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Thema: Druckregelung

  1. #1
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    Hallo,

    ich habe mehrere Pumpen die ich auf Druck regeln will.

    Das Problem ist, die Sache ist anfangs recht träge. Der Istwert kommt nur langsam dem Sollwert hinterher, und plötzlich "greift" die Pumpe und der Istwert schwingt extrem über. Irgendwann schwingt sich das ganze dann ein.

    dann kommt das nächste Problem, wenn die Dosierpumpe die von dieser Vordruckpumpe gespeist wird anspringt, dann bricht der Druck stark ein und die Sache geht von vorne los...


    Ich habe derzeit einen einfachen selbstgebastelten Regler drin, aber so wie das aussieht brauche ich da was aufwedigereres.
    Schaffe ich das mit einem PID Regler? Ich denke ich bräuchte zuminest einen fetten D-Anteil?

    Code:
          L     #T.Vordruck_SOLL
          L     #T.Vordruck_IST
          -R    
          T     #differenz                  //  +/- 0-10  
    
          U(                                // WENN
          L     #differenz
          L     2.000000e-001
          <R                                // Differenz kleiner 0,2Bar
          )     
          U(                                // UND
          L     #differenz
          L     -2.000000e-001
          >R                                // Differenz größer -0,7Bar
          )     
          SPBN  DEAD                        // Totzone
          L     0.000000e+000
          T     #differenz
    DEAD: NOP   0
          L     #differenz
          L     0.000000e+000
          <R    
          L     8.000000e+000               // Verstärkungsfaktor negative Richtung
          SPB   DING                        // Differenz negativ
          L     1.500000e+000               // Verstärkungsfaktor positive Richtung
    DING: L     #differenz
          *R                                // +/- 0-10
          RND   
          T     #Offset                     // "Regelerverstärkung"
    
          O     #T.Taste.Entnahme
          O     #T.Taste.Temperieren
          U     "Fl_Takt_100ms"
          U     #T.Taste.VordruckAuto
          SPBN  M000
          L     #T.Sollwert_Pumpe
          L     #Offset
          +I    
          T     #T.Sollwert_Pumpe
    M000: NOP   0
    
          L     #T.Sollwert_Pumpe           // Grenzwert minimum
          L     0
          <I    
          SPBN  MIN
          T     #T.Sollwert_Pumpe
    MIN:  NOP   0
    
          L     #T.Sollwert_Pumpe           // Grenzwert maximum
          L     1000
          >I    
          SPBN  MAX
          T     #T.Sollwert_Pumpe
    MAX:  NOP   0
    
          L     #T.Sollwert_Pumpe
          L     10
          /I    
          L     327
          *I    
          T     #PAW
    "Es ist weit besser, große Dinge zu wagen, ruhmreiche Triumphe zu erringen, auch wenn es manchmal bedeutet, Niederlagen einzustecken, als sich zu den Krämerseelen zu gesellen, die weder große Freude noch großen Schmerz empfinden, weil sie im grauen Zwielicht leben, das weder Sieg noch Niederlage kennt." Theodore Roosevelt - President of the United States (1901-1909)
    Zitieren Zitieren Druckregelung  

  2. #2
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    Also ich hab's schon oft ohne D-Anteil hinbekommen. Der bringt dir nur Hektik rein. Probiers mal mit ner Stellwertbegrenzung z.B 40%.
    Von der Regelstrategie würde ich einmal auf Vordruck und die Dosierpumpen auf Durchfluss regeln.

    hth
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  3. #3
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    das ich die vordruckpumpen auf druck regle und die dosierpumpen auf druck ist schon so...

    ich denke ich probiere es mit einem pid regler.

    ein reiner p regler schaft das nicht.

    am anfang kommt der istwert nicht hinterher, bricht aber dann schlagartig durch. da wäre ein d-anteil nützlich der sich dann nach ein paar s wieder abbaut.

    wenn der druck plätzlich einbricht weil die dosierpumpe die entnahme startet, dann wäre ein d-anteil ebenfalls praktisch.
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  4. #4
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    Ich gehe mal davon, das Du dich nicht unbedingt mit den Kennlinien der Pumpen und der betroffenen Leitungen/Ventile rumschlagen willst...

