Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Heizungssteuerung: Stetig-Regler, Vorlauftemperatur und mein Verständnisproblem
Hallo,
im Forum herrscht ja grundsätzlich die Meinung, dass die stetige Reglung der schaltenden vorzuziehen sei. Ich habe dabei verstanden, dass z.B. bei einer Stellgröße von 20% die Ventile 20% der Zeit offen sind.
Aber was ich nicht verstanden habe ist, wie der RTR überhaupt die Stellgröße 20% errechnet.
Gut, die TemperaturDifferenz von Ist zu Soll spielt eine Rolle. Je höher die Differenz, desto höher ist die Stellgröße. M.E. müßte aber auch die Vorlauftemperatur berücksichtigt werden, und die kennt zumindest mein RTR nicht. Ich mache mein Problem am Bestem am Beispiel mit fiktiven Zahlen klar:
Szenario 1:
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Ist Temp.: 20
Soll Temp: 22
Stellgröße: 20%
Vorlauftemp: 40
Szenario 2:
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Ist Temp.: 20
Soll Temp: 22
Stellgröße: 20%
Vorlauftemp: 50
Also wird es im Szenario 1 langsamer warm als in Szenario 2, da pro Zeiteinheit die gleiche Menge Heizwasser durchläuft. Nur eben kühleres. Wenn der RTR die Vorlauftemp. mitberücksichtigen würde, dann müßte die Stellgröße in Szenario 1 höher sein als in Szenario 2.
Ist unter diesem Aspekt nicht die schaltende Regelung der stetigen überlegen? Einfach Ventil öffnen bis Soll erreicht ist. Also stets 100% Heizleistung und nicht 20%. Bei Sollerreichung Ventil auf 0% und gut ist's.
Wenn die Solltemp. erricht ist, dann dürften die Regelungen sich meinem Verständnis nach nicht mehr unterscheiden. Meine Unverständnis bezieht sich also nur auf die Aufheizphase.
Falls jemand kapiert hat, was ich meine: Habe ich recht oder wo liegt mein Denkfehler?
Schöne Weihnachten nachträglich
Roland
P.S.
Hatte bisher alle Heizkreise auf schaltend. Seit heute einen Heizkreis testweise auf stetig. Mal sehen, wie sich der bewährt.
Also wird es im Szenario 1 langsamer warm als in Szenario 2, da pro Zeiteinheit die gleiche Menge Heizwasser durchläuft. Nur eben kühleres. Wenn der RTR die Vorlauftemp. mitberücksichtigen würde, dann müßte die Stellgröße in Szenario 1 höher sein als in Szenario 2.
So einfach ist die Berechnung nicht und unterscheidet sich je nach Regelart. Grundsätzlich gibt man jedoch in den Parametern der Regelung an, wie sich die Heizung verhält. Also, zb 1´C in 60min.
Ist unter diesem Aspekt nicht die schaltende Regelung der stetigen überlegen? Einfach Ventil öffnen bis Soll erreicht ist. Also stets 100% Heizleistung und nicht 20%. Bei Sollerreichung Ventil auf 0% und gut ist's.
Nach dieser Methode würde nach erreichen der Solltemp. noch zu viel "Nachlaufenergie" in den Heizkörpern sein, das den Raum somit überhitzt!
Bei einer schaltenden Regelung ist daher die PWM zu empfehlen. Hier wird in wiederum paramentrierbaren Intervallen das Ventil geöffnet und geschlossen. Somit wird der oben beschriebene Effekt unterbunden. Selbst gilt natürlich für die Stetig Regler.
Matthias Schmidt
27.12.05, 01:14
Die Vorlauftemp ist dem Regler egal. Die berechnet im Normalfall die Heizungsregelung anhand der Außentemperatur, also die sogenannte witterungsgeführte Regelung. In der Regelung werden Heizkurven ausgewählt, die der Region (Klima) entsprechen, aber beispielsweise auch die Beschaffenheit der Gebäudehülle berücksichtigen.
In deinen Szenarien übersiehst du, dass unterschiedlicher Vorlauf auch extrem unterschiedliche Außentemperaturen bedeutet und somit aufgrund des größeren delta T auch einen höheren Wärmeverlust des Gebäudes. Dadurch relativieren sich natürlich auch die Unterschiede in der Heizgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Vorlauftemperaturen.
Ganz anders funktioniert natürlich die bedarfsgeführte Regelung der Vorlauftemperatur (Stichwort Buderus FM 446). Da wird der Maximalwert der Stellventile (also 20% bei dir) herangenommen, um die VLTemp zu berechnen. Sind alle Ventile zu, wird der Heizkreis komplett abgeschaltet.
Hallo,
@tweky: Wie muss ich dass mit den Parameter verstehen? Wieviel °C die Heizung innherhalb einer bestimmten Zeit schaft? Und wo gebe ich das beim TS2+ ein? Ich habe ja so ähnliche Probleme (im Forum schon diskutiert) und bin mit dieser stetigen Regelung auch nicht ganz zufrienden, da es doch sehr lange dauert bis das Haus wieder auf einer angenehmen Temperatur ist, wenn man es Nachts absenkt!
Danke
Christian
@Christian
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Habe gerade Deinen Thread durchgelesen. Das was Du und MarkusS beobachtet habt, würde meine Theorie untermauern.
@Tweky
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Habe im meinen RTR nachgeschaut. Einen solchen Parameter habe ich nicht.
Was ich allerdings habe, ist das:
Einstellung des P- und I-Anteils zur Regelung mit vorgeschlagenen Größen.
Die Hysterese gibt den Temperatur-Abstand vom Sollwert an (bei Zweipunktregelung), ab welchem ab- bzw. zugeschaltet wird.
// Text id265
Gilt laut Beschreibung also nur für Zweipunktregelung. Oder ist hier die Beschreibung falsch und ich muß das auch einstellen, wenn ich nur eine Heizung pro Raum habe?
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Ich habe, wie erwähnt gestern einen Raum umgestellt. Der Raum ist jetzt immer noch nicht (mehr als 12h) auf Solltemperatur. Ich habe in dem Testraum keine Nachtabsenkung. Die Differenz Soll/Ist beträgt -0.2 Grad. Und das seit 10h. Ich glaube, die 0,2 Grad holt der nicht mehr raus.
Roland
Hallo,
im TS2 lassen sich die Parameter unter Parameter bearbeiten und dann im Punkt Raumtemperaturregler-Funktion umstellen. Ich habe bei mir Wandheizung, was würdet ihr denn da einstellen. Ich hab mal ein Bild von den vorgegebenen Werten im TS2 angehängt. Fussboden Heizung passt ja wohl ned ganz.
GRüße
Andreas
Hallo,
Also erstmal: schaltend und PWM wird oft bunt durcheinander gebracht. Zum einen muss man die Regelung sehen, zum anderen die Ventile.
Prinzipiel können alle Ventile zur stetigen Regelung herangezogen werden, da aber schaltende Ventile nur auf oder zu sein können muss
der stetige Regelungswert simuliert werden. Hierzu wird PWM benützt das aber erstmal gar nichts mit der Regelung selbst zu tun hat.
Die Schaltende Regelung, von der hier gesprochen wird, ist in den meisten Fällen die 2-Punkt Regelung das heisst bei der Solltemperatur+X
wird das Ventil geschlossen, bei Solltemperatur-X wieder geschlossen. Diese Regelung liegt also eine Hysterese von 2*X zu Grunde. Ausserdem,
wie schon jemand richtig gesagt hat kommt es dann noch zu einem überheizen des Raumes durch die Trägheit des Systems. Ausserdem schwankt
die Temperatur im Raum.
Bevor ich zur Stetigen Regelung übergehe noch ein kleines Wort zum Wärmegefühl. Oft wird Wärmegefühl (empfundene Temperatur) und Temperatur
verwechselt. Ich kann ein zimmer konstant auf 22 Grad haben und ich fühle es als kalt, an einem anderen Tag empfinde ich es als sehr Warm.
Der Grund dafür ist dass der Mench keine Temperatur fühlt sondern ein Wärmeverlust. Deshalb wird ein Metalstück in dem gleichen Zimmer wie
ein Holzblock auch als kälter empfunden als der Holzblock. Metal leitet die Wärme besser aus dem Körper ab. Ist nun die Temperatur in einem
Zimmer erreicht und die Regelung fährt runter dann bringt die Regelung im Optimalfall noch genausoviel wärme ins Zimmer, wie das Zimmer nach
aussen verliert, das Zimmer fühlt sich nun kühler an als wenn es bei der AUfwärmphase die 22 Grad erreicht, oder gar noch darunter ist. Da in
diesem Fall ein überschuss an Wärme gebracht wird, was wiederum mit sich bringt dass der Körper weniger Wärme verliert.
Es stimmt schon dass der Vorteil der 2-Punkt regelung darin liegt dass er die Temperatur schnell erreichtm und zu dem (wegen dem oben erklärten)
es zu einem besseren Wärmegefühl führt. Die Kehrseite der Medaille liegt allerdings beim abkühlen wenn die Temperatur erreicht ist, denn dann
bringt sie keine Wärme mehr ins Zimmer und somit auch ein kälteres Gefühl. Dies wird in der ersten Zeit wohl noch durch den Ueberschuss an Wärme
kompensiert. Ausserdem hängt es noch von der Amplitude der Hysterese ab.
Bei der stetigen Regelung unterscheidet man gemeinhin zwischen P,PI und PID Regelung. P ist dabei der Proportional teil, den Teil den die meisten
als "Die Regelung" verstehen. Beim P Teil wird nähmlich die Ventilstellung proportional zur Temperaturdifferenz wischen SOLL- und IST-Temperatur
eingestellt. Das Problem debei ist dass es immer zu einer Deltatemperatur kommt auch wenn das System perfekt eingeregelt ist (kann ich gerne separat
erklären falls Bedarf besteht).
Deshalb nimmt man dann den I (Integral teil) dazu. Vereinfacht ausgedrück ist der Integralteil, die Fläche unter der IST, SOLLwert Differenzkurve. Dies
führt zu einer Nachregelung der P-Regelung und erlaubt es somit die eingestellte Temperatur exact zu berechnen.
