Hallo, Temp. Regelkreis mit P-Regler Kp=30. Kaminofen. Servo bewegt Luftklappe im Bereich von IN=0 KLAPPE ZU bis IN=1300 KLAPPE AUF. Sollwert in °C, Regelabweich. auch in °C. Damit springt das IN in den Rervo um +-30 im stat. Endwert, was man hört... Meine bisherige Lsg.: Vor dem Servo liegen 10 software. realisierte Schmitttrigger. Auffwand entsprechend. Frage: hat jemand eine bessere Lsg? VG Walter
Walter L. schrieb: > Sollwert in °C, > Regelabweich. auch in °C. Damit springt das IN in den Rervo um +-30 im > stat. Endwert, was man hört... Ich kann hier nur raten. Vielleicht statt Ganzzahlen (integers) etwas mit Komastellen nutzen? Also single/double Float oder Fixpunkt Arithmetik.
Hallo, jetzt ausgeschrieben. Es geht um einen Temperatur-Regelkreis mit P-Regler (Kp=30). Geregelt wird die Temperatur des Abgasrohres des Kaminofen (Sollwert=120°C). Als Stellglied dient ein Servo, der die Luftklappe zur Luftzuführung bedient. Die Eingangsgröße in den Servo liegt zwischen 0 und 1300 (0 = KLAPPE ZU, 1300 = KLAPPE AUF). Die Ausgangsgröße ist die die Klappenstellung 0 bis 90° mechanisch. Der Sollwert kann ganzzahlig in °C vorgegeben werden, der IST-Wert ist ebenfalls ganzzahlig in °C, womit die Regelabweichung ebenfalls ganzzahlig in °C ist. Damit springt die Eingangsgröße in den Servo um +-30 im stationären Endwert. Dieses Springen äußert sich in ständigen Stellbewegungen, was zu hören ist und zudem werden die ständigen Stellbewegungen die Lebensdauer des Stellgliedes verkürzen. Meine bisherige Lösung ist: Vor dem Servo liegen 10 per Software realisierte Schmitttrigger, die momentan gleichmäßig über den Bereich von 0 bis 1300 mit einstellbarer Hysterese verteilt sind. Der Aufwand ist entsprechend. Frage: Hat jemand eine bessere/einfachere Lösung, die das Stellglied schont? VG Walter
Walter L. schrieb: > Als Stellglied dient ein Servo, der die Luftklappe zur Luftzuführung > bedient. Wie vermeidest du hier massive CO und Ruß Produktion?
@urschmitt -> PI-Regler Der PI-Regler behebt das Problem nicht. @christophz: Ich habe, um das Problem herauszuheben, die Beschreibung so gewählt (ganzzahlig). Die Software rechnet in float. Auch float behebt das Problem nicht. Weil, jede digitale Regelung geht im stationären Endwert in eine Zweipunktregelung über. VG Walter
@urschmitt massive CO und Ruß Produktion? Ja, es bleibt immer eine Flamme erhalten. Du hast aber keine Lösung angeben, warum nicht? Bitte bleib beim Thema. VG Walter
Walter L. schrieb: > Du hast aber keine Lösung angeben Um dich zu korrigieren: Ich habe keine Lösung angegeben, die du hören möchtest. Viel Erfolg noch.
Entweder den Eingang oder den Ausgang mit einem Tiefpass filtern. Vielleicht rekursives Filter: Out_t = (1-n)*Out_t-1 + n*In_t
@illi Danke für den Hinweis Hatte ich probiert. Dann springt die Größe nicht mehr, sondern bewegt sich e-funktionsmäßig auf und ab. Somit bewegt sich der/das Servo. Bei der Schmitttrigger-Lösung passiert das natürlich auch, aber in so großen Zeitabständen, so dass es nicht mehr stört. Ein weiterer Punkt ist, dass man durch Einbringen eines Tiefpasses in den Vorwärtszeig das Nenner-Polynom des geschlossenen Kreises um eins erhöht. Da solche Temperatursysteme von haus aus aus mehreren in Reihe geschalteten Tiefpässen bestehen erhöht sich die Schwingneigung. Zwei Tiefpässe in der Strecke und ein weiterer eingebrachte Tiefpass im Vorwärtszweig sind max. 270° Phasendrehung. Damit ist die Grundlage zur Schwingung gegeben. Das unangenehme dabei ist, dass die Periodendauer Stunden betragen kann mit einer zwischendurch auftretenden Rußbildung. VG Walter
Walter L. schrieb: > @urschmitt -> PI-Regler > Der PI-Regler behebt das Problem nicht. Ein korrekt ausgelegter Regler schwingt eben nicht. Fazit: der Regler, den Du getestet hast, war nicht passend ausgelegt/parametriert.
