TIA Kaskadenregelung

Bender25

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Hallo Forumsgemeinde,

ich habe wieder aktuell ein Problem.
Ich möchte gerne eine Pumpe über einen Differenzdruck regeln. Soweit kein Problem. Zusätzlich darf der Pumpendruck jedoch nicht über 20bar kommen.
Jetzt dachte ich mir, dass ich mir einen zweiten Regler nehme, der in Kaskade zu dem ersten Regler ist und der den Sollwert des ersten Reglers übernimmt und diesen Wert "runter" fährt, sobald er annähernd an diese 20bar kommt. Quasi eine Druckbegrenzungsregelung
Bisher war dies in PCS7 kein Problem da ich da diese Regler hatte.
Jedoch gibt es diese Möglichkeit bei den Bausteinen im TIA nicht.

Jetzt habe ich mir überlegt, dass ich den Sollwert (0-100%) des ersten Reglers zunächst mit dem Sollwert des zweiten Reglers (mit negativen Wirksinn -100 - 0%) addiere. Somit könnte ich den Sollwert, welcher zum Frequenzumrichter quasi herunter fahren bzw. begrenzen.
Jetzt weiß ich aber nicht, ob mir hier der I Anteil des zweiten Reglers davon läuft...
Die Funktion gibt es leider im TIA nur bei dem PID_Temp Regler
Kann mir hier jemand weiter helfen ?

Freue mich über jede Antwort.
 

ducati

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Der erste Hauptregler regelt ganz normal den Differenzdruck. Ein zweiter Begrenzungsregler regelt den Druck und schiebt seinen Ausgang als obere Grenze in den ersten Regler. So würd ich das machen...


Alternativ könnte auch der Begrenzungsregler den Sollwert des Differenzdruckreglers verringern.
Dann wäre das so was ähnliches wie ne Kaskadenregelung...
 
Zuletzt bearbeitet:

Heinileini

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Du willst die DruckDifferenz regeln, aber nicht den maximal dabei auftretenden Druck. Du willst die 20 bar nicht in engen Grenzen stabil halten, sondern "nur" bei (drohender) Überschreitung der 20 bar eingreifen.
Darum sehe ich keinen Grund, für die Begrenzung einen Regler zu verwenden.
Wann wäre denn ein Anstieg des Drucks auf über 20 bar zu erwarten? Was könnte der Grund für eine Überschreitung sein und was wäre dann eine "vernünftige" Reaktion? Ganz abschalten, weil vermutlich eine Störung vorliegt und ohnehin ein manueller Eingriff erforderlich wird? Oder vorübergehend die Leistung reduzieren, weil jederzeit mit kurzzeitigen Überschreitungen zu rechnen ist? Wie wirkt es sich dann aus, wenn wegen Überschreitung des maximalen Drucks, der DifferenzDruckRegler inaktiv geschaltet wird? Welche Auswirkungen hat es, wenn die DruckDifferenz wegen Erreichens des maximalen Drucks zeitweise nicht geregelt wird?
Ich finde, Du solltest Dir erstmal darüber Klarheit verschaffen, bevor Du Dich darauf festlegst, die noch unklare Aufgabe mit einem von vorn herein festgenagelten Konzept erschlagen zu wollen.
 

Benjamin

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Der erste Hauptregler regelt ganz normal den Differenzdruck. Ein zweiter Begrenzungsregler regelt den Druck und schiebt seinen Ausgang als obere Grenze in den ersten Regler. So würd ich das machen...

Wird bei uns genauso verwendet. Bei der Einstellung der Reglerparameter bedarf es einiger Übung und Feingefühl. Ansonsten schwingen sich beide Gegenseitig auf. Die I-Anteile müssen je nach Zustand dann blockiert werden (Anti-Windup-Funktion).
 
OP
B

Bender25

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Du willst die DruckDifferenz regeln, aber nicht den maximal dabei auftretenden Druck. Du willst die 20 bar nicht in engen Grenzen stabil halten, sondern "nur" bei (drohender) Überschreitung der 20 bar eingreifen.
Darum sehe ich keinen Grund, für die Begrenzung einen Regler zu verwenden.
Wann wäre denn ein Anstieg des Drucks auf über 20 bar zu erwarten? Was könnte der Grund für eine Überschreitung sein und was wäre dann eine "vernünftige" Reaktion? Ganz abschalten, weil vermutlich eine Störung vorliegt und ohnehin ein manueller Eingriff erforderlich wird? Oder vorübergehend die Leistung reduzieren, weil jederzeit mit kurzzeitigen Überschreitungen zu rechnen ist? Wie wirkt es sich dann aus, wenn wegen Überschreitung des maximalen Drucks, der DifferenzDruckRegler inaktiv geschaltet wird? Welche Auswirkungen hat es, wenn die DruckDifferenz wegen Erreichens des maximalen Drucks zeitweise nicht geregelt wird?
Ich finde, Du solltest Dir erstmal darüber Klarheit verschaffen, bevor Du Dich darauf festlegst, die noch unklare Aufgabe mit einem von vorn herein festgenagelten Konzept erschlagen zu wollen.

Im Grunde ist die Aufgabe eigentlich völlig klar. Nur bisher eben mit PCS7 und einem anderen Regler realisiert.