Die PI regelung ist die am meisten verbreitete Regelung. Das optimum der Regelung wäre die PID Regelung. Ich kenne z.Zt keinen Raumkontroller der
das könnte. Diese regelung würde den angesprochenen Vorzug des Aufjeizens nach Absenkung durch eine 2-Punktregelung kompensieren. Der D-Teil
(Differenzial-Teil) dieser Regelung berücksichtigt die Steilheit der IST-SOLL Differenz kurve, und stellt das Ventil danach. Wird also morgen die
Solltemperatur schlagartig erhöht so ist diese Kurve Vertikal, somit würde diese regelung auch das Ventil 100% öffnen, bei fortschreitender Zeit
wird dann dieser Teil immer kleiner werden.
Nun zu den Parameter der Regelungen (z.Zt P und PI). In der ETS steht da oft etwas wie "5°C / 120 min". Dies wird Faälschlicherweise oft als
Heizleistung Fehlinterpreiret, so dass die Heizung im Raum innerhalb 120 Minuten die Temperatur um 5 Grad anhebt. Dies ist jedoch falsch da diese
Leistung von vielen Faktoren abhängt. Die Werte sind die 2 Parameter für P und I anteil der PI Regelung, und sind eine besser verständliche Umrechnung
der internen Faktoren.
5°C steht da für die P-regelung. Dies bedeutet dass die regelung innerhalb von 5 Grad von 0 auf 100% Ventilstellung geht. Nach der Theoretischen
regelungstechnik sollten diese 5°c am Sollwert zentriert sein. Das heisst wenn ich 20°C Soll habe, dann solte die Regelung bei 17.5°c das Ventil
ganz öffnen und bei 22.5°C ganz schliessen. Bei den meisten Regelungen im EIB habe ich festgestellt dass sie Sollwertbasiert sind. das heisst in
diesem Beispiel wäre das Ventil erst bei 15°c, 100% auff, und bei 20°C (Sollwert) ganz zu. Regelungstechnisch ist das falsch und funktioniert auch
nur weil es eine PI regelung ist, und der I-Anteil die Regelung wiedermal rettet. Dies ist allerdings schon ein Faktor wieso das Aufheizen nicht
sehr gut verläuft, da der I-Anteil Zeit braucht um einzugreifen.
120 Minuten steht für den I-Anteil und bedeutet (vereinfacht) dass der I Anteil die Ventielstellung innerhalb von 120 Minuten gegenüber dem P-Anteil
verdoppelt wenn die Temperaturdifferenz sich nicht ändert. Ist also die Temperatur in unsrem Beispiel 18°C, dann würde der P Wert (5°c) bei
Sollwertbasierter Regelung, das Ventil auf 40% öffnen. Würde sich die Temepratur dadurch nicht ändern dann würde der I-Anteil das Ventil langsam
weiter öffnen, und zwar so dass das stetige öffnen nach 120 Minuten (i-Regelunswert) das Ventil um den P Anteil (40%) nochmals öffnen. Nach 2 Stunden,
stünde das Ventil also auf 80% un nach einer weiteren Stunde auf 100% (da ja nur noch 20% bis 100% fehlen).
So nun muss ich leider Weg,
Gruss,
Gaston
@Gaston
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Danke für Deine Erklärung, ich bin ziemlich beeindruckt. Aber noch weit davon entfernt alles zu verstehen. Ich muß mir das in aller Ruhe zu Gemüte führen.
In der ETS steht da oft etwas wie "5°C / 120 min". Dies wirdFaälschlicherweise oft als Heizleistung Fehlinterpreiret,
Jedenfalls habe ich verstanden, dess es nicht notwendig ist Heizversuche zu machen, um herauszufinden, welche Leistung die Heizung pro HeizKreis pro Zeiteinheit bringt. Das ist schon mal gut, denn das wäre doch etwas aufwändig gewesen bei 18 Heizkreisen. ;-)
Danke, Gaston!
Roland
@Gaston
:)Echt Super :)Deine Erklärung.
Jetzt wird mir einiges klar ......
tabatux
Hallo Gaston,
erst einmal vielen Dank für Deine super Erklärung.
Als erstes interessiert mich den von Dir geschilderten Sachverhalt näher:
Oft wird Wärmegefühl (empfundene Temperatur) und Temperatur
verwechselt. Ich kann ein zimmer konstant auf 22 Grad haben und ich fühle es als kalt, an einem anderen Tag empfinde ich es als sehr Warm.
Der Grund dafür ist dass der Mench keine Temperatur fühlt sondern ein Wärmeverlust.
Da ich dies auch schon des öfteren an mir selbst beobachtet habe, wäre ich Dir dankbar, wenn Du dies noch etwas näher erläutern könntest.
In der Tat ist es so, dass ich auch schon öfters beobachte, dass ich den Raum als kalt empfinde, obwohl die geforderte SollTemperatur bereits erreicht wurde. Was sollte man dagegen tun? Glühwein trinken, wärmer anziehen, den Kamin zusätzlich beheizen, oder etwa die SollTemperatur nach oben schrauben???
Da du mir ja in Sachen Heizungsregelung ziemlich der Profi scheinst, interessiert mich brennend, als Zweitens, wie sich denn der TagesSollWert errechnet, bzw. aus welchen Komponenten er sich zusammensetzt.
Danke für Deine Mühe...............
Grüßerle Dundi.
:)
@Gaston oder die Geister, die ich rief
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Also habe mir das jetzt in Ruhe durchgelesen und habe auch noch ein paar Fragen. Meine Jung RTR haben neben vorgefertigten Wertepaaren (5Grad/240min für Fußbodenheizg.) auch die Möglichkeit den P und I Wert individuell anzupassen.
Was spricht denn dagegen, den P Wert zu verkleinern um in der Aufheizphase länger den 100% Wert des Stetigreglers zu haben? Und was spricht dagegen den I Wert zu verkleinern, um die Nachregelung schneller ansprechen zu lassen?
Also z.B. 3 Grad / 120 min. Oder geht das bei Fußbodenhzg. nicht?
Roland
@Roland
Prinzipiel hast Du recht, aber je kleiner beide Parameter gewählt werden desto gröber wird die Regelung. Dies drückt sich dann in einem grösseren Schwingverhalten um die Solltemperatur aus.
Aber ein Patentrezept zum Wählen der Parameter gibt es nicht, da dies von den begebenheiten des Raumes in Punkto Heizleistung abhängt. Speziell bei Fussbodenheizungen sollte zumindest der I-Wert gross gewählt sein um der Trägheit Rechnung zu tragen. Aber man darf dabei nicht vergessen dass auch der P-Anteil indirekt in den I-Anteil der Regelung spielt. Halbiere ich den P-Wert so kommt das in etwas der Halbierung des I Wertes gleich, zumindest was die Nachführung betrifft, zumindest im Arbeitsbereich des P-Reglers (Der Arbeitsbereich eines Reglers ist der Messbereich in dem die Regelung aktiv den Stellwert beeinflusst, ausserhalb des Arbeitsbereichs ist der Stellwert dann konstant, in unserem Fall 0% oder 100%).
Die Wahl des P-Anteils hängt auch von dem Verhalten des P-Reglers ab. Wie ich es im vorherigen Post geschrieben habe sind die EIB Regler wohl meistens Soltemperatur basiert, das heist dass wenn der Sollwerterreicht wurde ist das Ventil auf 0%. Bei den Werten (5K/240Min, standard für Fussbodenheizung) und 20°C Solltemperatur liegt der Arbeitsbereich von 15-20°C. Bei einem Standard P Regler würde der Bereich jedoch von 17.5 bis 22.5 gehen, und bei erreichter Solltemperatur wäre die Ventilstellung 50%. Eine solche Regelung trägt dem Wärmeverlust des Raumes Rechnung, da die meisten Heizungen zusätzlich einen Aussentemperaur geführten Vorlauf haben trägt sie indirekt auch der Aussentemperatur Rechnung.
Eine Verminderung des P-Wertes drückt sich weniger stark im ersten Reglerfall aus, als im Zweiten. Desweiteren spielt auch die Ausgangssituation eine Rolle , das heist die Deltatemperatur zwischen IST- und SOLL-Wert. Da man eine Fussbodenheizung wenn überhaupt, in der Nacht üblicherweise nur gering absenkt ist auch ein Schwingen weniger betont, allerdings wird es beim Aufheizen dann umso mehr.
Verändert man also die Parameter müsste man diese Testen, dafür benötigt man einen Temperaturschreiber (oder z.B. Homeserver , der die Werte vom RTR loggen kann), und dann sollte man zwei Tests machen, einmal von der Absenktemperatur zur Komforttemperatur, und dann von der Arbeitsspanne aus. Die Arbeitsspanne ist hierbei die Temperatur an der der Arbeitsbreich beginnt, also 15°C oder 17.5°C je nach Regler, in unserem Beispiel. Ist das System träge, wie eine Fussbodenheizung, sollte auch noch ein tieferer Startpunkt getestet werden, was in der Praxis, wenn das Haus schon bewohnt ist, wohl eher nicht möglich ist.
Das Ziel der Messung ist zu sehen in wie fern die Raumtemperatur um den Sollwert schwingt, und wie lange sie braucht um sich einzupendenln (sprich Amplitude,Frequenz und Dämpfung der Schwingung).
Der I-Anteil muss der Trägheit direkt Rechnung tragen, und ist somit Proportional zur Traägheit des Systems zu wählen, und wie oben beschrieben hat der P-Wert auch einen Einfluss auf die I-regelung da dessen Wert die steilheit der I-Kurve bestimmt (vereinfacht ausgedrückt).
So, obwohl ich, wie Ihr sicher merkt, noch Stunden schreiben könnte, mach ich jetzt mal langsam Schluss. Ich selbst, bin noch niocht dazu gekommen meine Regelparameter zu optimieren, obwohl ich es mir schon oft, speziel bei der Fussbodenheizung vorgenommen habe. Ich werde mal einen weitere Antwort hier verfassen wie ich dabei vorgehen werde.
