TIA Durchflusswert in Zählwert umrechnen

Thj20

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Hallo,

ich habe ein kleines Problem, bzw. ein Gedanke fehlt mir. Wenn mir da jemand weiterhelfen könnte, wäre ich unendlich dankbar!

Im Prinzip möchte ich aus einem Durchflussmessgerät für Dampf einen Zählwert ermitteln. Das Durchflussmessgerät hat einen Analogausgang 4-20mA bei 0-10t Dampf Momentandurchfluss.
Meine SPS S7 1214C mit HMI KTP1200 hat auch das Analogmodul 1231.
Im Prinzip möchte ich nun sekündlich messen, addieren und durch 3600 teilen, dann hätte ich ja den Verbrauch pro Stunde. Den Stundenverbrauch möchte ich Dann auf dem KT1200 Darstellen und ich möchte das er immer addiert wird und auch remanent gespeichert wird. Den Verbrauch auf dem KTP darzustellen und auch zu addieren ist kein Problem, das bekomme ich selber hin.
Oder hat hier jemand vielleicht noch eine einfachere Idee?
Für Hilfe wäre ich wie gesagt sehr sehr Dankbar.

Viele Grüße

Thj20
 
Hallo,

ganz einfach.
In der SPS:

- Jede Sekunde die Momentan Aufnahme in einem DB Speichern (auch remanent möglich)
- Jede Sekunde die Berechnung: (Momentan Aufnahme + Momentaufnahme im Speicher) / 3600 und das wieder in einem DB speichern
- alles in entsprechenden Datentypen

IN der HMI
- Das Out von der Berechnung anzeigen lassen.

Gruß Faith
 
Wieviele Stellen/Ziffern kann/soll Dein Dampfzähler irgendwann in seiner Lebenszeit einmal haben?
Am besten löst man solche Verbrauchs-Zähler mit 2 Zählern: einen für den Nachkomma-Teil und einen Ganzzahl(!)(DINT)-Zähler für den Vorkomma-Teil. (Mit Übertrag in den Vorkomma-Teil wenn im Nachkomma-Teil Werte > der Vorkomma-Einheit zusammengekommen sind.)
Bei einem REAL-Zähler würde der Zähler irgendwann nicht mehr funktionieren ("stehenbleiben"), weil bedingt durch das REAL-Datentypformat z.B. 1234567.0 + 0.0123 ergibt wieder 1234567.0

Wenn auf dem HMI der Zählerstand mit Nachkomma-Teil angezeigt werden soll, dann aus den beiden Zähler-Teilwerten eine zusätzliche Anzeige-Variable zusammenbasteln.

Und lege die Zähler-Variable(n) nicht in einen Instanz-DB sondern in einen Global-DB. Sonst zerschießt Dir das TIA in seinem Konsistenz-Zwang-Wahn irgendwann die gespeicherten Zählerstände.

Harald
 
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Hallo, eigentlich brauche ich da gar keine Nach Komma stelle. Wir reden hier über einen Jahres Dampfverbrauch von ca. 50000 t Dampf.

Ich möchte aber nochmal kurz mein Problem darstellen:

Es handelt sich um ein Dampfmessgerät (Wirbelfrequenz Durchflussmessgerät) , das ein eigenes Display hat, sitzt aber leider in 10m höhe, einen Pulsausgang und einen Analogausgang. Meine einfache Variante war das ganze über den Pulsausgang zu lösen. Funktioniert aber nicht, weil das Messgerät willkürlich Pulse ausgibt und der Werkskundendienst dies auch nach dem 8. Anlauf nicht hinbekommen hat. Den 4-20 mA Ausgang habe ich über längere Zeit aufgezeichnet und der scheint einwandfrei zu funktionieren. Deswegen möchte ich den Verbrauchswert gerne über den Analogausgang darstellen. Zudem kommt hinzu das eine Sps mit HMI in unmittelbarer räumlicher nähe sitzt.
 
Im Prinzip hast du die Lösung in deinem ersten Posting ja schon geliefert (Reihenfolge allerdings: Sekündlich messen, Meßwert durch 3600 teilen, und dann auf den Zählerwert aufaddieren). Dabei aber bitte die Einheiten beachten, der Analogeingang ist evtl. in kg/h skaliert (Dann evtl. einen internen Zähler in kg laufen lassen, und bei 1000 einen Übertrag auf den Zähler in t). Und speziell bei Dampf solltest du die Schleichmengen unterdrücken, also bei einem Meßwert unter x kg/h keine Addition mehr durchführen.
 
