Step 7 Steuerung Heizungsanlage mit Solarthermie

[theeyetrio]

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Aufgabenstellung: Steuerung Heizungsanlage mit Solarthermie


Moin, moin, ich bin ganz neu hier und auch ganz neu in der Thematik SPS mit Simatic S7 von Siemens. Nun benötige ich Hilfe und Unterstützung von Euch, den Profis im Bereich der SPS Programmierung.

Wir haben eine neue Gasbrennwert Therme mit einer Solar Thermie (Vakuumröhrentechnik) die ich immer selbst per Hand einstellen und auch regeln muss, d. h. ich muss immer genau die Einstellung an unserer Solarregelung ein und umstellen.

Gegeben sind folgende Bauteile:
Temperaturfühler 1 (PT100) Gasbrennwert Therme
Temperaturfühler 2 (PT100) Temperaturfühler Solarkollektor
Temperaturfühler 3 (PT100) Temperaturfühler Speicher obere Temperaturebene Speicher
Temperaturfühler 4 (PT100) Temperaturfühler Speicher mittlere Temperaturebene Speicher
Solarpumpe
Heizungspumpe
3 Wege Ventil Solar
Mengendurchlasseinstellung (mechanisch) Bereich von 5° bis 90° Öffnungswinkel
Gasbrennwert Therme (Anschluss PT 1)

1. Die Brennwert Therme soll den Speicher beheizen, wenn die Außentemperatur unter 19°C ist, und der Speicher in der oberen Ebene unter 50°C ist.
2. Die Heizungspumpe soll angesteuert werden, wenn der Temperaturbereich der Außentemperatur von -30°C bis +19°C beträgt.
3. Die Solarpumpe soll die Solarflüssigkeit in den Speicher pumpen, ab einer Kollektortemperatur von 60°C, dabei soll die Mengendurchlasseinstellung (mechanisch) durch einen Stellmotor leicht geöffnet werden und durch das 3 Wege Ventil Solar in die obere Speicherebene beheizt werden
4. Wenn die obere Temperatur des Speichers eine Temperatur von 80°C erreicht, soll durch das 3 Wege Ventil Solar der untere Bereich des Speichers beheizt werden
5. Wenn die Kollektortemperatur >90°C ist, soll die Mengendurchlasseinstellung (mechanisch) so geregelt werden, dass die Kollektortemperatur = 80°C ist.
6. Wenn die Speichertemperatur im unteren Bereich die Temperatur von 90°C erreicht, soll die Mengendurchlasseinstellung voll geöffnet werden, d. h. auf 90° Einstellung

Das ganze Projekt soll mit einer S7 300 realisiert werden.
Zu meiner Person, ich bin ein absolutes Greenhorn und freue mich über eine Lösung in der FUP-Darstellung und einer Liste aller Bausteine und Gruppen, die ich dafür benötige.
Für viele unserer User wird das ein leichtes Lächeln erzeugen, aber mir gehen dabei die Haare aus, von denen ich nur noch wenige habe.

Danke für eure Unterstützung.

[SIGNATUR]
„Alles kann fliegen, es muss nur schnell genug sein!“
[/SIGNATUR]

 

[AUDSUPERUSER]

Wenn das mal nich eine Hausaufgabe ist.

Standard Antwort: Fang mal an, wenn Du nicht weiterkommst, poste deine Lösungsansätze und Dir wird geholfen.

Wir machen Dir aber auch gerne Deine Hausaufgaben, wenn Du Dir unsere Stundensätze leisten kannst.

 

[theeyetrio]

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Moin, moin,

ja so eine Antwort habe ich erwartet.
Ok, zum Beweis füge ich ein paar Bilder von "unserer Solarthermie Anlage" mit bei. Da ich die Anlage selbst aufgebaut habe, habe ich die ganzen Bauteile mit CATIA V5 nachgezeichet.
Es handel sich hier NICHT um eine Hausaufgabe, etc., denn die Anlage steht bei uns zu Hause.

Es würde mich freuen, wenn ich trotzdem die Lösung für mein Problem hier erhalten würde.
PS.: Stundensätze sind so ein Sache. Ich selbst bin Dipl. - Ing. und kenne die Stundensätze.


