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Thema: Tiefbrunnensteuerung druckgeregelt

  1. #1
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    HI ich soll eine bereits von mir erbaute Anlage modifizieren

    Es handelt sich um eine Tiefbrunnensteuerung mit 4 Tiefbrunnen (je ca 100m tief. auf 70m hängt eine "Tauchpumpe" mit 30kW)

    Diese 4 Pumpen speisen ein Ringnetz aus dem Wasser für Prozesskühlung, Kesselhaus (Dampferzeugung) und Sprinkleranlage entnommen wird.

    In dieser Ringleitung die ca 500-800m lang sein dürfte mit einem Durchmesser von ca 150mm soll nun der Druck konstant auf 5,5 Bar gehalten werden.

    Die Visu erfolgt über WinCC5.1 Ethernet mit Glasfaser. Die 4 Brunnen werden jeweils einer 3142DP gesteuerert. Anbindung ans Netzwerk per CP343.

    3 der Brunnen sind mit Frequenzumrichtern ausgestattet und einer Umschaltung auf Stern-Dreieck Betrieb. 1 Brunnen ist nur Stern-Dreieck betreibbar. Desweiteren hat jeder Brunnen eine Not-Zuschaltung per Schlüsselschalter bei dem die SPS Ausgänge abgekoppelt werden und die Pumpen direkt in Stern-Dreieck anlaufen (Sprinklernachspeisung)
    Jeder Brunnen besitzt einen Druckfühler und eine Wasseruhr mit Impulsaufnehmer zur Wassermengenerfassung. Im Kesselhaus sitzt ein weiterer Druckaufnehmer über den ich derzeit den Druck konstant halte.
    Auswahl eines Brunnens per WinCC der dann per Frequenzumrichter über diesen Druckfühler 5.5 Bar konstant hällt


    Habe die Steuerung vor 1 Jahr bereits sohin modifiziert das ich Daten von Steuerung zu Steuerung senden kann. Wenn gewünscht 2 Brunnen gleichzeitig über den Leitfühler regeln lasse und bei Druckunterschreitung von 2 Bar den Stern-Dreieckbrunnen bis Zur Quittierung durch das Bedienpersonal zuschalte.


    Die Neue Forderung:
    Auswahl eines "Leitbrunnens" der die Grundlast übernimmt.
    Weiterhin 5.5 Bar Sollwert. Automatische Zu und Abschaltung der Brunnen da die benötigten Wassermengen stark schwanken. (Sommer zb mehr Kühlung , Winter mehr Dampf) Der Druckfühler im Kesselhaus wird weiterhin als "Leitdruck" benutzt.

    Nun weis ich überhaupt nicht wie ich das realisieren soll

    Habs versucht über den Reglerausgang und die anderen Brunnen Stufenweise zugeschalten. funzt aber eher schlecht als recht.

    Hat jemand vll ne idee?
    Zitieren Zitieren Tiefbrunnensteuerung druckgeregelt  

  2. #2
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    stell dir mal vor du musst die pumpen manuell steuern.
    du schaust auf das manometer und schaltest die pumpen manuell zu und ab.
    wann schaltest du welche pumpe zu?
    wann schaltest du welche pumpe ab?
    da musst du ansetzen und das in S7 umsetzen. fertig
    Gruß
    crash

    Ich bin nicht bekloppt,
    ich bin verhaltensoriginell!
    Zitieren Zitieren denkanstoss  

  3. Folgender Benutzer sagt Danke zu crash für den nützlichen Beitrag:

    wincc (07.04.2008)

  4. #3
    Avatar von wincc
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    Zitat Zitat von crash Beitrag anzeigen
    stell dir mal vor du musst die pumpen manuell steuern.
    du schaust auf das manometer und schaltest die pumpen manuell zu und ab.
    wann schaltest du welche pumpe zu?
    wann schaltest du welche pumpe ab?
    da musst du ansetzen und das in S7 umsetzen. fertig
    Mir Klar

    Nur wenn ich schwellwerte festlege bei denen die Pumpen zuschalte fällt mir bei zugeschalter Pumpe sofort wieder die Pumpe heraus weil der Grenzwert unterschritten wird. Auch eine größere Hysterese bringt nicht den gewünschten erfolg.

    Ein weiteres Problem ist das die Frequenzumrichter eine zuschaltdauer von ca 7 sekunden haben und derzeit der Wert evtl schon wieder unterschritten wird. Oder bei zu starken Druckabfall der Sterndreieckbrunnen zuschaltet.
    Dann steigt mein Druck auf 10 Bar und alle Frequenzumrichter schalten ab.
    ...

  5. #4
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    zu- und abschalten ist hier vielleicht nicht unbedingt das mittel der wahl, vorallem weil du ja schon die FU´s da hast ... nutze sie ... drehzahl macht druck oder eben keinen druck, man bräuchte halt die pumpenkennlinien um da genauere aussagen treffen zu können ... und mit dem S-D-Brunnen evtl. die grundlast fahren ...
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  6. Folgende 2 Benutzer sagen Danke zu vierlagig für den nützlichen Beitrag:

    nade (08.04.2008),wincc (07.04.2008)

  7. #5
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    Zitat Zitat von wincc Beitrag anzeigen
    Mir Klar

    Nur wenn ich schwellwerte festlege bei denen die Pumpen zuschalte fällt mir bei zugeschalter Pumpe sofort wieder die Pumpe heraus weil der Grenzwert unterschritten wird. Auch eine größere Hysterese bringt nicht den gewünschten erfolg.