@wendelsberg Jede digitale Regelung geht im stationären Endwert in eine Zweipunktregelung über, auch der PI-Regler. Damit schwingt die Reglung um dieses/diese BIT/BITs. Auch wenn er noch so korrekt ausgelegt ist. VG Walter
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Ich denke die einzige Lösung ist die Temperatur mit einer höheren Genauigkeit zu messen. Dann sind die Stufen weg.
Walter L. schrieb: > Jede digitale Regelung geht im stationären Endwert in eine > Zweipunktregelung über, auch der PI-Regler. Damit schwingt die Reglung > um dieses/diese BIT/BITs. Auch wenn er noch so korrekt ausgelegt ist. Das ist aber nicht das Problem, das du im 1. Post beschreibst: Walter L. schrieb: > Damit springt das IN in den Rervo um +-30 im > stat. Endwert, was man hört... Ich hatte das zumindest so gelesen, dass es Sprünge um 30° (Winkel) sind. Es könnte natürlich auch sein dass du einfach einen digitalen Wert von 30 meinst, nur ob das jetzt 1 Promille oder 10 Prozent der max. Stellgröße ist weißt höchstens du. Gegen ein hin und her im LSB des Stellwerts kann man eine Begrenzung einbauen die erst dann einen neuen Stellwert übernimmt, wenn er sich um mehr als das LSB ändert. Ein K von 30 erscheint mir sehr hoch und damit Schwingungsanfällig. Ursache könnte sein, dass du eine kleine Sollwertabweichung möchtest aber eben nur einen P Regler implementiert hast. Meine Glaskugel zeigt mir verschwommen, dass die Abtastrate ebenfalls zu hoch sein könnte, meine Erinnerung sagt mir man macht die Abtastrate 10-20 mal schneller als die bestimmenden Zeitkonstante der Regelstrecke, und nicht mehr. Diese Zeitkonstante dürfte wohl eher im Minutenbereich liegen.
Der Regelkreis ohne 10 Stufen-Schmitttrigger. @urschmitt >Ein K von 30 erscheint mir sehr... Rechnen: 650/30=21,66°C. D.h. Ist der Sollwert 120°C, dann ist die Klappe bei 120-21,66=98,3°C ganz geöffnet und bei 120+21,66=141,66 ganz geschlossen. VG Walter
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Walter L. schrieb: > dann ist die Klappe bei 120-21,66=98,3°C > ganz geöffnet und bei 120+21,66=141,66 ganz geschlossen. Erscheint mir wesentlich zu scharf. Nebenbei: wie sieht denn die Sprungantwort aus, insbesondere der zeitliche Ablauf?
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Walter L. schrieb: > Hallo, > Temp. Regelkreis mit P-Regler Kp=30. Kaminofen. Servo bewegt Luftklappe > im Bereich von IN=0 KLAPPE ZU bis IN=1300 KLAPPE AUF. Sollwert in °C, > Regelabweich. auch in °C. Damit springt das IN in den Rervo um +-30 im > stat. Endwert, was man hört... > Meine bisherige Lsg.: Vor dem Servo liegen 10 software. realisierte > Schmitttrigger. Auffwand entsprechend. > > Frage: hat jemand eine bessere Lsg? Wenn Du etwas regeln willst, dann zeige uns deinen Regelkreis mit allen Größen. Zuviel verlangt? Bitte kein Prosa und keine Salami!
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> > Das unangenehme dabei ist, dass die Periodendauer Stunden betragen kann > mit einer zwischendurch auftretenden Rußbildung. > > VG Walter Sie kann auch Wochen betragen, viel Spass beim Wumms im AKW.
@wendelsberg > Erscheint mir wesentlich zu scharf Was heißt das? >Nebenbei: wie sieht denn die Sprungantwort ... Wie und wo soll die Sprunganwort eingeleitet werden und wie soll der zeitliche Ablauf aufgezeichnet werden. Ich will weder Antibiotika herstellen noch Eier ausbrüten und eine Mondlandung soll das auch nicht werden :). VG Walter
Was noch fehlt: Der Temp.-Bereich von 0 bis 660°C wird mit einem 12 Bit ADC aufgelöst.
