EP0334034B1 - Regelverfahren zur Vermeidung des Pumpens eines Turbokompressors - Google Patents

Regelverfahren zur Vermeidung des Pumpens eines Turbokompressors Download PDF

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EP0334034B1
EP0334034B1 EP89103019A EP89103019A EP0334034B1 EP 0334034 B1 EP0334034 B1 EP 0334034B1 EP 89103019 A EP89103019 A EP 89103019A EP 89103019 A EP89103019 A EP 89103019A EP 0334034 B1 EP0334034 B1 EP 0334034B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blow
tracking
valve
regulating
difference
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP89103019A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0334034A3 (en
EP0334034A2 (de
Inventor
Wilfried Dr.-Ing. Blotenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Turbo AG
Original Assignee
MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Gutehoffnungshutte GmbH filed Critical MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Priority to AT89103019T priority Critical patent/ATE75297T1/de
Publication of EP0334034A2 publication Critical patent/EP0334034A2/de
Publication of EP0334034A3 publication Critical patent/EP0334034A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0334034B1 publication Critical patent/EP0334034B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids

Definitions

  • the invention relates to a control method according to the preamble of claim 1.
  • a control method of the type mentioned is known from DE-PS 26 23 899.3.
  • Proportional-integral controllers that are operated with high proportional gain for safety reasons are usually used in such control methods.
  • the controller mainly acts as a proportional controller. This leads to the fact that its output signal, the manipulated variable, changes in proportion to the input variable, the control difference, the manipulated variable decreasing here and vice versa as the control difference increases.
  • a method of the type mentioned at the outset which is characterized in that when a discrepancy between the position (y a ) of the relief valve (21) and the manipulated variable (u) of the controller (5) exceeds a predeterminable limit value ) the manipulated variable (u) of the controller (5) is tracked by a tracking circuit (9) to the current position (y a ) of the relief valve (21).
  • the controller has a manipulated variable at its output which essentially corresponds to the current position of the blow-off valve.
  • the further regulation takes place without a disturbing long settling, which means that the blow-off line is exceeded again is prevented by the operating point until the new stationary operating state of the compressor is reached.
  • the operating point approaches the blow-off line asymptotically from the permissible, non-hazardous map area. The security against pumping the compressor is thus significantly increased and, with a high level of security, the compressor can be operated at a smaller distance from the surge limit, which means improved economy.
  • the tracking only takes place when there is a difference between the manipulated variable of the controller and the position of the relief valve that exceeds a predefinable limit value.
  • a limit value ensures that the noise occurring in the case of control differences determined from measured values remains without effects on the tracking circuit.
  • the level of the limit value should therefore be selected so that it represents a threshold that noise cannot exceed.
  • the new method now offers the possibility of also manipulating the controller output. If the relief valve z. B.
  • valve control opened by manual intervention in the valve control than the controller actually allows, this receives a negative control difference at its input, but the manipulated variable of the valve position is adjusted due to the tracking, so that a previously occurring in this mode of operation, possibly very large discrepancy between manipulated variable and valve position is excluded.
  • a further development of the control method in which the relief valve is fully or partially opened at maximum adjustment speed by means of a safety control when a safety line running between the surge limit and blow-off line is reached through the working point, is characterized in that when the safety control is triggered, the control variable of the controller is also adjusted is triggered to the current position of the relief valve. This ensures that the further control is taken over by the controller after the safety control has been reset without jumps or bumps, as a result of which the disadvantages already described above are also avoided here.
  • the safety controller can either act directly on the controller output or alternatively on the manual control setpoint.
  • a proportional-integral controller with a proportional amplifier and a tracking integrator is usually used as the controller, the outputs of which are added in a summer.
  • the invention provides that as an integrator between a control command generated by the tracking circuit the integrating which represents the normal state with a predetermined time constant and a practically instantaneous tracking of its output, switchable tracking integrator is used.
  • the integrator is not tracked directly to a manipulated variable corresponding to the current position of the relief valve, but to the manipulated variable reduced by the product of the control difference and the gain factor of the proportional part of the controller, in order to obtain exactly the current manipulated variable at the output of the PI controller, yes is obtained by adding the outputs of the proportional part and the integral part.
  • This solution is characterized by a particular simplicity and keeps the procedural effort particularly low.
  • the invention provides as a further development that in the manual control a tracking integrator that can be switched over by a control command generated by the tracking circuit between the integration and the tracking of its output to a value corresponding to the current position of the relief valve is used.
  • This variant of the method is also inexpensive and therefore advantageously simple to implement.
  • the tracking circuit that the difference between the manipulated variable at the output of the controller and the position of the relief valve is formed in this, that this difference is compared with a predeterminable limit value and that as long as the limit value is exceeded by this difference is present, at the output of the tracking circuit, a logic control signal which switches the downstream tracking integrator of the controller or the manual control into the status of the tracking and maintains this status, from the comparison result and the output signal of the safety controller is generated by a logical AND operation.
  • the function of the AND operation is to ensure that the controller is tracked either when the specified differential limit between the manipulated variable and valve position is exceeded or when the safety controller is triggered.
  • the particular advantage here is that if the safety control is triggered, the controller begins to be tracked immediately and not only after the manipulated variable and valve position have already diverged by the difference limit value.
  • the method can be carried out easily and can therefore be implemented with little effort, and this can be done in digital, analog or mixed form.
  • a further development of the method embodiment described above provides that the difference, depending on the sign, is compared with a limit value which can be specified separately. This separate monitoring of the difference between the manipulated variable and the relief valve position for the exceeding of different limit values with a positive and negative sign of the difference ensures that a different deviation can be permitted in one direction than in the other direction.
  • the absolute value is formed from the difference formed from the manipulated variable and relief valve position and is used instead of the difference itself in the method steps following the difference formation.
  • the difference between the two variants lies in the triggering of the tracking.
  • the tracking only works in one direction, depending on the sign when forming the difference, either if the manipulated variable becomes larger than the valve position or if the manipulated variable becomes smaller than the valve position.
  • tracking is triggered regardless of the direction whenever one certain difference between manipulated variable and valve position is exceeded.
  • the controller is switched from the tracking mode to the control mode with a predefinable time delay after the corresponding control signal has been reset.
  • This has the advantage that the blow-off valve is given some time to assume a stationary position.
  • Such a device is particularly useful in compressors in which the relief valve or its drive unit contain time delays.
