Konzept + Schaltung einer Mischeransteuerung (3-Punkt-Regelung)

Hier nun noch ausgewählte Links zu Beiträgen hier im LOGO!-Forum, in denen ihr in meinen Teilbeiträgen/Antworten Schaltungsvorschläge zum Thema und zu Ergänzungen finden könnt:

Forums-Beitrag zur Entwicklung und Anwendung der „witterungsgeführten Mischersteuerung“ unter dem Titel „witterungsgeführte Mischersteuerung“

und „Temperaturmessungen mit der LOGO!“

sowie „Temperaturanzeige schwankt zu sehr“

Forums-Beitrag einer modifizierten Mischeransteuerung auf Basis der Rauminnentemperatur (als IST-Wert) und einem „fest“ vorgegebenen SOLL-Wert unter dem Titel „Bitte um Hilfe für Lüftungs Temp. Steuerung“

Forums-Beitrag zur erweiterten Betriebszeiterfassung (von z. B. Pumpen, Brennerlaufzeiten, Anlagenteilen...) unter dem Titel „Betriebsstundenzähler“

MfG
Betel

Hallo Tom,

nach erster flüchtiger Durchsicht deiner Schaltung, möchte ich dir mitteilen, dass du da eine nette Schaltung entworfen hast, aufgeräumt, übersichtlich und mit Funktionen die ich so oder so ähnlich auch verwirklicht habe oder vermutlich würde. Besonders gut gefällt mir deine Lösung der zyklischen Umschaltung der Textboxen mit dem Schieberegister; ich hatte bisher nur eine Schieberegister-Lösung für ein Durchlaufen der Meldungen "rauf und wieder runter" (auf Basis der Prioritäten). Die Durchsicht (bzw. die Möglichkeit dazu) hat sich also schon gelohnt, Danke!

Als "Gegenleistung" habe ich zu deiner Schaltung unter "Steuerung von Puffer,WWSpeicher,HK ohne Mischer" (damit OPatzki auch was davon hat) einige Vorschläge eingestellt...

MfG
Betel

Hallo Betel,

suche noch eine Möglichkeit meine Fußbodenheizung zu regeln. Die Fußbodenheizung wird momentan über ein Thermostatventil mit Kapillarrohr am Vorlauf von Hand geregelt. Meine Idee währe jetzt die Vorlauftemperatur zu erhöhen, und dann mit der Innentemperatur einen PWM Wert von 10-15 Minuten die Pumpe für die FBHZ zu regeln. Gibt es eine Möglichkeit einen Analogen Wert in einen Zähler zu laden, und dann auf Null zu zählen? Hast Du vielleicht einen Tipp?

Danke und Gruß

Tom

2) Intervall-Erzeugung mit einer Kombination aus Impulsgeber und Zähler (entspricht Frequenzgenerator + Frequenzteiler): Man schaltet dazu einen Impulsgeberausgang auf einen Vor-/Rückwärtszähler-Eingang; an den Zählerausgang wird ein Merker gehängt, dessen Ausgang einerseits auf den Löscheingang des Zählers gelegt wird und andererseits an den Triggereingang eines StromStossRelais (SSR), das dann den Ausgang Q zur Pumpe schaltet. Der R-Eingang des SSR kann zum vollständigen Abschalten und der S-Eingang zum kontinuierlichen EIN-Schalten verwendet werden. Der Impulsgeber kann permanent aktiv sein (oder gemeinsam mit dem S-Eingang des SSR verschaltet sein, jedoch invertiert dazu) und definiert mit dem Wert [TH+TL] des Impulsgebers die kürzeste EIN = AUS-Schaltzeit (= TH+TL =Zeitbasis) von Q. Die Parameter des Zählers werden nun per Verweis ON=OFF=n gesetzt mit n = 1, 2,...! n bestimmt dann die resultierenden Schaltzeiten von Q, wobei gilt EIN=AUS (= n * [TH+TL]). Also z. B. TH = TL = 30 s, dann lassen sich EIN-/AUS-Schaltzeiten von n=1 min bis n=x min im Minutenabstand (= Auflösung) realisieren. Mit kleineren Vorgaben für TH+TL lassen sich z. B. mit Festlegungen für n in der Form n von k bis x ebenfalls minimale EIN/AUS-Schaltzeiten von 1 min (mit n=k ; k = 1 / [TH+TL]) erreichen, wobei dann aber die Auflösung der weiteren erreichbaren Schaltzeiten steigt (d. h. der zeitl. Abstand sinkt).

MfG
Betel

Hallo kolbtom,

deine Steuerung arbeitet z. B. nicht bei Ist-Werten > dem SOLL-Wert...

