Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lüftungsklappensteuerung - Analogkomperatoren


von Daniel L. (maschinist1993)


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Hallo lieber Elektronikbastlerinnen und Elektronikbastler,

ganz kurz zu mir, ich lerne Mechatroniker im Anlagenbau, und bin zu 90% 
meines Interesses an diesem Beruf gelten der Elektrik und der 
Elektronik. Man könnte sagen, es war eine falsche Berufswahl. Wie 
gesagt, ich bin 19 Jahre alt, sehr an Elektronik interessiert und immer 
bereit mich darin Weiterzubilden.

Zu meinem Problem:

Ein Arbeitskollege braucht in seinem Stall eine 
Lüftungsklappensteuerung. Ich habe einen Stellmotor, der mit 24V AC oder 
DC betrieben wird. Bei der Ansteuerung bin ich mir noch unschlüssig, auf 
jeden Fall habe ich heute Mittag etwas herumprobiert und bin zu dem 
ergebnis gekommen, dass ab einer Spannung zwischen Draht 3 und 4 AB + 
0,1V bzw. AB - 0,1V der Motor in die eine bzw. andere Richtung dreht. 
Gibt man keine Spannung darauf dreht er in eine Endlage und gibt dabei 
eine Spannung von 0/2-10V heraus. Ich finde das ganze sehr Konfus und 
aus dem Datenblatt werde ich auch nciht wirklich schlau. bei einem 
Betrieb mit DC ändert er beim Umpolen seine Drehrichtung auch nicht. Bei 
dem Motor handelt es sich um diesen hier:

http://www.elodrive.de/fileadmin/user_upload/pdf/Produktdatenblaetter/BNDEU.pdf

es handelt sich um den Statig geregelten, auf der zweiten Seite das 
hellblau Hinterlegte, die 24V Version. Typ: BNP-10P1E-02


So, das wäre das Erste. Da sich ja der motor bewegen lässt habe ich 
erste Gedankengänge gestartet:
Man könnte doch den Analogdualkomparator LM393 verwenden, um das 
IST-Wert vom Temperaturregler mit einem SOLL-Wert von einem 
Potentiometer vergleichen und damit die Klappe auf und zu machen.

Allerdings sehe ich darin das Problem, dass die Klappe immer Pendelt. 
Also ist der IST-Wert über dem Sollwert, macht die klappe auf. Ist der 
IST-Wert unter dem Sollwert, macht die klappe zu. Dann steigt der 
IST-Wert wieder über das Soll, Klappe macht wieder auf, und so würde 
sich das immer hin und her pendeln. Dieses gilt es für mich zu 
vermeiden, und eine Mittelstellung zu finden, was aber wohl nur mit 
einem LM393 nicht gehen wird, da Temperaturänderungen ja immer sehr 
träge sind..

Meine Frage, was habe ich für Möglichkeiten das ganze so zu Glätten, 
dass die Klappe nicht immer Auf und Zu fährt?

Vielleicht wird ja jemand anders noch Schlauer aus dem Datenblatt, wie 
man den Motor allternativ ansteuern kann. Aus dem 
"Eingangswiderstand:>100kOhm" werde ich auch nicht so ganz schlau.....

Ich habe auch schon überlegt, das ganze in einer Logo zu Programmieren, 
allerdings hat das ja dann den selben Pendeleffekt...

Ich bitte um Hilfe, da der Mist bald laufen muss....

Bei weiteren Fragen bitte gerne Fragen, Ich kann auch mal ein grobes 
Handgemaltes Schaltbild meiner ersten überlegung mit dem LM393 
einstellen.

Viele Grüße, Daniel

von andreas6 (Gast)


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Hallo,

versuche erst mal das Datenblatt zu lesen und zu verstehen, es ist 
keineswegs mißdeutig geschrieben. Der vorhandene Typ hat einen 
Soll-Eingang und einen Ist-Ausgang. Allein dazwischen zu messen oder zu 
speisen ist eher sinnfrei. Lege einen Sollwert am Soll-Eingang gegen 
Masse an und fertig ist die Sache. Für simple Dinge braucht man keine 
Rückmeldung oder Regelung.

MfG. Andreas

von EGS (Gast)


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Stetig heist die Ansteuerung als erstes.

Wenn du hier Komperaturen einsetzen willst, die dein Stellsignal 
vorgeben, dann kannst du auch einen Schwellwertschalter 
(Fenterdiskriminator, Komperator mit Hysterese) dazu nehmen dieses 
pendel zu verhindern.

Also Komperator mit Hysterese auslegen für den Solleingang und dann 
mittels Poti den Schalt- und Hysteresewert einstellbar machen.

Die 2-10V die du am IST-Ausgang gemessen hast ist das Rückmeldesignal 
der Klappenstellung von 20-100 %.

Für deine Anwendung solltest du dann das Anschlusschema für den Auf/Zu 
Betrieb wählen, den die Regelung würdest du nicht so gut hinbekommen, 
wie es fertige Lösungen schaffen. Wenn deine Regelung Schwingt und die 
Klappe andauert hin und Herfährt, ist die Schneller über den Jordan als 
man denkt.

