Atmos Ventilator Drehzahlregelung PID

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  • Hallo! Ich hab folgendes Regelungsproblem:


    Ich will meinen DC 30 GSE Drehzahlregeln!


    Der Kessel hat Primär und Sekundärluft getrennt.


    Primär steuere ich den Belimo über die UVR und Mischerregelung an. Diese wird über eine selbstprogrammierte PI-Regelung angesteuert. Der Temperatursensor sitzt im Rohr 10 cm hinterm Atmos.


    Sekundärluft regele ich über einen Lamdacheck und stetigen Belimo mit selbstangefertigter Primärluftklappe.


    Das ganze hat jetzt ein Jahr ganz gut funktioniert. Allerdings kriege ich in letzter Zeit immer wieder probleme mit zu hohen Abgastemperaturen durch Hohlbrand. Das kommt durch stellenweise ungünstige Holzgrößen. Aber was weg muss muss weg.


    Jetzt habe ich über A1 und Phasenanschnitt den Ventilator angesteuert. Die Sicherheiten des Kessels sind über ein vorgeschaltetes Schütz gewährleistet.
    Abgastemperatur als Sollwert regelt über PID den Ausgang 1 auf 190° Festsollwert invers, Max 30, min. 5.


    Mit den Werten P=18-20 I=0 D=0 komm ich in der späteren Abbrandphase (nach ca. 2,5 Stunden) gut zuerecht. Die Regelabweichung hält sich in Grenzen. In der Startphase des Kessel schaukelt sich allerdings die Temperatur auf. Außerdem hätte ich gerne, dass der Ventilator keine größeren Drehzahlsprünge macht da mir mit jeder Drehzahländerung auch der Restsauerstoffwert wegläuft.


    Irgendwo im alten Atmosforum habe ich mal eine Drehzahlregelung über mehrere Stufen gesehen. Das war ein sehr interressanter Ansatz. Weiß noch jemand, wer diese Lösung programmiert hatte?
    Hat jemand mal Erfahrungswerte für die Abstimmung primär Belimo und Phasenanschnitt zusammen? Insbesondere die passenden PID Werte?


    Vielen Dank für Eure Antworten im vorraus!!

    Viele Grüße


    Frank


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    Atmos DC 30 GSE mit Lambdacheck und Lufttrennung, 3000 ltr. Puffer mit 3
    Solarwärmetauschern, Solaranlage SKT 4.0 Buderus ca. 10 m², Friwa Oventrop X30, Steuerung UVR 1611


    Notbetrieb Ölbrenner - Vissmann, Vitola 222 mit 18 KW durch UVR 1611 gesteuert

    Edited 3 times, last by MadDarkStar ().

  • ddd


    Quote

    Mit den Werten P=18-20 I=0 D=0 komm ich in der späteren Abbrandphase
    (nach ca. 2,5 Stunden) gut zuerecht. Die Regelabweichung hält sich in
    Grenzen.

    Hallo dunkler Stern,
    ich hab zwar keine UVR aber ich vermute dein "Integralwert" von 0 ist hier die Ursache.
    Hier wird die Schnelligkeit der Abweichung mit eingerechnet.
    Könnte sein das die Regelung zu träge ist ! Den Differentialwert kannst du getrost auf 0 lassen.
    Stell den Integralwert einmal auf 2, wenn es dann nicht geht ,verdopple den Wert.

    Woody


    Wenige sind imstande, von den Vorurteilen der Umgebung abweichende Meinungen gelassen auszusprechen.
    Die meisten sind sogar unfähig, überhaupt zu solchen Meinungen zu gelangen.

    Albert Einstein, *1879 †1955 Physiker


    Wird unsere heutige Welt überleben ?......Klick.......http://up.picr.de/14123126bu.pdf


  • Hallo Woody,


    ich befürchte mit I=2 schaukelt sich alles noch viel stärker auf! Die Drehzahl schwank dann schlagartig von 30 auf 5. So ist dann ein vernünftiger O² Wert nicht mehr möglich. I=4 gleiches. Nach meiner Erfahrung bisher läuft es am besten mit reinem Proportional Anteil.



    Hab nach dem Screenshot P=17 I=0 D=0 gesetzt. Da hört sofort die Schwingung auf. Nach längerer Brennzeit schwingt allerdings der Regelkreis wieder und ich müssete wiederrum den P Wert ändern bis sich alles wieder fängt. Das Schwingen tritt bei der kleinsten Störgröße auf.



