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Thema: Regelung einer Abwasseranlage

  1. #1
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    Hallo Leute, um keinen neuen Thread anzufangen häng ich mal hier an:

    Es soll ein Durchluß geregelt werden.

    Das einzige Stellglied ist ein mit einem Elektromotor angetriebener "Schieber".

    Als Ansteuerung gibt es lediglich "Auffahren" und "Zufahren" , außerdem könnte man die Stellung des Schiebers über ein Analogsignal rückführen.

    Der Druck des Mediums varriert zw. 0.2 und 0,8 bar, je nachdem wie hoch im "Quelltank" das Wasser steht. (Unter 2m wird der Schieber geschlossen)
    Der Durchfluß wird über einen IDM gemessen und sollte etwa 80m³ in der Stunde betragen, leichte Abweichungen(+-5m³) wären unkritisch.

    Bin etwas irritiert weil ich ja nur 2 Digitalausgänge brauche, statt einem Anlaogsignal.


    Welche Art Regler verwende ich da am besten? SPS ist ein S7-300!

    Beste Grüße
    Michael
    Zitieren Zitieren Regelung einer Abwasseranlage  

  2. #2
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    Wenn der Schieber eine Stellungsrückmeldung hat, könntest du das mittels eines PI(D)-Reglers für die Höhenstandsregelung, und eines 3-Punkt-Positionsreglers für die Schiebersteuerung umsetzen.
    D.h. der Höhenstandsregler gibt eine Sollstellung für den Schieber aus (0..100%) und der Positionsregler fährt dann durch Ansteuern der Auf/Zu-Signale den Schieber so, dass diese Position erreicht wird.

    Oder du nimmst den CONT_S Regler aus der Siemens Bibliothek, der gibt direkt Steuersignale zum Öffnen/Schließen aus.
    Die Genialität einer Konstruktion liegt in ihrer Einfachheit – Kompliziert bauen kann jeder.

    (Sergei Pawlowitsch Koroljow, sowjetischer Konstrukteur von Raketen und Weltraumpionier)

  3. #3
    Avatar von Betriebselektriker28
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    Die Füllstandshöhe soll nicht geregelt werden.
    Allerdings sollte sie eine Gewisse, einstellbare Höhe nicht unterschreiten. Das sollte kein Problem sein.

    Wichtig ist hier wirklich nur der Durchfluß der aus diesem Tank abfließt. Es handelt sich um Abwasser das über einen Siebrechen läuft.
    Hier soll der Durchfluß gleichmäßig und nicht zu hoch sein.
    Sonst geht der Siebrechen über, und das nächste Becken ebenso.

    Alles schon dagewesen. Momentan ist der Schieber nämlich auf eine fixe Position gestellt.
    Das funktioniert logischerweise so richtig überhaupt nicht.

    Werde mir die besagten Regler mal durchlesen! Danke!

  4. #4
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    Ein neuer Thread wäre gerechtfertigt – aber egal…

    Füllstandshöhe und Durchfluss zu regeln, wird nicht möglich sein!
    Es kann halt immer nur so viel abfließen, wie zugeflossen ist.
    Wenn im Schnitt 100m³/h zufließen, müssen auch wieder 100m³/h abfließen.

    Einzig die Änderungsgeschwindigkeit kann man bremsen, was wohl auch beabsichtigt wird.
    -> Füllstand regeln (auf 50%) mit gewisser Trägheit bedeutet, dass Sprünge im Zulauf geglättet werden.

  5. #5
    Avatar von Betriebselektriker28
    Betriebselektriker28 ist gerade online Erfahrener Benutzer
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    Deswegen soll ja auch nur der Durchfluß geregelt werden.

    Der Füllstand vom vorgeschalteten Behälter ist nicht relevant. Im Mittel ist ein Abfluß von 80-90m³/h ausreichend ohne das es zum Überlauf kommt!

    Wie gesagt, mir säfe nur wichtig welchen Regler ich am besten verwende.

    Der Durchfluß reagiert auch ziemlich träge auf Änderungen der Schieberstellung. Leider ist der IDM erst hinter dem Siebrechen montiert.
    Das verzögert die Sache etwas.

    Der Schieberantrieb ist auch relativ langsam. Es könnte also recht leicht passieren das sich die Regelung aufschwingt.
    Geändert von Betriebselektriker28 (16.05.2016 um 12:28 Uhr)

  6. #6
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    Du könntest auch selber einen 3-Punkt Schrittregler programmieren, der dann mit festen Fahrzeiten arbeitet. Der CONT_S führt da nämlich ein internes Eigenleben.
    Also grob gesagt:
    Soll-/Ist-Abweichung berechnen (e).
    - Wenn e > Grenzwert für Zeit x (Durchfluss zu gering), dann Schieber Stellsignal öffnen für y Sekunden geben
    - Wenn e < Grenzwert für Zeit x (Durchfluss zu hoch), dann Schieber Stellsignal schließen für y Sekunden geben

    Nachdem ein Stellsignal ausgegeben wurde, läuft eine Wartezeit ab (z.B. 5 Minuten), nach der der nächste Befehl ausgegeben wird. Damit wird nach der Änderung abgewartet bis sich ein neuer stabiler Zustand einstellt.
    Die Genialität einer Konstruktion liegt in ihrer Einfachheit – Kompliziert bauen kann jeder.