Es geht um ein Fernwärmenetz bzw um eine Noteinspeisung.
Hier müssen verschiede Netzschlechtpunkte (Diffdruck) geregelt werden (über eine "Min" auswahl).
Jetzt darf an dem Pumpenvorlauf der Netzdruck eben die 20bar nicht überschritten werden weil wir hier sonst über ein SDB (22bar) "hart" raus geschmissen werden mit der Pumpe. Daher möchte ich diesen Begrenzungsregler dazu verwenden, dass wenn wir nahe an den 20 bar sind, dieser anfängt den "Sollwert" des vorgelagerten Regler zu begrenzen.

Die Vorschläge werde ich mir mal anschauen. Danke Euch.
 

StP

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Ich würde das wie von Ducati beschrieben machen.
1. Regler regelt auf Differenzdruck
2. Regler regelt auf Vorlaufdruck 20bar (im Normalfall (<20bar) voll ausgesteuert) - Stellwert=>obere Grenze für Regler 1

Alternativ kannst Du auch das Minimum aus beiden Stellwerten bilden (Achtung auf die I-Anteile des Reglers der "drüber" liegt...).
 

Onkel Dagobert

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.. Alternativ könnte auch der Begrenzungsregler den Sollwert des Differenzdruckreglers verringern...
Wäre es anders herum nicht besser?

Ich würde den Schlechtpunktregler als Führungsregler nehmen, und den Begrenzungsregler, dessen Regelgröße unmittelbar an der Pumpe gemessen wird, als schnelleren Folgeregler.
 

ducati

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Wäre es anders herum nicht besser?

Ich würde den Schlechtpunktregler als Führungsregler nehmen, und den Begrenzungsregler, dessen Regelgröße unmittelbar an der Pumpe gemessen wird, als schnelleren Folgeregler.

als ich das geschrieben habe, war von einer Schlechtpunktregelung noch nicht die Rede :)

Auf jeden Fall eine Idee. Man könnte ja mal beides probieren und schaun, was besser funktioniert....
 

winnman

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Hab mal so was ähnliches gehabt.

FU hatte eine Rampenfunktion drin.

Hab dann einfach bei >=16 bar SW 0 an den FU geschickt.

Man hat dann das Abregeln etwas zirpen gehört, hat aber anstandslos funktioniert.
Er springt halt dann laufend zwischen SW 0 und SW vom Diffdruckregler rum, das fängt aber die Rampe im FU wunderbar auf.
 

Heinileini

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Jetzt habe ich genügend Ansätze.
Trotzdem möchte ich dieses Thema nochmal aufgreifen:
Jetzt weiß ich aber nicht, ob mir hier der I Anteil des zweiten Reglers davon läuft...
Das Thema "Davonlaufen des I-Anteils" betrifft grundsätzlich beide Regler, sofern bei beiden ein I-Anteil aktiv ist und die Regler zeitweise daran gehindert werden, zu bestimmen, was passieren soll.
Das wäre der Fall, wenn der Stellwert des DruckDifferenzReglers ignoriert werden muss, weil er auf mehr als 20 bar regeln will.
Das wäre auch der Fall, wenn der Stellwert des MaximalDruckReglers ignoriert werden kann, weil sich der andere Regler mit weniger als 20 bar begnügt.
Natürlich kann man zwischen beiden Reglern (die im Allgemeinen gegeneinander arbeiten wollen) hin- und herschalten, je nach dem, welcher für die aktuelle Situation das richtige Ergebnis liefert.
Den Vorschlag, dass der eine Regler die Obergrenze des anderen (zeitweise?) bestimmen soll, finde ich nicht sehr sinnvoll bis irreführend bis falsch.
Bei vielen Reglern kann man eine Obergrenze und eine Untergrenze für den Stellwert vorgeben, aber bei der Anwendung laut diesem Thread wäre das ein konstanter Wert (20 bar), für dessen Ermittlung es keines zweiten Reglers bedarf.
Man muss sich auch darüber im Klaren sein, dass das Kappen des vom Regler ermittelten Stellwertes bereits einen Eingriff darstellt, der mit Sicherheit das DavonLaufen des I-Anteils startet, sofern der Regler nicht so "clever" ist, bei Über- oder Unterschreitung selbsttätig den I-Anteil unwirksam zu machen.
Den Sollwert des DruckDifferenzReglers zu "manipulieren" finde ich OK. Er bleibt dann ständig der einzige Regler, der das Sagen hat und er würde bei einem "künstlich" vermindertem Sollwert voraussichtlich nicht in die Begrenzung geschickt.
Wie könnte diese Manipulation des Sollwertes aussehen? Ich würde ihn an einer Rampe herunterfahren (Ziel 0%), solange der Vordruck über 20 bar liegt und an einer Rampe wieder auf 100% hochfahren, wenn 20 bar unterschritten werden. Um Protesten vorzubeugen, nenne ich in diesem Zusammenhang einfach mal den Begriff 'Hysterese'.
Warum Rampen? Warum nicht? Für ein "hartes Rausschmeissen" bei einer Überschreitung von 22 bar scheint schon anderweitig gesorgt zu sein, und hier scheint eine "sanfte" Beeinflussung gewünscht und angemessen zu sein.
Um die Rampen zu realisieren bedarf es u.a. einer DifferenzBildung (zwischen dem Istwert des Vordrucks und seinem angestrebten Maximalwert) und einer Bewertung dieser Differenz.
Dafür kann man natürlich einen ProportionalRegler "missbrauchen" (er kann ja eine Differenz ausrechnen und sie mit einem Faktor multiplizieren), aber die Bezeichnung Regler hätte er deshalb bei dieser Anwendung m.E. noch lange nicht verdient.
 
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