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Walter L. schrieb: > Der Regelkreis ohne 10 Stufen-Schmitttrigger. > > @urschmitt >Ein K von 30 erscheint mir sehr... > > Rechnen: 650/30=21,66°C. > D.h. Ist der Sollwert 120°C, dann ist die Klappe bei 120-21,66=98,3°C > ganz geöffnet und bei 120+21,66=141,66 ganz geschlossen. > > VG Walter Was ist das denn für ein Ofen?
@max707 >Was ist das denn für ein Ofen? Welche Informationen werden gebraucht? Die Regelkreisstruktur ist wie gewünscht geliefert. VG Walter
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Walter L. schrieb: > @max707 >Was ist das denn für ein Ofen? > > Welche Informationen werden gebraucht? > Schreibe bitte alles vollständig dazu was du weißt. > Die Regelkreisstruktur ist wie gewünscht geliefert. > > VG Walter O.K., das PDF habe ich nach Durchforschung des Threads gefunden. Es ist aber unvollständig. Bitte genauere Angaben dazu. Wir mögen keine Salami!
@max707 Aus meiner Sicht liegt die Wurst im Stück vor. Es kann sein, dass man mit Messer und Gabel nicht umgehen kann. Das mögen wir nicht :). Noch einmal: Sage einfach, welche speziellen zusätzlichen Informationen du brauchst, um beurteilen zu können, ob du das gleiche Problem auch schon gehabt hast und berichte dann, wie du es gelöst hast. VG Walter
Hallo, ein modifizierter Regelkreis in der Anlage, der die Problematik noch einmal verdeutlicht. Die Abtastzeit beträgt 1 Sekunde. Rauscht der IST-Wert im stationären Endwert um +-1°C, rauscht der Ausgang des Reglers um +-30. Dies ist eine Klappenbewegung um +-2° mechanisch. Der/das Servo bewegt sich ständig um die +-2° mechanisch. Ich bitte um Beiträge von Forumsmitglieder, die diese Problematik kennen und wie sie diese ständige Bewegung behoben haben. VG Walter
In die ist-Temperatur-Messung eine Tiefpaßfilterung einfügen, z.B. eine gleitende Mittelwertbildung geeigneter Länge. Die verwandelt das Rauschen von +/-1°C in Nachkommastellen.
Ein richtig dimensionierter I-Anteil macht die Stellwerte auch kontinuierlich.
Walter L. schrieb: > Das unangenehme dabei ist, dass die Periodendauer Stunden betragen kann > mit einer zwischendurch auftretenden Rußbildung. zusammen damit: Walter L. schrieb: > Die Abtastzeit beträgt 1 Sekunde. Wieso tastet man einen Prozess, der so traege ist, im Sekundentakt ab?
@wendelsberg
>Wieso tastet man einen Prozess, der so traege ist, im Sekundentakt ab?
Weil, wenn der Ofen sich im Zustand max. Leistungsfähigkeit befindet
(voll Holz, alles gut vorgeglüht) und man bewegt die Luftklappe von ZU
auf AUF, die Temp. am Sensor um ca. 0,5°C/Sek steigt.
VG Walter
Walter L. schrieb: > @wendelsberg > >>Wieso tastet man einen Prozess, der so traege ist, im Sekundentakt ab? > > Weil, wenn der Ofen sich im Zustand max. Leistungsfähigkeit befindet > (voll Holz, alles gut vorgeglüht) und man bewegt die Luftklappe von ZU > auf AUF, die Temp. am Sensor um ca. 0,5°C/Sek steigt. > > VG Walter Dir empfehle ich einmal die Bedienungsanleitung deines ultra-geheimen Ofens zu studieren!
Walter L. schrieb: > Weil, wenn der Ofen sich im Zustand max. Leistungsfähigkeit befindet > (voll Holz, alles gut vorgeglüht) und man bewegt die Luftklappe von ZU > auf AUF, die Temp. am Sensor um ca. 0,5°C/Sek steigt. Dieser Temperaturanstieg ist aber nicht in erhoehter Verbrennung durch mehr Luftzufuhr begruendet, sondern dadurch, dass der Nachschub an Zuluft die schon heissen Gase aus dem Ofen ueberhaupt in das Abgasrohr foerdert. Das hat nur extrem wenig mit dem Prozess zu tun, den Du regeln willst (Verbrennung). Nebenbei: 120 C Solltemperatur im Abgasrohr erscheint mir auch extrem niedrig.
