Durchflußproportionale Mengenregelung mit Speicherfunktion

xstef

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Hallo,

ich bitte um Hinweise zur Herangehensweise an folgendes Problem:

Eine Pumpe soll Zulaufproportional fördern. Nun ist die maximale Leistung der Pumpe (m³/h) kleiner als der maximale Stundenzulauf, jedoch von der Auslegung in m³/d her größer als der Tageszulauf. Über einen Zeitraum von ca. 24 h soll nun die gleiche Menge wie der Zulauf gefördert werden. Analog kann es sein, dass zu bestimmten Zeiten der Zulauf geringer ist als die minimale Förderleistung der Pumpe. Der Zeitraum von 24 h ist hierbei nicht entscheidend, es können bereits nach 12 Stunden oder weniger schon die Mengen ausgeglichen sein. Wie löse ich am besten das Problem.

Habe hier an den SFB41 gedacht + einer Speicher- und Vergleichsregelung zum Zufluss.
 
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Lösungsmöglichkeit

Hallo,

aus deinem Text schließe ich, dass ein ausreichend großes Speichervolumen vorhanden sein muss und die Pumpe über einen FU verfügt.
Vorausgesetzt es gibt auch eine Füllstandsmessung (bzw. Volumenmessung), so wäre die einfachste Lösung eine kontinuierliche Füllstandsregelung mit einem CONT-C (FB41, oder SFB41 bei bestimmten alten CPU-Typen, wie z.B. der S7-314C, da ist der SFB integriert).
Sollwert: definierter Füllstand (evtl. einstellbar an MMI)
Istwert: Füllstandsmesswert
Weiterhin wird ein Ein- und Ausschaltpunkt für die Pumpe definiert. Der Einschaltpunkt sollte gleich oder etwas größer sein wie der Regelsollwert, der Ausschaltpunkt etwas niedriger.
Ist der Zufluss größer wie die Fördermenge, läuft die Pumpe mit voller Drehzahl, wobei der Füllstand steigt. Ist die Zulaufmenge dann wieder geringer, sinkt der Füllstand bis zum Regelsollwert ab. Wird das Sollniveau unterschritten, fährt die Pumpe herunter, bis diese beim Ausschaltpunkt ganz abgeschaltet wird.
Da auf einen festen Füllstand geregelt wird, ist über den gesamten Tag die Zulauf- und Ablaufmenge praktisch gleich. Die Einstellung der Parameter hängt von den örtlichen Gegebenheiten ab und muss entsprechend angepasst werden.


Gruß Rainer
 
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Danke für Deine Gedanken hierzu. Ein ausreichendes Speichervermögen besteht, jedoch keine Füllstandsmessung bzw. ein sich ändernder Wasserspiegel. Bei dieser Aufgabe handelt es sich um die Rücklaufschlammsteuerung einer Kläranlage. Also der Förderung von Belebtschlamm vom Nachklärbecken in die Belebung.
Im Einsatz ist eine CPU315-2DP.
Deinen Ansätzen folgend müsste ich 2 Zähler bauen. Einen für die Faktorabhängige Berechnung des Sollwertes (z.B. 0,6 * Zulaufmenge zur Belebung) und einen für die IST-Menge. Die Differenz dieser beiden Werte ist dann quasi mein sich "ändernder Füllstand". Die Pumpen schalten sich nie ab, sodass es immer zu einer Negativ-, als auch Positivdifferenz kommt.
Den FB41 müsste ich dann bei einem Sollwert von 0 laufen lassen und mit der IST-Differenz steuern.

Komme ich damit zum Ziel?
 
Regelung

Hallo,

wie ich befürchtet hatte, konnte ich aus deiner ursprünglichen Beschreibung die Aufgabenstellung doch nicht ganz richtig erkennen. :)
Woher stammt dieses Konzept, dass die Menge über einen Tag ausgeglichen sein soll? (klingt nach einer "hochtheoretischen" Vorgabe eines Ingenieurbüro's):confused:
Macht aber eigentlich keinen Sinn, da bei geringem Zulauf eine höhere Schlammförderung (zum Ausgleich, bei hohem Zulauf) nicht unbedingt sinnvoll ist. Das kann sogar zum Absenken der Nachklärung führen. Bei höherer Zulaufmenge (Regenwetter?) kommt eigentlich mehr "klares Wasser". Dann ist eine Veringerung des Faktors oft sogar sinnvoll. (Umschaltung Trockenwetter <-> Regenwetter)

Folgendes Konzept müsste eigentlich genügen:

Sollwert (RLS-Menge) = Zulaufmenge * Faktor

Den Regler einfach mit diesem Sollwert fahren. Die gesamte geförderte Menge lässt sich über den Faktor relativ gut an den tatsächlichen Bedarf anpassen.

Falls du doch das komplizierte Konzept umsetzen musst, noch einige Anmerkungen:

Einen Regler (FB41) mit Sollwert "0" zu fahren halte ich grundsätzlich nicht für sinnvoll.
Die zu fördernde Menge berechnen (wie v.g.) und darauf regeln. Wenn die Sollmenge die Förderleistung der Pumpe übersteigt, die Differenz aufsummieren und bei geringer Zulaufmenge durch eine Erhöhung des Sollwertes wieder "abarbeiten". Sobald die aufgezählte Differenz "0" ist, wieder mit dem direkt errechneten Sollwert fahren. Ist die Mindestfördermenge der Pumpe größer als die niedrigste Sollmenge, müsste dass gleich Prinzip in die andere Richtung angewendet werden.


Gruß
Rainer
 
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Also wenn ich das richtig verstanden habe würde ich so vorgehen:
ist die maximale Menge erreicht und der Sollwert größer.... beginnst Du die Differenz (w -x) aufzuintegrieren.......
und wenn die Pumpe wieder im "Regelbereich ist" bleibst Du auf der maximalen Fördermenge und integrierst mit (x-w) weiter bis Du wieder Null im Integral erreichst....
Im Prinzip einfach, das schwierige daran wird sein den realen Punkt zu finden wo man zu integrieren beginnt.
vielleicht wenn Deine Xw-Abweichung -5% für länger als zB 1 min ansteht.

lG
Karl
 
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