Autor Thema: Hilfe bei Projektierung mit Easy500  (Gelesen 5448 mal)

Offline Astrell

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Hilfe bei Projektierung mit Easy500
« am: Juli 28, 2007, 21:58:21 Nachmittag »
Hallöchen Allerseits  :)

Wenn ich mich kurz vorstellen dürfte,
ich bin angehender Kälteanlagenbauer aus dem Raum Hessen/Frankfurt und suche für eine Experimentalbau einen flexiblen, digitalen Regler für folgende aufgabe:

Ein Pumpe erzeugt druck zwischen 0-6bar(abs) welcher von einem Druckmessumformer ( 0-10V) abgelesen wird.

Die Pumpe wird durch einen Frequenzumformer angesteuert.

Nun soll der Digitale Regler durch den Druckmessumformer die Frequenz für die Pumpe durch den Frequenzumformer regeln.

Der Frequenzumformer hat 8 Eingänge

24V DC
<5V = Logisch 0
>10V = Logisch 1

welche Frei programmierbar sind. Davon benötigen wir nur 2 die wie folgt eingestellt sind:

FU_Eingang1: Frequenz erhöhen
FU_Eingang2: Frequenz reduzieren

Meine Frage nun ist ob der Druckmessumformer direkt an folgenden EasyRelai (Easy 512-DC-R) angeschlossen werden kann um den Frequenzumformer(FU) so zu Reglern das dieser den Sollwert(Druck) halten kann.

Weitere Fragen:
Wie genau kann der Regler das Signal vom Druckmessumformer ablesen bzw. wie genau kann er den derzeitigen Druck Visuell Darstellen?

Ich beantworte gerne Fragen die noch offen sind.

Mit freundlichen Grüßen, Astrell
« Letzte Änderung: Juli 28, 2007, 22:02:20 Nachmittag von Astrell »

Juergen.J

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Re: Hilfe bei Projektierung mit Easy500
« Antwort #1 am: Juli 29, 2007, 00:54:51 Vormittag »
Hallo Astrell,
mit der Easy 500 kannst du nur Analogwerte vergleichen. Das heisst wenn deine Regelung sehr langsam ist und du in Stufen dich dem Sollwert annäheren kannst, kann man damit einen Zweistufenregler aufbauen. Ich denke dein Sollwert wird über ein Poti 0-10V vorgegeben. Mit der visuellen Darstellung ist es so das du Text mit Anzeige des Analogwerteingangs in 10 Bit-Auflösung anzeigen kannst. Ich denke das für deine Aufgabe ein MFD, ev. mit Analogausgang zur Ansteuerung des Frequenzumrichter, der meist auch einen Eingang dafür besitzt, besser geeignet wäre. Mit dem MFD kannst du PID-Regler programmieren, du kannst den Sollwert Digital über die P-Tasten vorgeben und du kannst eine grafische Darstellung oder Istwertanzeige von dem Druck, angezeigt im Wertebereich von 0-6 Bar, anzeigen. Zur Programmierung findest du hier im Forum einige Beispiele und bei weiteren Fragen kommen mit Sicherheit auch die entsprechenden Antworten.
Gruß
Jürgen

Offline Astrell

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Re: Hilfe bei Projektierung mit Easy500
« Antwort #2 am: Juli 29, 2007, 01:55:25 Vormittag »
Hallo Jürgen, danke für deine Antwort.

Ich bin erst seit 2 Tagen auf die Regler aufmerksam geworden vorher haben wir nur mit Mechanischen Reglern und Bauteilen gearbeitet ( Old School ) deswegen kann ich mir unter Digitalen und Analogen Werten nicht viel vorstellen. Höchstens Vermutungen aber die helfen meist nicht weiter, trotzdem versuch ich es mal:

1. Seh ich das richtig das der Druckmessumformer ein Analoges Signal ist welches mit einem zweiten eingestellten Wert verglichen werden kann und je nach Differenz und Lage (höher oder niedriger als X ) der Regler korrekturen vornehmen kann?