Hallo,
ich habe recht viel mit Energiedatenerfassung zu tun und gehe folgendermaßen vor. Ich benutze den meist vorhandenen skalierten Messwert und wandle ihn im OB35 in einen der Zeiteinheit entsprechenden Momentanwert um (Real-Wert). Diesen addiere ich mit jedem Bausteinaufruf zu einem Zwischenzählwert. Beim Erreichen der Wertes 1, 10 oder 100 addiere ich zu meinem eigentlichen Zähler im DINT-Format diesen Wert und ziehe ihn sofort vom Zwischenzähler ab. Damit habe ich einen sauberen fortlaufenden Zähler. Dies lässt sich auch je nach Notwendigkeit noch variieren. Das Problem bei Energiezählern mit Real-Werten ist, das beim erreichen eines großen Zählerstandes der sehr kleine Momentanwert nicht mehr hinzugerechnet wird.
 
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Hallo, eigentlich brauche ich da gar keine Nach Komma stelle. Wir reden hier über einen Jahres Dampfverbrauch von ca. 50000 t Dampf.
[...]
Meine einfache Variante war das ganze über den Pulsausgang zu lösen. Funktioniert aber nicht, weil das Messgerät willkürlich Pulse ausgibt und der Werkskundendienst dies auch nach dem 8. Anlauf nicht hinbekommen hat.
OK, mache einen DINT-Zähler in t. Der reicht ein paar Jahre.
Beim Integrieren des Durchfluß-Analogwertes, den Du jede Sekunde abtastest, wirst Du krumme Kg-Werte erhalten, die Du zunächst aufsummierst bis 1000 kg (1 t) überschritten werden --> dann subtrahiere 1000 kg vom kg-Zähler und addiere 1 t zum t-Zähler (Übertrag).

Dein Integrierverfahren nimmt nur Stichproben des aktuellen Verbrauchs (Momentanwert) und geht davon aus, daß das auch der Durchschnittsverbrauch der vergangenen Zeiteinheit ist - das muß aber nicht stimmen (abhängig vom Messgerät und A/D-Wandler des SPS-Analogeingangs). Damit dieses Integrieren möglichst genau wird, muß ausreichend oft abgetastet werden und möglichst genau/hochaufgelöst gerechnet/addiert werden. Das REAL-Datentypformat eignet sich nicht gut zum Verrechnen kleiner Werte mit großen Werten. Deshalb die Lösung, die kleinen Werte bis 1 t separat zu berechnen und addieren, und die großen zig-tausend t Werte separat als Ganzzahl zu zählen/addieren.

Normalerweise überläßt man das Integrieren/Aufsummieren des Verbrauchs dem Messgerät und zählt den Impulsausgang - das wird genauer. Gibt das Messgerät wirklich "willkürlich" Impulse aus oder scheitert das Zählen daran, daß die Impulse von der SPS nicht korrekt erfasst werden? Vielleicht sind die Impulse zu kurz und/oder zu schnell? Die Wertigkeit und Pulslänge der Impulse sollte man im Messgerät einstellen können.

Hat das Messgerät eine HART-Schnittstelle und hat Deine SPS HART-Eingänge übrig (z.B. an einer ET200M)? Dann könntest Du den Zählerstand des Messgerätes direkt digital aus dem Messgerät auslesen ohne mitzählen und summieren.

Harald
 
Hallo, ja das Messgerät hat auch eine HART Schnittstelle, die SPS leider nicht, es ist ja nur ne S7 1200. Wenn ich mich recht entsinne gibt's da nichts mit HART. Kleine Besonderheit ist auch noch das das ganze in FUP programmiert werden muss, weil die 1200 ja kein AWL kann. Aber das sollte ja trotzdem möglich sein. Das komische ist ja, das der Pulsausgang im Betrieb einwandfrei funktioniert, nur Samstags Abends wird die Anlage abgefahren und Montags Mittags wieder angefahren. Da liegen irgendwo die Probleme. Große Dampfschläge bei Anfahren gibt es aber eigentlich nicht. Komisch ist halt auch das das Messgerät den richtigen Wert anzeigt. Der Messgeräte Hersteller sagt natürlich das seine Messgeräte einwandfrei funktionieren und das Problem beim Kunden liegen muss und beruft sich auf seine AGBs das die Messgeräte nur geprüft ausgeliefert werden und der Kunde sie fachgerecht zu montieren hat. Fachgerecht ist das Gerät selbstverständlich montiert. Da wie gesagt die 1200er SPS in unmittelbarer nähe montiert ist, würde es sich ja anbieten, die zu nutzen. Übrigends werden die Pulse jetzt nicht über die SPS gezählt, sondern über einen "Pulszähler" der Firma Baumer. Ich denke das es keinen Unterschied machen würde, wenn ich die Pulse über die SPS zählen würde, oder sieht das jemand anders?
 
