Regelaar

Soorten regelaars Er zijn verschillende soorten regelaars, zoals een aan-/uitregelaar, een proportioneel integrerende differentiële regelaar (PID) en een non-linear model predictive controller (NMPC). Een PID-regelaar verstuurt instructies gebaseerd op een 'bijstuursignaal'. De regeling kijkt naar het verschil tussen de gewenste en gemeten waarde. Vervolgens wordt het 'bijstuursignaal' berekend proportioneel met de afwijking. Een NMPC gebruikt dynamische rekenmodellen van het proces en vergelijkt voor elke tijdstap het berekende effect van een groot aantal instellingen. De optimale instelling zet het regelsysteem vervolgens om in instructies voor de regelbare kunstwerken. Ook kunt u zelf met bijvoorbeeld een scripttaal regelaars (laten) samenstellen. Programmable logic controller (PLC) De meeste rioolgemalen hebben als regelaar een programmable logic controller (PLC), vaak ook gemaalcomputer genoemd. Een dergelijke PLC stuurt het gemaal doorgaans aan op basis van de waterstand in de gemaalkelder, een vorm van lokale sturing (zie figuur A). Bij eenvoudige gemalen is dit meestal een aan-/uitsturing, bij grotere gemalen een frequentiegestuurde debietregeling. Figuur A Principe lokaalgestuurd rioolgemaal (Bron: M. van Bijnen Advies) Vergroot afbeelding Meetsignalen Een PLC gebruikt soms ook andere meetsignalen dan alleen het lokale waterniveau in de gemaalkelder, zoals een dreigende riooloverstorting. Denk bijvoorbeeld aan een vgs-gemaal dat inprikt in een benedenstrooms gemengd rioolstelsel en wordt uitgeschakeld zodra een riooloverstorting dreigt in het ontvangende gemengde rioolstelsel. PLC als onderstation van de hoofdpost In geavanceerdere systemen functioneert de PLC als onderstation van een centrale hoofdpost. De hoofdpost bepaalt de optimale sturingsactie op basis van de gegevens vanuit de onderstations, aangevuld met externe gegevens, zoals neerslagmetingen, neerslagvoorspellingen of de hydraulische belastbaarheid van de benedenstroomse rwzi. Dan is de centrale hoofdpost de regelaar die de PLC aanstuurt, waarbij de PLC vaak nog wel het op- en aftoeren van de verschillende pompen binnen een gemaal verzorgt. Sturing op basis van regels of modellen De regelingen vormen de kern van de regelaar. U kunt ze op basis van regels (rule based control) of modellen (model based control) vormgeven. Bij beide strategieën gebruikt u rekenmodellen. Het belangrijkste onderscheid is de manier waarop: bij rule based control gebruikt u de modellen offline en alleen vooraf om de sturingsregels te ontwerpen, bij model based control gebruikt u de modellen online en continu. Beide strategieën leiden volgens de literatuur in de meeste gevallen tot een vergelijkbaar resultaat. Bij zeer gecompliceerde rioolsystemen met snel veranderende systeemkenmerken in een snel veranderende omgeving, levert modelgebaseerde sturing betere resultaten op.