Gruss,
Gaston
@Dundi
In der Tat ist es so, dass ich auch schon öfters beobachte, dass ich den Raum als kalt empfinde, obwohl die geforderte SollTemperatur bereits erreicht wurde. Was sollte man dagegen tun? Glühwein trinken, wärmer anziehen, den Kamin zusätzlich beheizen, oder etwa die SollTemperatur nach oben schrauben???
Tja, die richtige Antwort ist wohl: wärmer anziehen. Eigentlich sollte man sich so kleiden dass bei erreichter Solltemperatur ein Wärmegefühl bleibt, denn ansonsten wird es schwer, dann müsste man die Regelung so einstellen dass die Solltemperatur nie erreicht wird damit die heizung zumindest immer etwas nachheizt. Dies bedeutet nich unbedingt nur ein anheben der Solltemperatur sondern ggf. auch ein Ändern der Reglerparameter.
wie sich denn der TagesSollWert errechnet, bzw. aus welchen Komponenten er sich zusammensetzt.
Für die Tagessollwerte gibt es eine Normtabelle die die Solltemperatur für jeden Raumntyp (Wohnen, Bad, Küche,...) vorgibt. Diese Solltemperaturen werden bei der DIN Berechnung des Wärmebedarfs eines Hauses verwendet. I.d.R. werden die Leute jedoch wohl so in etwa eine Temperatur die 2°C darüber liegt bevorzugen ;), bzw Standby=Norm, Komfort=Norm+2°C
Gruss,
Gaston
Hallo,
bei Fussbodenheizung ist ja der Wert 5k/240min und bei Warmwasserheizung 5k/150min im TS2+ vorgegeben. Was würdet ihr bei Wandheizung verwenden bzw. einstellen?
Hat da schon jemand Erfahrungswerte?
Danke und Grüße
Andreas
Hallo,
@Gaston: Vielen Dank für Deine Erklärungen, so langsam wird es wieder warm bei mir zu Hause. Du sprichst von Nachtabsenkungen, wie hoch sollte Sie denn max. bei Fussbodenheizung sein (am RTR), oder empfiehlt es sich nur über die Heizung die Vorlauftemperatur abzusenken? Ich habe es derzeit um 4°C abgesenkt (bis 4Uhr) und stelle Morgens ca. 6 Uhr fest, dass trotz Abweichung der Soll-Ist (ca. 1-2°) die RTR nur 40-50% Heizleistung "sendet". Da stelle ich mir halt oben genannte Frage.
Christian
Hi,
...Es stimmt schon dass der Vorteil der 2-Punkt regelung darin liegt dass er die Temperatur schnell erreichtm und zu dem (wegen dem oben erklärten)
es zu einem besseren Wärmegefühl führt...
Dazu hab ich im Handbuch meines RTR's von Berker folgendes gefunden:
"Besonderheit bei der PI-Regelung:
Wenn die Soll-Istwertabweichung der Raumtemperatur so groß ist, daß die Stellgröße 100% beträgt, arbeitet der Raumtemperaturregler im B.IQ Tastensensor RTR solange mit der maximalen Stellgröße, bis die ermittelte Raumtemperatur den Sollwert erreicht hat. Diese besondere Regelverhalten ist als "Clippling" bekannt.
Auf diese Weise wird in stark abgekühlten Räumen ein schnelles Aufheizen erzielt..."
Vielleicht bieten andere RTR's ebenfalls eine ähnliche Funktion.
Gruß
Zero-One
@Zero-One: Gelesen habe ich das auch schon (RTR TS2+ Gira) leider habe ich dass noch nicht beobachten können.
Christian
@Zero-One: Gelesen habe ich das auch schon (RTR TS2+ Gira) leider habe ich dass noch nicht beobachten können.
Christian
Hi Christian,
also ich habe gerade mal den Test gemacht und 15 min. lang mein Arbeitszimmer gelüftet.
Resultat der RTR zeigt 17,6 C an.
Danach habe ich die Solltemperatur auf 23° C angehoben und mal den BUS-Monitor eingeschaltet.
Resultat war, außer das es momentan ziemlich kalt hier ist :) , daß der RTR eine Stellgröße von 100% auf den BUS gesendet hat.
Soweit ich das richtig verstehe tritt diese Verhalten allerdings nur auf, sofern die Isttemp. von der Solltemp um >= 5 °C abweicht.
Gruß
Zero-One
Hallo Zero-One,
dass habe ich natürlich nicht ausprobiert, bin doch froh, dass ich ein wenig Wärme :) im Haus habe. Habe es nur bei 2,5°C Abweichung ausprobiert bzw. gesehen.
Christian
@zero-one
Das mit den 5°C, deckt sich mit der Beschreibung. Der Defaultwert für den P-Anteil ist i.a. 5°C. Da die Regelung wohl Solltemperatur basiert ist erreicht der Regler somit eine Ventilstellung von 100% bei Soll-5°C. Laut der beschreibung müsste dieser 100% Wert dann bis zur Solltemperatur gehalten werden.
Das klingt zwar erstmal gut, aber wenn man sich in der Regelungstechnik auskennt kann man das nur als Stümperhaft bezeichnen. Dass es funktionier kann darüber nicht hinwegtäuchen. Es ist klar dass der I-Anteil der Regelung alle Stümpereien ausbügelt.
Zum einen sollte der Arbeitspunkt bei der Solltemperatur bei 50% Ventilstellung liegen und nicht bei 0%, das scheint aber kein EIB Regler so zu machen. Gründe warum das so ist, ausser das Laien das implementier haben, gibt es Sicherlich. Aber diese Gründe sind heute eher historisch. Z.B. ueberdimensionierte Heizkörper dürften es heute nicht mehr geben. Alos sollten auch die EIB Regler bei Sollwert 50% P-Anteil haben, oder zumindest per Parameter einstellbar.
Das was Berker (oder wer auch immer sonst) ann da mit den 100% bis Solltemperatur zum besten gibt das ist schon ein starkes Stück Laienarbeit. Die einzige seriöse Art dies zu erreichen ist ein PID Regler.
Gruss,
Gaston
für den Thread des Jahres! :respekt:
Vielen Dank für die exzellenten Erklärungen.
Klaus-Peter
Werde nun mein Problem auch in diesen Tread wechseln. Habe ähnliche Probleme, Solltemp. wirs erst erreicht, wenn ich den Regler auf +2K stelle. Ausserdem habe ich relativ grosse Schwankungen der Raumtemp, ohne dass irgendwo eine Absenkung programmiert ist (Auch nicht in der WP). Habe FBH, die Regler sind auf stetig PI gestellt. Heizungsaktor auch auf stetig, Ventile sind 2-Punktventile. Alle Komponenten von Siemens.
Vielleicht weiss jemand ob dort die Regelung richtig implementiert ist. (Peter??).
Werde mal ein paar Experimente starten, umzu sehen wie welche Werte geschickt werden. Wird aber sicher noch ne Weile dauern.
@Gaston :respekt:
Präzise Erklärungen, wie ein Schweizer Uhrwerk :D
Hallo!
Die PI regelung ist die am meisten verbreitete Regelung. Das optimum der Regelung wäre die PID Regelung. Ich kenne z.Zt keinen Raumkontroller der
das könnte.
Es gibt hier (http://www.eib-kroner.de/homeserver/regler.html#pid) einen Logikbaustein für den Gira Homeserver, der eine PID Regelung ermöglicht.
Dazu habe ich gleich eine Frage. Ist es sinnvoll, auf die teureren Taster mit RTR zu verzichten und lieber einzelne Taster und Temperatursensoren zu verbauen und die Regelung aller Räume im HS mit dem Logikmodul abzubilden? Kann das der Homeserver?
Cu, Gunnar
Matthias Schmidt
31.12.05, 17:48
Können tut er das. Ich mache das an eine speziellen Stelle genau mit dem genannten Baustein. Funktioniert tadellos.
Ob das insgesamt sinnvoll ist, muss jeder selbst entscheiden, denn letztlich geht damit auch die Dezentralität des EIB ein Stück weit verloren.
Wollte nur mal sagen dass ich den Thread nicht vergessen habe. Den PID Regler für den HS hab ich mir auch runtergeladen und werd mir das Teil mal andehen. Ein schneller Blick offenbarte bereits dass auch er Solltemperaturbasiert ist.
@Filo
Hast Du die PI Regler Parameter ? 5°C / 240 min ? Das Problem das Du beschreibst ist ein typisches Phenomen das durch die Solltemperaturbasierten P-Teil hervorgerufen wird.
Solltemperaturbasiert: wenn IST=SOLL dann Ventil=0%
Dabei wäre es so einfach sepziell in EIB Reglern einen Offset einzurichten damit man den Arbeitspunkt verschieben könnte.
Eine solche Regelung machte früher vieleicht Sinn, wo die Heizkörpoer i.d.R. überdimensioniert waren weil höhere Vorlauftemperaturen und Heizung wurde nicht berechnet. Heute allerdings wo die Zimmerheizkörper berechnet werden ist eine solche Regelung nicht mehr Zeitgemäss.
Eigentlich sollte der I-Anteil den Offset der P-Regelung Aubügeln. Dabei gibt es den realen I-Faktor der intern verwendet wird. Allerdings zur besseren verständlichkeit rechnet man diese Faktor um in die Nachstellzeit (TN). Dieser faktor gibt an wie schnell sich der Reglerausgang verändert. TN gibt dabei an wie lange der Regler braucht um den P-Anteil zu verdoppeln, falls sich die Temperatur nicht ändert.
Das Problem ist nun da wir eine Solltemperaturbasierte Regelung haben nähert sich der P-Anteil beim Anähern der IST-Temperatur and die Soll-temeratur, auf 0 zu. Das heisst der I-Anteil tud dem gleich. Da Zugleich aber dieser Wert nicht den realen Heizbedingungen ntspricht, nähmlich dass auch zum halten der Tempertaur wärme benötigt wird braucht der Regler sehr lange um den Fehler zu kompensieren.
