TIA Phasenanschnittsteuerung, Leistung in %

[Linie 3]

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Ein Phasenanschnittmodul bekommt seinen Sollwert vom Analogausgang einer S7-1200 (0 – 10V). Dieser Wert wird in der HMI mit 0 – 100 % definiert und linear ausgegeben. Nun ist natürlich die Leistungskurve einer Phasenanschnittsteuerung nicht linear. Hat Jemand eine solche Anpassung bereits gelöst?
Mir fehlt die mathematische Operation um den linearen Ausgangswert (0 – 10V) an das Anschnittmodul so anzupassen, daß 10% im HMI auch 10% der Leistung am "Ausgang" der Phasenanschnittsteuerung entsprechen. 20% im HMI dann 20% der Leistung u.s.w..

Vielen Dank im Voraus.
Viele Grüße Ralph

 

[Linie 3]

Das hatte ich vergessen: Die Phasenanschnittsteuerung wird ausschließlich mit ohmschen Lasten betrieben.

 

[Larry Laffer]

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Ich denke schon, dass die Ansteuerung linear ist. Es ist nur so, dass dein Leuchtmittel unterhalb eines bestimmten Wertes nicht mehr sichtbar leuchtet.
Ich würde also schauen bei welchem Punkt das so ist und den immer als Offset nehmen.
Also : unterhalb von 30% leuchtet das Leuchtmittel nicht mehr. Dann wäre 30% dein Offset und die restlichen 70% mußt du dann wie 0 .. 100% betrachten / verrechnen ...

 

[Gleichstromer]

Ich hab mal gegoogelt:

Phasenanschnittsteuerung – Wikipedia

de.wikipedia.org

Leistungsberechnung aus Spannung und Widerstand findet man da auch.

 

[winnman]

Dann wäre noch die Frage ob das Modul nicht selbst schon da was umrechnet?

 

[Onkel Dagobert]

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... Nun ist natürlich die Leistungskurve einer Phasenanschnittsteuerung nicht linear. ...

Wie kommst du zu dieser Aussage? Wenn das für dich "natürlich nicht" ist, dann scheinst du ja ganz genau zu wissen, wie ist es tatsächlich ist ? Welche physikalische Größe wird denn mit dem Sollwert vorgegeben?

Ich finde es immer wieder verblüffend, wie man totale Ahnungslosigkeit durch Begriffe wie "natürlich" oder "selbstverständlich" in ein ganz anderes Licht rücken kann.

 

[Vbxler]

Das ist nur auf den ersten Blick eine triviale Aufgabe, denn das Problem dabei ist,
dass ein Heizwiderstand ein PTC (Kalteiter) oder NTC (Heißleiter) sein kann.
Da spielt es also auch ein Rolle, wie stark sich die Temperatur des Heizleiters
bei einer Leistungsänderung ändert und welchen Temperaturkoeffizient hat der Heizleiter.

Auch die Einbaulage spielt eine Rolle, denn befindet sich die Heizung in einem Boiler,
wo sich die Temperatur des Medium nur sehr langsam ändert,
spielt das eine geringere Rolle als bei einem luftdurchströmten Heizregister.

https://www.gino-ag.com/de/unternehmen/lexikon/temperaturkoeffizient-des-widerstands/
https://de.wikipedia.org/wiki/Tempe...raturkoeffizient_des_elektrischen_Widerstands

 

[Tschoke]

Ich kenne dein Phasenanschnittmodul nicht.
Aber der Verlauf kann durchaus nicht linear sei. Wie z.B. bei diesem:

https://www.pohltechnik.com/media/files_public/f153a97b81a1ade20f75a785b6731fba/A-senco_SSR-80x_Bedienungsanleitung.pdf

Um so einen Verlauf zu linearisieren könntest du den Baustein LGF_NonLinearInterpolation aus der LGF benutzen.

SIOS

support.industry.siemens.com

oder

man kann sich in Excel ein Polynom annähern lassen, dass den Verlauf (in dem benötigten Bereich) abbildet.
Und diese Formel dann in einen FC übernehmen.

 

[Linie 3]

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Vielen Dank für Eure Antworten!

Die sich ändernde Leistung wird bei gleichbleibender Last, letztendlich als die Fläche unter dem Spannungsverlauf, also dem Integral abgebildet. Jeder Zuwachst an Leistung hat also den ausschnitt einer Sinuskurve als „Dach“ und ist deshalb nicht linear.
Das Modul selbst berücksichtigt diesen Umstand leider nicht.

In den 80er Jahren habe ich mal einen Thyristorsteller repariert, bei dem es auch auf eine proportionale Leitungssteigerung ankam. Die Konstrukteure haben damals die Wechselspannung gleichgerichtet und daraus eine Dreiecksspannung erzeugt, die dann per Phasenanschnitt „getaktet“ wurde.

Ich habe allerdings auf eine weniger aufwendige Lösung gedacht.

VG Ralph

 

[Gleichstromer]

Ich habe allerdings auf eine weniger aufwendige Lösung gedacht.

1) Mit der auf Wikipedia genannten Formel den Spannungs-Effektivwert beim eingestellten Anschnittwinkel berechnen.
Annahme meinerseits: 0-10V = 0-180° Phasenanschnitt
2) Leistung anhand Effektivwert und Lastwiderstand berechnen: P=U²/R

Scheint mir jetzt nicht so viel Aufwand zu sein.

 

[Larry Laffer]

Die sich ändernde Leistung wird bei gleichbleibender Last, letztendlich als die Fläche unter dem Spannungsverlauf, also dem Integral abgebildet. Jeder Zuwachst an Leistung hat also den ausschnitt einer Sinuskurve als „Dach“ und ist deshalb nicht linear.

Ich war bei meiner Antwort (warum auch immer) in diesem Kontext von Leuchtmitteln ausgegangen und habe gar nicht an Widerstände etc. gedacht - um so etwas scheint es sich aber bei dir zu handeln.
Falls es nun (wie angenommen) Heizwiderstände sein sollten so halte ich gemäß der von @Tschoke geposteten Grafik die Linearitätsabweichung für marginal und rechtfertigt aus meiner Sicht nicht, eine wie auch immer geartete Differenzierung als Baustein zu entwickeln.
Aber das ist natürlich deine Entscheidung ...

 

[Linie 3]

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1) Mit der auf Wikipedia genannten Formel den Spannungs-Effektivwert beim eingestellten Anschnittwinkel berechnen.
Annahme meinerseits: 0-10V = 0-180° Phasenanschnitt
2) Leistung anhand Effektivwert und Lastwiderstand berechnen: P=U²/R

Scheint mir jetzt nicht so viel Aufwand zu sein.

Ja, du hast Recht. So kann es funktionieren.
Ich werde es ausprobieren.

Danke!