TIA Temperaturregelung realisieren, bitte um Hilfe

[Bjoen2102]

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Hallo,

ich hatte die Frage vor ein paar Tagen schon einmal gestellt, leider hatte mir bis jetzt keiner helfen können.

Ich brauchte mal Hilfe bei der Realisierung einer Temperaturregelung, da ich mit Analogwerten noch nicht gearbeitet habe, brauchte ich ein wenig Unterstützung. Die Raumtemperatur soll über einen PT100 gemessen werden. Am HMI möchte ich die aktuelle Temperatur über ein Ausgabefeld ausgeben, sowie die Soll-Raumtemperatur über ein Eingabefeld vorgeben.

Nach ein bisschen Internetrecherche habe ich gelesen, dass sich diese Baugruppen AI 8x13BIT (6ES7 331-1KF02-0AB0) sowie ein PID-Control Bausteine im Tia-Portal dafür anbietet.

Leider weis ich nicht, welcher Baustein von den vielen dafür am besten geeignet ist und wie ich diesen programmiere. Es soll ein Magnetventil angesteuert werden, was dann meinen Heizkörper mit Warmwasser versorgt.


Verwendetet Software/Hardware:

TIA-Portal V13
-Step 7 Professional
-WinCC Professional

-CPU 315F-2 PN/DP
-Analogbaugruppe seht noch nicht fest, welche verwendet Ihr?

Über eure Hilfe würde ich mich sehr freuen.

Gruß
Björn

 

[Onkel Dagobert]

Hallo Björn,

zur Software TIA kann ich leider/gottseidank noch nicht mitreden. Womit programmierst du die S7, mit TIA oder Classic? Das Magnetventil ist kein stetiges Regelventil, sondern nur schwarz/weiß bzw. Auf/Zu? Dann würde ich einen P- oder PI-Regler mit PWM-Ausgang bzw. mit nachgeschalteter PWM-Wandlung verwenden. Ein stetiges Regelventil wäre natürlich besser geeignet. Nicht für die Temperaturregelung, sondern für den Wärmeerzeuger, dank stetiger Wärmeabnahme.

Zur Hardware:
Was hast du denn ansonsten schon an Peripherie verbaut? Falls du noch flexibel bist, sieh dir mal die Profinet-IO ET200SP an. Preislich attraktiv, up to date und platzsparend. Die ET200SP ist wirklich mal ein gelungener Meilenstein für Siemens!


Gruß, Onkel

 

[Bjoen2102]

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Ich programmiere die CPU 315F-2 PN/DP, sowie HMI mit TIA. Als Hardware habe ich bis jetzt verbaut.

1x TP1900 COMFORT PANEL
1x CPU 315F-2 PN/DP,
7x DI 32x24V DC
8x DO 32x24V DC
1x IM360
3x IM361


Die Analogkarten fehlen mir bis jetzt noch, meinst du es wäre günstiger, wenn ich für die Analogverarbeitung als dezentrale Peripherie eine ET200SP nehme. Welche Analogbaugruppen würdest du mir für die ET200SP empfehlen? Mit den Ventilen hast du recht, aber diese sind bereits verbaut, diese wollte ich ungerne austauschen.

Meinst du einen CONT_C Regler, leider weis ich nicht wie diese in Step7 V5.5 heißen.

Gruß
Björn

 

[Onkel Dagobert]

Oh, das ist ja doch schon eine ganze Menge an Peripherie. Sehe ich das richtig dass es vier S7300-Racks sind? Und es ist nur ein Heizkreis der dazu kommt? Also in dem Fall würde ich jetzt nicht mit Profinet anfangen. Oder sind sonstige Erweiterungen dieser Art zu erwarten? Nimm einfach die billigste S7300-Baugruppe, die einen PT100 einlesen kann. Oder, falls es günstiger ist, eine S7300-Baugruppe mit 0..10V und einen preiswerten PT100-Wandler z.Bsp. von RINCK. Einen digitalen Ausgang für das Ventil hast du eventuell noch frei?

Einen CONT_C gibt es auch in Step7 V5.5, sollte mit TIA sicherlich auch machbar sein. Alternativ wäre auch eine Zweipunktregelung möglich. Ein PID-Regler (CONT_C) mit PWM würde ich allerdings bevorzugen, da "quasi-stetig" und somit ohne nennenswerte Regelabweichung. Bei einer Zweipunktregelung hast du funktionsbedingt immer eine Hysterese, die zwangsläufig eine mehr oder weniger große Regelabweichungen nach sich zieht. Eine Zweipunktregelung wäre allerdings viel einfacher umzusetzen und in Betrieb zu nehmen.

 

[Bjoen2102]

Ich habe 3 S7-Racks und jetzt sollen 14 Regler für 14 Heizkörper dazukommen. Die Digitalen Ausgange für die Ventile sind in der Baugruppenhardware schon mit inbegriffen.

Okay dann würde ich mich für einen CONT-C Regler entscheiden, wenn dieser dafür geeignet ist. Ich habe jetzt in der Hardwarekonfiguration erst mal folgende Hardware hinzugefügt AI 8x13BIT und auf PT100 eingestellt siehe Foto.

Ist der Regler soweit Fertig, dass ich nur noch den Analogeingang anlegen brauche, oder muss ich das Signal erst noch weiter verarbeiten, der Regler hat ziemlich viele Anschlüsse siehe Foto.

