Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Probleme bei der Regelung mit Funksystem


von Tanja E. (tanjae)


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Hallo, brauche mal hier Ihre Hilfe und Erfahrung.

Will eine Regelung mit einem Funksystem realisieren. Suche zuerst nach 
Probleme die dabei entstehen könnten und auch die Parameter die dabei 
wichtig wären. Als Parameter habe ich schon an Zeitkonstante , 
Reaktionszeit; Abtastzeit, Ausführungszeit gedacht. Kennt jemand 
vielleicht andere Wichtige Parameter? Kann man die Parameter (die ich 
zitiert habe) schon irgendwie eine bestimmte Aussage oder 
Großenintervall dafür geben?

Danke für Ihre Hilfe und Mühe.

Hoffe, die Frage ist klar gestellt

von Purzel H. (hacky)


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Und was geschieht, resp soll geschehen wenn der Funk ausfaellt ?

von Tanja E. (tanjae)


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Hallo Hacky,

wenn Funk ausfällt, da hat man Problem, stimmt!!!

Das habe ich auch schon gedacht, aber ich frage mal nach konkreten 
Problemen die auftreten können, wenn Funk dann nicht ausfällt.

Danke

von Gebhard R. (Firma: Raich Gerätebau & Entwicklung) (geb)


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Dein Vorhaben ist sehr unzureichend beschrieben. Generell ist die 
Datensicherheit bei Funkübertragungen das größte Problem. Dafür gibt's 
ja dann auch die entsprechenden Protokolle, die aber einen nicht 
unerheblichen overhead verursachen und die Übertragungsgeschwindigkeit 
sehr beschränken. Für Punkt zu Punkt Verbindungen kann man auch ein 
eigenes Protokoll stricken, ein Handshaking ist dabei auf jeden Fall zu 
empfehlen.Probleme können sich aber trotzdem ergeben, wenn noch mehrere 
Übertragungseinheiten auf dem selben Frequenzband senden und in 
Reichweite sind.
Ein anderer Punkt ist der Stromverbrauch der Geräte,der z.T wie bei WLAN 
sehr hoch ist. Günstiger liegt da z. B. Zigg-bee.
Weiters ist beim Aufbau auf ein gutes EMV-Design zu achten,damit die HF 
nicht auf Sensoreingänge o.ä. rückwirkt und Messungen verfälscht.

Grüße Gebhard

von Thomas S. (tsalzer)


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Schlechte Funkverbindung, CRC-Prüfung fordert erneut die Daten an --> 
Reaktionszeit verändert, also variable Totzeit.

Was geht denn überhaupt über Funk? Wenn es nur die Sollwertvorgabe ist, 
dann ist das kein, oder ein kleines Problem. Regelung über Funk könnte 
aber auch heißen:
- Sollwert am Senderstandort

- Istwert kommt über Funk zurück von der Strecke

- Berechnung am Senderstandort

- Berechnetes Stellsignal wird über Funk ausgeliefert


Wie ist Deine Anordnung?

guude
ts

von Tanja E. (tanjae)


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Hallo,

@ Gebhard, danke für deine Meldungen.Aber der Funk, den ich im Moment 
benutze ist sehr sicher, und hat eine Mesh-Topologie, die Geräte 
benutzen eine Batterie, die lange halten kann, sowas wie (von Hersteller 
angegeben)8Jahre.

Das Protokoll im Moment ist TDMA.

@ Thomas, eigentlich untersuche ich im Momennt der Fall, dass man die 
Istwerte über Funk bekommt, und dann weiter mit Sollwert vergleichen 
kann, also fall 2 von deiner Aufzählung.

Bestimmt werde ich den Fall 4 erst danach untersuchen.

Danke für Ihre Bemühungen

Tanja

von Udo S (Gast)


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Und warum macht man die gesamte Regelstrecke nicht da hin, wo nach dem 
ursprünglichen Plan(?) die Istwerte erfasst und über Funk versendet 
werden sollen? Dann könnte man statt dessen nur die Sollwerte via Funk 
übertragen und hätte bei Ausfall des Funks keine offene Regelstrecke. 
Oder ist die Istwerterfassung und der Eingang (Stellwert) des Systems 
örtlich so weit getrennt?

Die Parameter wie Abtastrate ergeben sich aus dem zu regelnden System. 
Ohne Analyse bzw. Simulation des Systems kann man keine Parameter 
bestimmen und damit auch keinen Regler bzw. Reglerparameter definieren.

Mfg Udo

von oszi40 (Gast)


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Auch wenn die Signalstärke phanatastisch ist, muß lange noch nicht ==> 
immer <===== ein brauchbares Signal ankommem!