  • the relief valve after canceling a quick opening command does not immediately remain in the position it is then in, but continues to run a little due to delay effects or shows a transient behavior in the new position. Without a suitable countermeasure, there would be the danger that if there is an immediate switch back from tracking to control mode, the valve will switch to a position other than the stationary new one.
  • the time delay according to the invention can ensure that the blow-off valve has previously reached its stationary position and that the controller output is reliably adjusted to the correct valve position.
  • the position of the relief valve can also be determined indirectly.
  • the behavior of the relief valve is simulated in a simulation circuit, the input variable of which is the respective manipulated variable of the controller and the output variable is a calculated relief valve position.
  • the schematic characteristic diagram of a turbo compressor shown in FIG. 1 has the flow through the compressor as the abscissa and the delivery pressure of the compressor as the ordinate.
  • the respective operating point of the compressor is thus determined by a pair of values consisting of the instantaneous flow and the instantaneous delivery pressure, which are usually recorded continuously by suitable measuring devices.
  • the diagram in FIG. 1 shows a family of three parallel curves, of which the left represents the surge line, the middle the safety line and the right the blow-off line.
  • the surge limit is determined by the technical properties of the compressor and is usually determined by tests.
  • the safety line runs parallel to the surge line at a specified distance.
  • blow-off valve As soon as the operating point reaches or exceeds this safety line, the blow-off valve is fully opened at maximum actuating speed to avoid pumping.
  • the blow-off line is the line, when reached by the controller, a regulated opening of the blow-off valve begins to move the operating point back into the area to the right of the blow-off line, ie in the safe working area of the compressor. This safe working area is delimited by the blow-off line and the dash-dotted line in the map diagram.
  • a negative sign of the control difference e therefore means that the working point of the compressor is in the safe working area, while a positive sign of the control difference e means that the working point moves the blow-off line to the left, i.e. H. towards the surge limit. If the operating point exceeds the surge limit, the compressor pumps, which can damage it considerably. This process must be avoided as safely as possible using the control method.
  • FIGS. 2a and 2b The control behavior of a control method according to the prior art (FIG. 2a) and according to the new method (FIG. 2b) is illustrated in FIGS. 2a and 2b.
  • the diagrams in FIGS. 2a and 2b each show the control difference e supplied to the controller, the control manipulated variable u generated at the output of the controller and the relief valve position y a from bottom to top with the same time resolution.
  • time t 0 s, a fault occurs in the consumer network, which is connected downstream of the turbo compressor, which leads to the controller intervening and actuating the relief valve in the opening direction. This also leads to a control difference e rising from zero to a positive value being determined.
  • the controller changes its controller manipulated variable u accordingly, whereby the relief valve is actuated in the opening direction.
  • the value "1" corresponds to a fully closed relief valve and the value "0" corresponds to a fully opened relief valve.
  • the control difference e decreases again until it becomes negative at time t u and continues to run in the negative direction with increasing opening of the relief valve.
  • the controller manipulated variable u increases accordingly and the movement of the relief valve is reversed.
  • the control difference e now remains negative and approaches the value 0, ie the operating point is again in the safe map area to the right of the blow-off line.
  • the time t r there is a new exceeding of the control difference e via the zero line to positive values, ie the operating point is again beyond the blow-off line in the inadmissible map area.
  • FIG. 2b shows the behavior of a control system according to the invention in response to an identical fault, in which the controller first moves the relief valve in the opening direction. This can be seen in the upper diagram in FIG. 2b by the decrease in the value y a .
  • the controller manipulated variable u is continuously adjusted to the current value of the relief valve position y a while the relief valve is being opened.
  • the controller manipulated variable u has exactly the value that matches the relief valve position y a reached at this moment.
  • FIG. 3 shows an example of a control scheme for the method according to the invention.
  • the reference numeral 1 denotes a turbo compressor which is connected to a suction side Suction line 10 'and pressure side is connected to a pressure line 10.
  • a blow-off line 23 branches off via a blow-off valve 21, which opens here into the free atmosphere.
  • a non-return valve 3 is inserted behind the branch to the relief valve 21. This is followed in the further course of the pressure line 10 by the consumer network downstream of the turbo compressor 1.
  • the flow through the intake line 10 ' is detected by means of a flow measurement FLOW 113; on the pressure side, the delivery pressure P2 of the compressor 1 is detected by means of a pressure measurement PRESS 122.
  • the setpoint of the control is formed from P2, which is the minimum permissible flow at the respective delivery pressure.
  • the control difference e is formed in the summer SUM 305, specifically as the difference between the setpoint value and the intake flow from the measurement FLOW 113.
  • the blocks FNC 303 and SUM 305 can thus be combined to form a control difference generator 4.
  • the blocks GAI 308, ATT 309, NFI 310 and SUM 311 together form a proportional-integral controller 5 (PI controller).
  • the proportional gain is set in the GAI 308 amplifier and the reset time of the controller in the ATT 309 attenuator.
  • Block NFI 310 is the integrator of controller 5; in block SUM 311 the proportional part and the integral part of the controller 5 are added to each other. The function of block SUM 334 will be explained later.
  • the blow-off valve 21 can be manually adjusted via the blocks KEY 320, NFI 321 and SUM 322, which together form a manual control 7.
  • the desired setpoint for the relief valve is set in the integrator NFI 321. If this setpoint is greater than the current controller output, ie its manipulated variable u, the control difference e 'becomes positive.
  • the maximum selection MAX 312 selects the maximum value between e and e ′.
  • the controller output, ie its manipulated variable u is determined by the manual control 7 or the control difference generator 4.
  • the CON 315, CON 316 and REL 317 blocks form a safety line. If the output signal of the maximum selection MAX 312 exceeds a limit value set in the limit value level REL 317, the output of the limit value level switches to the value 0 and thereby suddenly moves the manual control setpoint e ′ to 0. The result is that the relief valve opens at maximum speed. If the limit level REL 317 has switched back again, the manual control setpoint slowly rises again to its maximum value. It is also important that the output of block REL 317 also affects limiter LIM 183. When the safety line is exceeded, the output of REL 317 assumes a signal which leads to the manipulated variable u being reduced by 1 in limiter LIM 183, i. H. takes a value of 0 or less. As a result, the relief valve opens at maximum actuating speed.
  • the tracking circuit 9 is formed here from the blocks CON 330, ABS 331, SUM 332, SUM 334 and AND 333.
  • block ABS 331 the difference between the manipulated variable u of the output of the controller 5 and the position y a of the relief valve 21 is formed.
