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Thema: PID Durchflussregler mit S7-200

  1. #1
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    Hallo an Alle,

    tut mir leid, wenn ich Euch schon wieder belästigen muß, und das auch
    noch am Sonntag ...

    Im Moment tut sich ein neues, großes Problem auf;
    ich hab doch eine Dosiermischanlage aufgebaut, die zwar sonst jetzt ganz
    wunderbar funktioniert, die Mischerebnisse aber leider alles andere als
    zufriedenstellend sind;
    ich hab eine S7-200 CPU224XP und den darin enthaltenen SIEMENS -
    Regler PID-Control eingesetzt;

    das Konzept ist derzeit wie folgt aufgebaut:
    Komponente A wird mit Rampe gesteuert auf die voreingestellte
    Austragsleistung gefahren; dieser Durchfluß A wird
    gemessen: während der Rampenfahrt mit kurz aufeinanderfolgenden,
    jedoch etwas ungenauen Messungen (ca. 250ms), nach Erreichen des
    Rampenendwertes etwas längere, dafür genauere Messungen
    (ca. 1300 ms);
    Durchfluß A wird mit dem Mischverhältnis umgerechnet und ist die Sollgröße für den Regler zu Komponente B;
    die Stellgröße des Reglers wird per Leitwert über den Frequenzumrichter
    an die Pumpe B gegeben;
    der daraus sich ergebende Durchfluß B ist dann die Istgröße für den
    Regler;
    eine an sich klassische Durchflußregelung;

    das System selbst wird über die Rampe gesteuert auf die gewünschte
    Austragsleistung gebracht, und nach einer kurzen Beruhigungszeit
    (ca. 4 sec) dem Regler übergeben; der sollte dann den Pumpenschlupf
    usw. schnell ausgleichen;
    wird die Austragsleistung verändert, geht die Regelung wieder in Steuerung
    über, fährt die Rampe ab, und setzt nach der Beruhigungszeit wieder auf
    den Regler auf;
    wünschenswert wäre hier schon, daß der Regler von Anfang an mitläuft,
    und auch während einer Rampenfahrt schnell genug bleibt;

    nun bin ich halt nur der S7-Programmierer, und kein erfahrerener
    Regelungstechniker;

    meine Befürchtung ist, daß der S7-Regler mit diesen gerasterten
    Messwerten nicht fertig wird, bzw. der Regler keine Einstellmöglichkeit
    für diese Totzeit der Regelstrecke bietet;

    Bringt hier eine Art Sample&Hold der Messwerte für den S7-Regler etwas ?
    Soll ich trotzdem noch auf einen mehr geeigneten Regler umbauen ?

    Die Zeit drängt mich sehr, da die Maschine am Dienstag bereits verpackt
    werden soll;

    Meine Frage :
    wer kann mich in dieser Problematik unterstützen ?
    Evtl. sogar kurzfristig einen Besuch bei uns hier in Bernau am Chiemsee
    einplanen ?
    Gesucht ist jemand, der viel praktische Erfahrung im Umgang mit
    Digitalreglern hat, auch im Zusammenhang mit der S7-200,
    vielleicht auch schon mal etwas ähnliches gelöst hat ...

    Vielen Dank im Voraus

    P.S. Fürs schnelle Handeln bin ich unter Tel. 0171 / 7346 360 erreichbar.
    Zitieren Zitieren PID Durchflussregler mit S7-200  

  2. #2
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    Hallo!

    Also ich hab schon einiges an Reglern gemacht, meist halt mit der 300 und 400. Selten auch die 200.
    Ich muss hier noch ein paar Fragen einwerfen:

    Seh ich das richtig, dass du mit einem eigenen Programm den Sollwert erstmal bestmöglichst selbst "regelst" und das Feintuning dann der Regler machen soll? Vielleicht stell ich mir die Aufgabe nicht ganz richtig vor, aber gerade das macht doch ein Regler auch.
    Pumpen START -> Regler arbeitet.
    Wenn du beim Start bereits einen bestimmten "Startwert" als Stellausgang des Regler benötigst (also er soll nicht bei 0% anfangen, sondern gleich bei 33%), kannst du das auch festlegen.
    Ich mach das meist so: Ich starte den Regelvorgang und der hat sich ja irgendwann "eingependelt". Wenn der Stellwert des Reglers sich kaum mehr verändert, merke ich mir den Stellwert im Programm automatisch und schreibe den als Startwert an den Reglerbaustein. Eventuell könntest du hiermit schon mal den 1. Teil vereinfachen...