Wenn mich jemand nach meiner Hilfe fragen würde, wäre meine erste Antwort auch nicht die nach der Summe der Entlohnung!:roll:

„Alles kann fliegen, es muss nur schnell genug sein!“

 

[DerMatze]

Hallo,

ich habe für meine Holzvergaser-Heizungsanlage & Solarthermieanlage eine S7 315 als übergeordnete Steuerung verbaut. Und ich muss sagen, es ist eine schöne Spielerei - und alles wird über ein KTP600 bedient.

Ich kann mich meinem "Vorredner" nur anschließen: mach erstmal einen Anfang und wenn du nicht weiterkommst - du weisst schon
Hast du schon alles an Hardware da?
Für die PT100 kannst du ein 6ES7 331 7KF02 0AB0 verwenden

Gruß
DerMatze

 

[Lebenslang]

Hallo,

sehr interessantes Thema zumal mir so ein Projekt auch noch in diesem Jahr ins Haus steht.
Bei deinem Hydraulikplan fallen mir ein paar Sachen auf.

1. Hast du wirklich 2 Solarwärmetauscher in deinem Puffer?
2. Geht der Rücklauf der Gastherme wirklich ganz unten an den Puffer?
3. Warum teilt sich der Vorlauf der Gastherme in 2 Stränge auf? 1x oben, 1x mitte
4. Fehlt auf der Zeichnung evtl. der Rücklaufmischer für den Heizungskreis oder hast
du die Heizungspumpe an der falsche Stelle eingezeichnet?

Hast du schon SPS Hardware oder bist du noch frei in deiner Entscheidung?
Ist bereits etwas Erfahrung in der SPS Programmierung vorhanden und wenn ja
mit welchem Softwaretool?

Was mich persönlich interessiert ist.

Wie groß ist dein Puffer?
Sind es 3 Elemente a. 30 Röhren?
Auf welche Temperaturen bekommst du deinen Puffer rein Solar beim jetzigen Klima.
Welche Ausrichtung haben die Kollektoren?


Gruß

 

[Thomas_v2.1]

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Hast du evtl. ein R&I-Fließschema oder ein Automationsschema/Funktionsliste von deiner Anlage?
3D ist ja schön und gut, für die Planung und Programmierung ist das aber denkbar ungeeignet.

 

[theeyetrio]

Hi@all

... und nun komme ich noch einmal auf die Kommentare meiner User zurück.
Nein, es ist, wie unsschwer zu erkennen, keine Hausaufgabe.
Nein, ich habe keine Ahnung von der Hardware, die ich benötige.
Nein, ich schaffe es als Greenhorn nicht, einen akzeptablen Ansatz herzustellen, da ich nicht weiß, wie ich da rangehen soll.

An alle User und vor allem die "Profis" hier im Forum, habe ich nun die Bitte, mir zu helfen. Und noch eine Bitte, "Bitte wiederholt nicht die Sätze wie" vesuche es erst einmal, dann wird Dir geholfen!". Mit solchen Hinweisen drehe ich mich nur im Kreis. Gibt es keinen Profi, der in dieser Herausforderung keine Kommerz sieht, sondern nur einem User helfen möchte?! Ich bin mir sicher, ich bin bestimmt nicht der Einzige, der ein solches Problem hat oder demnächst haben wird, wenn er auf regenrative Energie umstellen möchte.
Also meine Bitte, gebt euch einen Ruck, und stellt mir euer Wissen zur verfügung, denn, im Leben ist es immer so, nur wer gibt, kann auch nehmen.
Mit meinem Wissen steh ich hier gerne Jedem anderen User mit Rat und Tat sehr gern zur Seite, ohne den geringsten Gedanke an Kommerz.

