TIA Heizungssteuerung

[Timo26]

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Hallo zusammen,

ich möchte eine Heizungssteuerung bauen. Bis jetzt habe ich folgenden Plan:
Zuerst schließe ich an einen Analogeingang mein Pt100 an. So bekomme ich in TIA automatisch eine Temperatur.
Bis jetzt habe ich das simuliert und auf den Eingang eines pid_compact einfach eine Temperatur, beispielsweise 40°C gelegt. Als Setpoint habe ich z.b. 80°C gewählt.
Nun habe ich mit dem automatischen PID Tuner die Koeffizienten bestimmt und bekomme somit ein Output:

Es gibt 3 Outputs:
1) Output (ein Wert in *C)
2) Output_per (analoger Ausgangswert)
3)output_pwm (pulsweitenmodulierter Ausgangswert) ->fällt für mich weg

Ich möchte nun an das Output ein Relais (5V Steuerspannung) anschließen, dieses schaltet dann einen Heizstab oder ähnliches.

Ich weiß nur leider noch nicht genau wie ich das Relais anschließen soll, sodass es immer schaltet wenn geheizt werden muss.
Wäre für Tipps sehr dankbar.

Grüße
Timo

 

[escride1]

Gar nicht.
Du willst eine PWM-Schaltung nutzen aber der PWM-Ausgangswert fällt für Dich weg.

Daher meine Frage:
Welcher Ausgangswert soll das Relais einschalten?
Output = Ein Wert von 0-100% für den Stellwert, z.B. für einen Analogausgang, der jedoch umskaliert werden müsste.
Output_PER = Ein direkter Wert für einen Analogausgang, dieser regelt in der Regel die 0-100% auf 0-27648 um die die Analogausgänge benötigen.
Output_PWM = Ein schaltendes Signal um Relais oder Schütze, meist Halbleiterrelais, zu schalten damit Elektroheizungen wie Heizstäbe genutzt werden können.

Und dann: An welche SPS möchtest Du das 5V-Relais anschliessen? In der Regel können die meisten nur 24VDC schalten. Man bekommt jedoch auch Relais-Kontakte (1211C AC/DC/RLY), oder könnte einen Analogausgang immer zwischen 0 und 5V switchen lassen, jedoch vertragen die nicht allzuviel Stromaufnahme daran.

Vielleicht magst Du uns über Deine Komponenten (alle) aufklären und einmal überlegen ob Du nicht doch lieber das PWM-Signal nutzen magst.

 

[Timo26]

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Danke für deine Antwort, ich habe die PWM dann fälschlicherweise zu früh ausgeschlossen, kannte die immer nur mit sehr kurzen Schaltabständen, was meinem Relais oder Aktor ja glaube ich nicht so gut tun würde.

Also ich habe ein normales Digitalausgabemodul (SM 522 16 24DC für eine S7-1500) zur Verfügung. Eigentlich wollte ich einen handelsüblichen Heizstab nutzen. (ca. 1000W) Dann könnte ich ja an das Digitalausgabemodul ein Koppelrelais (24V DC , 6A ) anschließen.

Unabhängig davon: Welche Möglichkeit gibt es denn um bei einem Analogausgang zwischen 2 festen Spannungen zu switchen. Hab dazu bisher nichts konkretes gefunden.(Mit SCALE?)

Danke für die Hilfe, sonst hätte ich das PWM Signal wahrscheinlich gar nicht mehr betrachtet.

 

[escride1]

Ja, in sehr kurzen Abständen schalten ist manchmal nicht hilfreich, hier aber vielleicht schon. Das hängt nun von der physikalischen Bemessung des Heizstabes, abgegebene Wärmeleistung, etc. ab.

Beim PID_Compact nimmt man den Parameter Config.MinimumOnTime sowie Config.MinimumOFFTime um die jeweils minimale Ein- und Ausschaltzeit zu beeinflussen, die Regelung also träger wirken zu lassen. Hilfreich wenn man den Regler "voll" arbeiten lassen will in seinem PID-Verhalten, da hiermit nur der Ausgang beeinflusst wird, jedoch nicht die Regelung selbst.
Wenn der PID der Meinung ist das er länger Heizen muss, tut er es, aber ansonsten "überlegt" er sich durch den Werdegang der Temperatur (Kurve), ob er nun wirklich einschalten muss um den Sollwert zu erreichen oder nicht. Generell gilt: Desto schneller geschaltet wird, desto genauer wird die Regelung.
Soviel mal GANZ grob dazu.


Für Deinen Ausgang würde ich ein Halbleiterschütz nutzen, z.B. Si 3RF2320-2AA04.
Der Ausgang von Deiner Baugruppe verträgt 0,5A bei 24VDC - Das Relais selbst zieht ca 15mA, hab nicht geschaut, kann aber direkt am Ausgang betrieben werden.
Solltest Du mit dieser Kombination dann PWM nutzen, könnte man theoretisch auf bis zu 100Hz schalten, ob das nun Sinn macht hängt vom Verhalten des Stabes ab, also wie schnell er die Temperatur aufbaut etc.. Wenn er sehr schnell die Temperatur aufbaut, dann die minimale Einschalt- und Ausschaltzeit runterdrehen oder gar einfach auf 0,1s einstellen und schauen was er macht.


Analogausgang auf Spannung stellen:
In der Geräekonfiguration wird der Analogausgang auf Spannung eingestellt, z.B. 0-10V.
Dann legt man auf diesen Analogausgang (AW) 0 für 0V, 27648 für 10V - alles andere dazwischen ist eben linear die Spannung zwischen 0-10V.
Also MOVE 0 an Analogausgang=0V, Move 16384=5V.