Stufenlose Pumpenregelung mit AM2 AQ

Hallo freakazoid,

In Ergänzung zu meiner ausführlichenAnalyse deiner Schaltungist es übrigens ohne Schaltungsänderung möglich, die unter "2. Unterschied" beschriebenen falschen Ausgabewerte zu vermeiden, indem folgende Parameter geändert werden:
B004: V1 = 0 und
B007: Gain = 4,5 und OFFSET = 100
Q1 berechnet sich dann, wie ewünscht (erwartet) zu Q1 = (Ax[B004] * 10 * 4,5) + 100

Dann verbleibt eben die auch von OPatzki festgestellte Stufigkeit von jeweils 0,5 V (bzw. nach Umsetzung aller vorgeschlagenen Änderungen von 0,45 V), deren Ursache und deren Verringerung ich ausführlich beschrieben sowie in "DEMO_temperaturabhängiger_Analogausgang_V1.lsc" konsequent umgesetzt habe. Dieser Schaltungsentwurf löst die gestellte Aufgabe logisch und geradlinig, so dass ich deine Einwände nicht nachvollziehen kann. Einfacher und logischer aufgebaut als:

- den Messwert in einen Temperaturwert umzurechnen (Analogverstärker 1 + 2)
- diesen Temperaturwert unmittelbar in die gewünschte Ausgangsspannung umzurechnen (3. Analogverstärker)
- diesen berechneten Wert nach unten (100) und oben (1000) zu begrenzen (2 x analoger Schwellwertschalter)
- und das Analogausgangssignal zusammenzusetzen (Multiplexer unmittelbar vor Q1)
kann die Schaltung doch gar nicht sein!?

Wie darüber hinaus grungsätzlich die verbleigenden (Rest-) Stufen bei der Analogwertausgabe verringert bzw. vermieden werden können, zeigt mein Schaltungsentwurf "DEMO_temperaturabhängiger_Analogausgang_V2.lsc". Diese Schaltung ist im Grunde gleich mit der oben beschriebenen, mit dem einzigen Unterschied, dass unmittelbar nach der Berechnung des Ausgangssignals im 3. Analogverstärker dieses nicht sofort an Q1 weitergeleitet (und auf die Grenzewerte geprüft) wird, sondern ein "BLOCK Signaländerungsgeschwindigkeit verringern" eingefügt wurde. Sicher dieser "Block" ist eine Teilschaltung, kann aber zunächst wie ein Block angesehen werden, dessen Parameter nur die Summe von Impuls- und Pausenzeit des Impulsgenerators mit dem Namen "Zeitbase" sind. Je grösser diese Summe ist, um so langsamer werden analoge Wertänderungen am "Blockeingang" (d. h. B019 und B008) an den "Blockausgang" (d. h. B009) übertragen! Liegt am "Blockeingang" (d. h. B019 und B008) dann für eine genügend lange Dauer (je grösser die Werte des Impulsgenerator sind, desto grössermüssen diese sein) ein konstanter Analogwert an, dann wird auch der "Blockausgang" (d. h. B009) diesen Wert annehmen.

Intern wird in diesem "BLOCK" ein Zähler solange mit Zählimpulsen aus dem Impulsgenerator "gefüttert", bis dessen Wert gleich dem Analogeingang ist. Dazu wird der Zählerwert per Verweis in einen Multiplexer geholt und mit 2 Komperatoren verglichen, die dann bewirken, dass der Zähler hoch- oder runterzählt oder unverändert bleibt. Die Anzahl der Impulse, die der Impulsgenerator nun je Zeiteinheit erzeugt, bestimmt die Geschwindigkeit mit der der Zähler einem (veränderten) Analogwert folgen kann. So wird ein Wertesprung am "Blockeingang" (d. h. B019 und B008) in ein sich langsamer änderndes "Analogsignal" am "Blockausgang" (B009) umgewandelt.

--> vergrösser einfach mal diese Wertedes Impulsgeneratiorjeweils auf 0,5 s oder mehr und du kannst das Verhalten des 3. Analogverstärkers und von Q1 besser verfolgen, wenn du den Analogeingang für die PT100 "Klick für Klick" langsam veränderst...

zur PT100-Signalauflösung folgendes:
Die Auflösung der PT100 Sensoren mit dem AM2 PT100 von max. 0,25 °C ist nicht gerade hoch, besonders wenn man bedenkt, dass für eine Steuerung/Regelung auf +/- 1 °C diese Auflösung gerade so ausreicht (vgl. dazu Abtasttheorem) und du hier im Forum verschiedene Beiträge findest, die bei konstanter Messtemperatur bezüglich Messwertschwankungen von Signalschwingungen deutlich grösser 1 °C berichten....Also sollte man, besonders wenn es nur einige Überlegungen + einen Analogverstärker kostet, die vorhandenen Möglichkeiten nutzen.

zum Analogausgabesignal und dessen Stufen:
1. Wenn der Pumpenmotor mit wenigen grossen Schritten (= Wertunterschiede) angesteuert wird, wird auch die Wärmeabfuhr aus dem Kessel stärker steigen als ggf. erforderlich ist und die Kesseltemperatur wieder sinken, was dann sofort wieder eine deutliche Verringerung deiner Ausgangsspannung um x Stufen bedeutet.....Im Extremfall kann so das System ins Schwingen oder gar ins Überschwingen geraten, was aber nicht sein darf...

2. Dein Pumpenmotor hat einen kontinuierlichen 1-10 V Steuerspannungseingang und keine Stufenschaltung. Es ist außerdem zu erwarten, dass die zulässige Geschwindigkeit einer Drehzahländerung des Motors eine Begrenzung nach oben hat. Stufen im Analogsteuersignal bedeuten aber eine unendlich hohe Änderungsgeschwindigkeit und müssen demnach ausgeschlossen oder ggf. möglichst klein - also quasi stetig - sein !!! Sonst wird dieses Ansteuerverhalten den Motor schädigen oder gar zerstören!!!!!

--> Also auch aus diesem Grund müssen die Stufen an Q1 (wenn nicht vollständig vermeidbar) so klein (und damit ihre Anzahl so hoch) wie möglich sein (und damit wegen der Arbeitsweise der Schaltung auch die Eingangssignalauflösung der PT100).

MfG
Betel