Ich brauche die Eingänge für den PT100 und die HMI Variabel (Eingabefeld) für die Soll-Temperatur. Die Ausgänge für das Ventil und den IST-Wert für die HMI Variabel (Ausgabefeld), kannst du mir da weiterhelfen wie ich am besten vorgehe?

Die Anfangsadresse von der ersten Analogkarte ist 544 und Endadresse 559

Gruß
Björn

 

[Onkel Dagobert]

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Acht analoge Eingänge für 14 Regler? Du brauchst dann natürlich noch so eine Baugruppe, ist ja klar. Ob eine ET200SP hierfür preislich Sinn macht, wäre möglich. Es gibt 8-fache analoge Eingangsklemmen für RTD, PT100, allerdings nur Zweidraht. Preise vergleichen möchte ich heute aber nicht mehr ;-) .

Ja, der Regler hat viele "Anschlüsse", viel zu viele. Wenn deine Eingänge auf PT100 und in °C parametriert sind, dann liefern sie dir schon den fertigen Temperaturwert in als INT mit einer Kommastelle im Standard- oder mit zwei Kommastellen im Klimabereich. Diesen INT-Wert musst du nun in einen REAL wandeln [°C], und an "PV_IN" anlegen. Den Sollwert, ebenfalls in REAL, an "SP_INT". "PVPER-ON" auf false.

Für einen Raumtemperaturregler kannst du den Regler als P-Regler oder als PI-Regler betreiben. Dem entsprechend "P_SEL" und "I-SEL" beschalten, "D_SEL" auf false.

Oh je, soll ich jetzt jeden Parameter erläutern? Lies dich bitte in der Onlinehilfe ein bisschen ein.

Wenn du diesen Regler verwenden möchtest, dann sollte der Ausgang "LMN" mittels "LMN_HLM" und "LMN_LLM" auf 0..100% parametriert werden. "LMN" [0..100%] müsste in ein PWM-Signal gewandelt werden. Ich habe keine Ahnung, ob es im TIA-Portal dafür etwas Fertiges gibt. Aber hier im Forum findest du sicherlich etwas. Für die Periodendauer wären m.E. in so einem Fall eine Größenordnung von etwa 10 Minute sinnvoll. Eine Mindestein- und Mindestausschaltzeit für das Ventil wären auch angebracht.

Das muss für heute reichen. Ist das ein Privatprojekt?

 

[Bjoen2102]

Okay erstmal vielen Dank für deine Hilfe, werde das jetzt erst mal soweit wie möglich parametrieren
und dann noch mal auf dich zurück kommen. Ja von der Baugruppe benötige ich dann noch eine,
habe jetzt erstmal nur die ein eingefügt. Ja ist für mein Haus.

 

[Bjoen2102]

Um den eingelesenen Temperaturwert von Int nach Real zuwandern habe ich keinen Baustein gefunden. Kann ich diesen auch erst von Int nach DINT und von DINT nach Real wandeln, ist das möglich, oder entstehen dann Fehler?

 

[Onkel Dagobert]

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Das wäre der richtige Weg.

 

[de vliegende hollander]

Um den eingelesenen Temperaturwert von Int nach Real zuwandern habe ich keinen Baustein gefunden. Kann ich diesen auch erst von Int nach DINT und von DINT nach Real wandeln, ist das möglich, oder entstehen dann Fehler?

Der INT Wert des PT100 kannst du so Wandeln . Diese REAL-Wert sollte noch geteilt werden durch (ich meine) 10. Dann hast du de Temperatur in REAL.

Bram

 

[Bjoen2102]

Okay, ich habe mir jetzt noch mal den CONT_S angeguckt, kennst du den auch? Da wird doch kein Prozentwert ausgegeben sondern ein Impulssignal da könnte ich doch direkt mein Magnetventil mit ansteuern oder?

Da ich noch keine Baugruppe und PT100 angeschlossen habe, habe ich bei dem PV_In-Eingang einfach mal 10 Grad eingestellt und den Soll-Wert auf 20 Grad. Jetzt wird der Ausgang QLMNUP immer mit einem Impuls angesteuert, kann man die Ansteuerzeit erhöhen, ich möchte nicht, dass das Magnet Ventil alle paar Sekunden angesteuert wird, sondern kontinuierlich bis die Temperatur erreicht ist. Ist das möglich?

 

[de vliegende hollander]

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ich möchte nicht, dass das Magnet Ventil alle paar Sekunden angesteuert wird, sondern kontinuierlich bis die Temperatur erreicht ist.

Dann macht ein einfache Vergleicher mit ein Hysterese auch den Job.

Sonnst such mal nach Puls und Pausezeit im CONT

Bram

 

[LargoD]

... ich möchte nicht, dass das Magnet Ventil alle paar Sekunden angesteuert wird, sondern kontinuierlich bis die Temperatur erreicht ist. Ist das möglich?

Möglich ist das schon, dann ist Dein Regler ein einfacher Zweipunkt-Regler (Ventil AUF oder ZU). Die Regelqualität wird dann aber deutlich schlechter sein als bei jeden einfachen Regelventil (Danfoss o. ä.),
denn dann wird Dein Heizkörper beim Aufheizen dauernd auf Vorlauftemperatur sein und nach dem Abschalten des Ventils noch eine Weile nachheizen und die Raumtemperatur wird überschwingen.
Mach Dich mal schlau über die Vor- und Nachteile verschiedener Reglertypen.
Gruß
Erich

 

[rentier rudi]

Hallo,

Ist das für eine Fussbodenheizung ?