Ich habe dir mal eine Basisschaltung "zur Regelung auf Basis eines Analogmesswertes und einem PWM-Signal mit (sehr) geringer Frequenz f(PWM) als Regler-Ausgang" aufgebaut. Sie besteht im Wesentlichen aus der Aufbereitung des Analogsignals, einem Block "PI-Regler" (als eigendlichem Regler) und einigen Blöcken zum Auswerten des PI-Regler Ausgangs (immer im Bereich 0 bis 1000). Auswerten bedeutet hier in erster Linie die Erzeugung eines PWM-Signals mit Hilfe eines (ständig aktiven) Blocks "Impulsgenerator" (als Trigger und zur Definition der Periodendauer des PWM-Signals) an dessen Ausgang ein Block "Ausschaltverzögerung" liegt (zur Realisierung der variablen EIN-Zeit des PWM-Signals immerhalb der Periodendauer), der dann den Digitalausgang schaltet. Die variable EIN-Zeit (= Laufzeit) wird nun mittels Verweis vom PI-Regler (bzw. genau gesagt vom nachgeschalteten Analogverstärker) geliefert, wobei der Analogverstärker dazu dient, das PI-Regler-Ausgangssignal bei Bedarf an die gewünschten Parameter der beiden Blöcke "Impulsgenerator" und "Ausschaltverzögerung" anzupassen (vgl. dazu Angaben im Schaltplan). Ergänzend und als Option wird das PI-Regler-Ausgangssignal (nach der ggf. erfolgten Anpassung durch den Analogverstärker) noch mittels zweier Analogschwellwertschalter ausgewertert. Diese schalten den Digital-Ausgang bei kleinen (nahe dem Wert 0 = Schwellwert von "PWM_aus") bzw. großen (nahe dem Wert 1 = Schwellwert von "PWM_ein") Werten der EIN-Zeit des PWM-Signals AUS bzw. EIN, so dass in diesen Grenzbereichen "Schaltspiele" eingespart werden!

Eine Besonderheit der Schaltungsanordnung besteht darin, dass der Parameter "Ausschaltverzögerung" des Blocks "Laufzeit" per Verweis auch dann noch aktualisiert wird, wenn der Block (durch den Kurzimpuls des Impulsgenerators) bereits aktiv ist, wobei diese Aktualisierung so lange möglich ist, bis der Block den Schwellwert (= momentane Ausschaltverzögerung) erreicht hat und den Ausgang AUS-schaltet. Beim nächsten PWM-Impuls wird dann wieder der zu diesem Zeitpunkt gültige Wert per Verweis übernommen und bleibt bis zum erneuten AUS-schalten aktualisierbar! Dieses Verhalten ermöglicht (in einer Vielzahl von Situationen) eine schnellere Anpassung des langsamen PWM-Signals an eine bestehende (und bzw. an eine sich ändernde) Regeldifferenz!

Grundlegend für die korrekte Funktion der Schaltung ist die geeignete Anpassung (d. h. Festlegung) der Parameter KC (Regelverstärkung) und TI (Integrationszeit) des Blocks "PI-Regler" an die "PWM-Parameter" und an die Eigenschaften der Regelstrecke (Gebäude, Heizungsanlage, Temperaturfühler etc.). Ggf. sind diesbezüglich die entsprechenden Abschnitte im LOGO!-Handbuch durchzusehen. Dabei ist insbes. zu berücksichtigen, dass die Aktualisierung des PI-Regler-Ausgangs (auf Basis der momentan vorliegenden Regelabweichung) 2 x je Sekunde erfolgt, während das PWM-Signal eine deutlich geringere Frequenz hat. Diese Besonderheit muss entsprechend berücksichtigt werden, denn normalerweise würde man die Aktualisierungsrate des PI-Reglers voll ausnutzen um eine Regelabweichung auszugleichen. Dann müsste aber die PWM-Frequenz mindestens gleich oder besser (deutlich) grösser als die Aktualisierungsrate sein UND die Verzögerung zwischen dieser Vorgabe und der Reaktion (= Messwert) in vergleichbarer Zeit erfolgen.

Für die von dir vorgesehene Schaltungsanwendung ist jedoch eine vergleichsweise sehr geringe Änderungsgeschwindigkeit (bzw. grosse Periodendauer) und eine träge Antwort (d. h. langsame Ändererung der Raumtemperatur auf Basis der Heizwasserversorgung während der EIN-Zeit der Umlaufpumpe) zu erwarten, so dass für KC ein Wert nahe 0 und für TI ein Wert nahe dem möglichen Maximum als geeignet erscheinen. Weil ansonsten wegen der hohen Periodendauer des gewünschten PWM-Signals das PI-Regler-Ausgangssignal innerhalb einer PWM-Periode gegen 0 bzw. 1000 läuft (also letztendlich kein PWM-Signal im gewünschten Sinne ausgegeben wird). Hier hilft nur eine entsprechende experimentelle Parameterermittlung weiter!!!

Weil ich in diesem Foren-Beitrag der Übersicht wegen, wie bereits angegeben, ausschließlich die Mischersteuerung diskutieren möchte, bitte ich dich, weitere Fragen zur angehängten Datei in einen eigenen Beitrag oder einer persönlichen Nachricht an mich zu stellen, Danke.

MfG
Betel