Umbau Wasserkraftanlage von Dreipunktregler auf SPS

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lorenz652

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Hallo zusammen,

ich hätte da eine frage...
Und zwar bin ich im Besitz eine Wasserkraftwerkes mit 22KW ausbauleistung.
Die Turbine hat zwei kammern und aktuell wird die Turbine einfach nur so gesteuert dass der Wasserstand (gemessen mit Drucksonde) immer gleich bleibt also immer den eingestellten Sollwert einhält.

Dies geschieht aktuell mit einem normalen Dreipunktregler (Jumo Dicon SM) also 90er jahre Technik.

Nun ist es so dass die Turbine erst eine Kammer (1/3) dann die zweite (2/3) öffnet und bei Vollast halt beide komplett. Nun möchte ich dass die Turbine im mittleren Teillastbereich die kleine Kammer etwas schließt und dann die große Kammer mehr öffnet.

Ich habe mir gedacht das löse ich indem ich den Leistungsmesser irgendwie mit der Regeleinheit verbinde. Nun zu meiner Frage.

Welche Steuerung ist dafür am besten geeignet und gibt es da sowas wie vorgefertigte Programme für Kleinwasserkraftwerke.

(Anbei die Schaltpläne)


Gruß aus dem bayrischen Wald. 😁
 

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Richtig ist, dass im mittleren bis oberen Teillastbereich besser nur die große Kammer genutzt wird.
Dafür benötigst Du aber Stellungsgeber für die beiden Klappen. Wie werden Sie bei Dir angesteuert?
 
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Die Klappen werden bei mir Mit jeweils einem Hydraulikzylinder angesteuert.

Der aktuelle Regler gibt einfach nur ein Signal 0,1sek und über drosselventile an den zylindern wird dann dieser hub eingestellt. Eigentlich ziemlich simpel. Und funktioniert ja auch super. Nur ich möchte halt das maximum an leistung in allen bereichen.
 
Wurde früher oft auf der Hydraulikebene geregelt. Zylinder der kleinen Klappe am Anschlag -> druckabhängiges Schaltventil gibt zweite Klappe frei.
 
Hier mal ein Bild der Turbine. Sieht schlimmer aus als es ist. Der bogen oberhalb der turbine hatte mal ein kleines loch deshalb ist alles verrostet. Mittlerweile ist aber alles entrostet und neu lackiert.

Man sieht eigentlich deutlich wie das ganze angesteuert wird.
 

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Zu den eigentlichen Fragen:
1. Ich habe noch kein Open-Source-Programm für so etwas gesehen. Selbst verdiene ich mein Geld mit so etwas.
2. Ohne analoge Stellungsgeber an beiden Klappen dürfte das Umschalten unzuverlässig werden.
 
Könnte man (wenn es wenig kosten soll) mit einer LOGO realisieren, vernünftiger wäre da eine ordentliche SPS (ev. 300er gebraucht und TP dazu)
Erfordert aber auch die Parametriersoftware.

Analoge Stellungsrückmeldung wäre vernünftig, ev. kann man aber auch noch Endlagenschalter nachrüsten die dann entsprechend verstellt werden können (kleine C-Schiene oder ähnliches) um dann die Umschaltpunkte definieren zu können.

LOGO hätte den Vorteil das das relativ günstig wird wenn du dich da selbst entsprechend einbringst.

Dein Blasenspeicher ist wahrscheinlich klein genug das der nicht TÜV Pflichtig ist, sonst ev. gleich auch auf Gewichtsspeicher umbauen.

Ja auch wir verdienen unser Geld mit solchen Anlagen (wobei meist erst >100 kW für uns wirklich interessant, die kleineren Anlagen werfen meist zu wenig Geld ab um das halbwegs professionell umsetzen zu können.

Geht ja dann weiter, Gefährdungsbeurteilung, Rechenreinigung, Gewichtsbetätigtes Absperrorgan, ev. auch noch Wehranlage die umgebaut / modernisiert werden will, automatischer Anlauf, . . .
 
winnman schrieb:
Geht ja dann weiter, Gefährdungsbeurteilung, Rechenreinigung, Gewichtsbetätigtes Absperrorgan, ev. auch noch Wehranlage die umgebaut / modernisiert werden will, automatischer Anlauf, . . .
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Das brauche ich ja nicht in so einem krassen ausmaß. Ich habe 3 km zur anlage und immer jemanden der mal nachschaut wenn ich nicht da bin. Ich will halt quasi auch den letzten 10tel kw aus der Turbine holen 😁 wenn das dann mal gemacht ist dann gehts woanders weiter mit der Modernisierung. Aber alles auf einmal kostet zuviel.
 
Hallo,
ich würde gern "mitspielen" - ob ich zur Lösung beitragen kann, weiß ich noch nicht.
--> für's Erste würde ich erstmal die E-Pläne drehen und so vergrößern, dass ich sie ohne Monokel lesen kann

Solche "Klein- Kraftwerke" interessieren mich ...

Mfg
 
Das Thema interessiert mich auch 😁

Vorschlag zur kostengünstigen Nachrüstung einer Stellungsrückmeldung:
- Linear-Poti, kann analog 0-10V ausgewertet werden mit der richtigen Widerstands-Vorschaltung
- Zahnstange Modul 2 (Teilung 6,28mm) in der Nähe der Zylinder montieren und mit einem M8-Ini Impulse der Zähne zählen. Hier muss man aber eventuell bei der Montage auf die seitliche Schwenkbewegung des Zylinders aufpassen. Die Endlagen-Rückmeldungen referenzieren dann die Stellung.

Gruß aus dem Bayrischen Wald zurück.
 
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Sehr spannendes Thema!
Prinzipiell würde ich auch eher zu einer SPS tendieren bei einer solchen Aufgabe. Das wäre ein Paradeprojekt für eine 1200er oder eine Wago CC100. Ich würde sogar soweit gehen und die Hydraulikventile Analog ansteuern (selbstverständlich nach erst Modifikation) und aus der Vierpunktregelung eine kontinuierliche Last-/ Leistungsabhängige Regelung bauen.

Gruß aus dem südwestlichen Oberbayern (y) :)
 
Gehe ich 100%ig mit. Bei einer S7 1200 hast Du für deinen Fall alle Möglichkeiten und die Hardware- und Lizenzkosten (Basic) bleiben auch überschaubar.
 
Muß man denn so weit gehen, das analog zu machen?
Die Istwerte sind analog, so weit ich das sehe: Leistung und Wasserstand.
Wenn man über Impulse die Klappen verfährt, also eine als Master, die Große z.B. und dann die Kleine als Slave nachregelt, sollte man doch anhand der Rückmeldungen von Leistung und Wasserstand die optimale Stellung finden können, auch ohne zu wissen, wo genau die Klappen sich befinden.
Oder sehe ich das falsch?
Ich denke nur, wenn möglich auf solche Signale zu verzichten, da sie sicherlich auch wieder (mit der Zeit) Fehler verursachen, besonders in einer solchen Umgebung. ... und kosten...
 
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