12.11.5 Splitrange regulering
Undertiden er det hensigtsmæssigt at lade en regulator styre på to styreelementer; Styresignalet u føres til begge styreelementer, men disse vælges med forskellige reguleringsområder. Et sådant arrangement kaldes splitrange regulering.
Figur 12.26 viser et eksempel: Temperaturen i en kemisk reaktor reguleres under normal drift ved styring af en lille kølevandsstrøm. Reaktionen kan imidlertid opføre sig unormalt og udvikle store varmemængder, hvorved der er risiko for en ulykke. Der er derfor sørget for, at en langt større kølevandsstrøm kan tilføres i nødsfald.
Fig. 12.26 Split-range regulering.
Ventilerne er valgt som NC/FC, fordi indholdet i beholderen vil kunne størkne, hvis det bliver afkølet for meget. Regulatoren skal da have Direkte-regulering, dvs. stigende PV-signal (temperatur) giver stigende styresignal u til ventilerne.
De to ventiler styres således: Under normal drift fungerer kun den lille ventil, som styres af styresignal u i området 0-75 %. Ved u=75 % er den lille ventil helt åben. Hvis styresignalet kommer over 75 %, er der brug for ekstraordinært store mængder kølevand, hvilket er et tegn på, at de farlige sidereaktioner er i gang. Derfor åbner den store ventil i området u=75-100 %, således at stigende signal giver stigende ventilåbning.
Indstillingen af reguleringsområderne kan nemt foretages, hvis de to ventiler er forsynet med hver sin position.
Figur 12.27 viser de to ventilers karakteristikker samt summen af disse.
På grund af de vidt forskellige hældninger på ventilkarakteristikkerne vil reguleringsstrækningen (åbensløjfen) have forskellig forstærkning, afhængig af om styresignalet u er under eller over 75 %. En oplagt løsning på dette problem er at bruge parameterstyring eller Gain Scheduling i regulatoren (se afsnit 14.11.2). Når u er 0-75 %, hvor ventilforstærkningen er lille, kører regulatoren med en forholdsvis stor forstærkning. Når u er større end 75 %, sættes forstærkningen i regulatoren tilsvarende ned.
Fig. 12.27 De to ventilers karakteristikker samt karakteristikkernes sum.