PWM-Solarsteuerung mit geringer Frequenz

Hallo MEXX,

nach Durchsicht deiner beiden Schaltungen habe ich folgende Vorschläge (insbesondere bezüglich Einsparung an Blöcken) und Hinweise (insbesondere zu Funktionalitäten soweit diese mir zugänglich waren). Sollte das Eine oder Andere von dir so gewollt (oder für dich nicht relevant) sein, dann bitte ignorieren. Die aufgeworfenen "Fragen" sind zunächst so gemeint, dass du diese für dich beantworten solltest - nur wenn du von mir weitere Infos oder Lösungsvorschläge möchtest, benötige ich die entsprechenden Infos von dir.

Hier nun zunächst meine Hinweise zur 1. LOGO!-Schaltung(Hinweise zuranderen Schaltung erarbeite ich demnächst):

Datei "LOGO1_2 Ansteuerung MUX FWM Umpufferung.lsc":
1) Die Ansteuerung des Pins "EN" von B093 läßt sich vereinfachen, wenn anstelle der Auswertung der verwendeten Adressen (d3 bis d0) nur die 4 nicht verwendeten Adressen berücksichtigt werden dadurch lassen sich insgesamt 5 Blöcke einsparen! Vorbedingung für ein solches Vorgehen ist allerdings, dass alle diese 4 nichtverwendeten Adressen "hintereinander liegen", so wie bereits vorhanden die Adressen d3/d2/d1/d0 1000, 1001, 1010 und 1011 (= Sensorkanäle 9 bis 12). Dann gilt stets d3 = 1 UND d2 = 0. Eine UND-Verknüpfung von d3 mit d2 invertiert ergibt am Ausgang dieses UND-Blocks stets 1, wenn eine dieser 4 Adressen ansteht.

Lösche also B041 und B030 ersatzlos und ersetze B046 und B085 bis B087 durch einen UND-Block. Führe dann die Signale d3 und d2 an dieses UND und invertiere hier noch den Eingangspin von d2. Verbinde den Ausgang dieses UND-Blocks mit "EN" von B093 und invertiere diesen Pin - fertig. Übrigens können die Pins "EN" der Blöcke B050 und B052 stets invertiert (also aktiviert) sein - die von dir ursprünglich ergänzten Signale sind NICHT erforderlich, d. h. es spielt der Wert in B056 ausschließlich dann eine Rolle, wenn eine "gültige" (d. h. verwendete) Speicheradresse aktiv ist, ansonsten ist dieser nicht elevant!

2) Schaltungsteil "Puffereinlauf Rücklauf - Heizkreis1, Puffer2" (unter der Annahme, dass die Verschaltung und Parametrierung korrekt sind): B043 mit GAIN = 1 und OFFSET = 0 kann ersatzlos entfallen; B0125 mit GAIN = -1 und OFFSET = 0 (d. h. eine Multiplikation des Wertes von B108 mit -1) kann ebenfalls entfallen, wenn die Funktion deises Analogverstärkers bereits an B108 realisiert wird. Dazu werden entweder die beiden Eingangssignale an den Pins "Ax" und "Ay" von B108 vertauscht ODER GAIN(B108) = -1 gesetzt!

Ganz allgemein werden übrigens KEINE Analogverstärker (zur Anpassung der Vorzeichen der Eingangswerte um die Rechenvorschrift Aoutput = Ax-Ay zu berücksichtigen) in den Signalpfaden unmittelbar vor den Eingängen eines Komparators benötigt, wenn diese Eingangssignale von weiteren Kompatatoren stammen, denn durch geschickte Signaleinleitung an sämtlichen Eingängen "Ax", "Ay" und/oder geeignete Definition der Faktoren GAIN der "vorgeschalteten" Komparatoren lassen sich diese bereits "einstellen".

3) Bezüglich B121 bleibt ggf, zu prüfen, ob ON = OFF tatsächlich geeignet sind ODER ob es ggf. besser ist, hier eine Hysterese vorzusehen um ein durch kleine Temperatur(mess)wert-Schwankungen bedingtes Hin- und Herschalten auszuschließen!

4) Ob die übrigen Schaltungsteile insb. auf S. 4 des Schaltplans verbessert werden können, hängt von den von dir gewünschten Funktionen im Detail ab und kann von mir ohne Zusatzinfos nicht festgestellt werden.

5) Auswertung Enegiezähler: Ohne die Details zum Sensor und deine Auswerte- und Anzeigewünsche zu kennen, kann ich nur folgende allgemeine Infos unter der Vermutung geben, dass der Sensor eine Messwertabhängige Anzahl von Impulsen je Zeiteinheit ausgibt: Derartige Sensoren können (parallel) 2 Aussagen liefern. Zum einen den Gesamtverbrauch in der Einheit x und zum Anderen den Momentanverbrauch in der Einheit x/Zeiteinheit.