    Oben sieht man auch schön den Primär Belimo kurz eingreifen.

    Viele Grüße


    Frank


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  • Meinste PID? 0-100 Und Drehzahl 0-30, hier begrenzt auf 5-30

    Viele Grüße


    Frank


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  • Wenn du den Proportionalwert etwas hochnimmst,dann kannst du mit dem Integralwert etwas nachrücken.
    Also beide etwas hochnehmen.
    Proportional mehr......er reagiert etwas später, dafür integral hochnehmen .......und er reagiert dann schneller auf die Regelabweichung.
    Aber beide Werte nicht mit großen Abweichungen sondern ungefähr gleich.


    Das sind nur Schätzwerte von mir ,jeder Regler reagiert anders !


    Man müsste es eigentlich berechnen.

    Woody


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  • Hallo,


    wie Woodstoker schon sagt: man müsste es berechnen.
    Zum Verständnis:
    Wenn Du Dein Diagramm anschaust, wird klar, dass immer, wenn die Drehzahl das Maximum erreicht hat, die Reaktion am Abgas erst einsetzt.
    Das führt zu dem Schaukeln.


    Hier ist der D-Anteil sehr wichtig:
    Wenn die agt steigt, kann die Drehzahl schon abnehmen, auch bevor der Sollwert erreicht ist.
    Das macht dann der D-Anteil (mal mit 20 beginnen).


    Der I-Anteil sorgt dann langfristig dafür, dass der Sollwert auch erreicht wird.


    Gruß


    Harald

  • Quote

    Hier ist der D-Anteil sehr wichtig:
    Wenn die agt steigt, kann die Drehzahl schon abnehmen, auch bevor der Sollwert erreicht ist.
    Das macht dann der D-Anteil (mal mit 20 beginnen).
    Der I-Anteil sorgt dann langfristig dafür, dass der Sollwert auch erreicht wird.

    Hallo Lambdasonde,
    den D-Anteil hatte ich früher bei der Klappenregleung für die Primärklappe auch mit programmiert. Ich hab es aber dann herausgenommen ,da beim anheizen ohnehin ein leichtes überschwingen von mir erwünscht ist, da sich beim kalten Kessel (schwache Pyrolyse) die AGT von ca. 10 Kelvin von oben herunter bestens auf den Sollwert regeln lässt.Nach meiner Erfahrung ist es auch besser so vorzugehen wegen der Kondensationsprobleme bei kaltem Kessel. Schwieriger wird es wenn man bei kaltem Kessel von unten genau auf den Sollwert will.
    Da muß der Regler bestens abgestimmt sein. Das Problem damit liegt eigentlich an der Unterschiedlichkeit der Abbrände.
    Jedesmal wird das Holz unterschiedlich eingeschichtet,auch Qualität und Brennwert unterscheiden sich. Zudem ist jedesmal die Form der Holzstücke und die Zwischenräume anders.
    Alles in allem, jeder Abbrand unterscheidet sich vom vorangegangenen. Deswegen hab ich die Programmierung des Reglers entschärft. Mir ist wichtig das der Abbrand sich auf die Luftmenge einstellen kann, dann erst kommt der Sollwert der gehalten werden soll.
    Trotz des fehlenden D- Anteiles hat der Regler eine Abweichung von durchschnittlich um die 0,5 Kelvin im Warmbetrieb nach der Anheizphase.


    Da der User "Mad dark Star" den Lüfter und nicht die Klappe regelt, ist das ganze etwas anders.
    Beim Lüfter wirkt sich jede Regelbewegung "spontaner" aus als bei der Klappe. Eigntlich sollte dann der Regler "gutmütiger" als bei einer Klappenregelung eingestellt sein.Wenn er den D- Anteil mit verwendet, müsste die Programmierung noch exakter erfolgen als bei der Klappe.
    Das wird schwieriger, zumal wenn auch schon Programmierwerte von einer UVR vorliegen ist jede Anlage anders im Brennverhalten. (Kaminzug usw.)
    Also ist man wieder beim berechnen.


    Was meinst du dazu ? Du hast hier die beste Erfahrung.

    Woody


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  • Hallo Woody,


    ich sehe das so:


    im unteren Bild um 21:05:
    Die Luftzufuhr steht auf max, die AGT steigt weiter um 2K/Minute.
    Der D-Anteil kann jetzt für diese 2K/Minute die Luftzufuhr um viell. 30% senken. Dann steigt die AGT nicht mehr weiter und der I-Anteil kann in Ruhe nach längerer Zeit den Sollwert einpegeln.