Ok, und nun beantworte ich gerne die Fragen zu meiner "Hausaufgabe"

Ich habe noch keine Entscheidung für eine SPS
Der Pufferspeicher, hier ist es ein Hygienespeicher hat ein Volumen von 800L
2 Solarwärmetauscher
1 Hygienetauscher
3 x Elemente mit Je 30 Vakuumröhren (Heatpipe System)
In den letzten Tagen hatten wir eine Gesamttemperatur von unten bis oben bei ca 85°C
Die Ausrichtung ist Süd -Südwest
Der Rücklauf der Gastherme geht in die Mtte und ganz nach unten, ja nach Bedarf der Beheizung
Nur der Vorlauf der Gastherme geht nach oben in den Speicher, der Rücklauf teilt sich in der Mitte, einmal in der Mittenbeheizung und an dem tiefsten Anschluss (Falsche Zeichnung, danke für den Hinweis)
DerRücklaufmischer ist vorhanden, aber nicht in der Zeichnung vorhanden
Der VL für die Heizung geht nicht von der Seite, sondern von dem höchsten Kessel -Speicherausgang.

Wenn Jemand wirklich Interesse an einer Solarthermie Anlage hat, kann er mich gerne kontaktieren und eine PN schicken.

Wir sind mit der Anordnung sehr zu frieden, nur was mich selbst stört, ist, dass unsere mitgelieferte Steuerung die Anlage nicht so steuert, wie ich es gerne haben wollte.

„Alles kann fliegen, es muss nur schnell genug sein!“

 

[Berrti]

Hallo
ich könnte die einen Plan in Fup in Step 7 erstellen. Die Steuerungsaufgaben sind einfach. Ich habe selber eine Heizungslage mit Solarthermie und selbstgebauter Steuerung mit Wago 841. Daher kenne ich ein paar Tricks dazu.
Hast du denn das Step7 und einen Mpi-adapter und kannst die Hardware konfigurieren? Die Analogkarten sind ziemlich teuer.

 

[mariob]

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Naja,
schön gebaut isses erstmal nicht. Eher lieblos. Sorry.
Zur Hardware, wenn Du nicht weißt welche SPS warum dann Step 7? Für diese Spielerei und wenn es nicht mehr sein soll ist eine UVR1611 mit Bootloader die erste Wahl. Preisgünstig, schnuckelige Verpackung, speziell für Heizungen und Solarthermie entwickelt und auch für Anfänger gut überschaubar. Webserver ist auch drin.
So würde ich es machen.

Gruß
Mario

 

[Thomas_v2.1]

Zur Hardware, wenn Du nicht weißt welche SPS warum dann Step 7? Für diese Spielerei und wenn es nicht mehr sein soll ist eine UVR1611 mit Bootloader die erste Wahl. Preisgünstig, schnuckelige Verpackung, speziell für Heizungen und Solarthermie entwickelt und auch für Anfänger gut überschaubar. Webserver ist auch drin.
So würde ich es machen.

Also bei dem was er da schon gebaut hat sieht mir das nicht unbedingt nach Spielerei aus.

Wenn er das Geld hat, warum sollte man dann so einen Kasten einbauen wollen? Wenn das Geld knapp ist würde ich anstelle so eines Kästchens eher zu einer S7-1200 tendieren (ebenfalls mit Webserver an Bord), oder zu einer Codesys Steuerung (Wago, Beckhoff). Oder wenn es denn unbedingt Step 7 sein soll, eine S7 IM 151-8 PN CPU. Ebenfalls mit Webserver, die aufgrund der Et200S Karten feingranularer aufzubauen ist.
Wenn man diese Schiene fährt ist auf jeden Fall die Ersatzteilversorgung sichergestellt.

Aber um zu den zu erwartenden Kosten Aussagen machen zu können, benötigt man erstmal eine Liste mit der Anzahl und Type von DI, DO, AI, AO.

 

[MSB]

Wenn er das Geld hat, warum sollte man dann so einen Kasten einbauen wollen? Wenn das Geld knapp ist würde ich anstelle so eines Kästchens eher zu einer S7-1200 tendieren (ebenfalls mit Webserver an Bord), oder zu einer Codesys Steuerung (Wago, Beckhoff).

Der Grund für einen UVR1611 ist relativ simpel.
Es kann alles vergleichsweise einfach projektiert und eben nicht programmiert werden, sprich der TE wäre dazu wahrscheinlich selbst in der Lage.

Da er nach eigenem Bekunden weder ernsthaft Ahnung geschweigedenn Erfahrung mit einer SPS wäre eine SPS schlicht die falsche Wahl.

