TIA TIA Portal 18 Hysterese FUP Temperaturregelung Variable Eingangswerte

[Tom50Ger]

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Guten Tag

Folgende Situation.
Ich habe einen Klimaschrank, der Temperaturbereiche zwischen -20C bis 180C fahren kann.
Es gibt eine Heizspirale bei der ich den Strom nicht begrenzen kann. Sprich die läuft immer mit voller Leistung. Ebenso habe ich einen Kältekompressor der mithilfe von Kühlmittel, welches durch Kühlrippen läuft, wenn bestimmte Ventile geschaltet sind, den Schrank runter kühlen kann.

So nun zum Problem.
Wie kann ich ein Überschwingen vermeiden oder möglichst gering halten ?

Mein Lösungsansatz.
Ich würde gerne dem Istwert, welchen ich über einen PT100 aus einem Norm und Scale x erhalte, einen gewissen Spielraum geben wo er zwischen 2 Grad + und - hin und her schwingen kann, ohne das ich gegen regeln muss.

Zum Beispiel:
Sollwert 100 grad
Sobald sich der Istwert bei 98 Grad befindet soll die Heizspirale abschalten. Sobald der Wert 102 Grad erreicht soll der Kühlkompressor gegen regeln.

Aber das muss doch auch besser gehen und vor allem wie kann ich das in FUP vernünftig umsetzen. Gibt es einen Block mit dem ich eine Hysterese erstellen kann oder mir eine zusammen basteln kann?

Wenn einer Ideen oder Lösungsvorschläge hat würde ich mich sehr freuen.

Mit freundlichen Grüßen

Thomas

 

[hucki]

...
Aber das muss doch auch besser gehen und vor allem wie kann ich das in FUP vernünftig umsetzen. Gibt es einen Block mit dem ich eine Hysterese erstellen kann oder mir eine zusammen basteln kann?
...

SUB und ADD?!


bzw. in FUP

 

[Tom50Ger]

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Was genau meinst du?
Der darf in beide Richtungen leicht Überschwingen. Aber nur ein paar Grad aber nicht wie jetzt 15 grad.
Und er sollte sich Irgendwanne einpendeln.

 

[Tom50Ger]

SUB und ADD?!


Anhang anzeigen 89208
(Ja OK, Ist KOP, aber kommt ja auf's Gleiche raus.)

Ja aber das Problem ist ja das der Eingangswert ja variabel ist. Ich kann den Hysterese Wert ja nicht genau auf 102 setzen. Denn wenn der Eingangswert nur 90 Grad sein soll muss das Programm ja dementsprechend mit maximal 92 Grad reagieren.

Oder verstehe ich hier was falsch ?

 

[hucki]

Deine Solltemperatur ist eine Variable (bei mir #Target) und Deine Hysterese ist eine Variable (bei mir #TempLimit.Hysteresis).
Der Rest ist obiges rechnen.
Ergibt eine Einschalt(=#Start)-Temperatur = Soll - Hyterese
und eine Ausschalt(=#Stop)-Temperatur = Soll + Hysterese.

Temperatur <= Start dann einschalten, Temperatur >= Stop dann ausschalten.
Wo ist da Dein Problem?

 

[Tom50Ger]

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Also kann ich dann einfach einen Festwert in der Variabel "Hysterese" hinterlegen von 2 ?

 

[hucki]

Was genau meinst du?
Der darf in beide Richtungen leicht Überschwingen. Aber nur ein paar Grad aber nicht wie jetzt 15 grad.
Und er sollte sich Irgendwanne einpendeln.

Wie stark das System überschwingt, liegt ja daran, wie groß Deine Heizung im System im Verhältnis zum geheizten Medium ist.
Da reagiert ja so eine einfache 2 Punkt-Steuerung nicht drauf.

Willst Du da genauer werden, müsstest Du mit einer PI(D)-Regelung arbeiten.

 

[Botimperator]

Sobald sich der Istwert bei 98 Grad befindet soll die Heizspirale abschalten. Sobald der Wert 102 Grad erreicht soll der Kühlkompressor gegen regeln.

Wäre das nicht ein klassischer 2 Punkt-Regler?
Ein Beispiel zur Umsetzung hat dir @hucki ja schon genannt.

Wäre ein PI oder ein PID Regler im Bezug auf das Problem mit den Überschwingungen nicht sinnvoller?
Im TIA Portal findest du unter Technologieobjekte entsprechende Bausteine + die zugehörigen Anleitungen in der F1-Hilfe.

Also kann ich dann einfach einen Festwert in der Variabel "Hysterese" hinterlegen von 2 ?