    Harald

  • Also, die abgestufte Regelung hatte ALOIS realisiert.


    Hatte 5 Stufen. Immer P=2, I=2, D=0. Größer wird zu träge hatte er geschrieben.


    Er hat nur zwischen 8 und 4 geregelt! Dann schwingts wahrscheinlich auch nicht so. Hatte das auch mal probiert. Vorher bewirkt die Drehzahländerung beim ATMOSlüfter wenig.
    Hatte auf 190°C gereglt.


    ab 185K übernimmt die Regelung
    vorher läuft er voll
    bis 190K_____Stufe 8
    ab 190K_____Stufe 7
    ab 196K_____Stufe 6
    ab 200K_____Stufe 5
    ab 230K_____Stufe 4


    Hatte mir das File geschickt, weiß aber nicht, ob ichs weitergeben darf.


    Gruß

    KC25S, 2x1000l Puffer parallel, Laddomat, UVR1611, 115l WW-Speicher, Schornstein 18cm rund (8m), 10m Fernwärmeleitung, Wilo Stratos Pico und LAING Ecocirc Hocheffizienzpumpen, Vaillant Gastherme für den Notfall

  • Hi! Ich meld mich mal zurück! Ich mache ja nur alle 2 - 3 Tage einen Abbrand.


    Zur Zeit sitze ich auf der Arbeit und gucke von da aus die Logs der UVR übers Internet. Ich liebe das Teil :)


    Woody
    Deine ganzen Vorschläge habe ich durchprobiert. Nix hilft wirklich und alles schaukelt sich hoch.


    lambdasonde
    Ich probiere jetzt mit dem D Anteil rum. Dieser lässt sich bis "10" hochstellen.
    Die Logs habe ich dazugelegt.


    Ich kann kenn mich leider mit P-I-D nicht richtig aus. Leider hat mich in meiner Lehrzeit das Thema nicht sonderlich interessiert. Ich stand damals eher auf Digitaltechnik und die ganzen Analog Regelungen waren eh viel zu kompliziert :( Ich hab mir auch schon mehrere Abhandlungen darüber im Netz durchgelesen. Mir ist immer noch nicht ganz klar, wie das alles zusammenspielt. Muss ich mit D hoch oder runter? Was bringt mir der I Anteil usw.


    Marius
    Danke für dein Posting! Ich hatte das Programm damals auch von Alouis! Kann mich wieder an den Namen erinnern. Ist er hier im Forum angemeldet, dann frag ich mal ob ichs wieder kriegen kann. Ansonsten Mail ich ihn mal im alten Forum an. Regelst du deine AGT noch über den Ventilator?


    Beim zweiten Log durchgehend P18 I0 D3



    Viele Grüße


    Frank


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  • Hallo Harald,


    das werde ich beim nächsten Abbrand am Montag probieren. Ich bin gestern Abend noch mit D auf 2 gegangen. Da es aber am Ende des Abbrandes war kann, ich nix mehr sagen. Meinst du, dass die Regelung mit einem Thermoelement im Brennraum genauer funktionieren würde? Dann währe es ja fast eine Flammtronik. Ich finde nur nirgends einen günstigen Messverstärker, der bis 1200°C geht.



    Auf jedenfall danke ich Euch schonmal für die vielen Antworten.

    Viele Grüße


    Frank


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  • Hi Frank,


    vorweg nehmen möchte ich, dass ich mit dem Regeln der Holzheizerei erst am Anfang stehe.
    Allerdings bin ich Beruflich mit der UVR zu gange, daher dennoch ein paar Zeilen von mir.


    Da (wie schon von Dir bemerkt) der Sensor den Wert verzögert erfasst,
    müßte die Regelung träge gemacht werden, um das Überschwingen zu vermeiden.