    In einem ähnlichen Fall (Druckerhöhungsanlage für Kühlwasser mit genau den gleichen Problemen) haben wir einen im FU integrierten PI-Regler verwendet, die Verwendung des D-Anteiles brachte nur noch mehr Turbulenzen.
    Eingestellt habe ich den Regler einfach nach Ziegler-Nichols, obwohl die Strecke dafür nicht unbedingt geeignet schien.

    So richtig gut wurde die Sache aber erst nach Einbau eines Ausdehnungsgefäßes mit komprimierbarer Gasfüllung drin zwischen den beiden Pumpen.

    Testhalber würde ich auch versuchen, die Drehzahl der Dosierpumpe zur Störgrößenaufschaltung für den Regler zu nutzen.
    __
    Mit freundlichem Gruß Peter

    ...Wir sind Alle Zeitreisende. Die überwiegende Mehrzahl schafft allerdings täglich nur einen Tag.... (Jasper Fforde: "In einem andern Buch")

  5. #5
    Avatar von Markus
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    die anlage mit den vordruckpumpen und die mit den dosierpumpen kennen sich nicht...

    die vordruckregelung muss also hellsehen bzw. sehr schnell sein.

    ich muss den druck nicht genau regeln, es reicht wenn ich ihn in einem band von 4-6bar ein kurzer peak gegen 8 oder 10 bar ist auch nicht so dramatisch.

    die pumpe ist nicht das problem, aber das material bzw. seine visoksität und somit die "pumpfreudigkeit" reagieren recht emfindlich auf temperaturänderungen...


    was nützt mir ein i-anteil?
    bis der bei einem einbruch greift ist doch mein vordruck schon längst im keller? oder habe ich das falsch verstanden?

    p anteil ist proportional zur differenz
    d anteil ist anfangs auf 100% und baut sich über eine e funktion ab
    i anteil steigt über eine zeit
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  6. #6
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    Zitat Zitat von Markus Beitrag anzeigen
    die anlage mit den vordruckpumpen und die mit den dosierpumpen kennen sich nicht...

    die vordruckregelung muss also hellsehen bzw. sehr schnell sein.
    Dann wäre ein zwischengeschalteter Druckausgleichsbehälter als Speicher zur Entkopplung ganz angebracht. (Bei der städtischen Wasserversorgung übernehmen das hochgelegene Behälter/Wassertürme).

    was nützt mir ein i-anteil?
    bis der bei einem einbruch greift ist doch mein vordruck schon längst im keller? oder habe ich das falsch verstanden?

    p anteil ist proportional zur differenz
    d anteil ist anfangs auf 100% und baut sich über eine e funktion ab
    i anteil steigt über eine zeit
    D ist proportional zur Änderung der Regelabweichung über die Zeit und darum Null, wenn sich diese nicht ändert.

    Das P-Glied im Regler antwortet ja schon sofort bei einer Regelabweichung - schneller ist das D-Glied auch nicht, nur gibt es bei einer Änderung der Regelabweichung immer sofort noch einen drauf.

    Mit einem richtig eingestellten I-Glied kannst Du die Regelung viel ruhiger machen und außerdem die bei einem P-Regler immer vorhandene Regelabweichung verringern.
    __
    Mit freundlichem Gruß Peter

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  7. #7
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    Zitat Zitat von Markus Beitrag anzeigen

    was nützt mir ein i-anteil?
    Der eliminiert dir mit der Zeit deine Regelabweichung, da du den P-Anteil nicht so steif einstellen solltest.

    Zitat Zitat von Markus Beitrag anzeigen
    d anteil ist anfangs auf 100% und baut sich über eine e funktion ab
    nur wenn dein Messwert konstant ist, in deinem Fall sind da aber anscheinend Sprünge drin und die werden durch den d-anteil nur noch schlimmer - oder hab ich das jetzt falsch verstanden

    Allerdings gings bei mir damals hauptsächlich um Wasser und nicht um Flüssigkeiten, der Viskosität sich während des Vorgangs stark änderte.