Mfg
Manuel

 

[Blockmove]

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Der Grund für einen UVR1611 ist relativ simpel.
Es kann alles vergleichsweise einfach projektiert und eben nicht programmiert werden, sprich der TE wäre dazu wahrscheinlich selbst in der Lage.

Also Siemens wäre für so ein Projekt das letzt was ich nehmen würde.
Und sorry ... Die Webvisualisierung von Siemens ist wohl eher ein Witz.

Wenn es eine SPS sein soll, dann würde ich von den Möglichkeiten und Kosten hier eine Wago nehmen.

Wenn man aber das Know How des TE nimmt, dann ist die UVR wohl wirklich die betse Lösung

 

[theeyetrio]

Hi@all,

danke für die bisherigen Anregungen.
Es sollte eine S7 sein, damit ich persönlich auch einen Bezug habe und bekomme, aber über die Konfiguration habe ich mir noch keine Gedanken gemacht, da ich nicht weiß was ich dann wirklich brauche. Es sollte auf alle Fälle funktionieren, und da ich gerade eine Weiterbildung für S7-300 erhalte, liegt es meiner Meinung nahe, dann auch etwas aus dieser Familie zu nehmen. Für Details und Infos bin ich sehr dankbar.
Eventuell, eines Tages, dann kann ich bestimmt auch hier als erfahrener Unser bei Problemlösungen auch meinne Rat hier anbieten, aber so weit ist es bei mir noch nicht.

Es sollte den Preis der Anschaffungen nicht zu hoch treiben.
Ich hatte eben mal geschaut, es gibt ja analoge Bausteine wie z. B.
Analog-Input-Modul SM331 für S7-300
Analog-Output-Modul SM332 für S7-300

Das wäre jetzt so meine Richtung. Liege ich da verkehrt?:

„Alles kann fliegen, es muss nur schnell genug sein!“

 

[mariob]

Naja,
zum üben ist es ok, wenn es als Modelleisenbahn dient. Auch wenn ich den Aufwand so eher scheuen würde.
Und, @Thomas, es gibt deutlich kompliziertere Konfigurationen mit der UVR, das hier ist mehr eine Standardkonfiguration. Leider machen manche Firmen sehr heftig Vodoo um ihren eigentlich dann sogar schlechter funktionierenden Kram. Ein schönes Portal mit Forum für die UVR ist hier:http://www.solar4me.de/ , ansonsten mal nach Solartirol googlen, die meisten der Visus haben ebenfalls eine UVR.
Und, nein bei mir werkelt keine UVR, sondern eine betagte 200 im Vollausbau, diese steuert aber sinnigerweise noch andere Sachen.

Gruß
Mario

Edit: So als Lehrgangsthema mit Praxisbezug wäre es allemal gut .

 

[DerMatze]

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Bevor meine Heizungs-/Solaranlage von einer S7 300 gesteuert wurde, hat es eine Logo! getan - die war allerdings schnell an ihre Grenzen gekommen.
Vielleicht kommt diese "Steuerung" fürs erste in Frage, kostengünstiger als eine S7 300 ist es auf jeden Fall.

MfG
DerMatze

 

[mariob]

Ja,
und wenn ich mir so den letzten Post des TE so durchlese:

aber über die Konfiguration habe ich mir noch keine Gedanken gemacht,

Das sollte man vorher aber.

Es sollte den Preis der Anschaffungen nicht zu hoch treiben.

Das kann man vergessen. Ein jedes Steuerungssystem besteht nicht nur aus einer programmierbaren Logik, sondern auch aus Sensorik und Aktorik und deren Kopplung zur Logik. Und da fliegt einem dieser Satz gewaltig um die Ohren wenn es denn hinterher optimal funktionieren soll. Und genau da setzt die UVR an, die hat nämlich das alles bereits an Bord und das zu einem Preis, da kriegt man bei BigS nichtmal ansatzweise die Logik.
Im übrigen würde ich in der Anlage wenigstens die Röhren rausmachen, sofern diese noch nicht in Betrieb ist. Ist sie trocken verzundert das Sammlerrohr durch die Hitze, gefüllt crackt der Frostschutz.....

