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Temperatur mit Pyrometer und Gradient

Erstellt von: 5p1k31337 am: 21.03.2012 18:39 (17 Antworten)

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21.03.2012 18:39	Bewerten (0)
5p1k31337 Beiträge: 79 Bewertung: (1)	Ich stehe vor folgender zu lösender Aufgabe. Ein Infrarotstrahler soll eine Oberfläche in einer vorgegebenen Zeit auf eine vorgegebene Temperatur erwärmen. Die Oberflächentemperatur soll berührungslos durch ein Pyrometer (Analogausgang entweder 4-20mA oder 0-10V, habe mich noch nicht entschlossen) erfasst werden. Die Solltemperatur, sowie -zeit sollen über ein TD eingestellt werden können. Dies sollte kein größeres Problem darstellen, dies habe ich bereits passwortgeschützt für eine Steuerung umgesetzt. Zudem soll ein Gradient/Temperaturanstieg je Minute über das TD parametrierbar sein und da fängt die Miseré an. Das zuweisen dieses Wertes sollte genau so problemlos möglich sein, jedoch habe ich noch keine wirkliche Idee wie ich die Umsetzung dieser Temperaturanstiegsbegrenzung realisieren kann. Zudem wollte ich die Regelung mit der von Betel zu Weihnachten vorgestellten PID-Regler-Steuerung umsetzen und dabei einen PWMausgang zur Regelung nutzen. Dazu stellt sich mir die Frage, welche Werte am Analogeingang simuliert werden. Ist dies der umgerechnete Sensorwert? Ich erwarte mir keine komplette Problemlösung von euch nur ein paar Denkanstöße, denn für Komplettlösungen macht mir das Knobeln mit der LOGO! einfach zu viel Spaß :-) Ich danke euch bereits im Voraus. MfG. Spike
5p1k31337 Beiträge: 79 Bewertung: (1)	Zuletzt bearbeitet von: 5p1k31337 am: 21.03.2012 21:34
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21.03.2012 20:12	Bewerten (0)
motmonti Platin-Mitglied Beigetreten: 07.05.2011 Letzter Bes: 01.09.2024 Beiträge: 4705 Bewertung: (388)	Hallo! Ich würde dir zu einem Sensor mit 0-10V-Ausgang raten, da dieses Signal direkt an einem Kompieingang (I7 I8 (I1 I2)) angelegt werden kann. Das spart ein Erweiterungsmodul.

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21.03.2012 21:32	Bewerten (0)
5p1k31337 Beiträge: 79 Bewertung: (1)	Hallo, Danke schon einmal für diesen Hinweis, das hatte ich so noch gar nicht auf dem Schirm. Dennoch stehen meine anderen Probleme im Raum. Vielleicht bekomme ich dazu ja auch noch ein paar Tips, ich würde mich freuen.
5p1k31337 Beiträge: 79 Bewertung: (1)
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21.03.2012 22:06	Bewerten (0)
motmonti Platin-Mitglied Beigetreten: 07.05.2011 Letzter Bes: 01.09.2024 Beiträge: 4705 Bewertung: (388)	Hallo! Was ich bei der Sache noch als schwierig ansehe, ist die Art der Temperaturmessung. Du richtest einen IR-Strahler auf eine Fläche und erfasst die Temp. mit einem Infrarotsensor. Da wirst du aber mehr die reflektierte Strahlung als die emitierte Strahlung der Platte messen und somit nicht wirklich eine Aussage über die Tewmperatur bekommen. Es sei denn, du erfasst die Temperatur auf der Rückseite der Platte und selbst dort mußt du mit Reflektierter IR-Strahlung aus der Umgebung rechnen. Es wird also eher schwer auf dem weg der Srahlungsmessung eine genau Temperaturerfassung zu erreichen.

