Hallo Forum, ich suche so etwas wie eine Strategie, oder Stichwörter, wie ich vielleicht besser bei Google suchen kann. Es geht um folgendes. Ich habe eine Füllstandsregelung für einen Wasserkessel. Der Zufluss kann hierbei über zwei (volumenstromtechnisch identische) Wege, welche durch Prozessabwärme aufgeheizt werden, erfolgen und wird über die Ansteuerung zweier Ventile gewährleistet. Die Temperaturen an beiden Zuflüssen sind bekannt, sowie der Wert für die Öffnung beider Ventile. Jetzt möchte ich einen Regler erzeugen, der die gleichlaufende Öffnung beider Ventil mit einem Faktor dahingehend verschiebt, dass die maximale Wärme mit in den Kessel transportiert wird. Als Reglerausgang stell ich mir einen Faktor oder Prozentwert vor, um den das eine Ventil eben mehr geschlossen, das andere mehr geöffnet wird. Aufgrund der Stellungsrückmeldung der Ventile ist der Anschlag an den Grenzen einfach erkennbar und das nicht erreichte relativ einfach dem jeweils anderen Ventil aufzuprägen. Was wäre ein geeigneter Sollwert? Die jeweils kleinere Temperatur? oder eine Temperatur unterhalb dieser? Wie sind geeignete Suchbegriffe, um eine solche Verschiebung zwischen zwei Stellorganen zu erreichen? besten Dank µC1
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Habe jetzt auf die Schnelle das hier gefunden. Auswahlregelung trifft es vielleicht am besten?
µC1 schrieb: > Die Temperaturen an beiden Zuflüssen sind bekannt, sowie der Wert für > die Öffnung beider Ventile. > Jetzt möchte ich einen Regler erzeugen, der die gleichlaufende Öffnung > beider Ventil mit einem Faktor dahingehend verschiebt, dass die maximale > Wärme mit in den Kessel transportiert wird. Wenn eine Zuleitung wärmer ist als die andere, wird diese voll aufgedreht und die andere zu? So bekommst du die maximale Wärme in den Kessel. Oder gibt's noch irgendwelche Randbedingungen?
1. Hängt die Temperatur jedes Zuflusses von dem Volumenstrom ab? Wenn ja wie. 2. Du schreibst von einer Füllstandsregelung. Heisst das du hast eine übergeordnete Regelung die den Füllstand regelt und auf eine wie auch immer geartete Weise eine Volumenstrom für den Gesamtzufluss regelt, der einzuhalten ist?
Udo Schmitt schrieb: > 1. Hängt die Temperatur jedes Zuflusses von dem Volumenstrom ab? Wenn ja > wie. Die Temperaturen sind Prozessrestwärmen in zwei "Wärmetauschern" - diese Restwämre möchte ich effektiv nutzen und jeweils durch diesen Wärmetauscher mehr Volumenstrom schicken, der mehr Wärme bietet. > 2. Du schreibst von einer Füllstandsregelung. Heisst das du hast eine > übergeordnete Regelung die den Füllstand regelt und auf eine wie auch > immer geartete Weise eine Volumenstrom für den Gesamtzufluss regelt, der > einzuhalten ist? Ja, es existiert eine Füllstandsregelung deren Stellsignal zur Zeit auf beide Ventile gleichzeitig und gleichstark wirkt. Die Summe der Stellsignale beider Ventile soll also weiterhin gegeben bleiben, die Ansteuerung jedes einzelnen Ventils, aber in Abhängigkeit der Temperatur des Wärmetauschers gebracht werden. Meine Gedanken landen immer dort, dass ich die Differenz der Wärmetauschertemperaturen zu null regeln will - somit der Volumenstrom über die beiden Ventile im selben Verhältnis wie die beiden Temperaturen der Messtellen sind. Wenn ich das so formulieren klingt es schon fast nicht mehr nach Regler, sondern reiner Steuerung.