Es bleibt zu hoffen, daß Tanja kein Atomkraftwerk mit Ihrer Erfindung 
regeln will. Selbst ein Klärwerk wäre mir zu risikobehaftet auf Dauer.

von Tanja E. (tanjae)


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Hallo, eigentlich gibt es noch kein konkretes Aufbau der Regelung, es 
geht mehr allgemein darum, zu untersuchen ob man schon Regeln kann, und 
was dabei schiff gehen könnte. Es werden eigentlich die 2 Möglichkeiten 
untersucht (Sollwert über Funk und IstWert über Funk). Wie du es gesagt 
hast, ist bei sollwert über Funk kein Problem oder kein großeres, 
deswegen habe ich das auch hier nicht erwähnt. Daher richtet sich meine 
Frage mehr an Istwertübertragung über Funk, da sich meiner Meinung nach 
mehr probleme ergeben könnten.

@oszi40 wie schon gesagt, eine konkrete Strecke oder Anlage habe ich 
nicht, geht zuerst  mehr darum sich Gedanke über das Ganze zu machen 
(Parameter, eigenschaften der Geräte und eventuelle Probleme).

Danke EUCH

von oszi40 (Gast)


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Dann nimm einen möglichst schlechten WLAN-Router und mache ein paar 
Experimente damit. Das bringt erste praktische Erkenntnisse.

von Tanja E. (tanjae)


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Hi,
das ist der Haken an die ganze Sache, kein Experiment soll gemacht 
werden, nur wie vorher erwahnt, allgemeine Betrachtungen.

Danke für die Hilfe

von Joan P. (joan)


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Klingt nach ner Praktikumsarbeit/Diplomarbeit bei nem SPS Hersteller, 
der diese Ecke mal moeglichst guenstig von jemandem (Tanja) auswerten 
lassen will..

Im Prinzip ne tolle Fleissaufgabe, da schoen stur vorgegangen werden 
kann und dann alles in einer Fehler-Risiko-Matrix aufgetragen wird.
Sehe allerdings nicht wie man da am Anfang bei der Analyse schon um 
Hilfe fragen muss, weil dann ist man der falsche fuer den Job.

Waer was anderes wenn im OT schon das Resultat von 1 Woche Brainstorming 
und Recherche zum Thema aufgelistet waer.. aber so?!

von holger (Gast)


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>Daher richtet sich meine
>Frage mehr an Istwertübertragung über Funk, da sich meiner Meinung nach
>mehr probleme ergeben könnten.

Jo, bei der Funkübertragung des Istwertes fängst du dir eine
nette Totzeit ein, die evtl. sogar variiert. Mit sowas
würde ich gar nicht erst anfangen;)

von Purzel H. (hacky)


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Aha. Also die Regelung sollte man auf keinen Fall so auslegen dass sich 
die Power bei Funkausfall so erhoeht dass etwas kaputt geht.

von Tanja E. (tanjae)


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Hallo, @ Joan P. ich bin nicht seit einer Woche an der Aufgabe, habe 
schon was gefunden, die fürmich vielleicht (sage vielleicht) nicht 
ausreichend ist.

Hast du mein erster Post gelesen? Da hatte ich schon was erzählt. Willst 
noch mehr wissen? Ja Probleme kann man bei der Rechtzeitigkeit der Daten 
haben, da man Latenzzeiten und ggf, Jitter , und auch Totzeiten sogar 
variable Totzeit, haben könnte. Man kann auch Probleme haben wenn die 
Geräte ausfallen, oder wenn Dämpfungen auftreten, oder oder ....
Und die restlichen "ODER" will ich jetzt Hilfe hier holen

Bist du zufrieden? Hast du deine Brainstorming jetzt? Es wäre wirklich 
nett die Frage zu antworten anstatt die Person zu .... (ich es nicht).

Ich arbeite hart dran, bin hier gekommen um weitere Vorschläge zu 
bekommen, die mir im Moment noch nicht einfallen.

