Step 7 Temperaturregelung mit 2 Eingangsgrößen S7-300

[Credofire]

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Hallo,

ich habe bislang noch kaum was mit Regelung zu tun gehabt.
Nun haben wir eine Anlage wo wir Warmwasser brauchen mit ca. 45 °C.
Ausgangsmedien sind Kaltwasser (10-20 °C) und Heißwasser (max 80 °C)
Im Moment hab ich nur einen Temperatursensor für das Arbeitsmedium Warmwasser.
Regelung soll durch 2 Stellventile erfolgen, je 1 für Kalt- und Heißwasser

Wie regele ich das am besten, gibt es da einen Baustein, der mit 2 Eingangsvariablen und 2 Ausgangsvariablen umgehen kann? Wenn ja, wo bekomme ich den?
Oder sollte ich mir noch 2 Temperatursensoren für die Eingangsmedien besorgen und dann über das Volumen die Temperatur regeln/einstellen?
Dann könnte ich die Stellventile relative Einfach über DeltaT von Kalt- zu Heißwasser einstellen und die Stelllventile im Verhältnis entsprechend öffnen?

Oder habt ihr noch einen anderen Ansatz?

Vielen Dank!

p.s. CPU ist ein 314C und Step 7 classic

 

[Larry Laffer]

Ich glaube nicht, dass es dafür einen passenden Baustein gibt bzw. man einen vorhandenen dafür umbasteln kann.
Mir erscheint die Dreisatz-Geschichte dafür am Sinnvollsten. Du berechnest also im Vorfeld in welchem Verhältnis du Wasser mit Temperatur 1 und Wasser mit Temperatur 2 benötigst und öffnest die Stellventile entsprechend bzw. läßt die Pumpen mit den entsprechenden Drehzahlen laufen. Am Allerbesten kannst du noch die reale Fördermenge ermitteln kontrollieren und ggf. danach nach-regeln ...

Gruß
Larry

 

[Fireman_Frank]

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Ich würde erst mal ausprobieren einfach einen normalen PID-Regler zu nehmen und dann den Reglerausgang 0..100% an das WW-Ventil und 100..0% an das KW-Ventil zu schreiben.

 

[winnman]

Interessant wäre mal den gesamten Aufbau zu kennen.

Wie genau sind die 45°?
Soll da nur die Temperatur gehalten werden?
Bringt der Prozess selbst Energie ins Spiel oder entnimmt er welche?
Wird das Wasser entsprechend bewegt so dass sich die Temperatur überall verteilt?

das einfachste wäre ja:
wenn zu kalt -> Warmes Wasser nachfüllen
wenn zu warm -> kaltes Wasser nachfüllen
Dabei würden eigentlich wenn es nicht besonders genau sein muss die Temperaturen von heiß und kalt relativ uninteressant werden.

 

[Alex157]

Hi Crdeofire,
ich schlage vor die Stellung der beiden Ventile auf diese Weise aneinander zu koppel: V1(100%) = V2(0%); V1(75%)=V2(25%); usw.
oder anders ausgedrückt: wenn x die Ventilstellung in Prozent ist, wobei 0% = zu und 100% = offen, dann: V1(x) = V2(100-x)

Damit stellst du sicher, dass du nur noch eine Stellgröße hast. Nun kann ein PI-Regler eingesetz werden.



Gruß
Alex

 

[Credofire]

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Also es ist eine Reinigungsanlage. Es herrscht also im Reinigungsbetrieb permanenter Durchfluss. Keine Reinigung, kein Durchfluss. Es gibt keinen Zwischenspeicher zum Mischen oder so.
Je nach Programm brauche ich Kaltes, warmes oder heißes Wasser. Beim Warmen Reinigen soll/muss so viel vorgespült werden, bis die Temperatur erreicht ist. Dann wird der Reiniger zugegeben. Über die Genauigkeit habe ich im Moment noch keine Aussage, ist aber schon angefragt beim Kunden. Ich kann mir vorstellen, dass es +- 2 °C sind.
Das Vorspülen soll aber auch nicht ewig dauern, daher wollte ich über Volumenmischung einen annähernd guten Startwert vorgeben. Dafür brauche ich die beiden Temperaturen. Die Schwankungen der Wasserzufuhr sollen dann über den Regler ausgeglichen werden.
Für den Regler finde ich das Beispiel von @Fireman_Frank sehr brauchbar, ich hatte daran auch schon gedacht.
Dabei muss ich nur drauf achten ob das DeltaT vom SOLL zum kalten oder zum heissen höher ist, je nachdem setze ich das eine oder andere Stellventil dann auf 100%.

 

[Heinileini]

. . . ich schlage vor die Stellung der beiden Ventile auf diese Weise aneinander zu koppel: V1(100%) = V2(0%); V1(75%)=V2(25%); usw. oder anders ausgedrückt: wenn x die Ventilstellung in Prozent ist, wobei 0% = zu und 100% = offen, dann: V1(x) = V2(100-x)
Damit stellst du sicher, dass du nur noch eine Stellgröße hast. Nun kann ein PI-Regler eingesetz werden. . .

oder noch anderserer ausgedrückt:

. . . und dann den Reglerausgang 0..100% an das WW-Ventil und 100..0% an das KW-Ventil zu schreiben.

 

[Thomas_v2.1]

Dieses Split-Range über einen Reglerausgang funktioniert aber nur halbwegs vernünftig, wenn Kühlen und Heizen die gleichen Übertragungswerte besitzen. Ich habe das ein paar mal so probiert weil es zuerst einfach aussieht, aber war damit nie zufrieden. Ich verwende darum meistens zwei Regler die in Sequenz programmiert sind, d.h. wenn Stellgröße Kühlen auf 0 wird Heizregler freigegeben und umgekehrt. Somit lassen sich die Reglerparameter für Heizen und Kühlen getrennt voneinander einstellen.

 

[Onkel Dagobert]

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Thomas, so wie es verstanden habe, muss aber aus zwei Temperaturen fortlaufend gemischt werden. Ich würde es zunächst so probieren, wie es Fireman in #3 beschrieben hat. Das würde einer "ausbaufähigen Mindestkonfiguration" entsprechen.

 

[Thomas_v2.1]

Da muss ich dir recht geben, da stand ich grad etwas auf der Leitung.