katalyyttien tutkimuslaitteistolle (KATRI IV).

Työssä käsiteltiin lisäksi lyhyesti katalyyttien tutkimuslaitteiston käyttöä ja käytön mahdollisuuksia sekä kerrottiin kirjoitetun ohjeen sisällöstä. Kyseinen ohje on tarkoitus siirtää myöhemmin uuteen automaatiojärjestelmään.

Työn ensimmäinen osa esitteli käytännön työn, joka käsitteli ohjeen sisältöä ja laitteiston käyttöä. Jälkimmäinen osa käsitteli PID- ja kaskadisäädinten viritysmenetelmien vertailua ja sopivuutta eri tilanteisiin.

Työn perusteella saatiin kattava tietopaketti seitsemästä yleisimmästä PID- ja kaskadisäädinten viritysmenetelmästä. Käsitellyt menetelmät olivat manuaalinen säätö, Ziegler-Nichols, Cohen-Coon, Lambda, kuollut aika, taso-keskiarvo ja PID:n viritysohjelmat. Liitteistä löytyvät toteutusohjeet viritysmenetelmille. Lisäksi työn tuloksena Neste Oil Oyj sai laitteisto-ohjeen laitteistolleen.

The aim of this thesis was to examine PID and cascade controllers with different tuning methods. Practical work was done at Neste Oil’s Porvoo technology center by writing an operation/instrument manual for continuous pilot-scale catalysts research equipment (KATRI IV).

The thesis also briefly covered the use of catalysts research equipment, as well as writteninstruction manual contents. This instruction manual is to be transferred later to a new automation system.

The first part of the thesis presents the practical work, which deals with the contents of the instruction manual and the use of the research equipment. The second part deals with suitability and usage of the PID and cascade controllers tuning methods.

On the basis of the work was a comprehensive information package of the seven mostcommon PID and cascade controller tuning methods. The methods were manual tuning, Ziegler-Nichols, Cohen-Coon, Lambda, dead time rule, level-averaging and PID tuning programs.The appendix contains implementation instructions for these tuning methods. In addition, the result of this work was creation of the instruction manual for Neste Oil Corporation’s pilot-plant.