Von dem ausgehend nehme ich an das ich deswegen einen Analogen eingang benötige dem ich nach meinen Informationen bei dem Oben genannten Regler besitze ( Sogar 2!! :) Luxus )

2. Was meinst du mit langsamen Regler? Der FU braucht einen Moment bis er die Frequenz hochgeschraubt hat, das stimmt. Das kann ich aber direkt am FU einstellen, das nennt sich "Rampenzeit" und stellt die Verzögerung in Sekunden dar, die er von Wert A zu B benötigt. Ebenso kann er auch in Echtzeit regeln, das sollte kein Problem sein. Kann auch sein das wir in diesem Punkt völlig aneinander vorbeigeredet haben. Rücksprache wäre nicht schlecht. (Wenn du eine Hysterese meinst, soweit ich das verstanden kann man das sehr gut mit Internen Zeitrelais im Regler umsetzen )

3. Warum ich ein MFD Benötige ist mir nicht ganz Klar. Soweit ich weiß verfügt mein Regler über ein Display sammt Tastatur?!

4. Der FU besitzt 8 Frei Programmierbare Digitale eingange und 2 oder 3 Analoge eingänge. Deine Annahme das ich deswegen einen Analogen eingang benötige ist nur zur hälfte Richtig. Ich kann es ebenso Digital machen was in diesem Fall sogar effektiver wäre da ich diese flexibeler in ihrer Funktion bestimmen kann.

5. Was ist ein PID-Regler?

Mittlerweile hab ich mich schon recht gut eingelesen und versteh den Regler immer mehr. Allerdings ist es schon recht Spät weswegen ich mich gleich hinlegen werde. Vor Lauter Parameter raucht mir schon der Kopf  ;D

Je mehr ich von dem Reglern lese desto mehr gefallen sie mir. Schon jetzt sehe ich ein großes Potenzial von den Reglern in der Kältetechnik. :) Ich freu mich schon darauf das ich meinen Regler in den Händen halte.

Juergen.J

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Re: Hilfe bei Projektierung mit Easy500
« Antwort #3 am: Juli 29, 2007, 03:34:47 Vormittag »
Hallo Astrell,
mit dem Regler meinst du wohl die Easy 500?
zu 1.
Ja die Easy hat 2 Analoge Eingänge die du auch benötigst, einen für den Sollwert (welchen Druck will ich haben), einen für den Istwert (welcher Druck steht an, Druckmessumformer).
zu 2.
Auch das Aggregat braucht eine gewisse Zeit bis der Druck nachgeführt wird. Gebe ich jetzt vor Druck soll steigen, weil zu tief, gebe ich ein digitales Signal an Eingang1 des FU, Frequenz wird erhöht, Druck steigt. Jetzt ist an den Analogeingängen der Sollwert (vorgabe wieviel Druck will ich haben) und Istwert (welchen Druck habe ich momentan) gleich. Eingang 1 wird wieder abgeschaltet. Da jetzt aber die Frequenz des FU auf einem Wert steht der wahrscheinlich höher ist als benötigt, weil der Verdichter ja auch noch eine Zeit braucht bis der Druck nachgeführt ist, geht die Regelung wieder in die andere Richtung. Dies kann zu einem Schwingen des Reglers führen, weil die Regelung der Easy (Zweipunktregler) zu schnell ist, bzw. die Reaktionszeit des Aggregat zu langsam ist. Vergleich Elektroherd, Platte abgeschaltet, trotzdem wird noch Wärme nachgeschoben. Um dies zu vermeiden müsstes du so Programmieren, große Differenz von Soll- zu Istwert , Lange Zeit I1, Wartezeit, jetzt nur noch kleine Differenz, kurze Zeit I1, Wartezeit, usw. Bei Einsatz eines MFD oder einer 800-er Steuerung kann man diese Parameter (bei Analogwertvorgabe am FU) in einem PID-Regler (Porportional-Integral-Differenzal-Regler) programmieren.
zu 3.
im Display können nur Texte und der Wert vom Analogeingang aber nur von 0 - 1023 angezeigt werden. Es gibt keine Möglichkeit anzuzeigen jetz habe ich einen Istwertdruck von 4,6 Bar. Die Anzeige im Display ist dann, bei diesem Beispiel 784.
zu 4.
Die Regelung mit einem Analog Eingang ist immer die bessere, stell dir vor beim Auto gäbe es kein Gaspedal sondern nur Digitale Schalter. Ich glaube dann würde so mancher Autofahrer nur noch wie ein besoffner herumfahren.
zu 5.
Wie schon oben erklärt ist dies ein Proprtional-Integral-Differenzal-Regler. Ich versuche es einmal so zu erklären, Sollwert 7V, Istwert 0V. Große Abweichung zwischen Soll und Ist gibt es einen Sprung, also z.B. von 0V auf 5V Reglervorgabe an den Verdichter. Der Istwert vom Verdichter Zeitversetzt steigt. Die 7 V Istwert sind aber jetz immer noch nicht erreicht, jetzt kommt der Integralanteil, die Reglervorgabe steigt in einer Rampe kontenuierlich von 5V auf 7 V, z,B. 2 Sekunden (Gerade) nach 1 Sek. 6V nach 2 Sek. 7V, gleichzeitig setzt aber der Differenzialteil des Reglers ein und macht aus dieser Geraden eine Kurve, am Anfang steiler, am Schluß flacher, also beim Beispiel nach 1 Sek. 6,5V nach 2 Sek. 7V. Das bedeutet der Istwert nähert sich dem Sollwert. Liegt jetz bei meinem Beispiel der Reglerwert beit 6,5V überschwingt der Regler nicht groß, weil er sich ja annäherungsweise herantastet. Bei einem 2-Punktregler gibt es ja aber nur Ein oder Aus (deshalb 2 Punkte). Habe ich eine langsamen Regelvorgang, z.B. Herdplatte, kann ich über Zeit relativ genau Regeln mit dem 2-Punktregler, habe ich aber einen schnellen Regelvorgang (z.B. Auto [es kommt darauf an welches]) benötige ich auch einen schnellen Regler, bzw. einen Regler der sich annähert.