MfG

von EGS (Gast)


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Daniel L. schrieb:
> Vielleicht wird ja jemand anders noch Schlauer aus dem Datenblatt, wie
>
> man den Motor allternativ ansteuern kann. Aus dem
>
> "Eingangswiderstand:>100kOhm" werde ich auch nicht so ganz schlau.....

Eingang für das Stellsignal ist hochohmig, belastet den Ausgang der 
Regelbaugruppe nicht/minimal. Wird bei z.B. paralleler Ansteuerung 
mehrerer dieser Antriebe Interessant. Wäre der Eingang niederohmig, 
würde dieser das Ansteuersignal verfälschen.

Wie gesagt, deine Anforderung ist mit letzterem abgedeckt:

"0…10 V oder 2…10 V mit Schalter wählbar oder
über 24 V AC/DC zwangsgesteuert als Auf/Zu-Version"

von Daniel L. (maschinist1993)


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Hallo,

heute war ich nochmal auf Arbeit und hab das ganze nochmal angetestet...

es ist tatsächlich, wie andreas6 es gesagt hat.

Pin 3 -> Masse = Analogeingang (entweder 0-10V oder 2-10V für je 0-100%)
Pin 4 -> Masse = Analogausgang, dabei gilt das selbe wie beim 
Analogeingang.

Ok, wäre ja zur ansteuerung durchaus ausreichend.

Jetzt brauche ich haber einen Temperaturfühler, der mir die 0-10V bei 
einem deltaT von 5°C regelt.

Es gibt ja nun module, die von -20 bis + 50 schon 0-10V ausgeben, 
allerdings wie gesagt brauche ich das wirklich nur für einen bereich von 
5Kelvin. bei weniger muss die klappe ganz zu sein, bei mehr ganz offen.

jetzt habe ich bereits einen Heißleiter, der sich zwischen 11k und 13k 
bewegt (war bei seinem alten Steuercomputer dabei, der aber defekt ist), 
allerdings bekomme ich ja damit  die 10V nicht hin, also bräuchte ich 
eine Schaltung mit der ich dann mir die Widerstandsänderung auf die 
0-10V verstärke. (den widerstand für meinen messbereich muss ich mir 
halt dann rausmessen (Waserbad)). Was ich dann noch brauch ist ein 
Potentiometer, mit dem ich die Klappenstellung beeinflussen kann, den 
müsste ich ja aber dann rein theoretisch "nur" parralel zum 
Temperaturfühler machen. ich muss ihn halt dann richtig dimmensionieren, 
aber das steht auf einem anderen blatt geschrieben.

also immoment brauch ich ein Bauelement, welches mit die 
Widerstandsänderung von geschätzt ~1kOhm auf 0 bis 10V aufteilt

Danke schonmal soweit! Ihr seid echt Klasse!

Gruß Daniel

von Praktiker (Gast)


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EGS schrieb:
> Die 2-10V die du am IST-Ausgang gemessen hast ist das Rückmeldesignal
> der Klappenstellung von 20-100 %.

Das war wohl eher ein 0..100% Rückmeldesignal bei Schalterstellung 
2..10V

von EGS (Gast)


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Die Klappenantriebe die ich bisher in der Hand hatte haben bei 2-10V 
dann 20-100% gehabt. Dann ist die Ansteuerungauch entsprechend. Nennt 
sich dann Minimalstellung. Die meisten Lüftungsklappen haben im 20% 
bereich kaum Wirkung.

Deswegen wird dann gesagt, dass erst ab 20% etwas passieren muss ( 20% 
Reglerausgang zur Ansteuerung).

Deswegen konfiguriert man laut Handbuch auch den Eingang und den Ausgang 
mit 1 Schalter.

Zu den 0-10V bereitstellen, wieso, wie gesagt, deine Klappe soll doch 
sicherlich entweder nur auf oder zu sein? (das impliziert deine Aussage, 
dass die Klappe nur gesteuert wird). Dann brauchst du wie gesagt nur die 
24 mittels Temperaturschalter auf den Eingang (pin3) geben.

Auch wenn ich nicht gerne darauf verweise, aber bei Conrad gibt es 
folgenden Artikel:

http://www.conrad.de/ce/de/product/194883/

Wenns Wirklich geregelt werden soll muss halt nen PI-Regler aus OpAmps 
werden...

MfG EGS

von Daniel L. (maschinist1993)


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wenn er die ganze zeit auf und zu fährt verreckt er ja wesentlich 
schneller

also es soll schon geregelt werden, dass auch eine mittelstellung o.ä. 
angefahren wird.

von Harald W. (wilhelms)


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Daniel L. schrieb:

> Allerdings sehe ich darin das Problem, dass die Klappe immer Pendelt.

Das verhindert man, indem man eine Hysterese einführt. Das heisst,
die Änderung der Stellgröße muss einen bestimmten Mindestwert
erreichen, bevor der Motor wieder anspricht. Bei einem Komparator
erreicht man das durch Einbau eines Rückkopplungswiderstandes.
Einen solchen "Komparator mit Hysterese" nennt man dann auch
"Schmitt-Trigger".
Gruss
Harald

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