Wendels B. schrieb: > Walter L. schrieb: >> Weil, wenn der Ofen sich im Zustand max. Leistungsfähigkeit befindet >> (voll Holz, alles gut vorgeglüht) und man bewegt die Luftklappe von ZU >> auf AUF, die Temp. am Sensor um ca. 0,5°C/Sek steigt. > > Dieser Temperaturanstieg ist aber nicht in erhoehter Verbrennung durch > mehr Luftzufuhr begruendet, sondern dadurch, dass der Nachschub an > Zuluft die schon heissen Gase aus dem Ofen ueberhaupt in das Abgasrohr > foerdert. > > Das hat nur extrem wenig mit dem Prozess zu tun, den Du regeln willst > (Verbrennung). Richtig! > Nebenbei: 120 C Solltemperatur im Abgasrohr erscheint mir auch extrem > niedrig. Wir kennen den hoch-geheimen Ofen nicht. Ich kenne solche Pappenheimer zur genüge, es lohnt nicht sich mit denen zu beschäftigen.
Hallo, für all Diejenigen, die ebenfalls an eine Kaminofenregelung denken: Der Ofen verliert die Betriebserlaubnis…. Ein paar Gedanken zur PI-Regler-Auslegung in dem Zusammenhang. Alle Vorgehensweisen beim PI-Regler beruhen letztendlich auf einer POL-NULL-Stellen-Kompensation (Es wird ein Tiefpass (Pol) mit einem Hochpaßss (Nullstelle)) kompensiert). Die Zeitkonstante des kompensierenden Hochpasses ergibt sich zu Kp/Ki. Daraus folgt, dass der neue Tiefpass des geschlossenen Regelkreises = 1/(Ki Kst Ks * Km) ist. Kst ist hier 0,138 die Verstärkung des Stellgliedes. Km die Verstärkung des Messgliedes ist 1. Die Streckenverstärkung Ks ist nicht bekannt. Die Lage des "neuen" Tiefpasses ist zu wählen, z. B. gleich dem dominanten Tiefpass des Kaminofens (Ts), dessen Lage wir auch nicht kennen. Aus 1/(Ki Kst Ks * Km) bei Kenntnis von Kst Ks Km wird dann Ki bestimmt. Aus Kp/Ki ist dann Kp = 1/Ki. Möchte ich nun Kp ändern, weil z.B. der Wert von Kp ein zu großes Rauschen verursacht, muss ich "rückwärts" rechnen, wenn ich die Lage des "neuen" Tiefpasses beibehalten will. All dies funktioniert sehr gut bei der Stromregelung von Elektromotoren, weil hier die Systemidentifikation einfach ist (Ks und Ts sind i.a. im Datenblatt angegeben). Bei einem Kaminofen fehlen zwei wichtige Parameter, Ks und Ts. Jeder möge selbst beurteilen, ob man durch "Probieren" ein zufrieden stellendes Ergebnis erzielen kann. Bei dem PI-Regler muss man auch das Verhalten am Ausgang des geschlossenen Regelkreises bei einer Über- oder Unterkompensation kennen. Anderenfalls weiß man nicht in welcher Richtung das Kp/Ki zu ändern ist, damit sich das gewünschte Regelverhalten zeigt (ein verhungerndes oder ein überschwingendes Ausgangssignal, beides ist nicht gewünscht). Auch läuft der I-Anteil wegen der begrenzten Stellgröße in den Anschlag (z. B. beim Anheizen) und es ist der WINDUP programmtechnisch zu realisieren. Weiterhin muss verhindert werden, dass die Zuluft zu klein wird (auch beim P-Regler), was wiederum beim WINDUP zu berücksichtigen ist, anderenfalls verrußt die Scheibe und der Nachbar klingelt. Wenn also die Strecken-Verstärkung und der Strecken-POL nicht mit vertretbarem Aufwand ermittelbar ist, bleibt man beim P-Regler, so meine Empfehlung. Der Vorteil beim P-Regler ist, dass er den dominanten unbekannten Pol weiter nach links in die linke Halbebene zieht, das System damit schneller einschwingen und Instabilität schnell und einfach erkennen lässt (der Wert von Kp ist zu groß -> Schwingungen). Beim P-Regler ist nur ein Parameter variabel, und die Regelabweichung des P-Reglers nach oben fördert den Freibrand der Scheibe des KAMINOFENs. Ein kurzes Statement zur Abtastzeit: Das Shannon Abtasttheorem gibt sie vor. Aus meiner Erfahrung sollte man die Frequenz, die hinsichtlich der Amplitudenhöhe für den ADC noch relevant ist, mindestens 10 mal abtasten. Hier ist der PI-Regler zwar implementiert, aber abschaltbar. Nicht vergessen, mit Ki=0 müssen alle Speicher-Werte des I-Anteiles auch NULL gesetzt