Der Gesamtverbrauch kann durch Zählen (= Aufaddieren) der sämtlicher Impulse bis zur (manuellen) Nullsetzung mit Hilfe eines Vor-/Rückwärtszählers erfolgen, wobei es ggf. sinnvoll ist, einen "Vorzähler" vor den eigentlichen Zähler zu setzen, um die Impulsanzahl entsprechend der letztendlich gewünschten Einheit zu teilen (z. B. 1 Impuls pro ml Eingangssignal aber Anzeige in l gewünscht...also "Vorteiler" = 1000...).

Der Momentanverbrauch kann zunächst prinzipiell mittels dem Block "Schwellwertschalter" ermittelt (, bedingt auch skaliert) und ausschließlich angezeigt werden. Wie man dies jedoch flexibler und anpassungsfähiger realisieren kann, habe ich im Beitrag

"Impulsauswertung für IST-Wert PI-Regler"
/tf/WW/de/Posts/15986
bzw. "Drehzahlmessung"
/tf/WW/de/Posts/13648

zusammengefasst. Folge dem angegeben Link und du findest die betreffenden Schaltungen. Passe die in den Schaltungen exemplarisch angegebenen Parameter an deine Bedürfnisse an! Die mit den o. g. Maßnahmen freigesetzten Blöcke sollten dir die dazu erforderlichen Freiheiten bereitstellen...

6) Die von die verwendete Korrektur zum Sensorabgleich (sog. OFFSET-Korrektur) erscheint mir ungewöhnlich, denn wie der Nahme schon suggeriert ist hier meistens tatsächlich (nur) ein (über den gesamten messbereich konstanter) Offset zum Messwert zu berücksichtigen. Du hast dagegen für alle Sensoren einen vom Betrag des Messwertes abhängigen Korrekturwert definiert. Wenn die bei deinen sensoren so erforderlich ist, ist dagegen natürlich nichts einzuwenden.

Ich hoffe du kommst mit den Angaben zurecht und sie sind in deinem Sinne!?

MfG
Betel

Hallo MEXX,

hier nun doch schneller als ich ursprünglich dachte meine Anmerkungen zur zweiten Schaltung.

Datei "LOGO2_2 PWM_Solarsteuerung und Ofen.lsc":

1. Änderungsvorschlag: Realisierung des Fühlerabgleiches so, wie in der Schaltung "LOGO1_2 Ansteuerung MUX FWM Umpufferung.lsc" von dir realisiert. Dadurch wird einerseits die Wartung von Schaltung und laufendem Programm vereinheitlicht und andererseits können ggf. sogar 1 bis 2 Blöcke (abhängig von der Anzahl der voneinander zwingend verschiedenen Korrekturwerte der einzelnen Sensoren) eingespart werden!

2. Bei allen Bedingungen, die zum Abschalten des Multiplexing der Sensoren führen, sorgst du in der LOGO_1 dafür, dass stets der Fühler F1 (Kollektor) an den Analogeinängen (von LOGO! 1 und 2) anliegt! Änderungsvorschläge:

a) Wenn unter diesen Randbedingungen in der LOGO_2 dann aber I2 aktiviert wird, soll offensichtlich über die Blöcke B021, B020, B018 und B108 zusätzlich der Wertespeicher für F9 aktualisiert werden ... ABER dieser wird dann mit dem Temperaturwert von F1 aktualisiert - das kann doch nicht korekt sein, oder?
Vorschlag dazu: Q3 muss unmittelbar durch I2 aktiviert werden (also der externe MUX) und die Schaltung der LOGO_1 muss dann in Analogie zur Funktion der o. g. Blöcke B021, B020, B018 und B108 modifizieret werden (und in LOGO_2 dann gelöscht werden!) ... allerdigs hast du außerdem noch die Aktualisierung von Fühler F11 vergessen? Dieser müsste also dann noch eine günstigere Adresse erhalten und dann das auf 3 Sensoren beschränkte Multiplexing (z. B. Adressen d3/d2/d1/d0 = 0000, 0001 und 0011 dann wieder 0000....) weiter modifiziert werden!!!

b) Unter diesen Bedingungen kann es derzeit zu "unvorhergesehenem" Verhalten des Schaltungsteils zur Mittelwertbildung von F1 kommen (1. der Mittelwert wird gar nicht mehr aktualisert oder 2. es wird nur einer der beiden Speicher mit aktuellen Werten versorgt aber der "Ausgabewert" dieses Funktionsteils ist in beiden Fällen falsch)...Wenn der Temperaturwert von F1 in der Schaltung auch unter diesen Betriebsbedingungen (externer MUX aus) benötigt bzw. weiterverarbeitet wird (habe ioch nicht im Detail geprüft!), dann solltest du also für diese Situation ein alternatives "Signal zum Speicherwechsel" (per ODER-Block und Impulsgeber) an B038 bereitstellen!