Ich hoffe du kannst mit dem erklärten etwas anfangen und ich habe dich nicht noch mehr verwirrt.
Das Easy 500 ist ein Steuergerät, kein Regler. Erst die Programmierung macht aus ihm einen 2-Punktregler, der nicht für alle Anwendungen geeignet ist. Bei der Easy 800 kann man eine Regler programmieren und Werte skalieren, d.h. ich kann aus 784   6,4 Bar machen,  bei dem MFD das gleiche und man kann die auch noch grafisch über einen Balken anzeigen.
Gruß
Jürgen

Offline boppel

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Re: Hilfe bei Projektierung mit Easy500
« Antwort #4 am: Juli 29, 2007, 08:54:13 Vormittag »
Hallo Astrell,

so wie Du den verwendeten FU beschreibst, könnte es sein, daß dieser bereits selbst einen PID-Regler eingebaut hat (mehrere Analoge Eingänge am FU lassen darauf schließen).
In diesem Fall wird kein externer Regler mehr benötigt, es muß nur das Analogsignal des Drucksensors an den FU angeschlossen werden. Alles andere ist dann am FU zu parametrieren.

Allgemeine Infos zu Reglern s. a. : http://easy-forum.net/index.php?topic=2132.0

Gruß

Boppel

Offline Astrell

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Re: Hilfe bei Projektierung mit Easy500
« Antwort #5 am: Juli 29, 2007, 13:06:43 Nachmittag »
Danke für die Antworten. Nach dem ich nun einmal darüber geschlafen habe versteh ich jetzt das Problem.

Die Art wie ich mir dachte den FU anzusteuern wäre das gleiche ein Auto nur mit Vollgas und Vollbremsung zu Steuern - eine ausgewogene Regelung fast unmöglich.

Vielen Dank besonders an dich Boppel,
das du mich darauf hingewiesen hast ob mein FU unter umständen schon über einen PID-Regler verfügt - er tut es!

Trotzdem beschäftigt mich das Thema weiterhin da ich noch mehr über die Easy-Serie erfahren möchte.

Da man für die Präzisen Regelungen einen Analogen Ausgang benötigt, habe ich mir nochmal die Produktpalette angeschaut. Wenn überhaupt ein Analoger Ausgang vorhanden ist, ist meist nur ein einziger davon vorhanden.

Meine Frage also: Wie kann man die Anzahl Analoger Ausgänge erhöhen falls man mit der Easy-Serie auspruchsvollere Aufgaben erfüllen muss?

/Edit
Bzw. Was ist ein Multiplexer und wie kann ich ihn im Schaltschrank sicher verbauen?