Hallo THJ20,
Du schreibst daß Du einen Wirbelzähler für die Dampfmassenmessung hast. Ich das so richtig oder hast Du einen Dampfmengenrechner hinter Deinem Wirbelzähler?
Wirbelmesser messen gewöhnlich den Durchfluß in z.B. m³/h. Mit der Dichte des Mediums kannst Du Dir dann den Massenstrom berechnen.
Massemesser gibt es auch, das sind aber für gewöhnlich teure Coriolis-Massemesser die die Dichte des Mediums mit ermitteln und somit den Massenstrom erfassen können oder Du hast besagten Dampfrechner.

Solltest Du nur den Durchfluß (Volumenstrom) messen, mußt Du die Dampfdichte kennen.
Dazu bedarf es einer Druck- und Temperaturmessung in der Nähe des Wirbelzählers.
Die Berechnung der Dampfdichte ist nicht ganz trivial (siehe IAPWS-IF97).
Sollte es sich dazu noch um Naßdampf handeln muß der Dampfgehalt x bekannt sein. Es gibt von Endress-Hauser neuerdings einen Wirbelzähler der auch Naßdampf richtig messen kann.

Gruß Frank
 
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Ja, es handelt sich um ein Wirbelfrequenz Durchflussmessgerät (Optiswirl). Gemessen wird in Kg oder t. Momentan ist er auf Kg eingestellt, ist aber natürlich bei unserer Verbrauchsmenge etwas unglücklich.
 
ja das Messgerät hat auch eine HART Schnittstelle, die SPS leider nicht, es ist ja nur ne S7 1200. Wenn ich mich recht entsinne gibt's da nichts mit HART.
Du könntest eine HART-Analogeingangsbaugruppe in eine ET200 stecken, welche Profinet-IO-Device (oder Profibus-DP-Slave) der S7-1200 ist, z.B. ET200SP IM155-6 PN + AI 4xI 2-wire 4…20mA HART 6ES7134-6TD00-0CA1 (wir verwenden ET200M IM153-2 (DP) + 331-7TF01).

Kleine Besonderheit ist auch noch das das ganze in FUP programmiert werden muss, weil die 1200 ja kein AWL kann.
Die S7-1200 kann auch in KOP und SCL programmiert werden. Der Zugriff auf den Zählerstand im SPS-Programm ist aber so einfach, so daß man AWL gar nicht vermisst. Man projektiert nur in der Geräte Konfig welche HART-Variablen auf welchen Eingangsadressen liegen sollen, und im SPS-Programm greift man einfach auf die Eingangsadresse %ID... und das Quality-Code-Byte %IB... zu. Das wars schon. Oft liegen die Summenzähler in der SV (Secundary Variable) - siehe Handbücher Deines Messgerätes.
Vorteil: man liest immer den original Zählerstand des Messgerätes und braucht nicht mitzählen/summieren/speichern.
Nachteil: für nur 1 HART-Messgerät ist der Aufwand etwas teuer, der relativiert sich aber schnell wenn man mehrere Messgeräte anschließt.

Harald
 
Ja, nochmal vielen Dank für die zahlreichen Informationen, aber ich glaube auch über den vorhandenen Pulsausgang die Lösung gefunden zu haben:

Ich habe einfach gesagt, das Pulse die Real nicht sein können nicht gezählt werden. Das ganze in Kilo gelassen, weil ein verlorenes Kilo nicht so schlimm ist wie eine Tonne. Ist eine Tonne erreicht, wird der Zähler zurückgesetzt und die jeweiligen Tonnen werden mit einem zweiten Zähler gezählt. Momentan sieht es so aus als wenn es funktioniert.
 
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