    Der P-Anteil regelt diese Differenz aus und stellt gleichzeitig den Bezug zum Regelbereich dar.
    Der Regelbereich von 0-30 bezieht sich auf den P-Anteil: ist dieser zB 10, dann wird bei einer Abweichung von 1K um eine Stufe geregelt. Der Sollwert wäre zb 30°, dann wäre die Stufe 0 bei 15°C, die Stufe 30 bei 45°C.
    Ist der P-Anteil 20, dann wäre unter den selben Voraussetzugen die Stufe 0 bei 0°C und Stufe 30 bei 60°C usw.
    Die Lösung dürfte daher in der Reduzierung des P-Anteils liegen.
    Wird jedoch der minimal/maximal-Wert verändert, wird die Regelbreite auf diese Eckwerte "gestaucht".
    Somit wirkt sich eine Veränderung dieser Werte auch direkt auf die Regelcharakteristik aus !
    Um dennoch eine schnelle Regelanpassung zu erreichen, sollte der I-Anteil variiert werden. Wobei da, wie auch beim D-Anteil, die kleineren Einstellwerte größeren (zeitlichen) Einfluß auf die Regelcharakteristik haben.


    Daher glaube ich, dass aus Kombination von einem geringeren P-Anteil mit einem hohen I-Anteil (um die 50) ein gutes Ergebnis bringen kann. Wenn I nicht sogar bei 0 bleiben kann.
    Andernfalls habe ich ähnliches in der Art gelöst, dass zwei PID abwechselnd auf einen Ausgang zugeschalten werden.
    Alternativ wäre, wenn es Temperaturbezogen auftritt, die Aktivierung der Ereignisregelung möglich, was jedoch Einschränkungen bzgl. des möglichen Regelcharakters gibt...


    Beste Grüße
    Holger

  • Heute hab ich wieder mit sämtlichen Variationen rumprobiert. Was mir auffällt: Sobald ich mit I = X Anfange springt mir die Drehzahl nur so rum. Da kommt der Sekundär Belimo mit Haralds Lambdacheck dran nicht mehr mit. Bin jetzt soweit, dass ich das Problem anders angehen werde:


    Heute oder Morgen baue ich die Primär Luftklappe um. Ein größerer Dichtschließender Klappeneinsatz wird mivh die Temperatur mit Hilfe der Luftklappe noch genauer regeln lassen. Momentan hab ich mit geschlossener Klappe eine AGT von 205° C ohne Drehzahlregelung. Tiefer komme ich nicht. Bei Hohlbrand steigt meine Temperatur über 250°C, also nicht mehr messbar mit der UVR. In diesem Falle werde ich die dann auf eine Drehzahlregelung des Ventilators schalten. (bei Abgastemperaturen über 200°C -->Ereignisregelung). Eventuell arbeite ich dann noch mit verschiedenen PID Parametern abhängig der Temperatur.

    Viele Grüße


    Frank


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  • Heute oder Morgen baue ich die Primär Luftklappe um. Ein größerer Dichtschließender Klappeneinsatz wird mivh die Temperatur mit Hilfe der Luftklappe noch genauer regeln lassen. Momentan hab ich mit geschlossener Klappe eine AGT von 205° C ohne Drehzahlregelung. Tiefer komme ich nicht. Bei Hohlbrand steigt meine Temperatur über 250°C, also nicht mehr messbar mit der UVR. In diesem Falle werde ich die dann auf eine Drehzahlregelung des Ventilators schalten. (bei Abgastemperaturen über 200°C -->Ereignisregelung). Eventuell arbeite ich dann noch mit verschiedenen PID Parametern abhängig der Temperatur.


    Hallo MDS
    wenn du so hohe AGT Werte hast,dann ist wahrscheinlich noch ein anderes Problem am Werke. (zuviel Primärluft....undichtigkleit Luftzufuhr ?)
    Bei geschlossener Klappe 205°C ist nicht normal. Du kannst mal probieren die gebogene Original Klappe gerade zu biegen ,
    dann schließt sie besser, hab ich auch gemacht. Ganz dicht darf die Primäre Klappe sowiso nicht sein.Sekundär dagegen muß dicht schließen können.
    Klappe und Ventilator zu regeln würde ich lassen, das bringt nichts und verkompliziert die Sache unnötig.
    Probiere eine stetige Regelung auf die Belimoklappe alleine, dann wird auch dein Lüfter nicht unnötig thermisch belastet.

    Funktioniert TOP bei richtiger Anwendung !

    Woody


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  • Hallo Woody,


    meine Primärluftklappe ist gerade. An den Seiten sowie rundum ist ein ziemlicher spalt vorhanden. Du hast recht, früher ging die Regelung mit diesem Luftspalt. Ich kann aber keine Undichtigkeit finden. Kann es sein, dass nach 1 1/2 Heizperioden (Nur im Winter, max alle 2 Tag) schon die Türdichtungen hinüber sind? Meine Düse war auch schon fast bis zu den Luftlöchern zerfressen. Die habe ich mit Feuerfixmörtel wirder aufgebaut. Sieht wieder aus wie neu. Die Anheizklappe ist sauber und wird fast nie benutzt. Die zieht sich mit einer sehr starken Federn gegen die Wand hinterm Kessel zu.