werden. Die Bedienung der Regelung ist ferngesteuert über RFM69 868MHz realisiert. Die Parameter Kp, Ki, das max. ZU der Luftklappe, der 10-Stufen-Schitttriger ON/OFF, und der Temperatur-Sollwert im Auto-Betrieb werden über Funk eingestellt. Weiterhin gibt es einen HAND-Betrieb. So etwas kann man kaufen (um die 890 EURO), ohne Funkbedienung. Der Verkäufer riet aber ab, weil die SCHEIBE im Regel-Betrieb leicht verrußt. Zusammengefasst erfüllt hier der P-Regler optimal den Zweck und mit dem 10-Stufen-Schitttriger sind die Stellbewegungen selten und nicht mehr störend. VG Walter @Wendelsberg in ihrem Beitrag >Nebenbei: 120 C Solltemperatur im Abgasrohr erscheint mir auch extrem niedrig. haben sie offensichtlich falsch gelesen. Wie von mir geschrieben > Geregelt wird die Temperatur des Abgasrohres des Kaminofens (Sollwert=120°C). Gemessen wird also am Abgasrohr (Temp. des Abgasrohres) und nicht die Abgastemperatur. Die Abgastemperatur zu messen ist nicht sinnvoll. Die Sprungantwort beim Öffnen der Zuluft kann ALLPASS-Charakteristik aufweisen. @max707 >Ich kenne solche Pappenheimer… Dies ist Pöbeln und ist dem Forum abträglich. Konzentrieren sie sich auf die Problematik und geben sie dann Lösungsvorschläge, und zwar auf Grundlagen der Bedingungen, die gegeben sind. Gegeben Falls geben sie bekannt, welche Informationen sie brauchen, um einen Vorschlag zum Lösen des beschrieben Problems zu geben. GOOGLE kennt den Begriff KAMINOFEN. Die GOOGLE-Ergebnisse zeigen, hinsichtlich der für die Regelung relevanten Parameter, immer die gleichen Systeme. Es ist also kein GRUND-Ofen, der geregelt wird und auch kein Werksattofen. Gleich wohl, der erste Ofen, der hier geregelt wurde, war ein Werkstattofen. Er hatte nur unwesentlich schnelleres dynamisches Verhalten, aber das ALLPASS-Verhalten konnte gut gezeigt werden.
Dachte ich es mir doch. Du willst das letzte Wort haben? Ich gebe es Dir. ;-) 1. Wer hier um Hilfe bittet, der muß im Eingangsposting "ALLES" offen legen und nicht kleckerweise. Das kommt nicht gut an. 2. Zeichnungen dürfen auch von Hand angefertigt werden und als Bild hier eingebunden werden. Es ist unhöflich hier diese als PDF zu bringen. 3. Du darfst dein Eingangsposting also neu verfassen, so das auf Anhieb keinerlei Nachfragen nötig sind.
Frage hierzu: braucht es nicht zum "Heizen" und "Abkühlen" zwei komplett getrennte Parametersätze? Hab das auch vor einiger Zeit bei einer Gargutzieltemperaturregelung erleben dürfen: aufheizen (hier elektrisch), also mit aktiv zugeführter Energie, aber abkühlen nur über de Wärmekapazität, also rein passiv ohne Lüfter, kühler oder ähnliches. Da kam ich dann auch etwas durcheinander und musst mich auf einen kompromiss einigen. Hier war es eben kein Kamin, sondern "nur" ein großer Kochtopf auf einer Gastro-E-Herd-Platte mit 400V/4KW. Zieltemperatur waren hier 78°C im gefüllten 10L-Topf.
Axel R. schrieb: > Frage hierzu: braucht es nicht zum "Heizen" und "Abkühlen" zwei > komplett > getrennte Parametersätze? Hab das auch vor einiger Zeit bei einer > Gargutzieltemperaturregelung erleben dürfen: aufheizen (hier > elektrisch), also mit aktiv zugeführter Energie, aber abkühlen nur über > de Wärmekapazität, also rein passiv ohne Lüfter, kühler oder ähnliches. > Da kam ich dann auch etwas durcheinander und musst mich auf einen > kompromiss einigen. Hier war es eben kein Kamin, sondern "nur" ein > großer Kochtopf auf einer Gastro-E-Herd-Platte mit 400V/4KW. > Zieltemperatur waren hier 78°C im gefüllten 10L-Topf. Bei dir ist die Sache klar, beim TO jedenfalls nicht. Insgesamt ist der Thread unsinnig und entspricht nicht dem gewöhnlichen Gebrauch. Nur zur Info, es gibt auch rein mechanische Regler die so um 100 DM/€ kosten. Ist ähnlich wie mit der Hilfe der KI sich den Hintern abzuputzen oder die Schuhe zu schnüren.