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21.03.2012 22:16	Bewerten (0)
5p1k31337 Beiträge: 79 Bewertung: (1)	Hallo Monti, Diese Form der Temperaturerfassung hat sich meines Wissen nach für Anwendungen mit Infrarotstrahlern bereits bewährt, daher mache ich mir da wenig Gedanken. Habe mir gerade den "quasi stetigen PID-Regler" von Betel noch einmal angeschaut und scheine leichte Verständnisprobleme zu haben. Der Ist-Wert wird ja als Spannungswert von 0V(0) bis 10V(10000) erfasst. Wenn ich nun einen Sensor mit einem Messbereich von -40°C-900°C habe, welcher einen Ananlogausgang von 0-10V aufweist, so benötige ich für meinen Anwendungszwecke nur den Bereich von 0°C-150°C. Die Solltemperatur soll im Display in°C bei ca. 90°C angegeben werden können. dies soll über das Auf- bzw. Abwärtszählen eines Vorwärts-Rückwärts-Zähler mit Hilfe der Funktionstasten des TD einstellbar sein. diese Einstellbarkeit ist ja denkbar einfach zu realisieren, aber wie wandele ich diesen Zählwert wenn ich ihn mit Hilfe eines Analog-Mux umgewandelt habe in eine Größenordnung die mit dem Wert des Sensors vergleichbar ist? Irgendwie scheine ich da grad echt auf dem Schlauch zu stehen :( Edit: Ich habe gerade gesehen, das du schon einmal jemandem dabei behilflich warst einen Gradienten zu ermitteln, was mir von der Funktion auch durchaus einleuchtet. Bei mir soll es etwas anders laufen, der mögliche Temperaturanstieg soll über den Gradienten vorgegeben werden. Erschwerend hinzu kommt, das bei der Anwendung immer zu einer veränderlichen Zeit eine äußere Temperatursteigerung erfolgt und die Stuerung dies dann nicht direkt als Fehler erkennen soll, dies könnte aber über die Einstellung der jeweiligen Überwachungszeit in den Griff zu bekommen sein. Edit2: Mir kam grad eine Idee zur Umsetzung einzig das Know-How zur Programmierung fehlt mir. Den Gradienten könnte man ja über einen Implusgeber realisieren, der alle Minute einen Impuls an den Vorwärts-Rückwärtszähler zur Sollwertvorgabe oder eben 2 für 2° oder 3 für 3° gibt und die Anzahl der Impulse müsste dann über das TD dann als Quasigradient parametrierbar sein. Wie ich die Sollzeit damit verbinde will mir auch noch nicht so recht in den Kopf... Verdammte Uhrzeit :D
5p1k31337 Beiträge: 79 Bewertung: (1)	Zuletzt bearbeitet von: 5p1k31337 am: 21.03.2012 22:50 Zuletzt bearbeitet von: 5p1k31337 am: 21.03.2012 22:24 Zuletzt bearbeitet von: 5p1k31337 am: 21.03.2012 22:24
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22.03.2012 07:07	Bewerten (0)
motmonti Platin-Mitglied Beigetreten: 07.05.2011 Letzter Bes: 01.09.2024 Beiträge: 4705 Bewertung: (388)	Hallo! Ich will dir ja nicht den Spaß verderben, sondern nur Bedenken anmelden. Nimm ein solches Pyromter, einen Edelstahlwasserkocher und eine Rolle schwarzes Isolierband. Den Wasserkocher beklebst du senkrecht mit dem Isolierband bis ein breiterer Streifen entstanden ist. Jetzt füllst du den Kocher mit Waser und bringst dieses zum kochen. Jetzt zielst du einmal auf die Fläche mit Isolierband und einmal auf das blanke Metall. Du wirst dich wundern. Das ganze kannst du auch mit einer Wand und einer Rotlichtlampe machen. Ziele auf die Wand und dann schaltest du abwechselnd die Lampe ein und aus. Um mit einem solchen Pyrometer genaue Temperaturmessungen durchführen zu können, müssen die Rahmenbedingungen stimmen. So sollte der Emissionsgrad des Körpers bekannnt sein und auch die Hintergrundtemp. sollte im Gerät auszublenden sein. Wir haben in der Firma eine IR-Kamera. Ziele ich mit dieser auf eine glatte Fläche, sehe ich mein Spiegelbild als "Wärmeabdruck" Klar werden diese Geräte häufig zur Temperaturerfassung eingesetzt. Es ist nur dieFrage was ich erreichen will. Zur Abschätzung ob ein Bereich wärmer als der ander ist, ob sich ein Bereich erwärmt, usw.. Die Temperaturanzeige im 1/10 oder gar 1/100 Bereich ist meiner Meinung nach aber teilweise Augenwischerei. Kontrolliere das ganze einfach mal mit einem Kontakttermometer! http://de.wikipedia.org/wiki/Thermografie

