Konvertierung Stetig -> PWM mit Gira Basis-Funktionsmodul

[mhanft]

Hallo,

für eine Umwandlung Stetigregelung (1 Byte vom Heizungsregler, 0-100%) -> PWM (Schaltaktor, 1 Bit) habe ich bei Gira das "Basis-Funktionsmodul", Art.-Nr. 0902 00, gefunden und mir dazu eine Programmierung ausgedacht - kann da evtl. jemand bestätigen oder dementieren, ob das so funktioniert?!

Da drin gibts eine nette Funktion namens "OSZI". Die hat zwei Eingänge (Zykluszeit und Pulsweite, jeweils in der Einheit "0,1s") und baut daraus einen 1-Bit-PWM-Ausgang. So weit, so gut. Die Zykluszeit kann man als Konstante definieren (bei Fußbodenheizung also eine halbe Stunde oder so, das reicht ja vollkommen). Jetzt gehts nur noch darum, wie ich die Stellgröße (1Byte von 0 bis 255, entsprechend 0-100%) auf eine 16-Bit-Zeit in der Einheit 0,1 Sekunden umrechne. Denn rechnen kann dieses Funktionsmodul nämlich nicht!

Was macht der geneigte Elektrotechniker? Er erinnert sich an die Zweierpotenzen, legt eine Zykluszeit von 27 Minuten und 12 Sekunden fest (warum, steht unten) und verknüpft im Funktionsmodul wie folgt:

1.) Der Eingang (1Byte, 0-255/0-100%) wird auf die Funktion "PACBW" gelegt. Die baut aus zwei Bytes ein Word. Der LSB-Eingang wird mit der Stellgröße vom Regler verknüpft, der MSB-Eingang konstant mit 0. Raus kommt also ein Word von 0-255 mit 16 Bits.

2.) Dieser Wert wird auf die Funktion "TEILW" gelegt, die ein Word auf 1 bis 16 einzelne Bits aufteilt (hier reichen 8, weil das MSB ja sowieso immer 0 ist). Man hat nun an acht einzelnen Ausgängen die 8 Bits der Regler-Stellgröße.

3.) Diese 8 Bits gibt man auf die Funktion "PACW", die aus 16 Bits ein Word erzeugt, aber nicht auf die unteren 8 Bits, sondern verschoben um 6 Bits, was einer Multiplikation mit 64 gleichkommt. Die unteren 6 und die oberen 2 Bits von PACW werden fest mit der Konstante 0 geladen. Der Ausgang von PACW ist also die Regler-Stellgröße, multipliziert mit 64 (d.h. statt 0-255 nun also 0-16320).

4.) Dieses Word gibt man schlußendlich an den Pulsweiteneingang von "OSZI" weiter. Da dort 0,1s-Einheiten erwartet werden, ist die Pulsweite also 0 bis 1632 Sekunden. 1632 Sekunden sind jedoch exakt die Zykluszeit (27 Minuten, 12 Sekunden) -> voila, 100 Prozent!

Alles obige habe ich bereits so im graphischen Funktionsbaustein-Editor verknüpft (den kann man ja kostenlos von der Gira-Website downloaden), und es sind keinerlei Fehlermeldungen erschienen -> ist also technisch so ok.

Das ganze Schema baut man dann zehnmal für die zehn Heizkreise und lädt das in den Baustein. Und fertig ist der PWM-Umsetzer!

So, und wer findet jetzt *ein* Gegenargument, das das ganze System zum Scheitern bringt?! :)

Gruß Matthias.

[Meudenbach]

... man nehme einen RTR der gleich ein PWM 1-Bit Objekt generiert...

... aber ansonsten clever gelöst;)

MfG

Mike

[mhanft]

Klar gibts 1-Bit-PWM-RTR, aber ich hab noch keine gefunden, die gleichzeitig das Stetig-Byte und das PWM-Bit ausgeben - ich brauch nämlich beides.

Ansonsten: Danke für die Blumen :)

Gruß Matthias.

[PeterPan]

Hallo beisammen...

Die gewünschte Funktionalität läßt sich auch ohne Logikbaustein einfach lösen.

Folgende Vorgehensweise:

Man nehme den RTR von Siemens 5WG1 253-2AB13 (..AB13 ist Farbe titanweiß, aber irrelevant) mit dem Applikationsprogramm Raumtemperaturregler UP 253/03 (APB: 12S1Temperaturregelung210B04).