Danke für die Mühe und Hilfe

von oldmax (Gast)


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Hi
Regelung über Funk ist nicht sinnvoll, wenn der Regelkreis die 
Funkstreck benhaltet. Sollwert per Funk an irgendwas. Dort wird auf den 
(neuen) Sollwert direkt geregelt und per Funk der Istwert 
zurückgeliefert. Nun kann neueer Sollwert gebildet werden, wenn ein 
Vergleich in einer akzeptablen Zeitspanne erfolgreich abgeschlossen ist. 
Fehlverhalten - Notroutine.
Was kann passieren ?
Sollwert wird vom Empfänger falsch interpretiert. Er läuft aufgrund der 
fehlerhaften Daten in die falsche Richtung, bleibt aber in seinem 
eigenen Regelkreis. Die zurückgelieferten Istwerte sind bei einer 
ordnungsgemäßen Übertragung irgendwann einmal dem Sollwert gleichwertig, 
aber nicht fern jedweder Zuordnung. Daher läßt sich schließen, ob der 
entfernte Regler "richtig" arbeitet. Wird ein Fehlverhalten 
festgestellt, kann die Notroutine eingreifen. Das schwierige ist nun, 
dem Regelkreis beizubiegen, das er falsch arbeitet, da er ja für sich 
entscheidet, alles richtig zu machen. Soll und Istwert sind für ihn ok. 
Daher ist ein Kontrollwert zwischen den Sollwerten in beiden Richtungen 
angebracht. Wird hier auch eine Fahrkarte übertragen, weiß auch der 
Regelkreis über die unsichere Datenstrecke bescheid und kann 
entsprechende Reaktion darauf einleiten. Um es abzusichern, das die 
Soll- und Kontrollwerte richtig eingestuft werden, gehört natürlich auch 
ein Protokoll. Nun die Frage nach Geschwindigkeit. Die Reaktion Soll- zu 
Ist geht relativ schnell, da der Regler vor Ort ist und nicht an der 
Funkstrecke hängt. Also, alles was die Regelstrecke und -Güte 
beeinflußt, ist vor Ort. Lediglich Sollwertänderung unterliegt zeitlich 
der Funkübertragung. Hier gilt abzuwägen, ob der zulässige 
Toleranzbereich eingehalten werden kann.
Gruß oldmax

von Tanja E. (tanjae)


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Hallo oldmax, danke für deinen Beitrag, eine Frage hätte aber, du sagt:
oldmax schrieb:
> Hi
> Regelung über Funk ist nicht sinnvoll, wenn der Regelkreis die
> Funkstreck benhaltet.

 wieso ist dies nicht sinnvoll?  Wenn ich dich gut verstehe soll nur den 
Sollwert über Funk übertragen werden? oder wie würdest du dein 
Funksystem anordnen?


 Gruß

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Andersrum gefragt, warum ist das sinnvoll? Du hast doch eh irgendeine 
Empfangselektronik. Zum Beispiel Mikrocontroller. Damit kannst du doch 
am Zielort wunderbar nen Regler aufbauen.

von oldmax (Gast)


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Hi
Du siehst es schon richtig. Du überträgst einen Sollwert und läßt den 
Dingen seinen Lauf. Natürlich erwartest du, das ein Istwert zurück 
kommt, allerdings beeinflußt das nicht den Stellwert. Den generiert der 
Regler vor Ort. Du schaust nur, ob du das richtige Ergebnis bekommst. ( 
Sollwert = Istwert) Abweichung außerhalb deines Zeitfensters = Fehler.
Ein Beispiel :
Ich möchte über Funk einem Antrieb sagen, er soll 750 U/ min machen.
Also schicke ich den Wert 750 und warte auf den Istwert 750
Der Regler vor Ort sieht die 750 und den Istwert 0. Somit steuert er den 
Stellwert auf und der Motor beginnt zu drehen. Stellwert bleibt solange, 
wie Sollwert nicht dem Istwert entspricht, danach senkt er sich und hält 
die Drehzahl. Du bekommst natürlich den Istwert zurück und kannst 
kontrollieren,ob dein Befehl sauber ausgeführt ist.

von Daniel G. (daniel83)


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Hallo Oldmax, hallo Tanja

Wenn du es so machts,hats du aber keine Regelung sondern nur eine 
"Visualisierung" o.ä. also die Regelung findet nicht über die 
Funkstrecke statt.
Wenn ein Fehler auftritt dann bekommt die Regelung evtl einen Sollwert 
nicht zügig, jedoch ist das relativ un kritisch, da sie nur auf 
änderungen nicht reagieren kann, der alte Sollwert kann ja gespeichert 
werden.
Was ist denn genau die Anforderung, bzw. was heißt Regelung über Funk 
genau?
Ist deine Aufgabe in eine Regelung irgendwo Funk ein zu bauen und 
mögliche Fehler zu lokalisieren oder hast du eine Anforderung, was da 
alles drüber laufen soll?

von schwaf (Gast)