  • the position of the relief valve 21 is determined by a position measurement POS 164 detected. If the difference formed in block ABS 331 exceeds an amount that is defined as a constant in block CON 330, summer SUM 332 controls a negative signal. This leads to the fact that the integrator NFI 310 in the controller 5, which is designed as a tracking integrator, is switched over to tracking mode.
  • this integrator NFI 310 no longer works as a normal integrator, but always assumes the value that is present at its second input, ie at the output of the summer SUM 334.
  • the control output that is, the manipulated variable u, for larger deviations between the blow-off valve position y and a manipulated variable u on the controller output is always on the current valve position y a is set.
  • a quick opening command from the safety controller 6 to the limiter LIM 183 also leads to the fact that when the relief valve 21 opens, the tracking circuit 9 tracks the integral part of the PI controller 5 to the current valve position y a . Further control interventions in controller 5 can therefore be dispensed with.
  • This control method also has the advantage that the controller output, ie its manipulated variable u when the safety controller responds, is not completely set to the value 0, but only drops as far as it corresponds to the current position y a of the relief valve 21.
  • blow-off valve 21 would remain in the half-open position with the disappearance of the control signal of the safety controller 6 and the PI controller from this position the other Take control without jumps and bumps without the need for further control commands.
  • controllers in which the manipulated variable u at the controller output is identical to the output signal from the integrator, it suffices to adjust the integrator to the actual valve position y a .
  • a correction variable deviating from the valve position y a is only required if the controller manipulated variable u is formed by adding different terms, e.g. B. from the integral part and the proportional part of the PI controller described above.
  • a possible device for performing the method according to the invention consists according to the control scheme in Figure 3 from a turbo compressor 1 with an intake line 10 'and a pressure line 10 with relief valve 21 and check valve 3.
  • a turbo compressor 1 with an intake line 10 'and a pressure line 10 with relief valve 21 and check valve 3.
  • In the intake line 10' is a flow meter 11 and in the pressure line 10 a pressure gauge 12 is used.
  • the blocks FNC 303 and SUM 305 are expediently combined as a switching unit for the control difference generator 4. This is followed by the maximum selection element 81, which corresponds to block MAX 312 in the control scheme.
  • the blow-off valve 21 is adjusted, as usual, via an actuator 22.
  • the current position of the valve 21 can take place via a position indicator 24, in accordance with the block POS 164 in the control diagram.
  • control scheme shown in Figure 3 can be extended by additional elements, for. B. Filter to reduce the noise of the measured values from the flow measurement FLOW 113 and the pressure measurement PRESS 122.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Regelverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein Regelverfahren der genannten Art ist aus der DE-PS 26 23 899.3 bekannt. In derartigen Regelverfahren werden üblicherweise Proportional-Integral-Regler verwendet, die aus Sicherheitsgründen mit hoher Proportionalverstärkung betrieben werden. Bei schnellen Störungen, z. B. plötzlichen Durchflußverminderungen, wirkt der Regler hauptsächlich als Proportionalregler. Dies führt dazu, daß sich sein Ausgangssignal, die Stellgröße, proportional zur Eingangsgröße, der Regeldifferenz, ändert, wobei hier bei steigender Regeldifferenz die Stellgröße sinkt und umgekehrt. Aufgrund der hohen Proportionalverstärkung, die unter Umständen noch durch die Wirkung eines nichtlinearen Verstärkers gesteigert wird, erreicht die Stellgrössenänderung bereits bei kleinen Regeldifferenzänderungen von z. B. -10 % eine hohe Größe von z. B. etwa 100 %. Im Störungsfall wird hierdurch zwar der Arbeitspunkt des Kompressors zunächst relativ schnell aus dem unzulässigen, gefährlichen Kennfeldbereich jenseits der Abblaselinie zurückgeführt, jedoch kommt es anschließend für eine beträchtliche Zeitdauer zu einem erneuten Überschreiten der Abblaselinie durch den Arbeitspunkt. Die Ursache hierfür liegt in der langsamen Änderung des Integralteils des Reglers. Die Folgen sind eine Verminderung der Sicherheit des Kompressors vor einem Pumpen, insbesondere beim Auftreten von kurzfristig aufeinanderfolgenden Störungen im dem Kompressor nachgeschalteten Verbrauchernetz, sowie deutliche Druckschwankungen im Verbrauchernetz. Als Konsequenz hieraus ist entweder ein erhöhtes Beschädigungsrisiko für den Kompressor oder ein größerer, unwirtschaftlicher Sicherheitsabstand von der Pumpgrenze hinzunehmen.
  • Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das die aufgeführten Nachteile vermeidet und das insbesondere ein Pumpen des Kompressors auch in besonderen Fällen, wie dem Auftreten von kurzfristig aufeinanderfolgenden Störungen im Verbrauchernetz, sicher vermeidet und das einen wirtschaftlicheren Betrieb des Kompressors, d. h. einen Betrieb in kleinerem Abstand von der Pumpgrenze ohne Sicherheitsverlust gestattet.
  • Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß bei Auftreten einer einen vorgebbaren Grenzwert übersteigenden Diskrepanz zwischen der Stellung (ya) des Abblaseventils (21) und der Stellgröße (u) des Reglers (5) die Stellgröße (u) des Reglers (5) durch eine Nachführschaltung (9) auf die jeweils aktuelle Stellung (ya) des Abblaseventils (21) nachgeführt wird.