Könntest du.
Oder eine Konstante mit dem Wert 2 anlegen, was bei mehreren Verwendungsstellen sinnvoller wäre.

 

[Tom50Ger]

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Wie stark das System überschwingt, liegt ja daran, wie groß Deine Heizung im System im Verhältnis zum geheizten Medium ist.
Da reagiert ja so eine einfache 2 Punkt-Steuerung nicht drauf.

Willst Da da genauer werden, müsstest Du mit einer PI(D)-Regelung arbeiten.

Ja da hast du recht. Vielen Dank dir auf jeden Fall. Ich stand da echt auf dem Schlauch und dabei war die Umsetzung so simpel.

Bezüglich PID muss ich mal schauen ob der dann noch benötigt wird oder das als einfache 2 Punkt Regelung ausreicht.

 

[Tom50Ger]

Wäre das nicht ein klassischer 2 Punkt-Regler?
Ein Beispiel zur Umsetzung hat dir @hucki ja schon genannt.

Wäre ein PI oder ein PID Regler im Bezug auf das Problem mit den Überschwingungen nicht sinnvoller?
Im TIA Portal findest du unter Technologieobjekte entsprechende Bausteine + die zugehörigen Anleitungen in der F1-Hilfe.


Könntest du.
Oder eine Konstante mit dem Wert 2 anlegen, was bei mehreren Verwendungsstellen sinnvoller wäre.

Wie gesagt das mit dem PI muss ich mir nochmal genauer anschauen. Aber danke für die Hinweise und darauf wo ich die finde.


Alles klar dann teste ich das morgen direkt mal.


Vielen Dank auch an dich.

 

[hucki]

Also kann ich dann einfach einen Festwert in der Variabel "Hysterese" hinterlegen von 2 ?

Könntest du.
Oder eine Konstante mit dem Wert 2 anlegen, was bei mehreren Verwendungsstellen sinnvoller wäre.

Ich bevorzuge die Variable, damit die Hysterese auch nachträglich noch änderbar ist.

 

[Onkel Dagobert]

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... Mein Lösungsansatz.
Ich würde gerne dem Istwert, welchen ich über einen PT100 aus einem Norm und Scale x erhalte, einen gewissen Spielraum geben wo er zwischen 2 Grad + und - hin und her schwingen kann, ohne das ich gegen regeln muss.

Zum Beispiel:
Sollwert 100 grad
Sobald sich der Istwert bei 98 Grad befindet soll die Heizspirale abschalten. Sobald der Wert 102 Grad erreicht soll der Kühlkompressor gegen regeln.

Diesen Gedanken solltest du mal zu Ende denken.
Wann soll die Heizung wieder einschalten?
Wann soll die Kühlung wieder abschalten?

... darf in beide Richtungen leicht Überschwingen. Aber nur ein paar Grad aber nicht wie jetzt 15 grad...

Und wie hast du es "jetzt" umgesetzt?

... Bezüglich PID muss ich mal schauen ob der dann noch benötigt wird...

Für einen PID-regler brauchst du geeignete Stellglieder. Aber auch damit wären zu bildende binäre Freigaben für "Heizen" und "Kühlen" sehr zu empfehlen.

... dabei war die Umsetzung so simpel...

Schon fertg? Das ging jetzt aber ein bisschen schnell.

... oder das als einfache 2 Punkt Regelung ausreicht.

Eine einfache 2 Punkt Regelung wird hier nicht ausreichen. Eine zweifache 2 Punkt Regelung wäre das Mindeste.

 

[Rabi]

Wie genau steuert du diese Heizspule an - eventuell mit einem Halbleiterschütz?

Ich hatte ein ähnliches Problem, obwohl ich dafür einen PID eingesetzt habe, mit einem Halbleiterschütz und einer PWM Regelung.
Dafür hatte ich kein Kühlelement dabei.

Dabei hatte ich lange das Problem, dass der Regler zwar effizient abgeschaltet bzw. wieder eingeschaltet hat, aber durch das prinzipielle aufheizen noch genügend Resthitze vorhanden war, dass der Regler es nicht abkühlen konnte.
Deswegen ist es bei einer PWM Regelung vorteilhaft, wenn du die maximalen Ein/Ausschaltzeiten einstellst, damit kannst du dich relativ gut an die Temperatur annähern, da das Heizelement nicht dauerhaft mit der maximalen Hitze erhitzt.

Mit Kühlelement würde es für dich einen Siemens-Block in der Bibliothek geben:


Mit dem du eventuell genau dein Ziel erreichst.

 

[Onkel Dagobert]

Was'n los Tom?
Programmierst du noch oder feierst du schon?