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Forum: Mikrocontroller und Elektronik Verständnisproblem PID-Regler

Autor: Pop-Korn (Gast)
Datum: 10.04.2008 17:34

Hallo Leute

Ich hatte vor langer Zeit mal Reglungstechnik. Wenn ich den
Umfangreichen Stoff anschaue verstehe ich je länger desto weniger.
Irgendwie stehe ich auf der Leitung.

In der Literatur habe ich immer den Eingang Ue und den Ausgang Ua.
Je nach konfiguration ändert Ua enstprechend. Ich meine ein analoger
Wert liegt auf dem Ausgang. Meistens ein Wert zwischen Null und X.

Und jetzt habe ich ein Digitale-Thermometer in der Hand, mit einem
PID-Regler. Da habe ich als Ausgang ja keinen analogen Wert sondern das
Relais schaltet Ein oder Aus. Das heisst ich kann z.B. nicht mit halber
Leistung heizen. Sondern nur ein oder auschalten. Nur wenn schalt er
denn nun ein oder aus? Wenn Ua max ist ein und wenn Ua min ist Aus?

Wo liegt mein Überlegungsfehler falls mich üperhaupt jemand versteht?

Gruss

Pop-Korn
Autor: Gast (Gast)
Datum: 10.04.2008 18:33

Der Ausgang wird ziemlich sicher mit PWM (=Pulsweitenmodulation)
betrieben. Die Periodendauer bewegt sich bei Temperaturreglern
üblicherweise im Sekundenbereich.

Z.B.:
100 % Heizleistung: Ausgang ist dauernd an
50% Heizleistung: Ausgang ist 1s an, 1s aus, 1s an, 1s aus, etc.
25% Heizleistung: Ausgang ist 0,5s an, 1,5s aus, 0,5s an, ...

Das sollte aber in der Bedienungsanleitung des Reglers drin stehen.
Autor: Pop-Korn (Gast)
Datum: 10.04.2008 18:40

Hallo Gast

Es ist ein Gerät von Elotech R1100 .
Er hat keinen PWM-Ausgang.
Sondern nur einen Relais Ausgang. Darüber muss ich einen Schütz für
einen Industriebachofen( 25kW) ansteuern.

Mein Verständnisproblem ist, dass eben PID-Regler analoge Ausgänge haben
und diese PID-Regler nur Ein/Aus hat.
Autor: klodeckel (Gast)
Datum: 10.04.2008 18:55

Zweipunktregler sollte als Suchbegriff ausreichen. Also nix mit PID.



guude
ts
Autor: Gast (Gast)
Datum: 10.04.2008 18:57

> Es ist ein Gerät von Elotech R1100
Kenne ich nicht. Die Bedienungsanleitung musst du aber bitte schon
selber lesen und zu verstehen versuchen.

> Mein Verständnisproblem ist, dass eben PID-Regler analoge Ausgänge haben
> und diese PID-Regler nur Ein/Aus hat.

Oje. Bitte sieh' dir diesen Artikel an:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation

Oder auch:
http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/PWM

Dort wird erklärt, wie du mit einem reinen Ein/Aus beliebig abgestufte
Analogwerte erzeugen kannst. In dem Artikel geht es zwar um elektrische
Spannungen und PWM mit relativ hoher Frequenz, das Prinzip ist aber
ebenso auf deinen Temperaturregler anwendbar.

Der einzige Unterschied ist halt die sehr lange Periodendauer von > 1s.
Das ist bei industriellen Temperaturreglern aber durchaus sinnvoll, weil
die geregelten Heizungen sehr träge sind und als Laststellglied meistens
Schütze verwendet werden.
Autor: eProfi (Gast)
Datum: 10.04.2008 19:02

Gast hat schon recht, die Periodendauer kann bei so großen trägen Öfen
durchaus wesentlich länger sein.

Um den Regler einzustellen, musst Du erst mal feststellen, wie lange das
Aufheizen bei voller Leistung dauert.

Und dann, um wieviel die Temperatur weiter ansteigt, nachdem die Heizung
ausgeschaltet wurde (die Heizelemente sind ja viel heißer als die
Ofentemperatur und geben die ihnen gespeicherte Energie auch nach dem
Abschalten weiter ab).

Deshalb wird der Regler bereits vor dem Erreichen der Endtemperatur mit
der Heizleistung zurückgehen (z.B. 50%) und sich langsam an die
gewünschte Temperatur herantasten.