  • Mit dem neuen Verfahren wird erreicht, daß der Regler zu dem Zeitpunkt, an dem der Arbeitspunkt wieder über die Abblaselinie zurückkehrt, an seinem Ausgang eine Stellgröße aufweist, die im wesentlichen der momentanen Stellung des Abblaseventils entspricht. Die weitere Regelung erfolgt damit ohne ein störend langes Einschwingen, wodurch ein nochmaliges Überschreiten der Abblaselinie durch den Arbeitspunkt bis zum Erreichen des neuen stationären Betriebszustandes des Kompressors verhindert wird. Im Gegensatz zu bekannten regelverfahren nähert sich hier der Arbeitspunkt aus dem zulässigen, ungefährlichen Kennfeldbereich asymptotisch an die Abblaselinie an. Die Sicherheit vor einem Pumpen des Kompressors wird so wesentlich erhöht und es ist bei hoher Sicherheit ein Betrieb des Kompressors in kleinerem Abstand von der Pumpgrenze möglich, was eine verbesserte Wirtschaftlichkeit bedeutet. Um ein unnötiges Eingreifen der Nachführschaltung, das zur Instabilität der Regelung führen könnte, zu vermeiden, ist vorgesehen, daß das Nachführen erst erfolgt, wenn zwischen der Stellgröße des Reglers und der Stellung des Abblaseventils eine einen vorgebbaren Grenzwert überschreitende Differenz vorliegt. Ein solcher Grenzwert sorgt dafür, daß das bei aus Meßwerten bestimmten Regeldifferenzen auftretende Rauschen ohne Auswirkungen auf die Nachführschaltung bleibt. Die Höhe des Grenzwertes sollte deshalb so gewählt werden, daß dieser eine vom Rauschen nicht überschreitbare Schwelle darstellt. Im Unterschied zu bekannten Regelverfahren, bei denen eine direkte Veränderung der Stellgröße des Reglers von Hand aus Sicherheitsgründen nicht zulässig ist, bietet das neue Verfahren nun die Möglichkeit, auch den Reglerausgang zu manipulieren. Wird das Abblaseventil z. B. durch Handeingriff in die Ventilsteuerung weiter geöffnet, als der Regler eigentlich zuläßt, erhält dieser zwar eine negative Regeldifferenz an seinem Eingang, jedoch wird infolge des nun erfolgenden Nachführens die Stellgröße der Ventilstellung angepaßt, so daß eine bei dieser Betriebsweise bisher auftretende, möglicherweise sehr große Diskrepanz zwischen Stellgröße und Ventilstellung ausgeschlossen wird.
  • Eine Ausgestaltung des Verfahrens, bei welcher manuell mittels einer eingangsseitig auf den Regler wirkenden Handsteuerung das Abblaseventil verstellbar ist, sieht vor, daß während der den Regler umgehenden Verstellung des Abblaseventils die Stellgröße des Reglers mittelbar durch Nachführen des Sollwertes der Handsteuerung mittels einer Nachführschaltung auf die aktuelle Stellung des Abblaseventils nachgeführt wird. In dieser Verfahrensvariante erfolgt also die Nachführung des Reglers nicht unmittelbar sondern mittelbar, was den vorteil hat, daß Eingriffe in den Regler selbst nicht erforderlich sind, sondern sich auf die Handsteuerung beschränken. Die Wirkung dieses abgewandelten Verfahrens entspricht jedoch dem vorangehend erläuterten Verfahren nach dem Anspruch 1.
  • Eine Weiterbildung des Regelverfahrens, in welchem mittels einer Sicherheitssteuerung bei Erreichen einer zwischen Pumpgrenze und Abblaselinie verlaufenden Sicherheitslinie durch den Arbeitspunkt das Abblaseventil mit maximaler Verstellgeschwindigkeit ganz oder teilweise geöffnet wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Auslösen der Sicherheitssteuerung auch das Nachführen der Stellgröße des Reglers auf die jeweils aktuelle Stellung des Abblaseventils ausgelöst wird. Hiermit wird erreicht, daß die Übernahme der weiteren Regelung durch den Regler nach dem Rücksetzen der Sicherheitssteuerung sprung- und stoßfrei erfolgt, wodurch die zuvor schon beschriebenen Nachteile auch hier vermieden werden. Dabei kann die Sicherheitssteuerung entweder unmittelbar auf den Reglerausgang oder alternativ auf den Handsteuerungs-Sollwert wirken.
  • Bei Regelverfahren der eingangs genannten Art wird üblicherweise als Regler ein Proportional-Integral-Regler mit einem Proportional-Verstärker und einem Nachführ-Integrierer verwendet, deren Ausgänge in einem Summierer addiert werden. Hierfür sieht die Erfindung vor, daß als Integrierer ein durch einen von der Nachführschaltung erzeugten Steuerbefehl zwischen dem den Normalzustand darstellenden Integrieren mit einer vorgegebenen Zeitkonstanten und einem praktisch verzögerungsfreien Nachführen seines Ausganges umschaltbarer Nachführ-Integrierer verwendet wird. Der Integrierer wird dabei nicht direkt auf eine der aktuellen Stellung des Abblaseventils entsprechenden Stellgröße nachgeführt, sondern auf die um das Produkt aus Regeldifferenz und Verstärkungsfaktor des Proportionalteils des Reglers verminderte Stellgröße, um am Ausgang des PI-Reglers genau die aktuelle Stellgröße zu erhalten, die ja durch Addition der Ausgänge von Proportionalteil und Integralteil gewonnen wird. Diese Lösung zeichnet sich durch eine besondere Einfachheit aus und hält den Verfahrensaufwand besonders niedrig.
  • Für das früher beschriebene Regelverfahren mit mittelbarer Nachführung des Reglers sieht die Erfindung als Weiterbildung vor, daß in der Handsteuerung ein durch einen von der Nachführschaltung erzeugten Steuerbefehl zwischen dem Integrieren und dem Nachführen seines Ausganges auf einen der aktuellen Stellung des Abblaseventils entsprechenden Wert umschaltbarer Nachführ-Integrierer verwendet wird. Auch diese Verfahrensvariante ist unaufwendig und damit vorteilhaft einfach realisierbar.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des Regelverfahrens ist für die Nachführschaltung vorgesehen, daß in dieser die Differenz zwischen der Stellgröße am Ausgang des Reglers und der Stellung des Abblaseventils gebildet wird, daß diese Differenz mit einem vorgebbarem Grenzwert verglichen wird und daß, solange ein Überschreiten des Grenzwertes durch diese Differenz vorliegt, am Ausgang der Nachführschaltung ein den nachgeschalteten Nachführ-Integrierer des Reglers oder der Handsteuerung in den Status des Nachführens umschaltendes und in diesem Status haltendes logisches Steuersignal aus dem Vergleichsergebnis und dem Ausgangssignal der Sicherheitssteuerung durch eine logische UND-Operation erzeugt wird. Die Funktion der UND-Operation ist es, sicherzustellen, daß der Regler entweder bei Überschreiten des vorgegebenen differenzgrenzwertes zwischen Stellgröße und Ventilstellung oder bei Auslösen der Sicherheitssteuerung nachgeführt wird. Der besondere Vorteil ist hier, daß im Fall des Auslösens der Sicherheitssteuerung das Nachführen des Reglers sofort beginnt und nicht erst nachdem Stellgröße und Ventilstellung bereits um den Differenzgrenzwert auseinandergelaufen sind. Auch in dieser Ausgestaltung ist das Verfahren einfach durchführbar und damit mit geringem Aufwand realisierbar, wobei dies in digitaler, analoger oder auch gemischter Form geschehen kann.
