Problem mit Regelung für Frostschutzheizung Wasserkreislauf

[mikeb]

Hallo,

ich habe gerade ein Projekt bei dem ich etwas Starthilfe gebrauchen könnte:

Es handelt sich um einen Stall, bei dem die Tränkebecken über eine Ringleitung mit der Wasserversorgung verbunden sind. Hier sind eine Umwälzpumpe, eine Heizung und ein Wärmetauscher (für die Abwärme der Milch) verbaut.

Schema:
Heizung Kreis 1 ---> Ringleitung 1 ----> Umwälzpumpe Kreis 1 --->  gemeinsamer Wärmetasucher mit Kreis 2 ----> Heizung 1

Heizung Kreis 2 ---> Ringleitung 2 ----> Umwälzpumpe Kreis 2 --->  gemeinsamer Wärmetasucher mit Kreis 1 ----> Heizung 2

Das Frischwasser wird zwischen Wärmetauscher und Heizungen eingespeist.

Folgenden Fühler sind vorhanden:
Rücklauf Kreis 1 (vor Umwälzpumpe Kreis 1)
Vorlauf Kreis 1 (nach Heizung Kreis 1)
Rücklauf Kreis 2 (vor Umwälzpumpe Kreis 2)
Vorlauf Kreis 2 (nach Heizung Kreis 2)
Umgebungstemperatur Stall
Temp. nach Wärmetauscher

benötigte Funktion:

die Pumpen schalten ein bei Umgebungstemperatur <4°C oder bei Anforderung durch Melkanlage (hier soll die Milch vorgekühlt werden zur Energieeinsparung)
soweit kein Problem.
Wenn nun die Rücklauftemperatur unter 3°C sinkt, soll die Heizung aktiv werden. Allerdings liegen zwischen Heizung und Rücklauffühler ca 200-400m Rohr, so daß die Rücklauftemp. nicht als Regelgröße taugen dürfte. Hinzu kommt, daß durch den Wärmetauscher das Wasser vor der Heizung erwärmt wird (wenn denn zufällig gerade Milch hindurchfließt)
Ich denke ich muß die Vorlauftemp. als Regelgröße hernehmen, allerdings müßte die Solltemp. in Abhängigkeit von der Rücklauftemp. variabel sein, da der Wärmeverlust über den Kreislauf nicht bekannt ist (je nach Umgebungstemperatur).
Mein Problem ist also, den Sollwert Vorlauf in Abhängigkeit von der Rücklauftemp. zu bekommen.
Natürlich soll auch nicht unnötig hochgeheizt werden, damit die Rücklauftemp. so niedrig wie möglich ist, um der Milch im WT möglichst viel Wärme abzunehmen (Energieeinsparung bei der Kühlung) und natürlich um Energie einzusparen.

Die Heizungen sind über Halbleiterrelais gesteuert, somit über Q1 und Q2 mit PWM.
achso, Hardware ist ein MFD, Temperaturwerte über Multiplexer, aber das ist alles schon fertig, funktioniert.

Hat mir jemand nen Tip wie ich das ganze anpacken soll?

Danke
Michael

[wer]

Hallo,
ich habe schon viele komplexe Regelungen realisiert. Aber für so eine Aufgabe braucht man ein Schema. Wenn ich mir das jetzt aus deinen Beschreibungen erstellen soll, wird der doch nur Fehler enthalten.
Bitte selbst erstellen und hochladen oder auch per PN.

[mikeb]

Hoffe es ist verständlich...

Gruß
Michael

[wer]

Hallo Michael,
ja, es ist verständlich. Wie du richtig erkannt hast, sollte man hier eine Kaskadenregelung aufbauen. Ich habe dir mal einen Regelungsplan erstellt, wie es funktionieren könnte. Man könnte dies evtl. noch verfeinern, z.B. durch Aufschaltung von T6 als Hilfs- oder Störgröße.

Hilft dir das weiter?

[mikeb]

Hallo,

ja so in etwa hatte ich auch gedacht.
Mein Problem ist jetzt die Umsetzung, habe mit den PID-Reglern bisher nicht viel am Hut gehabt.
Wie setzt man das am besten in das MFD um?

Gruß
Michael

[wer]

Hallo,
ich habe die Regelung mal auf die Schnelle umgesetzt. Natürlich müssen alle Parameter noch angepasst werden; einige in Abhängigkeit der Messbereiche der von dir eingesetzten Temperaturtransmitter.

PS: Manche Funktion kann man im "Bausteuinplan" besser erkennen.

[mikeb]

Hallo,

mir ist gerade eingefallen, daß ich ganz vergessen habe mich bei dir zu bedanken.
Die Heizung hat funktioniert, am Regelverhalten selbst muß ich evtl. noch ein bißchen feilen, aber mit dem Beispiel hats geklappt.

Danke nochmal 

Michael