Drittens ist wichtig, welche Leistung (ED Einschaltdauerverhältnis =
PWM) notwendig ist, um die gewünschte Temperatur zu halten. Diesen Wert
soll im PID der I-Anteil übernehmen.

Das sind aber wirklich die Grundlagen von MRS-Technik.

Soll nur eine feste Temp gehalten werden, oder ein Temperaturprofil
(-programm)?

Ist die Last (=abgehende Wärmemenge) konstant?
Autor: Pop-Korn (Gast)
Datum: 10.04.2008 19:10

Die Betriebsanleitung habe ich schon lange gelesen denoch verstehe ich
die Sache nicht.

Dass man mit PWM-Leistungen regeln kann ist klar. Aber mit einem Relais
->Schütz kann ich keim PWM betreiben. Und wenn ich die Anleitung richtig
verstehe hat der Hersteller dies auch nicht vorgesehen.

Es ist eine reine Temperaturreglung mit Eingang-Thermoelement und
Ausgang ein Relais, mit PID-Funktionen. Deshalb verstehe ich nicht wie
dies gehen soll.


Es gibt mehrer Einstellungsmöglichkeiten
_Prop.Bereich 0.1-99.9%
_D-Anteil 1-20 Sek
_I-Anteil 1-999 Sek.
_Schaltzykluszeit 0.5-99.9 Sek
Autor: Gast (Gast)
Datum: 10.04.2008 19:13

> Dass man mit PWM-Leistungen regeln kann ist klar. Aber mit einem Relais
> ->Schütz kann ich keim PWM betreiben.

Du hast PWM nicht verstanden. Natürlich kann man mit einem Relais oder
Schütz PWM betreiben. Die Periodendauer bewegt sich halt in der
Größenordnung von mehreren Sekunden, das ist alles.
Autor: Gast (Gast)
Datum: 10.04.2008 19:17

Nachtrag:

> Es gibt mehrer Einstellungsmöglichkeiten
> _Prop.Bereich 0.1-99.9%
> _D-Anteil 1-20 Sek
> _I-Anteil 1-999 Sek.
> _Schaltzykluszeit 0.5-99.9 Sek

Mit der Schaltzykluszeit kannst du die Periodendauer der PWM zwischen
0,5s und 99,9s einstellen.
Autor: Pop-Korn (Gast)
Datum: 10.04.2008 19:23

OK danke das ist schon ein guter Ansatz für Lösung
Autor: Pop-Korn (Gast)
Datum: 10.04.2008 19:49

Noch eine letzte Frage:

Wenn die Schaltzykluszeit die Periodendauer ist dann ist der P-Anteil
die Prozentuale Anteil der Periodendauer?

Also z.b.

Schaltzykluszeit: 10 Sek, P-Anteil 35%

Das würde dann bedeuten dass in jeder Periode (10 Sek) 3.5 Sekunden der
Ausgang auf "Ein" ist?

Oder bis ich jetzt total vom Thema abgekommen?
Autor: Tom (Gast)
Datum: 10.04.2008 19:53

Nein, nicht der P-Anteil, sondern der Ausgang des Reglers ist 35%.
Autor: Pop-Korn (Gast)
Datum: 10.04.2008 19:55

Also ich heize dann mit 35% der Leistung ?
Autor: 6645 (Gast)
Datum: 10.04.2008 21:17

Durch das Einschalt/Auschaltverhaeltnis bestimmt sich die Leistung.
Autor: Meister Eder (edson)
Datum: 10.04.2008 21:21

>Wenn die Schaltzykluszeit die Periodendauer ist dann ist der P-Anteil
>die Prozentuale Anteil der Periodendauer?

Nein, das P steht für proportional, nicht für Prozent. Selbst wenn die
Auflösung des proportionalen Anteils in 1/100(=Prozent) Schritten
einstellbar ist.

Gruss,
Edson
Autor: Thilo M. (power)
Datum: 11.04.2008 08:54

@ Pop-Korn:
Hast du evtl. irgendwo ein Tabellenbuch für
Elektronik/Nachrichtentechnik 'rumliegen? Da steht das meist recht kurz
und bündig schön drin (in meinem jedenfalls).
Autor: Winfried (Gast)
Datum: 11.04.2008 23:59

P ist proportional zur Regelabweichung. Je mehr Soll- und Isttemperatur
auseinanderliegen, um so größer wird P.

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