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22.03.2012 07:29	Bewerten (0)
5p1k31337 Beiträge: 79 Bewertung: (1)	Hallo Monti, diese Art der Kombination habe ich so schon in Verwendung gesehen und konnte mir auch nicht ganz vorstellen, wie das Ganze funktioniert. Ich habe das Ganze dann sowohl mit einem PT-100-Messfühler, einem Handpyrometer, als auch einer IR-Wärmebildkamera kontrollgemessen. Natürlich treten gewisse Unterschiede zur kontaktbehafteten Temperaturerfassung auf, diese sind aber für den von mir beabsichtigten Einsatzzwecke nur eine Untergeordnete Rolle, da die Regelung nicht auf 1/10° genau ausregeln muss. Aber dennoch danke für den Hinweis :) Siehst du eine simple Möglichkeit den von mir erwähnten Gradienten umzusetzen? Ich bin grad am Basteln, sobald ich die erste lauffähige Version auf die Beine gestellt habe werde ich sie hier mal posten. Edit: hier mal mein erster versuch, mal schauen obs nach dem Frühstück noch etwas brauchbarer wird. :D Mir stellt sich immernoch die Frage welche Wert in der Simulation vom Fühler angegeben wird. Dateianhang pyrotest.zip (79 Downloads)
5p1k31337 Beiträge: 79 Bewertung: (1)	Zuletzt bearbeitet von: 5p1k31337 am: 22.03.2012 09:01 Zuletzt bearbeitet von: 5p1k31337 am: 22.03.2012 09:00
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22.03.2012 09:29	Bewerten (0)
motmonti Platin-Mitglied Beigetreten: 07.05.2011 Letzter Bes: 01.09.2024 Beiträge: 4705 Bewertung: (388)	Hallo! Was den Gradient angeht, könnte das über eine Rampe funzen. Über die Anstiegszeit (Schritte/Sekunde) kannst du so den Sollwert langsam steigern, wodurch der Istwert ja nicht schneller steigt. Ist nur so ein erster Gedanke dazu. Betel hat dazu aber sicher auch noch eine Idee.

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22.03.2012 09:35	Bewerten (0)
5p1k31337 Beiträge: 79 Bewertung: (1)	Hallo, habe ja eben schon meinen ersten Versuch gepostet. Dies scheint auch so wie ich mir das denke zu funktionieren. Ein Problem das jetzt auftritt ist, dass ich den Startwert des Blockes B20 nicht über einen Verweis vorgeben kann. Hierfür hätte ich gerne den Aktualwert des Pyrometers beim Starten des Aufheizvorganges angenommen. Hat dazu jemand eine Idee?
5p1k31337 Beiträge: 79 Bewertung: (1)
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22.03.2012 12:39	Bewerten (0)
motmonti Platin-Mitglied Beigetreten: 07.05.2011 Letzter Bes: 01.09.2024 Beiträge: 4705 Bewertung: (388)	Hallo! Ich habe dir dein Progi jetzt mal erweitert. Über zwei Komperatoren wird der aktuelle Zählerwert und der Analogeingang verglichen. Bei einer Abweichung wird über einen zweiten Impulsgeber der Zähler hoch oder runter gezählt bis Analogeingang und Zähler gleich sind. Über den Sondermerker M8 kannst du diese Prozedur auf den Start der Logo beschränken und bekommst somit einen Voreingestellten Zähler. Über M8 wird dazu ein RS gesetzt welches alle weiteren Abläufe blockiert bis Gleichheit hergestelt ist. Eine fallende Flanke an B030 setzt dann das RS zurück, gibt die Steuerung frei und verhindert weitere Ausgleichstaktungen. Das mußt du aber selbst noch programmieren. Dateianhang pyrotest2.zip (73 Downloads)

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