  • Eine Weiterbildung der vorangehend beschriebenen Verfahrensausführung sieht vor, daß die Differenz vorzeichenabhängig mit je einem gesondert vorgebbaren Grenzwert verglichen wird. Durch diese getrennte Überwachung der Differenz aus Stellgröße und Abblaseventilstellung auf Überschreitung von unterschiedlichen Grenzwerten bei positivem und beinegativem Vorzeichen der Differenz wird erreicht, daß in der einen Richtung eine andere Abweichung zugelassen werden kann als in der anderen Richtung.
  • In einer weiteren Variante der Verfahrensausgestaltung nach Anspruch 6 ist vorgesehen, daß aus der aus Stellgröße und Abblaseventilstellung gebildeten Differenz deren Absolutwert gebildet und in den der differenzbildung folgenden Verfahrensschritten anstelle der Differenz selbst verwendet wird. Der Unterschied der beiden Varianten liegt in der Auslösung des Nachführens. In der ersten Variante wirkt die Nachführung nur in einer Richtung, und zwar je nach Vorzeichen bei der Differenzbildung entweder wenn die Stellgröße größer wird als die Ventilstellung oder wenn die Stellgröße kleiner wird als die Ventilstellung. In der zweiten Variante wird das nachführen unabhängig von der Richtung immer dann ausgelöst, wenn eine bestimmte Differenz zwischen Stellgröße und Ventilstellung überschritten wird.
  • Weiterhin ist vorgesehen daß das Umschalten des Reglers vom Nachführbetrieb in den Regelbetrieb mit einer vorgebbaren zeitlichen Verzögerung nach dem Rücksetzen des entsprechenden Steuersignals erfolgt. Dies hat den Vorteil, daß dem Abblaseventil noch etwas Zeit gegeben wird, eine stationäre Lage einzunehmen. Besonders zweckmäßig ist eine solche Einrichtung bei Kompressoren, bei denen das Abblaseventil bzw. seine Antriebseinheit Zeitverzögerungen enthalten. Aus technischen Gründen ist es z. B. möglich, daß das Abblaseventil nach Aufheben eines Schnellöffnungsbefehls nicht unmittelbar in der dann eingenommenen Stellung verharrt, sondern aufgrund von Verzögerungseffekten noch ein wenig weiterläuft oder auch ein Einschwingverhalten in die neue Position zeigt. Ohne geeignete Gegenmaßnahme bestünde hier die Gefahr, daß bei einer unmittelbaren Rückschaltung von Nachführ- auf Regelbetrieb eine Umschaltung auf eine andere als die stationäre neue Ventilstellung erfolgt. Durch die erfindungsgemäße Zeitverzögerung kann sichergestellt werden, daß das Abblaseventil zuvor seine stationäre Lage erreicht hat und daß der Reglerausgang mit Sicherheit auf die richtige Ventilstellung nachgeführt wird.
  • Bei einer unzuverlässigen oder zu aufwendigen Ventilstellungsmessung kann die Stellung des Abblaseventils auch indirekt ermittelt werden. Hierzu ist vorgesehen, daß das Verhalten des Abblaseventils in einer Simulationsschaltung nachgebildet wird, deren Eingangsgröße die jeweilige Stellgröße des Reglers ist und deren Ausgangsgröße eine berechnete Abblaseventilstellung ist.
  • Im folgenden wird das Verfahren anhand einer Zeichnung beispielhaft erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1 ein schematisches Kennfeld-Diagramm eines Turbokompressors,
    • Figur 2a das Regelverhalten eines Reglers, der nach einem Verfahren nach dem Stand der Technik arbeitet, als Funktion der Zeit,
    • Figur 2b das Regelverhalten eines Reglers, der nach der Erfindung arbeitet, ebenfalls als Funktion der Zeit und
    • Figur 3 ein Blockidagramm eines Turbokompressors mit Steuer- und Regelelementen zur Durchführung des Regelverfahrens.
  • Das in der Figur 1 dargestellte schematische Kennfeld-Diagramm eines Turbokompressors besitzt als Abszisse den Durchfluß durch den Kompressor und als Ordinate den Förderdruck des Kompressors. Der jeweilige Arbeitspunkt des Kompressors ist also durch ein Wertepaar bestimmt, das aus dem momentanen Durchfluß und dem momentanen Förderdruck besteht, welche üblicherweise kontinuierlich durch geeignete Meßeinrichtungen erfaßt werden. Weiterhin zeigt das Diagramm in Figur 1 eine Schar von drei parallelen Kurven, von denen die linke die Pumpgrenze, die mittlere die Sicherheitslinie und die rechte die Abblaselinie darstellt. Die Pumpgrenze ist durch die technischen Eigenschaften des Kompressors festgelegt und wird üblicherweise durch Versuche ermittelt. Die Sicherheitslinie verläuft parallel zur Pumpgrenze in einem festgelegten Abstand. Sobald der Arbeitspunkt diese Sicherheitslinie erreicht bzw. überschreitet, erfolgt zur Vermeidung eines Pumpens eine vollständige Öffnung des Abblaseventils mit maximaler Stellgeschwindigkeit. Die Abblaselinie ist die Linie, bei deren Erreichen durch den Regler ein geregeltes Öffnen des Abblaseventils beginnt, um den Arbeitspunkt wieder in den Bereich rechts von der Abblaselinie, d. h. in den sicheren Arbeitsbereich des Kompressors, zurückzuführen. Dieser sichere Arbeitsbereich ist durch die Abblaselinie und die strichpunktierte Linie im Kennfeld-Diagramm umgrenzt.
  • Die im Regelverfahren verwendete Regeldifferenz e ist definiert als Differenz zwischen dem Durchfluß-Sollwert w und dem Durchfluß-Istwert x, d. h. e = w - x. Ein negatives Vorzeichen der Regeldifferenz e bedeutet demnach, daß sich der Arbeitspunkt des Kompressors im sicheren Arbeitsbereich befindet, während ein positives Vorzeichen der Regeldifferenz e bedeutet, daß der Arbeitspunkt die Abblaselinie nach links, d. h. in Richtung auf die Pumpgrenze zu überschritten hat. Überschreitet der Arbeitspunkt die Pumpgrenze, kommt es zu einem Pumpen des Kompressors, wodurch dieser erheblich beschädigt werden kann. Dieser Vorgang muß also durch das Regelverfahren so sicher wie möglich vermieden werden.