Gruß
Mario

 

[DerMatze]

Ja,
und wenn ich mir so den letzten Post des TE so durchlese:

Das sollte man vorher aber.

Das kann man vergessen. Ein jedes Steuerungssystem besteht nicht nur aus einer programmierbaren Logik, sondern auch aus Sensorik und Aktorik und deren Kopplung zur Logik. Und da fliegt einem dieser Satz gewaltig um die Ohren wenn es denn hinterher optimal funktionieren soll. Und genau da setzt die UVR an, die hat nämlich das alles bereits an Bord und das zu einem Preis, da kriegt man bei BigS nichtmal ansatzweise die Logik.

Da stimme ich dir voll und ganz zu.
Und wenn ich anfangen würde die Zahlen zusammen zu zählen, was mich allein die Siemens Hardware gekostet hat... :sm19::sb5:
So auf den ersten Blick ist die UVR nicht die schlechteste Wahl.

@TE Um was für einen Hersteller handelt es sich bei deiner Anlage? Welche Steuerung wurde eingesetzt / geliefert?

Gruß
DerMatze

 

[ducati]

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auch wenn der TE mir hier sehr ueberheblich rueber kommt. Es gibt von Siemens die Ausbildungsunterlagen. Da werden die Grundlagen erlaeutert. Nen persoenlichen SPS Kurs koennen wir im Forum nicht abhalten. Ich denke Du unterschaetzt die Komplexitaet voellig. Falls sich hier jemand findet, der Dir die Anlage fue Umme automatisiert, ok. Du alleine wirst damit in nem Jahr noch nicht fertig sein.

 

[theeyetrio]

Hi@all,

ich verstehe die Herren der Schöpfung hier nicht

auch wenn der TE mir hier sehr ueberheblich rueber kommt. Es gibt von Siemens die Ausbildungsunterlagen. Da werden die Grundlagen erlaeutert. Nen persoenlichen SPS Kurs koennen wir im Forum nicht abhalten. Ich denke Du unterschaetzt die Komplexitaet voellig. Falls sich hier jemand findet, der Dir die Anlage fue Umme automatisiert, ok. Du alleine wirst damit in nem Jahr noch nicht fertig sein.

ducati, Du bist ein ganz Toller.

Warum überheblich?
Ich bitte nur um eine Unterstützung, nicht mehr und nicht weniger. Was ich nicht erwarte, sind ganz tolle Sprüche. Die helfen mir nicht so ganz, aber ...


Ok, dan versuchen wir das Pferd mal von der anderen Seite aufzuspannen.
Wer kann mir ohne den Gedanken an Kommerz die FUP für eine Analogschaltung Input und Output erklären und liefern?
Wer kann mir auch eine Zeitsteuerung erklären und liefern?
Wer kann mir die FUP für einen Schrittmotor liefern?
Ist das zuviel?
Wenn dann sagt es mir, dann verabschiede ich mich hier aus dem Forum. Und ich weiß, wenn ich erts einmal die SPS von S7 verstanden habe, dann werde ich anderen Usern helfen. Der Grund ist einfach, nicht jeder ist mit dem Wissen der S7 Programmierung geboren worden. Ich jedenfalls nicht.

@TE Um was für einen Hersteller handelt es sich bei deiner Anlage? Welche Steuerung wurde eingesetzt / geliefert?

Die Steuerung ist eine Steca TR 0603mc.


Oki Doki.

Na dann warte ich jetzt mal auf irgendwelche Unterstützung.

„Alles kann fliegen, es muss nur schnell genug sein!“

 

[theeyetrio]

Moin Mario

Im übrigen würde ich in der Anlage wenigstens die Röhren rausmachen, sofern diese noch nicht in Betrieb ist. Ist sie trocken verzundert das Sammlerrohr durch die Hitze, gefüllt crackt der Frostschutz.....

Die Anlage ist seit dem Febr. 2012 in Betrieb. Frostschutz ist auf der Anlage drauf, das System ist ein trockene Anbindung der Vakuumröhren an den Sammler und für den Frostbereich ist der Frostschutz aktiviert.

„Alles kann fliegen, es muss nur schnell genug sein!“