Paradoxerweise wird dies schlimmer wenn man die Vorlauftemperatur auch noch per EIB steuert, da sich hier die Absenkung doppelt auswirken kann.
Mit dem anheben der Solltemperatur um 2 Grad tut man eigentlich fast das gleiche als wäre der SOLL-Wert-Punkt richtig bei ca. 50% angesiedelt.
Ich werde mal schauen die Zeit zu finden ein konkretes Beispiel zu erstellen.
Gruss,
Gaston
Wollte nur mal sagen dass ich den Thread nicht vergessen habe. Den PID Regler für den HS hab ich mir auch runtergeladen und werd mir das Teil mal andehen. Ein schneller Blick offenbarte bereits dass auch er Solltemperaturbasiert ist.
Ich hab zwar (noch) keine Ahnung davon, aber da es ein Stück Software ist, sollte man das Problem eigentlich lösen können.
Mal eine andere Frage, welche Regelungen kennt ihr, die nicht solltemperaturbasiert sind?
Mal eine andere Frage, welche Regelungen kennt ihr, die nicht solltemperaturbasiert sind?
Keine, da ich nur die vom EIB bis jetzt so genau studiert habe. Allerdings will ich sicherstellen dass der Begriff "solltemperaturbasiert" richtig verstanden wird. Natürlich basieren alle Raumtemperaturregelungen auf der Einstellung einer Solltemperatur.
Den Begriff "solltemperaturbasierend" verwende ich für solche P-Regler (also auch P-Anteil vom PI-Regler) bei denen, bei erreichen der Solltemperatur, das Ventil komplett zu ist. Technisch ist dies ein Fehlverhalten, da "Solltemperatur erreicht" nicht gleichbedeutend ist mit "Keine Wärmeenergie mehr benötigt".
Gruss,
Gaston
Zualleresrt noch etwas Theorie :D
Während früher die Heizungsdimensionierung eher Pi-mal-Daumen gemacht wurde und entweder das Raumvolumen dafür genutz wurde oder noch einfacher einfach die Fensterlücken mit Heizkörpern aufgefüllt wurden, so wird heute eine genau Wärmebedarfs rechnung gemacht. Diese Rechnung legt fest wieviel Wärme für das gesammte Haus benötigt wird. Um dies zu erreichen wird der Wärmebedarf für jedes Zimmer berechnet und die Summe daraus bildet den Wärmebedarf des gesammten hauses.
Um dieses Beispiel zu verstehen ist es natürlich nicht nötig eine Wärmebedarfsrechnung erstellen zu können, jedoch sind einige Grundkonzepte doch nicht unwichtig. Da wir uns in diesem Thread auf die Zimmerregelung konzentrieren, ist es wichtig zu wissen wie der Wärmebedarf Prinzipiel berechnet wird. Die Wärmebedarfs Rechnung werde ich hierfür soweit vereinfachen dass nur noch die hier benötigten Elemente überbleiben.
Hierzu werden einige Faktore benötigt:
Tamin: Zu erwartende niederigste Aussentemperatur (dies ist nicht unbedingt die absolut niederigste Temperatur)
Ti: SOLL-Temperatur im Raum
WVmax: Maximaler Wärmeverlust
Wk: Wärmeleistung der Heizkörper im RaumJe höher die Innentemperatur gegenüber der Aussentemperatur ist umso mehr wärmeverluste hat das Zimmer. Sind beide temperaturen gleich gibt es keione Verluste, ist es draussen wärmer dann haben wir Wärmegewinne :D. Den maximal zu erwartenden Wärmeverlust WVmax wird also erreicht wenn die minimale Aussentemperatur Va erreicht wurde und innen die Solltemperatur Ti herscht.
Genau dieser WVmax Wert muss nun für jedes Zimmer errechnet werden. Wie dies geschiet ist hier unwichtig, nur dass das resultat eine Wärmeleistung in Watt enspricht.
Beginnen wir damit mal mit unserem Zahlenbeispiel. Das zu heizende Zimmer hat folgende Eckdaten:
Tamin= -12°C
Tisoll= 20°C
WVMax=1000 WattDie bedeutet um die Temperatur von 20°C zu erreichen, bei einer Aussentemperatur von -12°C müssen 1000 Watt Heizleistung erbracht werden um die Wärmeverluste zu kompensieren. Da die Wärmeverluste proportional zur Temperaturdifferenz (Tisoll-Tamin) sind, reicht diese Wärme auch aus um den Raum auf 20°C zu erhitzen, allerdings im Extremfall nicht sehr schnell.
Damit würde nun dieses Zimmer mit Heizkörpern ausgestattet die insgesammt mindestens 1000 Watt Wärmeleistung abgeben können. Um nicht berücksichtigte (z.B. durch Baumängel) Wärmeverluste zu kompensieren und ein Aufheizen des Raumes unter Extrembedingugen zu gewährleisten wird der Normwärmebedarf normalerweise um 15% erhöht und dann die Heizköroer ausgewählt. Da man die Heizkörper ja nich genau mit dem errechneten Wert bestellen kann ist der eingesetzte Wert dann och etwas Höher. In unserem Beispiel würden wir uns also auf die Suche nach einem Heizkörper mit 1150 Watt (1000 Watt + 15%) machen.
Wk=1150 WattDer Wert von Wk an sich ist für unser Regelungsbeispiel eigentlich unwichtig. Wichtig ist nur dass im Fall wo die Aussentemperatur Tamin beträgt, wir das Ventil 100% offenhalten müssen um die Temperatur zu halten, da wir ja die vole Leitung benötigen. Ist die Aussentemperatur gleich Tisoll (im Frühjahr :) ), ist die Ventilstellung dementsprechend 0% um die Temperatur zu halten. Dazwichen ist die Ventilstellung proportional:
S: Ventilstellung in %
Ta: IST-Aussentemperaturdaraus ergibt sich
S=100*(Tisoll-Ta)/(Tisoll-Tamin)Dabei ist natürlich der Wert auf den Bereich 0%-100% begrenz. das heisst Ta<TAMIN Wert einen würde>100% ergenen und ist somit als 100% anzunehmen, gleich wie bei Ta>Ti wo der Wert dann <0% sein würde, also 0% angenommen wird.
Beispiele:
Ta=Tamin ->S=100*(Tisoll-Ta)/(Tisoll-Tamin) , da Ta=Tamin -> S=100*(Tisoll-Tamin)/(Tisoll-Tamin) = 100*1= 100%
Ta=Tisoll->S=100*(Tisoll-Ta)/(Tisoll-Tamin) , da Ta=Tamin -> S=100*(Tisoll-Tisoll)/(Tisoll-Tamin) = 100*0/(Tisoll-Tamin)=0%Führen wir unser konkretes Beispiel mal weiter und gehen von einem normalen Wintertag mit 0°C Aussentemperatur aus:
Ta=0°C
Tamin= -12°C
Tisoll=20°C
S=100*(Tisoll-Ta)/(Tisoll-Tamin)= 100*(20-0)/(20-(-12)) = 100*20/32 = 62.5%Was also bedeutet dass, ist die Solltemperatur im Raum erreicht muss das Ventil 62.5% aufbleiben um die Temperatur zu halten. In der Praxis ist hierbei zu bemerken dass wegen der leicht überdimensionierten Heizunsgauslegung dieser Wert natürlich etwas kleiner sein wird. Es spielen auch noch andere Faktoren eine Rolle, wie z.B. der Wärmeabgabeexponent der S eigentlich nicht Linear macht, aber diese Annäherung ist in Ordnung so. Ausserdem ist das natürlich ein theoretischer Wert und man kann nicht einfach hingehen den Berechnen und dann halten. Dies ist der Unterschied einer Regelung zu einer Steuerung (siehe unten).
Ausserdem ist zu bemerken das bei einer EIB-geführten Vorlaufstemperatur sich die Vorlauf-Temperatur unter Umständen bei einer Einstellung von 62.5% senkt und somit auch die Wärmeabgabe am Heizkörper. Die reale Ventilstellung in diesem Fall muss also höher liegen umd diese Anpassung zu kompensieren. Daher meine Bemerkung im vorherigen Post zu diesem Thema.
...diese Forum ist nicht für meine Beiträge gemacht :D
Nun weiter zur Regelung. Ich werde mir die Mühe geben die wichtigsten Punkte einer Regelung zu erklkären auch wenn nicht alles nötig ist um das Beispiel zu verstehen. Natürlich werde ich keine Regelungvorlesung halten ;-)
Zuallererst einmal den Grundlegenden Unterschied einer Regelung zu einer Steuerung. Eine Steuerung is ein Gerät das eine Grösse steuert (hier Ventil) in Abhängigkeit einer anderen Grösse (hier Temperatur). Zwischen der gesteuerten (Ventil) und der gemessenen Grösse (Temperatur) gibt es keinen (nennenswerten) Zusammenhang.
Die Formel oben (S=...) wäre eine solche Steuerung. Hier wird die Ventilstellung durch die Aussentemperatur gesteuert, alles andere ist Konstant in der Formel. Ausserdem beeinflusst die Ventilstellung nicht die Aussentemperatur. Ein gutesbeispiel für eine solche Steuerung is die Vorlauftemperatur eines Heizkessels der durch die Aussentemperatur (oder auch durch den EIB) gesteuert (geführt) wird. Die so gewählte Vorlauftemperatur wird dann aber wieder in der Heizung geregelt.
Eine Steuerung is i.a. etwas ungenaues. Damit sie genau wäre müsste man alle theoretisch und praktischen Faktoren berücksichtigen (Luftchaos, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Luftverschmutzung, O2->CO2 gehalt durch Atmung,Mängel,...). Nur dann würde die Ventilstellung genau der benötigten einstellung entsprechen. Da dies nicht Möglich ist wendet man eine Regelung an, dies ist eine Steuerung in der es eine Zwischenwirkung zwischen Ausgangsgrösse (Ventil) und Eingangsgrösse (Innentemperatur) gibt.