  • In den Figuren 2a und 2b ist das Regelverhalten eines Regelverfahrens nach dem Stand der Technik (Figur 2a) und nach dem neuen Verfahren (Figur 2b) veranschaulicht. Die Diagramme in den Figuren 2a und 2b zeigen jeweils von unten nach oben in gleicher Zeitauflösung die dem Regler zugeführte Regeldifferenz e, die am Ausgang des Reglers erzeugte Regler-Stellgröße u und die Abblaseventil-Stellung ya. Zum Zeitpunkt t = 0 s tritt eine Störung im Verbrauchernetz ein, das dem Turbokompressor nachgeschaltet ist, was dazu führt, daß der Regler eingreift und das Abblaseventil in Öffnungsrichtung betätigt. Dies führt weiterhin dazu, daß eine von Null auf einen positiven Wert ansteigende Regeldifferenz e festgestellt wird. Dies bedeutet, daß sich der Arbeitspunkt im unzulässigen Kennfeld-Bereich links von der Abblaselinie und rechts von der Sicherheitslinie befindet. Der Regler ändert entsprechend seine Regler-Stellgröße u, wodurch das Abblaseventil in Öffnungsrichtung betätigt wird. In der Darstellung entspricht der Wert "1" einem vollständig geschlossenen Abblaseventil und der Wert "0" einem vollständig geöffnetem Abblaseventil.
  • Infolge der Öffnungsbewegung des Abblaseventils nimmt die Regeldifferenz e wieder ab, bis sie zum Zeitpunkt tü negativ wird und mit zunehmender Öffnung des Abblaseventils weiter in negativer Richtung läuft. Entsprechend steigt die Regler-Stellgröße u wieder an und die Bewegung des Abblaseventils wird umgekehrt. Für eine gewisse Zeit, d. h. bis zum Zeitpunkt tr bleibt die Regeldifferenz e nun negativ und nähert sich dem Wert 0 an, d. h. der Arbeitspunkt liegt wieder im sicheren Kennfeldbereich rechts von der Abblaselinie. Hinter dem Zeitpunkt tr kommt es jedoch zu einem neuen Überschreiten der Regeldifferenz e über die Null-Linie zu positiven Werten hin, d. h. der Arbeitspunkt liegt wieder jenseits der Abblaselinie im unzulässigen Kennfeldbereich. Erst im Verlauf einer längeren Zeitspanne, beim dargestellten Beispiel mehr als 30 s, nähert sich die Regeldifferenz e von positiven Werten her wieder der Null-Linie, d. h. dem neuen stationären Betriebszustand an. Während dieser Zeit liegt der Arbeitspunkt jenseits der Abblaselinie, was in dem Diagramm der Regeldifferenz e in Figur 2a durch eine Schraffierung veranschaulicht ist. Hiermit einher gehen große, nur langsam abklingende Schwingungen der Regler-Stellgröße u, wie aus dem zugehörigen Diagramm ersichtlich ist. Diese Schwingung findet sich auch im Diagramm für die Abblaseventil-Stellung ya wieder, d. h. das Abblaseventil bewegt sich mit abnehmender Amplitude abwechselnd in Öffnungs- und in Schließrichtung. Während dieser Zeitspanne nach dem Zeitpunkt tr besteht zum einen eine verminderte Sicherheit des Turbokompressors gegen Pumpen und zum anderen tritt ein periodisches Schwanken des Drucks im dem Kompressor nachgeschalteten Verbrauchernetz auf.
  • In Figur 2b ist das Verhalten einer Regelung nach der Erfindung in Reaktion auf eine identische Störung dargestellt, bei welcher zunächst wieder der Regler das Abblaseventil in Öffnungsrichtung bewegt. Dies ist im oberen Diagramm der Figur 2b durch das Absinken des Wertes ya erkennbar. Im Unterschied zum Verfahrensablauf gemäß Figur 2a wird hier jedoch während des Öffnens des Abblaseventils die Regler-Stellgröße u stetig auf den aktuellen Wert der Abblaseventil-Stellung ya nachgeführt. Zum Zeitpunkt tü, zu welchem die Nachführung wieder außer Funktion tritt und der Regler wieder in Regelbetrieb übergeht, hat die Regler-Stellgröße u genau den zur in diesem Moment erreichten Abblaseventil-Stellung ya pasenden Wert. Dies hat zur Folge, daß der Übergang des Reglers vom Nachführ- zum Regelbetrieb sprung- und stoßfrei erfolgt, was anhand des mittleren Diagrammes der Figur 2b klar ersichtlich wird. Ein Schwingen der Stellgröße u tritt praktisch nicht mehr auf, wodurch, wie anhand der Regeldifferenz e erkennbar wird, ein Rückschwingen in positive Werte der Regeldifferenz e, d. h. ein Rücklaufen des Arbeitspunktes in den unzulässigen Kennfeldbereich, vermieden wird. Die Regeldifferenz e nähert sich nun von negativen Werten her der Null-Linie, d. h. dem neuen stationären Betriebszustand an, was bedeutet, daß der Arbeitspunkt nach dem Zeitpunkt tü stets im sicheren Kennfeldbereich des Turbokompressors verbleibt. Eine Verminderung der Sicherheit vor einem Pumpen des Kompressors wird so ausgeschlossen. Eine weitere Folge ist, daß die Verstellung des Abblaseventils ebenfalls keine störenden Schwingungen mehr aufweist, sondern eine stetige Annäherung an ihre dem neuen stationären Betriebszustand des Kompressors entsprechende Stellung zeigt.
  • Figur 3 zeigt ein Beispiel eines Regelschemas für das Verfahren nach der Erfindung. Mit der Bezugsziffer 1 ist ein Turbokompressor bezeichnet, der ansaugseitig an eine Saugleitung 10′ und druckseitig an eine Druckleitung 10 angeschlossen ist. Vor der Druckleitung 10 zweigt über ein Abblaseventil 21 eine Abblaseleitung 23 ab, die hier in die freie Atmosphäre mündet. In Strömungsrichtung der Druckleitung 10 gesehen ist hinter der Abzweigung zum Abblaseventil 21 eine Rückschlagklappe 3 eingesetzt. Hieran schließt sich im weiteren Verlauf der Druckleitung 10 das dem Turbokompressor 1 nachgeschaltete Verbrauchernetz an.