Dann nimmt man unter dem Parameterfenster "Heiz-/Kühlsystem" folgende Einstellungen vor:
- Betriebsart: 2-stufiges Heizen
- Regelverhalten der Grundstufe: stetige PI-Regelung
- Typ des Grundheizsystems: (anpassen an Heizsystem)
- Regelverhalten der Zusatzstufe: schaltende PI-Regelung
- Typ des Zusatz-Heizsystems: (anpassen an Heizsystem)

Im Parameterfenster Sollwerte wir nur die Hysterese auf "0" (Null) gesetzt; d.h.: Hier wird normalerweise eingestellt, bei welcher Temperaturdifferenz die Zusatz-Heizstufe anspringen soll:
- Stufenabstand von der Grundstufe zur Zusatz-Stufe in 0,1 K: "0"

Damit springt die Zusatz-Stufe gleichzeitig mit der Grund-Stufe an. Der Wert der Grundstufe (siehe oben "stetig" 8-Bit EIS6) wird also dann gleichzeitig mit der Zusatz-Stufe (siehe oben "schaltend" 1-Bit EIS1) ausgegeben.

Ich versuche mal das Beispielprojekt mit dran zu hängen. Hier sind alle Parameter schon eingestellt (Habe ich schon mal vorbereitet Jean Pütz). Die Datei nach dem Download bitte wieder nach RTR.PR1 umbenennen. Es funktioniert nämlich nicht mit der *.txt

Ansonsten einfach eine Kontaktmail an peter@sperlich.net und ich schick Euch das Projekt.

*Have fun with eib*
PeterPan
http://www.eib-home.de

[mhanft]

Boah ey - das klingt ja wirklich genial. Mist, da hätte ich auch selber draufkommen können, aber wenn die Lösung zu dicht vor der Nase ist, sieht man sie halt einfach nicht :)

Ich hab mir Deine Datei runtergeladen und werde sie mir morgen mal ansehen. Vielen Dank schon mal! (Ich verwende Gira statt Siemens, aber die sind eh alle vollkompatibel - hab mir neulich mal die Dokus von Gira, Merten, Siemens und Busch-Jaeger zu den RTR ausgedruckt, die müssen alle voneinander abgeschrieben haben :):):))

Gruß Matthias.

[mhanft]

So, natürlich hatte ich keine Geduld bis morgen und habs mir gleich angesehen... :)

Ist im Prinzip so, wie ich es erwartet hatte, mit zwei Bemerkungen:

a) Objekt 8 ist bei "Grund- und Zusatzheizen" der "zweite" Ausgang, so daß die Meldung "Heizenergie wird angefordert" verlorengeht. Hätte man die für irgendwas brauchen können? Nach kurzem Nachdenken ist mir jedenfalls nichts eingefallen.

b) Du hast geschrieben "Regelverhalten der Zusatzstufe: schaltende PI-Regelung", und das trifft leider nicht zu - die Zusatzstufe macht eigenartigerweise nur eine P-Regelung (egal, ob stetig oder schaltend). Bedeutet das, daß die beiden Ausgänge doch nicht so ganz gleichwertig sind? Welche der beiden Regelungen verwendet man dann besser stetig und welche schaltend?

Die stetigen Ausgänge der einzelnen Regler füttere ich in einen Viessmann-Verknüpfungsbaustein zur Erzeugung der Vorlauftemperatur und ob die Pumpe laufen muß oder nicht; die schaltenden Ausgänge verwende ich zur Ansteuerung der "echten" einzelnen Ventile der einzelnen Heizkreise. Welchen soll ich dann PI- und welchen P-regeln? Oder ist das bei der trägen Fußbodenheizung eh wurscht?

Gruß Matthias.

[PeterPan]

Hallo Matthias..

also ... ob stetig oder schaltend ist meiner Meinung und meiner Erfahrung nach egal..

denn.. die Regelung und die zugehörigen Parameter werden im Raumtemperaturregler festgelegt! Der Aktor (stetig oder schaltend) empfängt dann nur noch die Zeitpunkte bzw. Werte und öffnet oder schließt das Ventil. Die Heizungsregelung ist somit nur von den eingestellten Parametern im Regler abhängig.

Anm: Die verschiedenen Hersteller verwenden die gleiche Hardware und Software - weil: Der Hersteller des Reglers ist Eberle. Es werden dann nur die verschiedenen Design-Kappen aufgesetzt und das Applikationsprogramm angepaßt (Herstellercode). Trotzdem muß jeder Hersteller "seinen" Regler bei der EIBA extra zertifizieren lassen.

Zur 2-stufigen Regelung: Diese wurde ursprünglich für folgenden Zweck entwickelt.
Beispiel Bad: Die erste Stufe ist für eine Grundheizung gedacht. In der überwiegenden Zahl der Anwendungen wird die Grundheizung durch die Fußbodenheizung erstellt. Sollte die benötigte Heizenergiemenge (nach Berechnung der Parameter im Regler) nicht vollends von der Grundheizung aufgebracht werden können, so setzt die Zusatzstufe ein. Diese ist (im Beispiel Bad) der Handtuchtrockner (falls ausreichend groß) oder ein Zusatzkonvektor.