Die einfachste Regelung ist dabei Ti>Tisoll->Ventil zu (Ti=Innen Ist-Temperatur), Ti<TISOLL->Ventil auf. Das Problem dieser "Regelunung" ist entweder ein starkes Schwingen der Innentemperatur oder eine "schwingen" des Ventils. Deshalb fügte man eine Hysterese hinzu und bekam so den 2-Punkt Regler.
Hy: Hysterese in °C
Ti<(Tisoll-Hy/2) -> Ventil auf (oder Pumpe ein)
Ti>(Tisoll+Hy/2) -> Ventil zu (oder Pumpe aus)Mit der Elektronik und wohl auch der Oelkrise kam dann der Wunsch nach einer genaueren Regelung. Dies ist der Punkt wo Laien hingehen und ein System beobachten, einen Teil davon verstehen und dann sich eien Regelung zusammen stricken. In den meisten Fällen funktioniert sie nicht, und wenn sie funktioniert ist sie weit davon entfern optimal zu sein. Hier springt die Regelungstechnik ein die eine Regelung mathematisch beschreibt. Anstatt nun eine Regelung pro zu regelndes System zu erstellen, hat man Reglertypen erstellt die gewisse Grungcharacteristiken haben die in fast allen Systemen verwendet werden können. Ausserdem werden die systeme an sich durch Mathematische Näherungsfunktionen ersetzt.
Diese standard Regler sind die P (Proportional), I (Integral) und D (Differenzial) Regler, oder eine Kombination aus Ihnen. Der hier genauer betrachtete Regler ist der PI Regler da er in den EIB Reglern zu finden ist.
Die Grundfromel um die Ventilstellung zu erhalten ist bei den drei reglern:
S(P)=Kp e(t)
S(I)=Ki Int(e(t))
S(D)=Kd Diff(e(t))Mit 0%<=S(?)<=100%
Kp, Ki, und Kd sind die respektiven Konstanten der Reglertypen, und e(t) die Eingangsfunktion. Bei der Zimmertemperatur Regelung ist die einfachste Funktion e(t)=(Tisoll-Ti), das heisst die Deltatemperatur. Das heisst aber nciht dass dies unbedingt die Funktion sein muss, man kann auch andere Funktionen einsetzen. Int(e(t)) steht hier für die Integralfunktion und Diff(e(t)) für die Differentialfunktion (für nicht Mathematiker später mehr :-) ).
Bei einem zusammengesetzten Regler, wie z.B. der PID Regler addiert man die einzelnen Werte
S(PID)=S(P)+S(I)+S(D)=Kp e(t) + Ki Int(e(t)) + Kd Diff(et)Zur Vereinfachung: P=e(t) I=Int(e(t)) und D=Diff(e(t))
S(PID)=Kp P + Ki I + Kd DIm konkreten Fall hier lassen wir den D-Anteil weg und erhalten somit den PI-regler:
S(PI)=Kp P+ Ki IUm die Funktionsweise und das daraus Resultierende Problem zu verdeutlichen betrachten wir die einzelnen Reglerkomponenten separat. Dies geht da der PI Regler ja nur eine addition von einem P und einem I Regler ist.
Also zuerst den P-regler:
S(P)=Kp*PP ist ja eine Funktion der Innentemperatur, bzw der Deltatemperatur zwischenn SOLL und IST. Kp ist der Faktor der diese Funktion Verstärkt (Kp>1) oder dämpft (0<KP<1), p Wert IST-Temperatur.< der Aenderung gleiche die für Ventil das sich verstellt mehr umso grösser je gesagt Anders Temperatur. fallender bei Ventilstellung Kurve ist steiler so um Faktor heisst Das wird. genannt Verstärkungsfaktor auch er weshalb>
Ein Beispiel:
Kp=1 und Ta=TaSoll-2°C -> Tdelta=2 -> Ventilstellung=1x2=2%
Kp=10 und Ta=TaSoll-2°C -> Tdelta=2 -> Ventilstellung=10x2=20%Während dieser Verstärkungswert für einen Reglungstechniker (bzw. Mathematiker) ganz Natürlich ist ist es führ einen Heizungsmensch nicht nur eine Konstante die in der Ralität nichts ausdrückt. Darum bevorzugt man eine andere Konstante, den Regelungsbereich, anzugeben. Das heisst den Bereich der IST-Tem,peratur in dem das Ventil wirklich verstellt wird, ausserhalb dieses Bereiches ist das Ventil konstant (0% bzw. 100%). Dies ist der Parameter (Proportionalbereich) den man auch bei EIB Reglern sehen kann (z.B. 5°K, oder für nicht Physiker 5°C :) ). Dieser Parameter bedeutet nun dass während einer Spanne von 5°C (Ich werde die standard Parameter für eine FBH hie benützen 5°C/240min) der Regler das Ventil steuert. AM aAnfang der Spanne ist das Ventil dabei 100% und am Ende der Spanne 0%. Nennen wir die Spanne Xp (=5°C hier) und die Ventilstellung Yp=0-100%, so kann man Kp aus diesem aussagekräftigen Parameter errechnen:
Kp=Yp/Xp=100%/Xpin unserem Beispiel:
Xp=5°C-> Kp=100/5=20Wie ich schon vorher beschrieben habe, basieren die EIB-Regler soweit mir bekant alle auf einem Solltemperatur basierten P-Regler, dessen Formel:
S(P)=Kp*P=Kp*(Tisoll-Ti)sprich, wenn Ti=Tsoll (Sollwert erreicht) -> Ventil=0%. Setzen wir in diese Formel die Beispielwerte ein, ergibt das:
S(P1)=20*(20°C-Ti)Wir können nun überprüfen dass der Regler wie erwartet funktioniert:
Wenn Ti=Tisoll=20°C ist dann ist S(P)=20*(20°C-20°C)=0%
Wenn Ti=Tisoll-Xp=20°C-5°C ist dann S(P)=20*(20°C-15°C)=20*5=100%
Wenn Ti>Tisoll dann wird der Wert S(P) negativ, also auf 0% begrenzt
Wenn Ti<TISOLL-XP S(P) wird dann Ti<15°C als>100% also auf 100% begrenztDer Regler hat also einen Proportionalbereich von 5° (15-20°C) ausserhalb dieses Bereiches kann das Ventil nicht verstellt werden.
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Besser wäre es meiner Meinung nach beim Sollwert auf 50% Ventilstellung zu sein, oder noch besser bei EIB den Wert verschieben zu können. Dies zu belegen oder zu widerlegen ist das Ziel dieser Zeilen. Um es jetzt nich tnoch komplizierter zu machen als es ist werde ich mich hier auf den Fall begrenzen wo bei Ti=Tisoll (Solltemperatur erreicht) anstatt von 0%, 50% Ventilstellung sind. Das heisst anstatt dass der regelbereich von Tisoll-Xp bis Tisoll reicht (wie oben beschrieben) reicht er dann einfach von Tisoll-Xp/2 bis Tisoll+Xp/2.
Dies erreichen wir durch eine simpele Verschiebung (addition) der IST-Temperatur um die hälfte des Proportionalsbereich:
S(P2)=Kp*(Tisoll-(Ti-Xp/2))In unserem Beispiel erwarten wir nun dass der Reglerbereich anstatt von 15-20°C reicht, von 17.5-22.5°C (auch 5°C, aber Tisoll ist in der Mitte der Bereichs (50% Ventilstellung)) reicht. Und genau das erreichen wir ja durch die substraktion von Xp/2 (sprich 5°/2=2.5° in unserem beispiel). Denn ist die temperatur nun 22.5%C so vewrhält sich der "neue" Regler genauso wie der vorherige bei 20°C (22.5-22.5=20°C), und bei 17.5°C und 15°C ist es gleich.
Allerdings kann man das natürlich auch überprüfen:
Ti=TiSoll+Xp/2=22.5°C -> S(P)=Kp*(Tisoll-(Ti-Xp/2))=20*(20°C-(22.5°C-(5°C/2))=20*(20-(22.5-2.5))=20*(20-20)=20*0=0%
Ti=Tisoll-Xp/2=17.5°C -> S(P)=Kp*(Tisoll-(Ti-Xp/2))=20*(20°C-(17.5°C-(5°C/2))=20*(20-(17.5-2.5))=20*(20-15)=20*5=100%ausserdem
Ti=Tisoll=20°C -> S(P)=Kp*(Tisoll-(Ti-Xp/2))=20*(20°C-(20°C-(5°C/2))=20*(20°C-17.5°C)=20*2.5=50%Nun wieder zu dem konkreten beispiel von vorhin (Aussentemnperatur Ta=0°C). Wir erinnern uns das hier der Theoretische Wert für die Ventilstellung um die 62% lieg nur um die Temperatur zu halten, bzw langsam anzufahren. Erinnern wir uns auch dass dieser Wert nicht aus der Luft gegriffen ist sondern anhand der heutigen Methode der Heizungsauslegung berechnet wurde. I.d.R wird eine FBH nicht mehr als 2°C in der Nacht runtergefahren (wenn überhaupt). Gehen wir also mal davon aus unsere FBH wude 2°C runter gefahren und die gilt es jetzt wieder aufzuheizen.
Sprich: Tisoll=20°C und Ti=18°CNun gibt es zwei mögliche Szenarien, entweder die Heizung hat den Absenkwert schon erreicht oder noch nicht. beide Szenarien sind vom P Anteil her die gleichen. Wir werden uns generel hier um den Grenzfall kümmern wo der Absenkwert genau in dem Moment werreicht wurde wo das Aufheizen beginnen soll :) Auch wenn dies nach Speziallfall aussieht ist dem nicht so. Der Grund ist dass im Fall wo der Absenkwert schon vor dem Aufheitzen erreicht wurde die sollwertbasierten regelung schon wieder angefangen haben zu Regeln und somit das Verhalten besser sein würde, allerdings wurde der Absenkwert noch nciht erreicht wäre das Verhalten gleichermassen schlechter.
Wir haben also nun 2 P Regler S(P1) der Solltemperaturbasiert ist und der S(P2) der bei der Solltemperatur 50% Ventilstellung hat.
