Temperaturregelung

Hallo LogoNutzer22,

ich bin leicht verwundert/enttäuscht, dass du die entsprechenden Hinweise (unter "Hinweise zur Temperaturmessung mit dem LOGO! AM2 PT100 Modul (und zur Skalierung von PT100-Sensoren)") zur Einbindung und Skalierung von PT100-Sensoren am AM2-PT100-Modul nicht umsetzen konntest!? Iich habe dies trotz sonnigem Wetter in deine Schaltung mal eingetragen und alle entsprechenden Parameter angepasst!

Außerdem habe ich dir Beispiele zur einfachen Anzeige der wichtigsten Werte eingebaut (wie gesagt findest du unter dem dir in meiner vorhergehenden Antwort genannten Link u. a. weitere anspruchsvollere Beispiele dazu). Ergänzend habe ich auch gezeigt, wie die Ausgänge zur Steuerung deiner Anlage "zeitlich" versetzt erfolgen können - sie sollten dies aus anlagentechnischen und sicherheitstechnischen Gründen auch. Dies können natürlich nur Anregungen sein, denn die für deine Anlage erforderlichen Funktionen (und deren Parameter) und die erforderlichen Ausgangssignale der LOGO! im Detail müssen von dir vorgegeben und verantwortet werden (bzw. von einer entsprechenden Fachkraft). Hier im Forum (d. h. momentan von mir für dich) können ausschließlich Anregungen und Vorschläge zur Umsetzung der entsprechenden Vorgaben in einem LOGO!-Schaltprogramm gegeben werden.

Dies betrifft auch ganz besonders die Festlegung der Regelparameter für das Mischventil, denn diese können letztlich nur vor Ort ermittelt und die Anlagenfunktion überwacht werden, wobei ungünstige oder gar falsche Vorgaben durchaus zu Schäden an der Anlage führen können!

Erste Hinweise zur Anwendung und Einstellung des Blocks PI-Regler findest du in der Online-Hilfe von LOGOSoftComfort unter "PI-Regler" und unter "Grundlagen zur Steuerung und Regelung". Ganz kurz zusammengefasst führt bei einer Differenz von Soll- (SP) und Istwert (PV) die Parameter KC und TI zu einer Änderung des Blockausgangs Ax abhängig vom Vorzeichen und vom Betrag von (Soll - Ist). Die Zusammenhänge sind im Handbuch angegeben und als Beispiel in der Excel-Datei umgesetzt. Dabei ist insbesondere zu berücksichtigen, dass (fest vorgegeben) alle 0,5 s eine Aktualisierung des Blockausgangs erfolgt und sich dessen Wert bei (gleich-)bleibender Regelabweichung ändert (bis die Regelabweichung = 0 ist oder Ax = 0 oder Ax = 1000 ist).

Nun zu deiner Auwendung:
Im Gegensatz zu den Möglichkeiten des Blocks "PI-Regler" wäre für die Anwendung eine Berücksichtigung der (mindestens erforderlichen) Zeitdauer zwischen Änderung der Ventilstellung und (davon abhängigen) Änderung des Temperaturmesswertes (IST-Wert) erforderlich - sog. Totzeit! Weil nun aber der Ausgangswert des Blocks "PI-Regler" bereits nach 0,5 s (bzw. alle 0,5 s) erneut auf Basis der (aktuellen) Differenz von Soll- und IST-Wert (wobei eben der IST-Wert innerhalb der Totzeit noch gar nicht verändert sein kann) verändert wird (Die einzelnen Änderungen addieren sich!), muss dieses Verhalten so gut wie eben möglich bei der Parameterfestlegung berücksichtigt werden. Diesbezüglich kommt nun noch hinzu, dass sich die Differenz SOLL-IST (wenn keine Filter- oder Glättung per Schaltung erfolgt) in Schritten von 25 ändert (was ggf. durch die Verwendung von GAIN = < 1 [z. B. 0,1 oder 0,01] angepasst werden kann, jedoch erkauft mit einem Verlust an Auflösung/Präzision).