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Hallo Tanja,

bei einer Regelung über Funk hast du auch noch das Sicherheitsproblem 
bei Not-Aus bzw. sicherer Halt wenn dein Funk ausfällt. Oder gehst du 
bei Kommunikationsproblemen immer auf Stop -> dein Kunde wird sich 
bedanken.

schwaf

von Purzel H. (hacky)


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Ein Sollwert per Funk ist trivial, denn dann ist der Regler selbst 
abgeschlossen. Kritisch sind Systeme mit Istwert per Funk. Damm muss das 
System immer stabil und ungefaehrlich sein, auch wenn kein Istwert 
kommt, wielange (Null bis immer) er dann auch nicht kommt. Das kann bei 
ausgedehnten Anordnungen trotzdem wuenschbar und sogar machbar sein.

von Tanja E. (tanjae)


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Hallo, und Danke an alle für die Hilfe

@  Daniel G.
> Was ist denn genau die Anforderung, bzw. was heißt Regelung über Funk
> genau?
> Ist deine Aufgabe in eine Regelung irgendwo Funk ein zu bauen und
> mögliche Fehler zu lokalisieren oder hast du eine Anforderung, was da
> alles drüber laufen soll?

Einigermaßen so wie du es beschrieben hast, eigentlich ist  zu 
untersuchen ob Regelung mit Funk überhaupt sinnvoll, besser gesagt 
möglich ist, und dann zu wissen was geregelt werden soll, erst danach 
soll man die Probleme untersuchen.
Die 2 ersten fragen habe ich schon beantworten, mein problem jetzt ist, 
die andere mögliche Fehler zu finden. Und wie vorher gesagt, und wie du 
es auch sagst, ist Sollwert übertragung nicht so sinnvoll (Meiner 
Meinung nach), hier spielt der Funk keine große Rolle mehr.
Daher habe ich mir gedacht, Istwerte per Funk zu übertragen und dann an 
meiner Regelung weiter zu geben.

Der zweiter Fall wäre bestimmt, zu untersuchen wie diese bei 
Stellwertübertragung wäre, aber im Moment ist für mich die 
Istwertübertragung wichtig. Also der Funk soll in der Rückwärtszweig 
eingebaut werden um die Istwerte erfassen zu können.

Danke für eure Hilfe

von special swine flu (Gast)


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jetzt wird es konfus.
An welchem Ort soll ueberhaupt 'gerechnet' werden?

von Tanja E. (tanjae)


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Hallo

special swine flu schrieb:
> jetzt wird es konfus.
> An welchem Ort soll ueberhaupt 'gerechnet' werden?

Was ist denn Konfus für dich, verstehe dich vielleicht nicht richtig.
Also hier erkläre ich noch kurz mein Vorhahen. Angenommen, wir haben ein 
standardregelkreis mit Vergleichstelle(von Soll- und Istwert), ein 
Regler für die Stellsignale, eine Strecke, die die Regelgröße liefert. 
Also Istwert soll per Funk übertragen werden und dann weiter an die 
Vergleichstelle weitergeleitet werden, und den Rest wird oder soll wie 
üblich ablaufen.

Hoffe, ist jetzt klarer und danke für die viele Hilfe und Vorschläge

von Joan P. (joan)


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special swine flu schrieb:
> jetzt wird es konfus.
> An welchem Ort soll ueberhaupt 'gerechnet' werden?

Und ich mach den OP runter?
Der Thread ist doch Bloedsinn wie er laeuft und wird zu keinem 
vernuenftigem, auswertbarem Ergebniss fuehren.
Also nochmal zurueck auf Start:

Tanja E. schrieb:
> Will eine Regelung mit einem Funksystem realisieren.
Was fuer eine Regelung? Was soll geregelt werden? Beispiele! 
Einsatzgebiet!
Was sind die Anforderungen an die Sicherheit?
Was sind die Anforderungen an die Regelgeschwindigkeit/Reaktionszeit der 
Strecke?

> Suche zuerst nach
> Probleme die dabei entstehen könnten und auch die Parameter die dabei
> wichtig wären. Als Parameter habe ich schon an Zeitkonstante,
> Reaktionszeit, Abtastzeit, Ausführungszeit gedacht.
Ja toll.. diese Parameter sind prinzipiell fuer JEDE Regelstrecke 
kritisch, wenn man sie falsch entwirft.

> Kennt jemand
> vielleicht andere Wichtige Parameter? Kann man die Parameter (die ich
> zitiert habe) schon irgendwie eine bestimmte Aussage oder
> Großenintervall dafür geben?
Tut mir leid, aber meine Glaskugel ist grad in der Reinigung.

> Danke für Ihre Hilfe und Mühe.
Gerne.