In unserem konkreten Fall hier:
S(P1)=Kp*(Tisoll-Ti)=20*(20°C-18°C)=40%
S(P2)=Kp*(Tisoll-/Ti-Xp/2)=20*(20°C-(18°C-(5/2))=20*(20°C-(18°C-2.5°C))=20*(20°C-15.5°C)=20*4.5=90%Legt man die nötigen 62.5% Ventilstellung zugrunde um die 20°C zu halten so sieht man sofort den Unterschied dass S(P2) sofort in der Lage ist die Temperatur zu erreichen, wo bnei SP(1) der I-Anteil einschreiten muss um die Temperatur überhaubt erreichen zu können da wir ja keine 62.5% Vetilöffnung haben.
Errechnen wir nun wie oben wieviel der maximalen Wärmeleistung (sprich Ventilstellung) bei der Absenktemperatur (Ti=18°C) benötigt wird so ergibt sich:
S=100*(Ti-Ta)/(Tisoll-Tamin)= 100*(18-0)/(20-(-12)) = 100*18/32 = 56.25%Also genügen die 40% des S(P1) antzeils nicht einmal um die Temperatur anzuheben, sondern sie wird weiter fallen wenn auch langsamer, da wir ja mit 40% anstatt 0% gegenüber den 56.25% benötigten um die 18°C zu halten, 100*40/56.25=71.1% der benötigten Energie einbringen. Das heisst die Temperatur wir 70% langsamer senken als ohne Heizung. Dies ist natürlich besser als nix, aber noch weit vom Ziel entfernt.
Und genau das ist das Hauptproblem beim S(P1) (sollwertbasiert). Dazukommt dass der I Anteil des Regler bei PI-Heizungsreglern abhängig vom P-Anteil ist. Da der P Anteil S(P1) bei näherung der Solltemperatur sich 0% nähert hat der I Regler auch einen immer kleiner werdenden Einfluss auf die Regelung.
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Nun zum I-Regler:
Hier die ganze Theorie unterzubringen die nötig wäre um den I-Regler wie den P-Regler zu beschreiben würde entgültig zuweit führen, und ist auch nicht wirklich nötig, da der Hauptschuldige in meinen Augen der P-Regler ist.
Genau wie beim P-Regler (Kp), ist beim I-Regler der Faktor Ki nicht vielsagend, deshalb hat man sich auch hier um ein Mathematisches Konstrukt bemüht das sowohl der regelungstechnik sowie der Heizungstechnik gerecht wird, und zwar die Nachstellzeit (Tn). Die Nachstellzeit ist hierbei die Zeit die der I-Regler brachucht um die Ventilstellung gegenüber dem P-Anteil zu verdoppeln falls sich die Innentemperatur nich ändert. In unserem Beispiel einer FBH (5°C / 240 Minuten) ist Tn=240Minuten.
Konkret heisst diss dass im obigen beispiel wo S(P1) 40% Ventilstellung regelte, würde dies die Temperatur nicht beeinflussen, d.h die Deltatemperatur bliebe konstant (2°C), nach 240 Minuten (4 Stunden) den Regler auf 80% aufgedreht haben, und nach 2 weiteren Stunden auf 100% (4Stunden und 120% geht ja nicht). Wir wissen aber dass wir mindestens 56.25% benötigen um die Temperatur überhaupt bei 18°C zu halten (also mehr um zu heizen), und 62.5% (und mehr) um die Soll-Temperatur zu erreichen. Bei diesen parametern müssen wir also eine steigerung von 16.25% errecihen um mit dem Heizen zu beginnen. Da wir 40% in 240 Minuten machen, ergibt sich somit eine Dauer von 240*16.25/40=97.5 Minuten, sprich mehr als 1 1/2 Stunden bevor die Temperatur überhaupt beginnen kann zu steigen. Um die 20% überhaubt erreichen zu können und dies auch nur tendentiel (also sehr langsam) sind 62.5% (also 22.5 mehr als 40%) nötig, die in 240*22.5/40=135 Minuten (über 2 Stunden) erst erreicht werden.
Ich muss allerdings zugeben dass diese Berechnungen sehr vereinfacht sind, denn sie berücksichtigen nicht dass sich die IST-Temperatur ja doch ändert während dieser Zeit (am Anfang fallend, danach steigend). Allerdings, wirk sich die Fallende temperatr am Anfang auch fördernd auf den I-Anteil aus so wird dieser bei steigender Temperatur dadurch wieder geschmälert, weshalb ich mir erlauben kann diesen Fakt hier zu vernachlässigen (soll ja nicht meine Doktorarbeit werden :) ). AUsserdem habe ich die Trägheit des Systems nicht berücksichtigt. Diese nimmt natürlich Auswirkungen auf die hier berechneten Zeiten aber zur Verdeutlichung muss man sie nicht berücksichtigen da die Trägheit insgesammt nicht positiv einwriken würde.
Wenn auch beide Regler (die sich ja nur im P-Teil unterscheiden) die Solltemperatur erreichen werden, so ist für das Wohlbefinden S(P2) wohl die beste Wahl, wobei ich aber nicht verschweigen möchte dass der S(P1) wohl eine bessere Energieausbeute hat (sprich Energiesparender ist). Dies ist aber nur eine Einschätzung, ich werde das jetzt nicht auch noch berechnen, keine Angst :)
Für diejenigen die, die Theorie hinter dem I-Regler interessiert mach ich noch einen kleinen vereinfachten Exkurs in dessen Theorie:
Ich habe am Anfang die 3 Regler P,I und D als abhängig von der gleichen Funktion e(t) beschrieben. dabei ist P abhängig von e(t) also einer funktion die man über die Zeit (per Temperaturlogger) aufzeichnen könnte. Der D-Regler ist nun Diff(e(t)), also die differenzial funktion von e(t). Die differenzial funktion ist ncihts anderes als die Steigung (oder Gefälle) der Funktion zum Zeitpunkt t.
Vereinfach: hab ich z.B (nur theoretisch), zm zeitpunkt t-1Sek 15°C zum Zeitpunkt t, 17°C unmd zum Zeitpunkt t+1sek 19°C so habe ich hier zum Zeitpunkt t eine Steigung von 2°C/Sek. Natürlich wird dies in der realität nicht so linear sein :), aber zur Erklärung hilfts.
Die Integralfunktion (Int(e(t)) hingegen ist Bildlich die Fläche unterhalb der Funktion. Bleibt die Temperatur also konstant dann haben wir ein Rechteckt, steigt oder fällt die temperatur (sprich die Deltatemperatur) dann ein Trapez. Schrumpft die Deltatemperatur innerhaöb des beobachten Zeitraums linear von einem Wert Td auf 0 (sprich Ti=Tisoll) dann haben wir ein Dreieck. Ausserdem ist die Fläche abhängig von e(t), also der höhe der Kurve. Die sist natürlich wiederum Vereinfacht, aber Mathematisch durchaus richtig. Wir Td, übrigens negativ, d.h. Ti>Tisoll dann wir die "Fläche" auch negativ.
Um nun eine Regelung zu erreichen wird bei digitalen Reglern in regelmässigen Abständen (Takt) die Delta-temperatur "gemessen" und die Fläche berechnet. Die IST-Temperatur stellt dann den P Anteil der Regelung gleich ein, die Fläche bestimmt die erhöhung oder verringerung des I-Anteils. Ist die Fläche ein Rechteck so ist die erhöhung so zu wählen dass innerhalbs der Nachstellzeit eine Verdoppelung des P-Anteisl erreicht würde.
Wieder konkret:
Bei unseren 18°C IST, also 2°C (oder °K) delta beträgt S(P1) 40%. Sagen wir wir haben einen Taktinterval von Zehn Minuten (Tn ist ja 240 Minuten). Misst der regler also in einer Minute noch immer 18°C dann ist der P-Anteil immer noch 40%. Die Integrale (sprich fläche ist 10*(Td1+Td2)/2 (Trapezfläche). Da beide Temperaturen ja gleich sind ergibt sich 10*(Td+Td)/2=10*2*Td/2=10*Td=10*2=20. Bei genau diesem Wert soll der I-Anteil in 240 Minuten = P Anteil sein. Also ist jetzt der I Anteil 40*10/240=40/24=1,666 . Würde die Temperatur so bleiben, würde der Regler innerhalb von 240 Minuten 24 mal aufgerufen, jedesmal wäre der I-Anteil 1,666. Dieser würde aber anders wie beim P-Anteil nciht so übernomen sondern zum vorherigen hinzugezählt (Integration). Also 24x1,666=40%, wie erwartet.
Gehen wir jetzt mal davon aus dass in den ersten 10 Minuten die Temperatur wirklich konstant geblieben wäre. P=40% I=1.666% also werden wir nach 10 Minuten einen PI-Reglerwert von 41.666 haben. Wieder 10 Minuten später ist die Temperatur um 0.2°C gefallen (wir erinnern uns dass die Energie nicht ausreicht die Temperatur zu halten). Daraus ergibt sich Ti=18°C, Ti2=17.8°C, Td=2.2°C. S(P1)=20*(20-ti)=20*Td=20*2.2=44%. Als Fläche unter der Funktion haben wir jetzt: 10*(Ti1+Ti2)/2=10*(2+2.2)/2=10*4.2/2=10*2.1=21. Als Referenz für den I anteil gild das Rechteck mit Td2=Td1=18°C=20. Bei diesem Rechteck wäre der Zusätzliche I-Anteil ja 1.666, da die Fläche jetzt jedoch grösser geworden ist (Ti ist gefallen) ergibt dich I=1.666*21/20=1.7493% die sich zum vorherigen Wert dazuzählt. S(I)(t)=S(I)(t-1)+S(I)(t)=1.666+1.7493=3.4153. S(PI)=S(P1)+S(I)=44%+4.4153=47.4153. Nach 20 Minuten wäre die Ventilstellung also bei rund 47% angelangt. usw...
Wir stellen also fest: Fällt die IST-Temperatur werden die I Schritte grösser, steigt sie werden sie, kleiner. Wird die Solltemperatur überschritten werden die I-Schritte negativ und der I-Anteil beginnt zu schrumpfen. Dies führt dazu dass der I-Anteil der Regelung zu Schwingungen tendiert wenn die Parameter schlecht gewählt sind.