  • Ansaugseitig wird der Durchfluß durch die Ansaugleitung 10′ mittels einer Durchflußmessung FLOW 113 erfaßt; druckseitig wird der Förderdruck P₂ des Kompressors 1 mittels einer Druckmessung PRESS 122 erfaßt. Im Funktionsgeber FNC 303 wird aus P₂ der Sollwert der Regelung gebildet, der hier der minimal zulässige Durchluß beim jeweiligen Förderdruck ist. Im Summierer SUM 305 wird die Regeldifferenz e gebildet, und zwar als Differenz aus Sollwert und Ansaugdurchfluß aus der Messung FLOW 113. Die Blöche FNC 303 und SUM 305 lassen sich damit zu einem Regeldifferenzerzeuger 4 zusammenfassen.
  • Die Blöcke GAI 308, ATT 309, NFI 310 und SUM 311 bilden zusammen einen Proportional-Integral-Regler 5 (PI-Regler). Im Verstärker GAI 308 wird die Proportional-Verstärkung, im Abschwächer ATT 309 die Nachstellzeit des Reglers eingestellt. Der Block NFI 310 ist der Integrierer des Reglers 5; im Block SUM 311 werden der Proportionalteil und der Integralteil des Reglers 5 zueinander addiert. Die Funktion des Blockes SUM 334 wird später noch erläutert.
  • Eine Handverstellung des Abblaseventils 21 kann über die Blöcke KEY 320, NFI 321 und SUM 322 erfolgen, die zusammen eine Handsteuerung 7 bilden. Im Integrierer NFI 321 wird der gewünschte Sollwert für das Abblaseventil eingestellt. Ist dieser Sollwert größer als der aktuelle Reglerausgang, d. h. dessen Stellgröße u, wird die Regeldifferenz e′ positiv. Die Maximalauswahl MAX 312 wählt den Maximalwert zwischen e und e′ aus. Je nach Größenverhältnis von e und e′ wird der Reglerausgang, d. h. dessen Stellgröße u durch die Handsteuerung 7 oder den Regeldifferenzerzeuger 4 bestimmt.
  • Soweit wie bisher beschrieben, entspricht das dargestellte Beispiel des Regelschemas dem bekannten Stand der Technik.
  • Die Blöche CON 315, CON 316 und REL 317 bilden eine Sicherheitslinie. Überschreitet das Ausgangssignal der Maximalauswahl MAX 312 einen in der Grenzwertstufe REL 317 eingestellten Grenzwert, schaltet der Ausgang der Grenzwertstufe auf den Wert 0 und fährt dadurch den Handsteuerungs-Sollwert e′ schlagartig auf 0 . Die Folge ist, daß das Abblaseventil mit maximaler Geschwindigkeit öffnet. Hat die Grenzwertstufe REL 317 wieder zurückgeschaltet, steigt der Handsteuerungs-Sollwert langsam wieder auf seinen Maximalwert an. Wichtig ist weiter, daß der Ausgang des Blocks REL 317 auch auf den Limitierer LIM 183 wirkt. Bei Überschreiten der Sicherheitslinie nimmt der Ausgang von REL 317 ein Signal an, das dazu führt, daß im Limitierer LIM 183 die Stellgröße u um 1 reduziert wird, d. h. einen Wert 0 oder kleiner annimmt. Dadurch öffnet das Abblaseventil mit maximaler Stellgeschwindigkeit.
  • Neu gegenüber dem Stand der Technik ist außerdem die Einbeziehung einer Nachführschaltung 9 in das Regelschema. Die Nachführschaltung 9 wird hier gebildet aus den Blöcken CON 330, ABS 331, SUM 332, SUM 334 und AND 333. Im Block ABS 331 wird die Differenz zwischen der Stellgröße u des Ausgangs des Reglers 5 und der Stellung ya des Abblaseventils 21 gebildet. Die Stellung des Abblaseventils 21 wird durch eine Stellungsmessung POS 164 erfaßt. Übersteigt die im Block ABS 331 gebildete Differenz einen Betrag, der als Konstante im Block CON 330 festgelegt ist, steuert der Summierer SUM 332 ein negatives Signal aus. Dieses führt dazu, daß der im Regler 5 vorhandene Integrierer NFI 310, der als Nachführ-Integrierer ausgebildet ist, auf Nachführbetrieb umgeschaltet wird. Dies bedeutet, daß dieser Integrierer NFI 310 nicht mehr als normaler Integrierer arbeitet, sondern stets den Wert annimmt, der an seinem zweiten Eingang, d. h. an dem Ausgang des Summierers SUM 334 anliegt. Am Nachführeingang des Integrierers NFI 310 liegt also die Differenz aus der Stellung ya des Abblaseventils 21 und der mit dem Verstärkungsfaktor des Verstärkers GAI 308 multiplizierten Regeldifferenz e bzw e′ an. Diese Nachführschaltung hat zur Folge, daß der Reglerausgang, d. h. dessen Stellgröße u, bei größeren Abweichungen zwischen Abblaseventil-Stellung ya und Stellgröße u am Reglerausgang stets auf die aktuelle Ventilstellung ya gesetzt wird. Hinzu kommt, daß auch ein Schnellöffnungsbefehl der Sicherheitssteuerung 6 auf den Limitierer LIM 183 dazu führt, daß, wenn das Abblaseventil 21 öffnet, die Nachführschaltung 9 den Integralteil des PI-Reglers 5 auf die aktuelle Ventilstellung ya nachfährt. Es kann also auf weitere Steuereingriffe in den Regler 5 verzichtet werden. Außerdem hat dieses Regelverfahren den Vorteil, daß der Reglerausgang, d. h. dessen Stellgröße u bei Ansprechen der Sicherheitssteuerung nicht ganz auf den Wert 0 gesetzt wird, sondern nur so weit sinkt, wie es der aktuellen Stellung ya des Abblaseventils 21 entspricht. Würde z. B. ein Schnellöffnungssignal von der Sicherheitssteuerung 6 nur so lange anstehen, bis das Abblaseventil halb geöffnet ist, würde mit dem Verschwinden des Steuersignals der Sicherheitssteuerung 6 das Abblaseventil 21 in der halb geöffneten Stellung stehen bleiben und der PI-Regler aus dieser Stellung heraus die weitere Regelung sprung- und stoßfrei übernehmen, ohne daß weitere Steuerbefehle erforderlich sind.
  • Bei Reglern, bei denen die Stellgröße u am Reglerausgang identisch ist mit dem Ausgangssignal des Integrierers, genügt es, den Integrierer auf die tatsächliche Ventilstellung ya nachzufahren. Eine von der Ventilstellung ya abweichende Korrekturgröße ist nur dann erforderlich, wenn die Regler-Stellgröße u durch Addition aus verschiedenen Termen gebildet wird, z. B. aus dem Integralteil und dem Proportionalteil des vorangehend beschriebenen PI-Reglers.