> Hoffe, die Frage ist klar gestellt
Nein ist sie nicht. Wir haben DEINE Aufgabenstellung im Gegensatz zu Dir 
nicht vor uns liegen. Wir brauchen mehr Informationen!

von oldmax (Gast)


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Hi
Ich glaube, wir sind uns einig, das ein Regler 3 Signale hat, einen 
Soll-, einen Ist-, und in Abhängigkeit von den beiden einen Stellwert. ( 
Minimalbeschaltung) . Und ich bin der Meinung, damit ist schon alles 
gesagt. Der Stellwert ist abhängig ! Wenn nun der Istwert per Funk 
zurückgeliefert wird, dann ist die Unsicherheit des Regelkreises im Funk 
und nicht in der Verkabelung der Sensorik. (Lassen wir die 
Störanfälligkeit von Istwertgeber mal außen vor). Kabel kann brechen, 
reißen oder an Kontaktstellen oxydieren. Funk kann gestört sein oder 
ausfallen. Z.B. Reichweitenprobleme, Signalqualität, Frequenzstabilität, 
atmosphärische Störungen( Gewitter) Sonnenwinde,( nicht lachen..). Also 
ist darauf zu achten, das (möglichst) keine Verzögerung von der 
Erfassung des Istwertes bis zum Versenden der Information an den Regler 
entsteht. (durch Störungen nicht verstandene oder verzerrte Inhalte). 
Die Betrachtung eines Reglers ohne Istwert ist einfach: er stellt vollen 
zugelassenen Stellwert an seinen Ausgang. Woher soll er auch wissen, das 
die Rückkopplung fehlt. Da kann man evtl. mit Stellwertbegrenzung 
fahren, was den Regler träge macht ( bzw. seine Ausführung au der 
Energieseite).
Im Prinzip ist es egal, wie der Rückkoppelzweig zurückgeführt wird. 
Störungen gibt es auf der Kupferseite genauso wie bei Funk. Alles hier 
gesagte ist bei Kupfer auch denkbar. Lediglich das Risiko des 
Eintreffens ist bei Funk höher.
Gruß oldmax

von oszi40 (Gast)


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>Lediglich das Risiko des Eintreffens ist bei Funk höher.
Bitte das Wort "ETWAS" eränzen.

Frage ist ob das FUNK-Signal noch zur rechten Zeit kommt und die 
Plausibilität ausreichend gründlich geprüft wurde.
Hier etwas anschaulicher was wäre bei Funkübertragung eines falschen 
Schwimmerwertes ? Hochwasser oder kein Wasser!

http://de.wikipedia.org/wiki/Toilettensp%C3%BClung

von oldmax (Gast)


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Hi
definier mal den Unterschied zwischen etwas höher und höher, außer, das 
ein zusätzliches Wort ohne genau definiertem Wert hinzukommt. Offene 
Rückkoppelkreise werden von einen Regler letztlich immer mit vollem 
(zugelassenen) Stellwert beantwortet. Also, deine Toilettenspülung 
verursacht nasse Füße.
Gruß oldmax

von Tanja E. (tanjae)


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Joan P. schrieb:

> Tanja E. schrieb:
>> Will eine Regelung mit einem Funksystem realisieren.
> Was fuer eine Regelung? Was soll geregelt werden? Beispiele!
> Einsatzgebiet!
> Was sind die Anforderungen an die Sicherheit?
> Was sind die Anforderungen an die Regelgeschwindigkeit/Reaktionszeit der
> Strecke?

Es geht noch nicht darum, irgendetwas Bestimmtes zu regeln, also keine 
Druckregelung, keine Temperaturregelung, keine Drehzahlregelung, etc... 
dies wird mit der Zeit sicher kommen. Im Moment wie, vorher gesagt, 
geht´s mehr darum Aussagen über Regelung (Ist-werte per Funk übertragen 
zu können) zu treffen,ob diese Ist-Werte von Druck, Temperatur oder was 
weiß ich noch, sind, ist im Moment nicht von Bedeutung. Was die 
Sicherheit angeht, ist das benutzte Funksystem sehr sicher.


>> Hoffe, die Frage ist klar gestellt
> Nein ist sie nicht. Wir haben DEINE Aufgabenstellung im Gegensatz zu Dir
> nicht vor uns liegen. Wir brauchen mehr Informationen!

Ist jetzt klar erklärt, was deine Unsicherheit betrifft?
Danke

Also, nur andere Probleme (anders als was ich schon in einer Post 
zitiert habe), die auftreten können, suche ich.

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