Ich möchte betonen dass die Erklärung zum I-Regler zwar korrekt sind (hoofentlich ohne Schnitzer :) ) , aber der Ansatzt zur Erklärung ist dessen Funktionalität im konkreten Fall der Heizungsregelung, nicht im generellen Fall eines I-Reglers, aber ich hoffe doch dass ich so dessen Funktion einigermassen verständlich machen konnte :D
Abschliessende Bemerkung: Diese kleine Reglerfibel wurde nirgens abgeschrieben sondern von mir heute in einem Zug erstellt. Da die Grundlagen zu diesem Thema sehr Komplex sind hoffe ich dass ich mir darin keinen Schnitzer erlaubt habe (ausser Tipp- und Schreibfehler :)) ). Ich poste den Beitrag, da mir die Zeit zur Kontrolle fehlt, und werde dies ggf. Nachholen, oder falls jemand etwas findet darauf reagieren :)
Gruss,
Gaston
>>...diese Forum ist nicht für meine Beiträge gemacht :D
Gaston, den Beitrag muß ich in aller Ruhe durcharbeiten. Von daher erspare ich mir jetzt erst einmal jeden inhaltlichen Kommentar.
Aber ich möchte Dir jetzt schon dafür danken, denn die Mühe hinter diesem Beitrag war enorm.
:Prost:
Danke
Roland
@ Gaston
Habe genau diese Paramter 5° und 240min. Ich werde mir mal deine Erklärungen auch in Ruhe lesen. (mann o mann, wenn ich bedenke, dass ich noch vor ein paar Jahren genau solche PI, PID Regler gerechnet habe, und was ich heute noch kann.....) Anyway, Ich werde mal versuchen bei uns nen Heizungs Regelungsspezi aufzzutreiben (mein ehemaliger Dozent :rolleyes: )
Nochmals @ Gaston
ich kann also den Sollwert anheben, oder den P Wert auf 3° einstellen und I senken (auf 150 Min)? Damit würde aber das ganze am Anfang stark schwingen :confused: .
Kannst Du dir die Temp unterschiede während des Tages vom delta T 2 - 3 Kelvin, auch aufgrund des falschen Solltempregler algorythmen erklären?
Meine Anmerkungen zu den vorgeschlagener Änderung eines P-Reglers von
S(P1) = Kp*(Tisoll - Ti)
zu
S(P2) = Kp*(Tisoll - (Ti - Xp/2)).
S(P2) kann man auch umformen zu
S(P2) = Kp*Xp/2 + Kp*(Tisoll - Ti)
wobei der Summand Kp*Xp/2 konstant ist.
Also ergibt sich
S(P2) = Konstante + S(P1)
dabei ist S(P1) der P-Regler ohne Manipulation der Isttemperatur.
Wie zu sehen ist, hätte dieser Regler keine Möglichkeit mehr, bei einer Überschreitung der Solltemperatur (z.B. durch Störungen wie Sonneneinstrahlung oder viele Menschen im Raum usw.) die Ventilöffnung kleiner als die Konstante einzustellen.
Hier müßte nun wieder der I-Anteil eingreifen, um die Konstante wegzuregeln.
Die ganze Problematik liegt meiner Meinung nach nur in den zugegebener Maßen antiquierten Voreinstellungen der Regelparameter.
Gruß Alwin
@Gaston,
also ich mache an meiner Fußboden-HZ schon etwas länger rum und mache daher auch die eine oder andere Testaktion mit mehr oder weniger Erfolg! ;)
Da ich kein Heizungspezialist bin und auch keine Ausbildung in diesem Bereich habe, möchte ich Dir erst mal recht herzlich für Deine echt super tolle ausführliche Erklärung in diesem Thread danken und ich denke die hat es wirklich verdient ! :respekt:
Ich hatte bisher auch die übliche Einstellung an meinen Jung-Stetigreglern (Betriebsart: Heizen, Heizregelung: stetige PI-Regelung, Heizung: Fußbodenheizung 5K / 240 min) eingestellt. Da aber mein Bad nicht richtig warm wird, habe ich nun mal folgendes Eingetragen, Heizung: Regelparameter 2k / 120min. Sollwerte: Komf.temp: 22°C, Absenkung Standby 20°C + Nacht 20°C, Skalierung Drehknopf 4K. Bei der Raumtemperaturmessung habe ich nichts geändert Abgleichrichtung: Iswert absenken, Abgleichwert: 0K (Ist das schon ok?).
Nun meine Frage, meinst Du dass die Parameter so in Ordung sind oder was würdest Du wie ändern?
PS: In meiner Visu möchte ich via Symbol den Status der Regler darstellen. Habe das Objekt "Status" am Stetigregler auf "Regler allgemein". Wie kann ich den nun die Richtige Symbole mit meinem HS in der Visu darstellen?
Vielen dank schon mal im voraus.
Gruß
Andy
Kurze Zwischenfrage: Welchen Sinn macht die Unterteilung in Standby und Nachtabsenkung? Ich habe schon viel gelesen, daß beim Verlassen des Hauses auf "Standby" geschalten wird. Zusätzlich wird auch von einer Nachtabsenkung gesprochen.
Was macht denn wann sinn?
Komfort -> wenn jemand zu Hause
Nacht -> nachts halt ;)
Standby -> wenn im Urlaub?
Matthias Schmidt
04.01.06, 14:58
Im Urlaub habe ich Nachtabsenkung.
Wie das eingerichtet wird, hängt m.E. von der Raumnutzung ab.
Beispiel Bad:
Komfort: früh, barfuß
Standby: tagsüber (angezogen :) ) und nachts
Nachtabsenkung: Urlaub, längere Abwesenheit
Beispiel: Wohnzimmer (Fußbodenheizung)
Standby: immer
Nachtabsenkung: längere Abwesenheit
Du solltest in die Begriffe nicht zu viel hineininterpretieren. Sieh es einfach als drei vordefinierte Temperaturen, die du einfach (ohne Änderung von Solltemperaturen) abrufen kannst.
Ob eine kurzfristige Umschaltung Sinn macht, hängt zusätzlich auch von den Räumlichkeiten und der Trägheit des Heizsystems ab.
Matthias Schmidt
04.01.06, 15:01
In meiner Visu möchte ich via Symbol den Status der Regler darstellen. Habe das Objekt "Status" am Stetigregler auf "Regler allgemein". Wie kann ich den nun die Richtige Symbole mit meinem HS in der Visu darstellen?
Gruß
Andy
KO anlegen, Typ 8bit (RTR-Status) (!!!wichtig) und einem passenden dynamisches Symbol diesen Wert zuweisen.
Meine Anmerkungen zu den vorgeschlagener Änderung eines P-Reglers von
S(P1) = Kp*(Tisoll - Ti)
zu
S(P2) = Kp*(Tisoll - (Ti - Xp/2)).
S(P2) kann man auch umformen zu
S(P2) = Kp*Xp/2 + Kp*(Tisoll - Ti)
wobei der Summand Kp*Xp/2 konstant ist.
Also ergibt sich
S(P2) = Konstante + S(P1)
dabei ist S(P1) der P-Regler ohne Manipulation der Isttemperatur.
Wie zu sehen ist, hätte dieser Regler keine Möglichkeit mehr, bei einer Überschreitung der Solltemperatur (z.B. durch Störungen wie Sonneneinstrahlung oder viele Menschen im Raum usw.) die Ventilöffnung kleiner als die Konstante einzustellen.
Hier müßte nun wieder der I-Anteil eingreifen, um die Konstante wegzuregeln.
Die ganze Problematik liegt meiner Meinung nach nur in den zugegebener Maßen antiquierten Voreinstellungen der Regelparameter.
Gruß Alwin
Hmm, Ich weiss nicht so richtig was ich sagen soll :rolleyes:
Ich Stell einen Regler auf (das heisst seine Formel), zeige Anhand von einem konkreten Beispiel dass der Regler das Ventil zudreht. Und schwubs soll durch eine Umstellung das Gegenteil der Fall sein.
Lieber Kroner, Du hättest doch spätestens bei meinem Beispiel stutzig werden müssen. Ausserdem ist Konstante+f(x) nicht unbedingt grösser gleich der Konstante da f(x) negativ sein kann.
Dein Denkfehler liegt darin dass Kp*(Tisoll - Ti) mit nichten gleich S(P1) ist. Nur die Formel ist gleich, aber S(P1) ist "geclipt" das heisst reicht nur von 0-100%, Kp(Tisoll-Ti) in S(P2) kann aber negativ sein, nähmlich genau wenn Ti>Tisoll ist.
Also ich hab mir viel Mühe gegeben diesen Berricht zu schreiben, und ich behaupte mal ich weiss wovon ich spreche. Also würde ich bitte mal davon auszugehen dass das geschrieben richtig ist, sprich bevor man "FEHLER" schreit bitte erst mal doppelt überprüfen.
Danke,
Gaston
Jetzt mal zu der Frage die Parameter ändern, also z.B. die 5°C/240min zu reduzieren.
Reduzierung des P-Bereiches
Also die Reduzierung des Wertes 5°C auf 3°C oder 2°C. Dies kann wirklich eine Besserung bringen, der Grund dafür ist dass wir ein Verhalten meines S(P2) damit errecihen, denn man verschiebt den Punkt an dem die Regelung das Ventil voll auf dreht näher an die Solltemperatur. Muss man Xp=5°C 15°C (bei Tisoll=20°C) damit das Ventil sofort direkt voll aufdreht, passiert dies bei Xp=2°C schon bei 18°C.
Allerdings kann dies die Regelung auch Nachteilig beeinträchtigen da der Regelbereich dadurch verkleinert wird. Je kleiner Xp gewählt wir desto näher kommen wir an eine Regelung ran wo man nur "Ventil Auf" und "Ventil" zu hat, das heisst noch schlechter als 2-Punkt Regeler.
Also für die Regelung ist die reduzierung auf 2°C nicht gewünscht, der Behaglichkeit würde es wohl aber gut tun.