    Was meint den der Anlagenbauer zu dem Problem der Viskosität?
    Kannst du vielleicht mit Hilfe der Istemperatur eine entsprechende Störgröße gewinnen?
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  8. #8
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    Hallo, mit den Erkenntnissen meines Regeltechnikkurses kann ich auch nur sagen:

    P-Anteil: langsam reduzieren sollte ein Überschwingen verhindern
    I-Anteil: unbedingt einschalten
    D-Anteil: kann wahrscheinlich ausgeschaltet werden.

    Hast du mal die Sprungantwort auf eine händische Stellgrößenänderung um deinen Arbeitspunkt aufgezeichnet?
    SG Farinin

  9. #9
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    Zitat Zitat von Farinin Beitrag anzeigen
    Hallo, mit den Erkenntnissen meines Regeltechnikkurses kann ich auch nur sagen:

    P-Anteil: langsam reduzieren sollte ein Überschwingen verhindern
    I-Anteil: unbedingt einschalten
    D-Anteil: kann wahrscheinlich ausgeschaltet werden.

    Hast du mal die Sprungantwort auf eine händische Stellgrößenänderung um deinen Arbeitspunkt aufgezeichnet?

    Hallo Farinin,

    gerade bei schnellen (Druck-) Regelungen ist ein D-Anteil schon mal sehr hilfreich, um Schwingneigungen durch den PI aufrgund der 90 Grad Phasenverschiebung zu eliminieren / zu vermindern.

    Markus:

    Dir möchte ich folgende Lektüre empfehlen:

    http://www.amazon.de/Regeln-SIMATIC-.../dp/3895781479

    (nicht verwandt oder verschwägert)


    CU

    Jürgen.

    Zur Beachtung:
    Ich distanziere mich ausdrücklich von allen Aussagen in diesem Forum
    welche nicht von mir stammen und mache mir deren Inhalte nicht zu eigen.


    www.ibn-service.com

  10. #10
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    Würd ich so machen.

    1. Den Sollwert auf die obere Grenze legen. Also 6bar. Wenn die Dosierpumpe einschaltet, hast du Luft nach unten und somit hat der Druckregler zeit zum reagieren.
    2. hohes Gain für den P Anteil einstellen. (I aus)
    3. Ausprobieren.
    4. P Anteil verringern, bis kein Überschwingen mehr zu sehen ist. (Wahrscheinlich wirst Du den Solldruck bei eingeschalteter Dosierpumpe dann nicht erreichen)
    5. I einschalten. mit hohem Ti.
    6. Ausporbieren.
    7. Ti so lange verkleinern, bis der Druck sauber einpendelt.
    8. Das selbe mit eingeschalteter Dosierpumpe wiederholen.
    9. Kompromiss zwischen den Einstellungen finden.

    Wenn du bis 8bar oder sogar bis 10bar gehen kannst, dann muss das mit PI enwandfrei funktionieren. Leichtes überschwingen über 6bar stört nicht (wird er machen wenn die Dosierpumpe nicht läuft) und über die 4 bar bleibt er sicher auch mit der selben Einstellung wenn die Dosierpumpe läuft. Wenn die Pumpen nicht komplett verkehrt ausgelegt sind, dann sollte das einwandfrei gehen. Bei den Grenzwerten 4-10bar sehe ich da 0,0 Probleme.

    Wenns doch Probleme macht, dann die Drehzahl der Dosierpumpe mit einem zu ermittelnden Faktor als Offset aufaddieren.

    Wenns dann noch nicht geht, nen Druckpuffer einbauen und auf die Regelung schei..... Dann klappts mit 2Punkt auch.

    Außerdem vegiss deinen selbst gebauten Regler. Ich will jetzt mal nicht ins Detail gehen, was ich davon halte. Nimm den CONT_C der in den meisten CPU's integriert ist, dafür ist der im BSYS drin. Ruf ihn möglichst schnell auf z.B. 20msec.

    Gruß aus München
    Geändert von SSO (25.10.2007 um 19:21 Uhr)

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