  • Eine mögliche Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besteht gemäß dem Regelschema in Figur 3 aus einem Turbokompressor 1 mit einer Ansaugleitung 10′ und einer Druckleitung 10 mit Abblaseventil 21 und Rückschlagklappe 3. In die Ansaugleitung 10′ ist ein Durchflußmesser 11 und in die Druckleitung 10 ein Druckmesser 12 eingesetzt. Die Blöcke FNC 303 und SUM 305 sind zweckmäßig als Schalteinheit zu dem Regeldifferenzerzeuger 4 zusammengefaßt. Dem nachgeschaltet ist das Maximalauswahlglied 81, das im Regelschema dem Block MAX 312 entspricht.
  • Weitere Schalteinheiten bilden zweckmäßig der Regler 5, die Sicherheitssteuerung 6, die Handsteuerung 7 und die Nachführschaltung 9 mit ihren bereits im einzelnen erläuterten Schaltungsblöcken.
  • Die Verstellung des Abblaseventils 21 erfolgt, wie üblich, über einen Stellantrieb 22. Die aktuelle Stellung des Ventils 21 kann über einen Stellungsmelder 24, entsprechend dem Block POS 164 im Regelschema, erfolgen. Die letztgenannten Elemente 22 und 24 bilden zusammen mit dem Abblaseventil 21 und der Abblasleitung 23 eine Abblaseeinheit 2.
  • Selbstverständlich kann das in Figur 3 gezeigte Regelschema durch zusätzliche Elemente erweitert werden, z. B. Filter zur Verminderung des Rauschens der Meßwerte aus der Durchflußmessung FLOW 113 und der Druckmessung PRESS 122.

Claims (10)

1. Regelverfahren zur Vermeidung des Pumpens eines Turbokompressors (1), wobei der den Arbeitspunkt des Kompressors (1) definierende Durchfluß und Förderdruck des Kompressors (1) kontinuierlich erfaßt werden und wobei ein Regler (5) zur Vermeidung des Pumpens vor Erreichen der Pumpgrenze bei Erreichen einer parallel zur Pumpgrenze verlaufenden Abblaselinie durch den Arbeitspunkt wenigstens ein Abblaseventil (21) geregelt öffnet,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Auftreten einer einen vorgebbaren Grenzwert übersteigenden Diskrepanz zwischen der Stellung (ya) des Abblaseventils (21) und der Stellgröße (u) des Reglers (5) die Stellgröße (u) des Reglers (5) durch eine Nachführschaltung (9) auf die jeweils aktuelle Stellung (ya) des Abblaseventils (21) nachgeführt wird.
2. Regelverfahren nach Anspruch 1, wobei manuell mittels einer eingangsseitig auf den Regler (5) wirkenden Handsteuerung (7) das Abblaseventil (21) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß während der den Regler (5) umgehenden Verstellung des Abblaseventils (21) die Stellgröße (u) des Reglers (5) mittelbar durch Nachführen des Sollwertes der Handsteuerung (7) mittels einer Nachführschaltung (9) auf die aktuelle Stellung (ya) des Abblaseventils (21) nachgeführt wird.
3. Regelverfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, in welchem mittels einer Sicherheitssteuerung (6) bei Erreichen einer zwischen Pumpgrenze und Abblaselinie verlaufenden Sicherheitslinie durch den Arbeitspunkt das Abblaseventil (21) mit maximaler Verstellgeschwindigkeit ganz oder teilweise geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Auslösen der Sicherheitssteuerung auch das Nachführen der Stellgröße (u) der Regler (5) auf die jeweils aktuelle Stellung (ya) des Abblaseventils (21) ausgelöst wird.
4. Regelverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei als Regler (5) ein Proportional-Integral-Regler mit einem Proportional-Verstärker (GAI 308) und einem Nachführ-Integrierer (NFI 310) verwendet wird, deren Ausgänge in einem Summierer (SUM 311) addiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Integrierer ein durch einen von der Nachführschaltung (9) erzeugten Steuerbefehl zwischen dem den Normalzustand darstellenden Integrieren mit einer vorgegebenen Zeitkonstanten und einem praktisch verzögerungsfreien Nachführen seines Ausganges umschaltbarer Nachführ-Integrierer (NFI 310) verwendet wird, wobei im Nachführfall dessen Ausgang auf die um das Produkt aus Regeldifferenz (e) und Verstärkungsfaktor (Kp) des Proportionalteils des Reglers (5) verminderte Stellgröße (u) nachgeführt wird.
5. Regelverfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Handsteuerung (7) ein durch einen von der Nachführschaltung (9) erzeugten Steuerbefehl zwischen dem Integrieren und dem Nachführen seines Ausganges auf einen der aktuellen Stellung (ya) des Abblaseventils (21) entsprechenden Wert umschaltbarer Nachführ-Integrierer (NFI 321) verwendet wird.
6. Regelverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nachführschaltung (9) die Differenz zwischen der Stellgröße (u) am Ausgang des Reglers (5) und der Stellung (ya) des Abblaseventils (21) gebildet wird, daß diese Differenz mit einem vorgebbarem Grenzwert verglichen wird und daß, solange ein Überschreiten des Grenzwertes durch diese Differenz vorliegt, am Ausgang der Nachführschaltung (9) ein den nachgeschalteten Nachführ-Integrierer (NFI 310, NFI 321) des Reglers (5) oder der Handsteuerung (7) in den Status des Nachführens umschaltendes und in diesem Status haltendes logisches Steuersignal aus dem Vergleichsergebnis und dem Ausgangssignal der Sicherheitssteuerung (6) durch eine logische UND-Operation erzeugt wird.
7. Regelverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz vorzeichenabhängig mit je einem gesondert vorgebbaren Grenzwert verglichen wird.
8. Regelverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Differenz deren Absolutwert gebildet und in den der Differenzbildung folgenden Verfahrensschritten anstelle der Differenz selbst verwendet wird.
9. Regelverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschalten des Reglers (5) vom Nachführbetrieb in den Regelbetrieb mit einer vorgebbaren zeitlichen Verzögerung nach dem Rücksetzen des entsprechenden Steuersignals erfolgt.
10. Regelverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhalten des Abblaseventils (21) in einer Simulationsschaltung nachgebildet wird, deren Eingangsgröße die jeweilige Stellgröße (u) des Reglers (5) ist und deren Ausgangsgröße eine berechnete Abblaseventilstellung (ya) ist.
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