    Ein weiteres Problem ist das die Frequenzumrichter eine zuschaltdauer von ca 7 sekunden haben und derzeit der Wert evtl schon wieder unterschritten wird. Oder bei zu starken Druckabfall der Sterndreieckbrunnen zuschaltet.
    Dann steigt mein Druck auf 10 Bar und alle Frequenzumrichter schalten ab.
    ...
    Kann man da nicht auf der Entnahmeseite irgendwie einen Schieber dämpfen oder irgendwie anders die Druckschwankungen etwas sanfter gestalten?

    Normalerweise ist es sinnvoll eine Anlage Hardwaremäßig erstmal zum Laufen zu bringen bevor man anfängt zu automatisieren.

    Eine weitere Möglichkeit währe, soweit möglich, Entnahmesituationen in die SPS einfließen zu lassen sodas die Steuerung agiert anstatt zu reagieren. Die endgültige Regelung müßte natürlich weiterhin über den Druck gemacht werden.

    MfG Günter.

  8. Folgender Benutzer sagt Danke zu Junior für den nützlichen Beitrag:

    wincc (07.04.2008)

  9. #6
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    Auch da gehört ein ausreichend dimensionierter Windkessel / Druckspeicher 'rein, alternativ ein Überdruckventil. Eine Druckregelung nur über die Pumpendrehzahl ist m.E. Unsinn.

    Wenn die Grundlast kleiner als die Leistung der SD-Pumpe sein kann, dann kann diese keine Grundlast übernehmen, da man sie vermutlich nur begrenzt oft starten darf.

    Juniors Aussage zur Automatisierung trifft den Kern. Es hört sich so an, als stimmt die Hardware noch nicht.

  10. Folgender Benutzer sagt Danke zu Ludewig für den nützlichen Beitrag:

    wincc (07.04.2008)

  11. #7
    Avatar von wincc
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    Die Hardware stimmt mit Sicherheit nicht!

    Der Leitungsring ist ist vom Kern her sicherlich 30 Jahre alt und wurde oft erweitert und abgeändert. Der Kunde will nichts an der Hardware ändern da er in 5 Jahren eh ein neuer Kreislauf gebaut wird. ... Bis dahin bin ich der "Depp" ders richten soll =).

    Der Kreislauf hat mehrere Entnahmestellen die unabhängig voneinander Arbeiten. Teilweise auch mit Drucküberwachungen die Anlagenteile abschalten. Also kann hier eher schlecht eingegriffen werden.


    Minimalfrequenz der Pumpen ist ca 25Hz da danach die Eigenkühlung der Pumpe laut hersteller zu gering wäre. Pumpenleistung kann man aber erst so ab 30-32 Hz erwarten.

    Die Stern-Dreieckpumpe darf nur 4 mal pro Stunde gestartet werden.
    Und die Grundlast sinkt öfters unter das vermögen der SD-Pumpe.
    Daher kann ich sie nur als "Not-Pumpe" falls alles abschmiert einsetzen.


    Habe heute ein bisschen experimentiert und anscheinend reichen im winter 1 - 2 Pumpen und im Sommer 2 - 3 Pumpen so das ich die SD Pumpe wirklich nur als Reserve benutzen kann.

    Weiterhin habe ich enddeckt das Im Rohrsystemdruckabweichungen sind. was ich mir nicht erklären kann.

  12. #8
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    Hallo wincc,

    Zitat Zitat von wincc Beitrag anzeigen
    ...Diese 4 Pumpen speisen ein Ringnetz...
    Den Begriff "Ringnetz" darf man wörtlich nehmen? Es ist also ein Ring aus Rohrleitungen mit verteilten Einspeise- und Entnahmestellen?

    Zitat Zitat von wincc Beitrag anzeigen
    Die Hardware stimmt mit Sicherheit nicht!...Der Kreislauf hat mehrere Entnahmestellen die unabhängig voneinander Arbeiten.....Weiterhin habe ich enddeckt das Im Rohrsystemdruckabweichungen sind. was ich mir nicht erklären kann.
    Ich bin zwar nicht der Hydrauliker, vermutlich arbeiten die Pumpen jedoch "gegeneinander". Das kannst du mit der besten Regelung nicht verhindern.


    Gruß, Onkel
    Es gibt viel mehr Leute, die freiwillig aufgeben, als solche, die echt scheitern.
    Henry Ford

  13. #9
    Avatar von wincc
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    Zitat Zitat von Onkel Dagobert Beitrag anzeigen
    Hallo wincc,

    Den Begriff "Ringnetz" darf man wörtlich nehmen? Es ist also ein Ring aus Rohrleitungen mit verteilten Einspeise- und Entnahmestellen?

    Ich bin zwar nicht der Hydrauliker, vermutlich arbeiten die Pumpen jedoch "gegeneinander". Das kannst du mit der besten Regelung nicht verhindern.


    Gruß, Onkel
    Ja Ringnetz kann man wörtlich nehmen

    die speisestellen der 4 brunnen sind auch verteilt ... bisher arbeiten aber nur 1 bzw 2 pumpen gleichzeitig mit dem selben Stellsignal des Druckreglers

  14. #10
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    Vielleicht würde eine Kaskadenregelung Sinn machen? Druckfühler hast du ja an den Einspeisestellen. Dann bekäm jede Einspeisestelle nicht das Stellsignal des Führungsreglers (Heizhaus), sondern einen Sollwert, berechnet aus diesem Stellsignal. Dann hättest du zumindest schon einmal gleiche Drücke an den (jeweils aktiven) Einspeisestellen. Die Folgeregelungen könnten event. sogar die FUs übernehmen. Der Brunnen der nur SD-Schaltung hat, passt allerdings garnicht ins Konzept.

    Wenn ein Brunnen die Grundlast übernimmt, übernehmen folglich die anderen der Reihe nach die Folgelast. Können die denn dann gegen den Druck der Grundlastpumpe überhaupt noch einspeisen? Geht doch garnicht, oder?


    Gruß, Onkel
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