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@axlr Im ersten Ansatz würde ich die kW, die in die Umgebung abgeführt werden, als Störgröße betrachten. Aber ich melde mich nochmal.... VG Walter
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Walter L. schrieb: > Hallo, > Temp. Regelkreis mit P-Regler Kp=30. Kaminofen. Servo bewegt Luftklappe > im Bereich von IN=0 KLAPPE ZU bis IN=1300 KLAPPE AUF. Sollwert in °C, > Regelabweich. auch in °C. Damit springt das IN in den Rervo um +-30 im > stat. Endwert, was man hört... > Meine bisherige Lsg.: Vor dem Servo liegen 10 software. realisierte > Schmitttrigger. Auffwand entsprechend. > > Frage: hat jemand eine bessere Lsg? > > VG Walter So gehts: nmt: zp=o4 UO=78 KLA OF fdurch sWARE UVST ist mng.
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Walter L. schrieb: > @axlr habe PN geschickt. Kam an. Danke! Befasse ich gern mit. So, wie es jetzt installiert ist, heizt es erstmal ordentlich durch, um dann um den Sollwert herum zu pendeln. Sogar 5-10Grad wären „erlaubt“. Bin ich aber iwie garnicht in der Materie „Regelung“ zu Hause. Hab dann solch einen fertigen Regler für 15€(?) vom Chinesen gekauft, in der Hoffnung, die „Tuning-Funktion“ wird es schon richten.
Walter L. schrieb: > Frage: hat jemand eine bessere Lsg? Hysterese mit dynamischer Verschiebung des Bereiches
Angehängte Dateien:
Nachdem bis jetzt nur ganz wenige gute Tips gekommen sind möchte ich noch ein klein wenig dazu schreiben. Dazu habe ich das erste Diagramm mit Zahlen an den Knoten versehen. Was erwartest du dort für Werte? Bei Position 6 660 Grad Celsius am Abgasrohr? Das habe ich nie geschafft. Die höchste Temperatur in der Backröhre oben war bei mir während des Einfahrens ca. 330 Grad, daher im Abgasrohr entsprechend weniger... Auch wenn man die Mathematik der Regelung beherrscht muß man auch die Praxis zusätzlich beherrschen, sonst wird das nichts gescheites. 1.) Also erst einmal verstehen wie so ein Ofen funktioniert... 2.) Wie viele Möglichkeiten gibt es den Ofen zu steuern ... 3.) Was für Grenzwerte müssen eingehalten werden... 4.) Die Klappe steuert den wirksamen Querschnitt des Abgasrohres von 100% bis 30% 5.) Besorge dir ein Infrarot Thermometer und beobachte während des Anheizens die Temperaturen und führe ein Protokoll u.s.w.
@max707 Freut mich, dass sie sich so intensiv mit der Regelung eines Kaminofens beschäftigen. Dieses Thema hier (Stellgliedschoner) ist eigentlich abgeschlossen, weil beantwortet. Vielleicht machen sie eine Kamin-Ofen-Regelungs-Thread auf. VG Walter
Oder noch besser "Eine Kaminofenregelung unter Berücksichtigung des WINDUP-Effektes" oder kürzer "Kaminofenregelung, WINDUP-Effekt"
Wendels B. schrieb: > Walter L. schrieb: >> dann ist die Klappe bei 120-21,66=98,3°C >> ganz geöffnet und bei 120+21,66=141,66 ganz geschlossen. > > Erscheint mir wesentlich zu scharf. > Nebenbei: wie sieht denn die Sprungantwort aus, insbesondere der > zeitliche Ablauf? Dann muß aber der Ofen mit seiner Nennleistung mit Gas betrieben werden...
Ich würde den Ofen des TOs gerne simulieren wollen, nur dazu muß er auch die Daten herausrücken.
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Was ist die Erkenntnis aus diesem Thread? Versuche nicht mit einem Troll zu diskutieren.