c) .....wenn nicht, dann muss jedoch, wie bei der De(-Aktivierung) von Q1 von dir vorgesehen, auch bei De(-Aktivierung) von Q3 ein Resetsignal (bzw. -impuls) an Pin "R" von B100 erfolgen, um stets definierte Bedingungen für die beiden Steicher herzustellen...

d) Allerdings muss dir bewusst sein, dass dennoch vor und nach der ersten Aktualisierung von F1 (d. h. bei jedem START des Multiplexens der Sensoren über Q1/Q3) ein falscher Mittelwert berechnet und in der Schaltung verwendet wird, denn VOR dem START entsprechen, wie zuvor angegeben, ggf. beide Speicher nicht dem aktuellen Wert und NACH jedem ersten Aktualisieren nach einen START ist zumindest einer der Speicher (= "F1_b") noch mit einem "alten, d. h. falschen" Wert gefüllt!!! Nach dem 2. Multilpexing-Zyklus ist dann alles wie gewollt...ggf. solltest du also mindestens ALLE davon abhängigen LOGO!-Ausgänge "puffern" in dem du diese verzögert frei gibst (z. B. durch einen Zähler der die Pulse von B048 erfasst und dessen Ausgang jeweils auf ein UND vor den entsprechenden Augängen führt (mit ON = OFF = 3 und Löschimpuls von Q1 und Q3) dabei sind aber alle in der Schaltung verwendeten Hysteresen, die von F1 abhängen, zu berücksichtigen)

e) Die beiden Blöcke B026 und B038 lassen sich auch durch einen Block "Wischrelais, flankengetriggert" ersetzen (bei geeigneten Parametern).

3) Hinweis zum Schaltungsteil "Speichern der Minmal-/Maximal-Kollektortemperatur": Wenn du für die Anzeige das erreichen willst, was dieser Schaltungsteil macht, dann ist alles OK - wenn du aber eine Speicherung der Minimal- und Maximalwerte von F1 für die Betriebsdauer oder für eine zu definierende andere Dauer (z. B. einen Tag) möchtest, dann mußt du eine Schaltung verwenden, wie er auch für die Aufbereitung von A1 verwendet wird. Die vorliegende Schaltung ist eigendlich dazu gedacht, die Maxima und Minima eines sich (periodisch) ändernden Signals zu erkennen. Dazu wird jeweils, wenn der (definierbare) Bereich eines Extremums verlassen wird, dessen Wert gespeichert und der gespeicherte Wert des jeweils entgegengesetzten Extremwertes mit dem aktuellen Signalwert überschrieben (um diesen Wert neu zu ermitteln). Dementsprechend erhälst du als Anzeigewerte andere Werte, als wenn du über eine (definierte) Dauer jeweils Minimum und Maximum speicherst!

4) Änderungsvorschläge zum Schaltungsteil "Ansteuerung des Mischers (Ofen)": Du hast die Ansteuerung des Mischers auf die beiden PWM-Signale des 3-Punkt-Reglers reduziert.
a) Deshalb kann B124 entfallen und der Ausgang von B121 direkt an Pin "R" von B119 geführt werden (Es ist also NICHT notwendig, in JEDEM Fall den Mischer SCHLIEßEN und bei Bedarf geschlossen halten zu können, was du ja auch nicht vorgesehen hast; B117 benötigt jedoch KEINE "Vorrangsicherung" vor B101 !!).

b) Ähnlich verhält es sich mit dem Block B126 (zu dem übrigens ein Pendant vor B119 gehört{e}), der ursprünglich die Funktion eines Motorschutzes hatte - er sollte bei externen Steuer-Signalen verhindern, dass der Mischer (bzw. die Ausgänge Q6 und Q5) länger als die maximale Verfahrdauer EIN-geschaltet bleiben. Du kannst diesen Block also auch löschen. Alternativ kannst du aber auch B126 unmittelbar vor Q6 und einen entsprechenden Block vor Q5 plazieren, denn dadurch kann dann als Schutzmaßnahme verhindert werden, dass bei sehr großer und andauernder Differenz von SOLL- und IST-Temperstur der jeweilige Mischermotor länger als die Maximalverfahrdauer ununterbrochen an Spannung liegt. Allerdings schützt dies auch nicht davor, den Mischer weiterhin verfahren zu wollen obwohl dieser sich bereits in der Endlage befindet - dazu müßte dann wieder so etwas vorhanden sein, wie die in meinem Original vorhandene Stellungsanzeige, um entsprechende Signale abzuleiten.

--> also m. E. am besten diese beiden Blöcke löschen!

5) Ob die übrigen Schaltungsteile dieses Schaltplans verbessert werden können, hängt von den von dir gewünschten Funktionen im Detail ab und kann von mir ohne Zusatzinfos nicht (ohne weiteres) festgestellt werden.

MfG
Betel