    noch was zu den Messungen: Ich nehme an, dass dir die Messwertsprünge zu schaffen machen oder? wie sieht es aus, wenn du da noch ein "integrierer" voraussetzt? (ich nenn den immer so) im endeffekt brauchst du nur den messwert einzulesen, (z.B. jede Sekunde) und speicherst den irgendwo, so dass du etwa 4-5 werte addieren kannst und dann den duchschnitt nimmst. ABER ACHTUNG: dadurch verlängert sich die regelzeit erheblich, und ich denke, dass das bei deinem System nicht gut wäre. Ist aber ne idee.

    Code:
    meine Befürchtung ist, daß der S7-Regler mit diesen gerasterten
    Messwerten nicht fertig wird, bzw. der Regler keine Einstellmöglichkeit
    für diese Totzeit der Regelstrecke bietet;
    hmm.. liegt das ganze also nur an den Messsystemen?!?

    ich schau nachher nochmal hier vorbei... aber ob ich helfen kann.. (?)
    Gruß

    Jelly
    Zitieren Zitieren Frage...  

  3. #3
    leonhard_II ist offline Neuer Benutzer
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    Hallo Jelly,

    erstmal Dank für Deine schnelle Antwort;

    zu Deinen Fragen:
    Seh ich das richtig, dass du mit einem eigenen Programm den Sollwert erstmal bestmöglichst selbst "regelst" und das Feintuning dann der Regler machen soll?
    Fast richtig: ich fahre den Sollwert der gewünschten Austragsleistung
    erst einmal gesteuert per Rampe an und warte noch ca. 2 sec. , bis
    sich die Meßwerte stabil eingestellt haben; der Regler wird im Handbetrieb
    gleich bis zum Übergabepunkt mitgezogen, und dann sollte der Regler nach
    Automatikfreigabe die Feinarbeit machen, sprich Pumpenschlupf,
    -verschleiss, sonstige Schwankungen der Werte ausregeln;
    recht wär mir allerdings schon, wenn durch richtige Parametrierung der
    Regler gleich von Anfang an mitlaufen könnte ...
    Pumpen START -> Regler arbeitet
    ABER ACHTUNG: dadurch verlängert sich die regelzeit erheblich
    ;
    das hab ich auch schon probiert: Softwaremechanismus klappt,
    Endergebnis auch nicht so direkt gut, eben wegen Verzögerung ...

    An den Messsystemen hab ich (denk ich) das beste schon rausgeholt;
    ich fang aber jetzt dann an, noch einen anderen Regler zu implementieren,
    der lt. Beschreibung "wesentlich besser" als der Siemens-Regler ist;

    Ich meld mich dann auch später nochmal ....

    Schönen Sonntag einsterweilen
    Leonhard

  4. #4
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    Zitat Zitat von leonhard_II Beitrag anzeigen
    das Konzept ist derzeit wie folgt aufgebaut:
    Komponente A wird mit Rampe gesteuert auf die voreingestellte
    Austragsleistung gefahren; dieser Durchfluß A wird
    gemessen: während der Rampenfahrt mit kurz aufeinanderfolgenden,
    jedoch etwas ungenauen Messungen (ca. 250ms), nach Erreichen des
    Rampenendwertes etwas längere, dafür genauere Messungen
    (ca. 1300 ms);
    Da kann ich nicht so ganz folgen: Wodurch werden die Meßergebnisse mit höherer Abtastzeit besser?
    Und mit welchem Zeitraster arbeitet der Regler?
    __
    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
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    Zitat Zitat von leonhard_II Beitrag anzeigen
    Hallo an Alle,

    tut mir leid, wenn ich Euch schon wieder belästigen muß, und das auch
    noch am Sonntag ...