 

« Letzte Änderung: Juli 29, 2007, 14:24:40 Nachmittag von Astrell »

Offline boppel

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Re: Hilfe bei Projektierung mit Easy500
« Antwort #6 am: Juli 29, 2007, 17:09:08 Nachmittag »
Hallo Astrell,

ja ja, wenn man sich mal mit der EASY befasst hat, dann läßt sie einen nicht mehr los  :).

Für eine Regelung ist nicht immer ein Analogausgang erforderlich.
Bei Temperaturregelung kommt z.B. auch Pulsweitenmodulation (PWM) in Frage.
Bei Verstellgetrieben, die über einen Servomotor verstellt werden, genügen z.B. zwei Relaisausgänge (schneller - langsamer).

Zum Thema mehrere Analogausgänge s.a. http://easy-forum.net/index.php?topic=2079.0

Multiplexen bedeutet, daß man verschiedene Signale nacheinander z.B. an einen Zwischenspeicher ausgibt. Dazu werden u.a. auch digitale Ausgänge "verbraucht" die somit nicht mehr anderweitig verwendet werden können.

Ein Beispiel für "Multiplexen": http://easy-forum.net/index.php?topic=1414.0

Gruß

Boppel

Offline Astrell

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Re: Hilfe bei Projektierung mit Easy500
« Antwort #7 am: Juli 29, 2007, 21:09:20 Nachmittag »
Stimmt, einmal gepoppt, nie mehr gestoppt! Oder war das was anderes?
Der Grundgedanke zählt  ::)

Mittlerweile meine ich, die Funktionsweise eines Multiplexers verstanden zu haben, nun zur kontrolle:

Der Multiplexer ist ein Steuergerät welches abhängig vom gerade eingehenden Digitalen Schaltsignal ein Analoges Gerät zum Eingang des EASY durchschaltet. Dadurch können prinzipiell so viele Analoge geräte Verbunden werden wie Digitale Ausgänge vorhanden sind.

Schade nur das hier so wenig Händler für Multiplexer bekannt sind welche in Schaltschränke montierbar sind. Anscheinend gehen viele Firmen davon aus man könnte sich einen Multiplexer meist selbst zusammenbauen.

Ich möchte mich mehr mit dem Thema beschäftigen in dem ich versuche mir ein Starterkit über meine Firma zu besorgen. Falls mir jemand irgendwelche Preisinformationen zu den verschiedenen Paketen zukommen lassen könnte, wäre ich sehr dankbar.

MfG, Astrell  :)
« Letzte Änderung: Juli 29, 2007, 21:11:31 Nachmittag von Astrell »

Juergen.J

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Re: Hilfe bei Projektierung mit Easy500
« Antwort #8 am: Juli 29, 2007, 23:38:12 Nachmittag »
Hallo Astrell,
fast. Die Digitalausgänge sind natürlich Binär. D.h. mit 4 Digitalausgängen kann ich 16 (2 hoch 4) Analogwerte einlesen oder auch ausgeben. Es gibt Eingangsmultiplexer und Ausgangsmultiplexer. Natürlich muss ich dann im Programm dafür sorgen das der Analogwert jeweils dem entsprechenden Programmteil zugeführt wird, oder der entsprechende Analogwert am Ausgang ansteht. Eine weitere, zugegeben nicht ganz billige Lösung ist die Verwendung von mehreren (bis zu "8") 800-er Geräten im Netzbetrieb, die dann jeweils über 4 Analogeingänge und je einen Analogausgang verfügen. Somit hast du 32 Analogeingänge und 8 Analogausgänge. Vorteil dieser Variante ist die direkte Bearbeitung der Analogwerte, da beim Multiplexer ja immer durchgetaktet wird und somit schnelle Reaktionszeiten nicht gegeben sind. Wenn du also bei einem Ausgangsmultiplexer mit 100ms durchtaktest wird jeder Analogwert alle 1,7 Sek. erneuert. Also für schnelle Regelvorgänge ungeeignet, zur Verwendung um 16 Anzeigen darzustellen sicher ausreichend. Je nach dem was ich realisiert werden muss ist also zu entscheiden.  Hohe Anforderungen ist eben auch ein hoher Preis. Die Easy kann viel aber nicht alles, sonst hätte ja Siemens und Möller mit den nächst höheren Steuerungen, überhaupt keine Chance mehr.
Gruß
Jürgen