Tipp: Verwende den neuen Siemens Thermoantriebsaktor 6-fach N605 (5WG1 605-2AB01 Listenpreis 540 DM) inkl. 6x Binäreingang
Folgende Vorteile:
- Keine Schaltenden Elemente im Gerät vorhanden (Schaltspielgrenze bei Relais), da sechs Halbleiterausgänge vorhanden (maximal können 4x 230V Thermoelektrische Antriebe pro Kanal angeschlossen werden)
- "Schaltkänale" können über die Parameter auf EIS 1 (1-Bit schalten) oder EIS 6 (8-Bit stetig) eingestellt werden.
- Zusätzlich sind 6 Binäreingänge im Gerät enthalten. Hier können z.B. Fensterkontakte o.ä. potentialfrei angeschlossen werden.

Infos, Beschreibungen und Applikation siehe Homepage http://www.eib-home.de unter "EIB-Neuheiten"

Mit freundlichen Grüßen
PeterPan

http://www.eib-home.de

[mhanft]

Original geschrieben von PeterPan


also ... ob stetig oder schaltend ist meiner Meinung und meiner Erfahrung nach egal..

Das sehe ich auch so, aber ist auch: "ob PI- oder P-Regelung" egal? Ich fürchte eben nicht...


Tipp: Verwende den neuen Siemens Thermoantriebsaktor 6-fach N605 (5WG1 605-2AB01 Listenpreis 540 DM) inkl. 6x Binäreingang

Nettes Teil, aber IMHO kann man pro Gerät nur zwei (und nicht etwa sechs) Heiz-(Kühl-)kreise steuern; damit bräuchte ich für meine zehn Heizkreise fünf solche Bausteine, und das ist finanziell weit jenseits von gut und böse. (Es gibt Leute, die behaupten, die sechs Ausgänge wären vollständig unabhängig voneinander schaltbar, aber das widerspricht a) der Technischen Produktinformation (so wird z.B. das Rücklaufventil automatisch abhängig von den Heiz-/Kühlstellgrößen umgeschaltet) und b) dem Schaltplan des Bausteins, siehe angehängte Datei.)

Gruß Matthias.

[PeterPan]

Hallo Matthias...

Falsche TPI des N605 im Netz

Die TPI des N605 wurde mit der des N605-Z1 verwechselt!!

Der Thermoventilaktor N605 hat definitiv 6 Ausgänge für den Anschluss von Elektro-Thermischen-Ventilantrieben!

Bin ich mir ganz sicher, da ich selbst die Geräte schon eingesetzt habe.

Siemens hat lediglich die falsche TPI ins Netz gestellt und diesen Fehler noch nicht behoben.

MFG
PeterPan

[mhanft]

Doch, jetzt haben sie den Fehler behoben - als ich das letzte Mal die "Technischen Produktinformationen" angeschaut hatte, stand noch "August 2000" drüber; jetzt steht "Oktober 2001" drüber, und der von mir gepostete Schaltplan ist verschwunden. Scheint sich also etliches getan zu haben.

Dennoch gibts ein paar komische Sachen:

- Im Text steht immer noch "Sind beide Vorlaufventile geschlossen (d.h. an den zugehörigen Aktorausgängen liegt keine Spannung an), so wird nach einer parametrierbaren Wartezeit auch der Ausgang zur Ansteuerung des Rücklaufventils spannungsfrei geschaltet (d.h. in die Stellung „Rücklauf Kühlen“ umgeschaltet), um so elektrische Energie einzusparen." Einerseits klingt das so, als wenn sich die Ausgänge Nr. 3 und Nr. 6 selbständig machen würden; andererseits habe ich diese "parametrierbare Wartezeit" in der ETS gar nicht gefunden?! Immer noch Doku-Fehler?!

- Ist diese parametrierbare "Verstellzykluszeit" (Applikationsdoku: "Die „Verstellzykluszeit“ in Minuten ist diejenige Zeit, die ein Thermoantrieb zum Verfahren des Stellweges von 0% auf 100% und wieder zurück von 100% auf 0% benötigt. Diese Zeit wird zur Umsetzung von Stellbefehlen in Prozent in pulsweitenmodulierte Schaltbefehle benötigt. Sie ist aufgerundet auf ganze Minuten einzugeben.") die Gesamtlänge einer PWM-Periode? Warum sagen sie das dann nicht? :) Siemens-Deutsch? :)

Für zehn Heizkreise bräuchte ich dann wohl zwei von den Dingsen (zusammen ca. 1kDM, richtig?), allerdings könnte ich keinen meiner 16fach-Schaltaktoren wegfallen lassen, weil ja nur zehn Ausgänge entfallen würden... was mach ich dann mit den anderen sechs? Einen Sechsfach-Aktor stattdessen nehmen? :) Und die Binäreingänge wegfallen lassen (wenn 50 Meter zu den Fenstern reichen). Dann wärs fast kostenneutral. Ach, warum ändert sich die Planung jede Woche :)...