Hallo Walter. Walter L. schrieb: > Hallo, > Temp. Regelkreis mit P-Regler Kp=30. Kaminofen. Servo bewegt Luftklappe > im Bereich von IN=0 KLAPPE ZU bis IN=1300 KLAPPE AUF. Sollwert in °C, > Regelabweich. auch in °C. Damit springt das IN in den Rervo um +-30 im > stat. Endwert, was man hört... > Meine bisherige Lsg.: Vor dem Servo liegen 10 software. realisierte > Schmitttrigger. Auffwand entsprechend. > > Frage: hat jemand eine bessere Lsg? Du hast zwei getrennte Probleme. Zum einen Deine Temperaturregelung, die funktioniert, und zum anderen das Dein Stellglied hart gegen die Endanschläge läuft, was Du nicht willst. Meine Idee dazu wäre, beide Probleme zuerst einmal auch getrennt zu betrachten und zu lösen. Du gehst also aus Deiner Temperaturregelung mit einem Ergebnis heraus auf einen zweiten Programmteil, der für mittige Stellungen der Klappe das Ergebnis einfach durchreicht, aber sobald Du in den Bereich der Endanschläge kommst, das Durchreichen 1) mit einem Zeitverzug machst, und 2) den Betrag der Verstellung stark reduzierst. Dadurch würde die Klappe im Bereich der Endanschläge deutlich langsamer laufen, und damit auch sanfter gegen die Endanschläge. Wie Du das im Detail Soft/Firmwaremäßig umsetzt, kann man Dir kaum sinnvoll erzählen, solange man nicht detailiertere Kenntnisse Deiner Hardware hat. Insbesondere könnte man in einem Assemblerprogramm, das zyklisch abläuft, beide Programmteile (wieder) miteinander Verbinden, und den Zeitverzug durch die Schleifenfrequenz erledigen lassen, wenn diese gering genug ist. Korrigiere mich, wenn Du meinst, ich hätte Dich falsch verstanden. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
Hallo Bernd, danke für deine Anregungen. >Korrigiere mich, wenn Du meinst, ich hätte Dich falsch verstanden Ein Servo ist ein System, das positioniert. D. h., der Regler-Ausgang gibt eine Zahl an den Servo und der stellt sich in die Position und bleibt dort, bis er eine andere Zahl erhält. Das Servo, das hier eingesetzt ist, kann Positionen von 0 bis 180° mechanisch anfahren. Aus diesem Bereich ist ein Bereich von 0 bis 90° mechanisch „extrahiert“, weil die Zuluft-Klappe bei 0° mechanisch ganz offen ist und bei 90° mechanisch ganz zu ist. Das 0 bis 180°-Servo ist gewählt worden, weil man dann die Klappenposition nicht genau einstellen muss; man kann es in der Software korrigieren… Es gibt als keine Probleme mit Anschlägen in die das Servo läuft. „Anschläge“ sind in der Software programmiert. Dieses Servo wird im Beitrag 1.2.2024 9:18 in der Regel-Kreis-Struktur als P-Glied mit Ks=0,138 bezeichnet.Das Servo ist in seiner Posi.-Geschw. so schnell, dass diese Dynamik vernachlässigbar ist. Wenn jetzt z.B. der Sollwert auf 120°C gewählt ist, und der Istwert auch 120°C beträgt, ist die Regelabweichung NULL. Damit bekommt das Servo die Zahl 650 vorgegeben. Das Servo stellt daraufhin die Klappe auf 45° mechanisch. Der Istwert rauscht, angenommen um 120° und 121°C, dann springt die Ausgangsgröße des Reglers zwischen 0 und 30, was ca. 2° mechanisch sind. Das Servo wird also ständig sich bewegen. Dies hört man und die ständige Bewegung verschleißt auch die Poti-Bahn. Und das ist das Problem. Bei Einsatz eines PI-Reglers kann ein Totband-Glied helfen (->rf-messkopf hatte den Vorschlag), vorausgesetzt die Regelung hält sich in diesem „Totband“ auf. Ist aber nicht so. Beim Anheizen steigt der Istwert, erreicht ein Maximum und fällt dann wieder, weil man die Energiezufuhr nicht so regeln kann, wie z. B. bei eine Kochplatte. Auch bei eingeschalteter Regelung gibt es keinen stationären Endwert. Mit dem 10-Stufen-Schmitttriger funktioniert das ganz gut und dein Vorschlag, des langsamen Laufes des Servos, ist auch implementiert. Die Software ist in C geschrieben, der Kontroller ist ein TMS320F28027. VG Walter