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  7. #7
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    Zitat Zitat von Betriebselektriker28 Beitrag anzeigen
    Deswegen soll ja auch nur der Durchfluß geregelt werden.

    Der Füllstand vom vorgeschalteten Behälter ist nicht relevant. Im Mittel ist ein Abfluß von 80-90m³/h ausreichend ohne das es zum Überlauf kommt!
    Das wird sicher nicht funktionieren – du kannst nur den Füllstand regeln!
    Wenn du den Durchfluss regelst, wird dein Puffer bei leicht größerem Durchfluss überlaufen, oder bei geringfügig kleinerem Durchfluss leer werden.

    Die zusätzliche Totzeit, durch die Messung entfernt von der Wirkstelle, sorgt für weitere Probleme!

    Ist im Pufferbehälter keine Füllstandsmessung vorhanden oder nachrüstbar?

  8. #8
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    Zitat Zitat von lilli Beitrag anzeigen
    Das wird sicher nicht funktionieren – du kannst nur den Füllstand regeln!
    Wenn du den Durchfluss regelst, wird dein Puffer bei leicht größerem Durchfluss überlaufen, oder bei geringfügig kleinerem Durchfluss leer werden.

    Die zusätzliche Totzeit, durch die Messung entfernt von der Wirkstelle, sorgt für weitere Probleme!
    Das ist bei Abwasserbehandlungsanlagen aber nicht unüblich. D.h. die Behandlungsanlage kann maximal x m³/h verarbeiten. Vorgeschaltet gibt es einen Pufferbehälter / Regenüberlaufbecken o.Ä.
    Durchfluss zur Behandlungsanlage wird begrenzt, wenn mehr kommt wird der Pufferspeicher befüllt, wenn Pufferspeicher voll dann läuft er über (so vorgesehen). Bei Regenüberlaufbecken wird dann ungeklärt in einen Fluss abgeleitet.
    Bringt ja nichts wenn du dann die Behandlungsanlage überflutest, die ist dann erst recht kaputt / Biologie treibt ab etc.
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  9. Folgender Benutzer sagt Danke zu Thomas_v2.1 für den nützlichen Beitrag:

    Betriebselektriker28 (16.05.2016)

  10. #9
    Avatar von Betriebselektriker28
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    Zitat Zitat von Thomas_v2.1 Beitrag anzeigen
    Du könntest auch selber einen 3-Punkt Schrittregler programmieren, der dann mit festen Fahrzeiten arbeitet. Der CONT_S führt da nämlich ein internes Eigenleben.
    Also grob gesagt:
    Soll-/Ist-Abweichung berechnen (e).
    - Wenn e > Grenzwert für Zeit x (Durchfluss zu gering), dann Schieber Stellsignal öffnen für y Sekunden geben
    - Wenn e < Grenzwert für Zeit x (Durchfluss zu hoch), dann Schieber Stellsignal schließen für y Sekunden geben

    Nachdem ein Stellsignal ausgegeben wurde, läuft eine Wartezeit ab (z.B. 5 Minuten), nach der der nächste Befehl ausgegeben wird. Damit wird nach der Änderung abgewartet bis sich ein neuer stabiler Zustand einstellt.
    An sowas in der Art dachte ich auch schon. Ist ja prinzipiell nicht so schwer zu realisieren.

    Edit: Und danke für das klarstellen von Sinn und Unsinn der Füllstandsregelung/Durchflußregelung.
    Es ist genauso wie du schreibst!
    Geändert von Betriebselektriker28 (16.05.2016 um 12:43 Uhr)

  11. #10
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    Zitat Zitat von Betriebselektriker28 Beitrag anzeigen
    An sowas in der Art dachte ich auch schon. Ist ja prinzipiell nicht so schwer zu realisieren.
    Ich habe auch schonmal ein bestehendes Programm von einem CONT_S auf so eine Schrittregelung umgestellt, um eben einfach diese Wartezeit zwischen den Fahrzeiten eingebaut zu bekommen. Und zusätzlich die festen Verstellzeiten, denn der CONT_S berechnet sich die Verfahrzeit aus der Regeldifferenz. D.h. wenn die Abweichung groß ist, dann fährt er den Schieber auch entsprechend lange auf/zu. Bei Regelstrecken mit großer Totzeit ist das aber nichts.
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  12. Folgender Benutzer sagt Danke zu Thomas_v2.1 für den nützlichen Beitrag:

    Betriebselektriker28 (16.05.2016)

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