KC sollte nun wegen des oben beschriebenen Blockverhaltens in Abhängigkeit der real vorliegenden Totzeit (ist abhängig von den Anlagengegebenheiten und der Sensorposition) möglichst klein und TI möglichst groß gewählt werden. Die Wirkung der Werte kann mit der EXCEL-Datei abgeschätzt werden, wobei zu beachten ist, dass das Blockverhalten in der PC-Simulation NICHT dem Zeitverhalten der realen LOGO! entspricht (Ax reagiert in der Simulation wesendlich langsamer) !!! Die Festlegung der Reglerparameter ist m. E. eine (sehr) kifflige Angelegenheit und sollte von einem Fachmann durchgeführt und vor ORT während des Anlagenbetriebes geprüft werden.

Eine Alternative könnte mit der von mir vorgestellten 3-Punkt-Regelung [vergleiche dazu "Konzept + Schaltung einer Mischeransteuerung (3-Punkt-Regelung)"] aufgebaut werden. Diese ermöglicht (über die den Blöcken "Komparator" nachgeschalteten Blöcken "Impulsgeneratorr") eine definierbare Wiederholfrequenz einer "Reaktion" auf eine (ununterbrochen) bestehende Differenz SOLL-IST. Anstelle nun aber eine Drehrichtung eines Stellmotors mit diesem (entsprechend der benötigten Totzeit getakteten) Signal "Reaktion" (dort = Auschaltverzögerung mit der Wirkung eines PWM-Signals) anzusteuern, müsste man z. B. den Wert eines Zählers um einen definierten Betrag erhöhen bzw. verringern (z. B. mittels Wischrelais und je nach Vorzeichen der o. g. Regeldifferenz) und den aktuellen ZählerWert über den Weg eines analogen Multiplexers an einen Analogausgang legen (und zur Sicherheit die Grenzwerte "0" und "1000" per analogen Schwellwertschaltern absichern). Natürlich können auch mehrere Ausgangssignaländerungen innerhalb der Totzeit erfolgen, deren Anzahl lässt sich nun aber an die Totzeit besser anpassen, wobei gleichzeitig bereits zu Beginn der Totzeit eine an die Regeldifferenz angepasste Änderung des Ausgangssignals erfolgen kann.

Dies erfolgt nun aber ohne dass (wie beim PI-Regler-Block) am Ende der Totzeit das Ausgangssignal einen Wert erreicht hat, der im Vergleich zur einstigen Regelabweisung betragsmaßig (viel) zu groß ist, so dass das Ausgangssignal Qi anschließend wieder deutlich in die Gegenrichtung angepasst werden muss (was dann durch, im zeilichen Verlauf des o. g. Regelprozesses, resultierende Messwerte der Temperaturer erneut wie oben beschrieben erfolgen würde). Letztendlich dürfte der IST-Wert bei Anwendung des Blocks "PI-Regler" bei deiner Anwendung/Anlage stark "überschwingen oder ggf. regelmäßig um den Sollwert mit erheblicher Amplitude pendeln oder der ISTwert hat im Extremfall gar nichts mehr mit dem Sollwert zu tun!

Hinweisen will ich auch noch auf den Umstand, dass deine Schaltung derzeit die Ventil-Steuerspannung einfach abschaltet bzw. abbrupt (d. h. ohne Übergang bzw. ohne Rampe) auf den WERT "0" setzt (je nach dem, wann das 24V-Netzteil abgeschaltet wird). Dadurch bleibt die Kühlleitung undefiniert offen bzw. wird der Ventilmotor unnötig (durch die extreme Beschleunigung bei einer sprunghaften Steuerspannungsänderung - hier auf "0" bzw. beim Einschalten entsprechend von 0 auf einen unbestimmten Wert x) hoch beansprucht. Du solltest also unbedingt eine entsprechende Teilschaltung zum kontrollierten Abschalten (= zu-Fahren) des Mischerventils einbauen und das Timing der Ausgänge Q1 bis Q3 damit abstimmen!

Stellt sich also zunächst die Aufgabe sämtliche gewünschten und sicherheitstechnisch notwendigen Funktionen und deren Parameter einer Anlagensteuerung festzulegen und im Detail zu beschreiben. Anschließend kann dann geklärt werden ob und wie eine Lösung mit der LOGO! schaltungstechnisch erfolgen kann....

Wer zu meinen o. g. Angaben und Anmerkungen Erfahrungen und/oder Lösungsvorschläge hat, sei hiermit ausdrücklich aufgefordert diese hier beizusteuern....

MfG
Betel