Hallo Walter. Walter L. schrieb: > mechanisch. Der Istwert rauscht, angenommen um 120° und 121°C, dann > springt die Ausgangsgröße des Reglers zwischen 0 und 30, was ca. 2° > mechanisch sind. Das Servo wird also ständig sich bewegen. Dies hört man > und die ständige Bewegung verschleißt auch die Poti-Bahn. > > Und das ist das Problem. Ich sehe. > > Bei Einsatz eines PI-Reglers kann ein Totband-Glied helfen > (->rf-messkopf hatte den Vorschlag), vorausgesetzt die Regelung hält > sich in diesem „Totband“ auf. Ist aber nicht so. Beim Anheizen steigt > der Istwert, erreicht ein Maximum und fällt dann wieder, weil man die > Energiezufuhr nicht so regeln kann, wie z. B. bei eine Kochplatte. Auch > bei eingeschalteter Regelung gibt es keinen stationären Endwert. D.h. Du musst das ganze manuell per Firmware erledigen, weil das Rauschen des Istwertes wirst Du nicht los. > Mit dem 10-Stufen-Schmitttriger funktioniert das ganz gut Ja, Du machst eine grobe Rastung, und das Teil bewegt sich dann nur noch bei größeren Abweichungen. Wenn Du das einfacher per Software erledigen willst, könnte vermutlich der Ansatz helfen, wie oben der erste Programmteil Deine normale stetige Regelung, die dann auf einen zweiten Programmteil geht. Dieser reicht den Wert nur weiter, wenn die Differenz vom letzten Wert eine Schwelle überschreitet (als eine gröbere Stufung). Wenn der Wert weitergereicht wird, wird er als "letzter Wert" im zweiten Programmteil für die Differenzbildung zwischengespeichert, bis irgendwann ein anderer Wert der das Differenzkriterium erfüllt weitergereicht wird, der dann neuer "letzter Wert" wird. Als Kompromiss könnte ich mir auch eine Lösung vorstellen, die alle z.b. fünf Minuten einmal den Wert direkt ohne Differenzbildung durchreicht und und als "Letzten Wert" speichert, und dann für fünf Minuten wieder nur mit der Differenzbildung arbeitet. d.h. alle fünf Minuten wird Deine Klappe auf die aktuelle errechnete Position gebracht, und in der Zwischenzeit nur bei mehr oder weniger groben Abweichungen. Alternativ startest Du beim Durchreichen des Wertes einen dekrementierenden Zähler, und Verringerst bei der Differenzbildung die Schwelle, bei der der Wert weitergegeben wird mit abnehmendem Zählerstand. Der Zähler zählt dabei entweder die Schleifendurchläufe der Differenzbildung oder einfach nur die Zeit. Wenn Dein Hauptproblem sein sollte, dass Dein Soll zu Istwert Vergleich direkt im Servo gemacht wird, und darum jeder vorgegebene Sollwert zu dem Schwanken führt, bliebe nur die Möglichkeit, den Servo über ein Relais oder einen Transistor komplett abzuschalten, wenn die Abweichung nicht so gro0 ist, dass Du nachstellen möchtest. Schaltkriterium für das Relais könnte oben erwähnte Differenzbildung sein, aber das Relais sollte dann solange aktiviert bleiben, dass der Servo seine Sollposition auch sicher erreicht. > Die Software ist in C geschrieben, der Kontroller ist ein TMS320F28027. Von C habe ich keine Ahnung. Es gibt zwar Lehrbücher, aber das konkret verwendete C dass ich sehe, sieht immer so komlett fremd aus, wegen der ganzen Abgekürzten- oder Sonderschreibweisen oder den verwendeten sehr individuellen Bibliotheken, dass ich immer verwirrt bin. Früher habe ich mal Microcontroller in Assembler programmiert. Korrigiere mich, wenn Du meinst, ich hätte Dich falsch verstanden. Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic http://www.l02.de
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Hallo Bernd, alles richtig verstanden. >D.h. Du musst das ganze manuell per Firmware erledigen, weil das >Rauschen des Istwertes wirst Du nicht los. Ja, das Rauschen des ADC's ist immer das Grundproblem, das Togglen um meistens mehrere Bits. >Ja, Du machst eine grobe Rastung, und das Teil bewegt sich dann nur noch >bei größeren Abweichungen. Richtig. Offensichtlich ist das die richtige Lsg./Vorgehensweise. VG Walter
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