Gruß Matthias.

[mhanft]

Also wens noch interessiert: Ich habe gestern mit Siemens wegen des Thermoantriebsaktors telefoniert. In der Technischen Produktinformation (TPI), die man übers Internet runterladen kann, ist tatsächlich ein Fehler enthalten (nämlich daß das "Rücklaufventil" sich abhängig von den "Vorlaufstellgrößen" selbständig macht). In Wirklichkeit sind die sechs Kanäle von dem Ding vollkommen unabhängig. Es wird allerdings demnächst einen Kombiaktor für Heizen/Kühlen geben, aber der heißt dann nicht ...AB01, sondern ...AB11 (Soft- und Hardware anders), und da kann man das Rücklaufventilobjekt nur noch lesen, da es dort dann wirklich automatisch gesteuert wird.

Und die "Ventilzyklusverstellzeit" (oder wie Siemens das nennt) ist wirklich die PWM-Periodendauer.

So, vielleicht waren das ja noch hilfreiche Informationen...

Gruß Matthias.

[PeterPan]

Hallo Matthias..

eine Erklärung in Klardeutsch:

Der Thermoventilaktor N605/01 besitzt
- 6 unabhängige Objekte für die Ansteuerung von thermoelektrischen Antrieben 230 V.
Diese können entweder auf EIS1 (1-Bit) oder auf EIS6 (8-Bit) eingestellt werden.
- 6 unabhängige Objekte für eine evtl. Statusrückmeldung der Ansteuerobjekte (EIS-Typ 1-Bit oder 8-Bit, abhängig von der Parametrierung der oben genannten Objekte)
- 6 unabhängige Objekte für den Anschluss von potentialfreien Schaltkontakten (1-Bit)

Fallbeispiel 1: schaltende PI-Regelung
Wird im Raumtemperaturregler (RTR) schaltende PI-Regelung (über Pulsweitenmodulation = PWM) eingestellt, so wird ein EIS1-Objekte (1-Bit) zur Verfügung gestellt.
=> Das entsprechende Aktorobjekt im N605/01 muß somit ebenfalls auf EIS1 (schaltend 1-Bit) parametriert werden.
Bei dieser Methode steuert der RTR anhand der Umgebungswerte und Eingangsgrößen unabhängig vom Aktor die Pulsweitenmodulation. Hierfür MUSS vom Anwender die "Zykluszeit der schaltenden Stellgröße" eingestellt werden. Innerhalb dieser Zykluszeit wird dem Aktor abhängig vom berechneten Tastverhältnis (keine Einflussnahme möglich, da im Reglerprozessor berechnet) mindestens ein "EIN-" und ein "AUS-Telegramm" gesendet.
Hierfür ist die Pulsweitenmodulation des Aktors N605 und somit alle damit zusammenhängenden Parameter der Zykluszeit im Aktor irrelevant.

Fallbeispiel 2: stetige PI-Regelung
Wird im Raumtemperaturregler die stetige PI-Regelung eingestellt, so wird ein EIS6-Objekt (8-Bit) zur Verfügung gestellt.
=> Das Aktorobjekt im N605/01 muß somit auch auf EIS6 (stetig 8-Bit) parametriert werden.
Der N605/01 besitzt eine Halbleiterausgänge, um die thermoelektrischen Ventilantriebe (230V) anzusteuern. Diese schalten entweder durch oder ab. Somit ist keine "direkte" stetige Ansteuerung möglich. Hier greifen nun die Parameter im Aktor für die Pulsweitenmodulation und das Tastverhältnis!
Diese werden unter der Parameterlasche "Ventilsteuerung" bereitgestellt. Für 95% der Anwendungsfälle reichen die Standardeinstellungen aus. Sollte die Temperaturanstiegszeit im Raum zu lange erscheinen, so kann der Parameter "Verstellzykluszeit" geändert werden. Auch kann hier eine evtl. Zwangsführung parametriert werden, falls erforderlich.
ERGO: Nur bei stetiger PI-Regelung sind die Parameter für die "Ventilsteuerung" über Pulsweitenmodulation bzw. Tastverhältnis relevant. Sie werden benötigt, um das stetige 8-Bit Telegramm des Raumtemperaturreglers in "schaltende" Ausgangsgrößen für die elektrothermische Ventilantriebe umzurechnen.

*Have fun with eib*

PeterPan
http://www.eib-home.de

Weiter Infos zum N605 (http://www.eib-home.de/siemens-eib-thermoantriebaktor.htm)