    das Konzept ist derzeit wie folgt aufgebaut:
    Komponente A wird mit Rampe gesteuert auf die voreingestellte
    Austragsleistung gefahren; dieser Durchfluß A wird
    gemessen: während der Rampenfahrt mit kurz aufeinanderfolgenden,
    jedoch etwas ungenauen Messungen (ca. 250ms), nach Erreichen des
    Rampenendwertes etwas längere, dafür genauere Messungen
    (ca. 1300 ms);
    Durchfluß A wird mit dem Mischverhältnis umgerechnet und ist die Sollgröße für den Regler zu Komponente B;
    die Stellgröße des Reglers wird per Leitwert über den Frequenzumrichter
    an die Pumpe B gegeben;
    der daraus sich ergebende Durchfluß B ist dann die Istgröße für den
    Regler;
    eine an sich klassische Durchflußregelung;
    Ich halte das nicht für optimal, den Istwert des einen als Sollwert des anderen vorzugeben. Bringt doch mehr Hektik ins System, als nötig.
    Habt ihr mal darüber nachgedacht, die 2 Sollwerte zu koppeln (Durchfluss Pumpe A und Durchfluss Pumpe B) und Grenzwertüberwachungen einzuführen?
    Falls das nicht geht, könnte man den Istwert noch etwas Filtern (Mittelwert etc.) Allerdings komst du mit einer 200'er auch schnell ans Ende der Leistung?
    "Das Leben ist viel zu kurz, um schlecht zu essen !"
    (Johann Lafer zur SWR3 Grillparty)
    Zitieren Zitieren noch ne Frage  

  6. Folgender Benutzer sagt Danke zu kiestumpe für den nützlichen Beitrag:

    leonhard_II (14.01.2008)

  7. #6
    leonhard_II ist offline Neuer Benutzer
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    Hallo, erstmal an PeterEF,

    Da kann ich nicht so ganz folgen: Wodurch werden die Meßergebnisse mit höherer Abtastzeit besser?
    Und mit welchem Zeitraster arbeitet der Regler?
    ich verwende nicht direkt eine Zählimpulsmessung zur Ermittlung der
    Durchflüße, sondern eine Periodendauermessung, die die S7-200 an
    den schnellen Zählern auch bietet; da krieg ich m.E. weitaus genauere
    Ergebnisse, da erheblich feinere Rasterung; hat allerdings die Eigenheit,
    daß hier zur Einstellung eine Integrationszeit angegeben werden muß;
    und da hab ich festgestellt, daß größere Integrationszeiten (z.B. eben
    die 1300ms) natürlich zu stabileren Messwerten führt; ist ja eigentlich
    schon eine Mittelwertbildung;
    der Regler arbeitet im 100ms - Takt;

    aber ich hab gestern Nacht dann eine Konzeptänderung (siehe weiter
    unten) durchgeführt, die jetzt schon zu deutlich besseren Ergebnissen
    führt;

    und ein Hallo an kiestumpe,

    Ich halte das nicht für optimal, den Istwert des einen als Sollwert des anderen vorzugeben. Bringt doch mehr Hektik ins System, als nötig.
    Habt ihr mal darüber nachgedacht, die 2 Sollwerte zu koppeln (Durchfluss Pumpe A und Durchfluss Pumpe B) und Grenzwertüberwachungen einzuführen?
    genau das war die o.a. Konzeptänderung: ich geb jetzt als Sollwert das
    gewünschte Mischverhältnis vor, das ist ja ein stabiler Zahlenwert;
    die Istwertmessung, also der Qotient aus den beiden Durchflußmengen;
    wird auch noch leicht gefiltert;

    ich hoffe, daß ich jetzt mit vielleicht noch ein paar Feinarbeiten endlich
    ans ersehnte Ziel komme ....

    Ich möcht mich hier nochmal bei allen Antwortern und "Mitfühlenden"
    bedanken und auch mitteilen, daß ich übermorgen (ich hoff' ich krieg
    das Zeug noch fertig) dann für 2 Wochen in Urlaub gehe (quasi
    Weihnachten nachholen);
    kann halt dann keine Antworten geben in der Zeit ...

    Ansonsten find ich das Forum hier prima !!!!!

    Als denn
    astamaniana

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