    Primärklappe geht bis auf ganz kleine Luftbohrungen ganz zu.


    Ich hab leider keinen stetigen Belimo Primär. Ich fahre diesen über PID gesteuert auf Zeit. Hat drüher auch +/- 2 °C gehalten. Seit einiger Zeit geht mir aber immer mitten im Abbrand die Temperatur hoch trotz Primär zu. Die Belimo Regelung stetig auf Primär würde mir auch besser gefallen, da ich da auch wirklich die Luftzufuhr getrennt regeln kann. Mich stören die Restsauerstoff Schwankungen beim Ventilator regeln.


    Ich hab die höhere Temperatur aufs Holzeinschichten geschoben. Ich habe immer noch 35-40 cm Stücke. Die Schichte ich vorne ziemlich bündig ein. Hinten kommen dann noch stücker quer in den Kessel bis alles voll ist.


    Viele Grüße


    Frank


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  • Quote

    Mich stören die Restsauerstoff Schwankungen beim Ventilator regeln.

    Ich habe ein Thema eingestellt das dein Problem lösen kann.........Klick.........Lösung von Abbrandproblemen bei geregelten und ungeregelten Kesseln.....besonders bei schnellen Schwankungen am Restsauerstoff

    Woody


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  • Hallo Woody,


    den Spalt hinter der unteren Keramik hatte ich anfangs mal. Löst aber nicht mein Problem.


    Bei hoher Drehzahl saugt der Ventilator mehr Luft durch die Sekundärklappe. Bei niedriger Drehzahlumgekehrt. Da mit den bisher ausprobierten PID Werten der Ventilator starke Drehzahlschwankungen hat ist mein Sekundärbelimo ständig am nachregeln.

    Viele Grüße


    Frank


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  • So! Hier mal der aktuelle Zwischenstand:


    Ich fahre den Kessel wieder wie früher mit 205°C AGT. Diese messe ich am ersten Winkel direkt hinterm Ofenrohr Ausgang. Diese 205°C entsprechen, am Analog Thermometer am zweiten Knick in 30cm Abstand, genau 180°C. Mit der höheren Temperatur brennt mein Kessel viel sauberer ab. Die Abbrandzeit verkürzt sich auf ca. 5,5 Std. Allerdings werden die Puffer auch schneller heiß. 2 Kesselfüllungen reichen für 3000L bei 82°C, Ausgangstemperatur ca. 30°C in allen Puffern.Dabei wird noch der Heizkreis mit ca. 50°C Vorlauf bedient.


    Mit der Regelung machen ichs jezt so:


    Luftklappenregelung auf 205°C mit Standart Belimo und Mischersteuerung. Steigt mir die Temperatur bei geschlossener Klappe über 225° C (Hohlbrand durch Rundholzstücke, Abfallholz usw.), greift die Drehzahlregelung und regelt mir auf 205°C runter. Die Drehzahlregelung steigt bei unter 185°C wieder aus, damit beim nachlegen und anbrennen wieder die volle Drehzahl ansteht.


    Mit den PID Werten P=16 I=100 D=3 schaffts die Regelung nach einiger Zeit immer die Temperatur auf +/- 5°C konstant zu halten. Wichtig ist mir allerdings, daß das ohne riesen Drehzahländerungen geschieht, die mir den Rest Sauerstof durcheinanderwerfen. Dieser wird durch einen stetigen Belimo und Lambdacheck auf genau 5,5% gehalten. Die AGT-Schwankungen find ich nicht so wild. Hauptsache mein Ergebnis in den Puffern stimmt.


    Als nächstet würde ich jetzt gerne mit Thermoelement die Brennraumtemperatur über Klappe und stetigen Belimo regeln, damit ich auch mit anderen Wirbulatoren rumexperimentieren kann. Hat da jemand ein Tip für die platzierung der Sonde?


    Abbrand 1: Alles OK


    Abbrand 2: Freundin hat bei richtig starken Glutbett zu früh nachgelegt. Die Regelung schaffts nicht ganz. Nach einer Stunde passts aber.

    Viele Grüße


    Frank


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