µC1 schrieb: > Wenn ich das so formulieren klingt es schon fast nicht mehr nach Regler, > sondern reiner Steuerung. Nein, du misst die Temperaturen der beiden Volumenströme und regelst sie danach. Du hast nur eine Wechselwirkung da als (übergeordnete) Nebenbedingung die Verkleinerung des einen Volumenstroms automatisch eine Vergrößerung des anderen bewirkt. Da das System eine ordentliche Totzeit haben wird, würde ich einen entsprechend langsamen I oder PI Regler benutzen, der die Temperaturdifferenz der beiden Eingänge durch erhöhen des Volumenstroms des Eingangs mit der höheren Temperatur auf 0 ausregelt.
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µC1 schrieb: > Meine Gedanken landen immer dort Meine Gedanken landen immer dort, dass ich zunächst mal den Strom mit der höheren Temperatur anzapfen will. Und zwar vollständig. Es sei denn * der geforderte VOlumenstrom ist so gering, dass das zugehörige Ventil nicht komplett geöffnet werden muss * der geforderte VOlumenstrom ist zu hoch, als das ein Zulauf alleine ausreicht. Dann lass ich dieses Ventil komplett offen und nehm zähneknirschend noch Volumenstrom vom anderen dazu > dass ich die Differenz der > Wärmetauschertemperaturen zu null regeln will - somit der Volumenstrom > über die beiden Ventile im selben Verhältnis wie die beiden Temperaturen > der Messtellen sind. Du bist am falschen Dampfer. So etwas ähnliches würde man machen, wenn man eine bestimmte Ergebnistempertur durch mischen von 2 Eingangstemperaturen erhalten will. Beispiel: Du hast 2 10Liter Eimer mit Wasser. Das Wasser in dem einen Eimer hat 30°C, das Wasser im anderen Eimer hat 60°C. Wieviel Wasser musst du aus jedem Eimer nehmen, damit du einen 3. Eimer mit 45°C warmen Wasser erhältst? Das willst du aber nicht. Du willst einfach nur haben: so viel Energie, wie du maximal kriegen kannst. Das ist aber leicht. Wenn ich 30°C warmes Wasser zur Verfügung habe und 60°C warmes Wasser und ich will eine Badewanne voll Wasser haben, in der das Wasser so heiß wie nur irgend möglich ist, dann fülle ich sie ausschliesslich mit dem 60° warmen Wasser. Denn jede Zugabe der 30° Brühe würde die Temperatur ja senken. Und genau das willst du ja deinen Aussagen nach nicht. Du willst das, was maximal möglich ist. Du hast dich zu sehr in den Begriff Regelung verbissen. Du modifzierst deinen Volemenstrom-Regler dahingehend, dass er seinen Ausgangswert nicht mehr auf beide Ventile gleichermassen ausgibt, sondern sie aufteilt. Zunächst öffnest du nur das Ventil mit dem Kreis in dem das heissere Medium zufliesst. Das geht bis zu einem bestimmten Punkt, nämlich dann wenn dieses Ventil komplett offen ist. Wenn dann vom Stellwert noch etwas übrig ist, das es zu erfüllen gilt, dann kommt auch das 2.te Ventil zum Zug ungefähr so
1 | // Stellwert ist das was der PID Regler ausgerechnet hat, wie weit
|
2 | // er die Ventile aufmachen will um den geforderten Volumenstrom zu
|
3 | // erhalten
|
4 | |
5 | if( Temperatur1 > Temperatur2 ) |
6 | {
|
7 | Ventil1 = min( Stellwert, Maximum_Ventil1 ); |
8 | Ventil2 = min( max( Stellwert - Ventil1, 0 ), Maximum_Ventil2 ); |
9 | }
|
10 | else
|
11 | {
|
12 | Ventil2 = min( Stellwert, Maximum_Ventil2 ); |
13 | Ventil1 = min( max( Stellwert - Ventil2, 0 ), Maximum_Ventil1 ); |
14 | }
|
15 | |
16 | Offnungswerte der Ventile auf die Stellglieder geben |
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Bearbeitet durch User
Wie sieht denn die Temperaturmessung aus? Misst du am Ventil oder am Wärmetauscher? Wenn du am Ventil misst bekommst du eine Temperaturerhöhung nur mit wenn du auch einen Volumenstrom hast. Vielleicht brauchst du dann auch noch einen Mindestdurchflusswert. Die Regelkreise einfach kaskadieren, wurde hier auch schon so vorgeschlagen.
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