Reduzierung der Nachstellzeit
Wie im grossen Post erklärt beschleunigt eine Verkleinerung der Nachstellzeit die Zeit die gebraucht wird um den P-Wert Nachzuregeln. Dieser Faktor muss der trägheit des Systems deshalb Rechnung tragen.
Ich bin auch der Meinung dass der Wert von 240 Minuten für eine FBH durchaus angebracht ist. Das Problem ist aber auch hier wieder der P-Anteil der sich ja beim Annähren an den Sollwert auf 0 zu bewegt. Damit tut der I-Anteil das gleiche (oder zumindest seine erhöhung).
Uebrigens etwas gutes hat die "Solltemperatur basierte Regelung": Der I-Regler hat eine Tendenz zu Schwingen, diese wird bei dieser Art der Regelung gedämpft.
I)ch bin der Meinung dass man bei heutigen FBHs die Nachstellzeit ohne Bedenken auf 120 Minuten senken könnte speziell bei dieser Art Regler. Allerdings müsste man schon eine Frequenz Analyse machen um das zu bestätigen, oder (einfacher) die Temperatur im Aufheizfall loggen um zu sehen wie das Einschwingverhalten ist.
Generell Werte zu raten ist natürlich Schwer, da je mehr man sich vom Standardwert entfernt, umso mehr muss man die realen Begebenheiten berücksichtigen.
Ich für meinen Teil würde (wie gesagt aus Zeitmangel noch nicht gemacht) 3°C/120 Minuten, ausprobieren. Allerdings heisst das nichts anderes als die Regelung zu verschlechtern, d.h. dies ersetzt nicht ein richtiges Regelverhalten à la S(P2).
Gruss,
Gaston
>>Nun meine Frage, meinst Du dass die Parameter so in Ordung sind
>>oder was würdest Du wie ändern?
@AndyS
Hast Du ein EIB Protokoll am Laufen, mit der Du Soll- & Isttemperatur, und Ventilstellung aufzeichnest? M.E. kannst Du ohne eine solche Aufzeichnung alleine aus den Parametern zur Einstellung des RTR nichts herleiten.
Ich habe jetzt seit 5 Wochen eine Aufzeichnung am Laufen und habe nun erstmals genug Daten gesammelt um Auswertungen fahren zu können um endlich meine Heizung zu verstehen. Ich bin nun seit dieser Woche daran die Heizung (Steuerung der Vorlauftemp) und die RTR-Einstellungen zu optimieren.
Ich hatte z.B. einen Raum (der größte und wichtigste im Haus!), in dem es auch nicht richtig warm wurde. Nur an sonnigen Tagen. Ich hatte auch hier erst einmal den RTR bzw. den Heizungsaktor in Verdacht. An Hand der Aufzeichnung konnte ich aber jetzt sehen, dass die Ventile aber 24h/d offen sind. Die Heizung hat also schlicht und ergreifend zu wenig Wärme geliefert.
In den Räumen in denen tatsächlich auch etwas geregelt wird, kann man an Hand der Aufzeichnung nun auch schön erkennen, wie die Regelung erfolgt und kann den Erfolg (oder Mißerfolg) von Parameteränderungen nachvollziehen. Und damit teste ich nun einfach verschiedene Einstellungen durch.
Hab mal zur Verdeutlichung eine Grafik angehängt.
Roland
Hallo zusammen
zuerst mal allen ein gutes neues jahr und nun zu gaston:
Wie lange dauerte die Fahrt mit dem Zug? Spaß beiseite, deine Beiträge sind informativer und verständlicher wie meine ganzen Ausbildungen. Du hast meinen 100% Respekt!!
gruß guluma
hallo Gaston, hallo Alwin,
ich schlage mich seit geraumer zeit mit der gleichen problematik herum. jedes mal wenn der raumregler von komfort- auf standbybetrieb umschaltet sackt die raumtemperatur durch bis der regler nach 1,5h den i-wert wieder erechnet hat.
<O =""></O>habe mir nun über die feiertage einen pid regler programmiert.
verkürzte beschreibung:
bei unterschreiten der soll-temperatur um 0,1C und gelöschtem i-speicher wird ein startwert (zb 35%) übergeben. ist die soll-temperatur kleiner 19C wird der startwert um 30% verkleinert.
wird die regelabweichung <= 0,5C wird die aufsummierung des i-speicher halbiert.<O =""></O>
der regler ist nun seit 14 tagen im test und funktioniert bisher einwandfrei. solltemperatur wird nun wesentlich schneller erreicht und der regler sackt nach betriebsmodus umschaltung nicht mehr durch. der ölbrenners taktet weniger. beim testen stellte ich fest das der d-anteil des pid bei einer so langsamen regelstrecke wirkungslos ist. bei mir wird die kesselsteuerung durch die ausentemperatur geführt, bei einer reinen raumtemperaturregelung muss der startwert evt mit hilfe der ausentemperatur berechnet werden.
anbei kopie der ersten testversion
gruss helmut
sorry war der falsche anhang hier der richtige regler
gruss helmut
Hallo Helmut,
Also eine Regelung mit solchen Konstanten zu beeinflussen ist eine sehr scheclhe Idee. Wie ich in meinem Bericht erklärt habe könnte man eine Steuerung anstatt einer regelung benutzen wenn man alle Faktoren und Störfaktoren kennen und berücksichtigen könnte. Natürlich kann man dies nicht, und genau das muss eine Regelung können.
Das was Du jetzt mit deinen zusätzlichen Parametern machst ist zusätzliche Stürfaktoren in die Regelung einbauen. Wenn diese zu einem gewissen Zeitpunkt unter gewissen Umständen zum erwünschten Resultat führen können sie genausogut unter anderen Umständen zu fatalen Schwingungen oder anderen Fehlregelungen führen.
Wenn Du es schnell warm haben möchtest kannst Du auf den ganzen Schnick-Schnack verzichten und einfach einen 2-Punkt Regler einsetzen. Der wird zwar garantiert Schwingen, aber halt kontrolliert.
Ob der bei einem trägen System etwas bringt oder nicht hängt ganz einfach von der Zykluszeit ab. Prinzipiell dreht der D-Anteil beim Aufheizen das Ventil während eines Zyklus voll auf, und dann kompensiert er "nur" noch die Abdriftung der Temperatur. Mir schwant ein etwas abgewandelter D-Regler vor, leider fehlt mir die Zeit das Mathematische Model dafür zu erstellen. Ich hatte allerdings mal angefangen eine RTRsimulator zu programieren, mal sehen ob ich den aus der Versenkung herrausheben kann.
Gruss,
Gaston
Hi Gaston
Auch erst mal ein gehörigen Respekt von mir. Wirklich toll wie viel Zeit und Mühe Du Dir machst diese Beiträge zu verfassen.
Hier auch noch zwei kurze Fragen
Was hältst Du von einem adaptiven Regler.
Ich stelle mir das so vor wenn der Regler schnell aufheizen muss werden als Parameter 3/120 min eingestellt. Ist eine gewisse Solltemperatur erreicht wird wieder etwas „langsamere“ Parameter eingestellt 5/240. Dadurch sollte er am Anfang schneller aufheizen und bei Annäherung des Sollwertes ein Schwingen verhindern. Würde das Helfen.
Meine zweite Frage
Irgendwann habe ich mal gelernt das bei einer Reglerdimensionierung erst die Strecke zum Beispiel anhand von einer Testreihe untersucht wird und dann durch einen Algorithmus entsprechende Parameter für einen Regler (PI) berechnet werden. Könnte man dafür nicht ein paar Formel aufstellen um schnell gute Parameter zu erhalten? Oder stelle ich mir das zu leicht vor. Der Gedanke kommt mir eben weil jeder Raum im Grunde genommen einer andere Strecke darstellt und deshalb auch eigen Parameter bräuchte
Eingaben wären zum Beispiel:
-Raumvolumen
-Heizungsart
-Wärmekoeffizienten für Raumwände und Fenster
-Raumoberfläche
-Heizungsart (Fußboden, Elektro ...)
Schöne Grüße
Busfehler
Hi Gaston
Auch erst mal ein gehörigen Respekt von mir. Wirklich toll wie viel Zeit und Mühe Du Dir machst diese Beiträge zu verfassen.
Danke für die Blumen :)
Was hältst Du von einem adaptiven Regler.
Ich stelle mir das so vor wenn der Regler schnell aufheizen muss werden als Parameter 3/120 min eingestellt. Ist eine gewisse Solltemperatur erreicht wird wieder etwas „langsamere“ Parameter eingestellt 5/240.
"Adaptativ" ist das richtige Schlagwort. Regler mögen keine "Sprünge". Die Idee ist also nicht so schlecht, aber an der Ausführung hapert es :D Nähmlich ist auch das setzen der Parameter von einem Wert auf einen anderen, ein Sprung für die Regelung und somit nicht erwünscht. Man müsste also die Parameter proportional zur Deltatemperatur führen um Sprünge zu vermeiden.
Damit enstünde dann eine Art P(PI) Regelung. Pragmatisch gesehen sieht diese Regelung für mich gut aus, birgrt aber auch einige Risiken, speziel bei den Reglern die bei Solltemperatur P-Anteil=0% fahren. Durch dieses Verhalten wird sowohl P als auch I Anteil bei annäherung der Solltemperatur kleiner, darüber hinaus wwerden beide Anteile nochmal durch die neue Anpassung der Parameter geschwächt. Das heisst, vereinfacht gesagt, zuerst wird stark aufgedreht und dann langsam zugedreht: Schwingungen sind vorprogramiert.
Das ist wie gesagt der eher pragmatische Ansatzt. "Eher", weill ich trotzdem das Regelverhalten berücksichtige. Pragmatische Ansätze wie den mit dem I-Anteil anpassen gehen normalerweise nur von der End-Grösse (hier Zimmertemperatur) beobachtung aus.
Aber das alles hilf nicht es muss mathematisch belegt werden damit man sagen kann es funktioniert oder nicht. Ich werde mal sehen ob ich dies schnell mal durchrechnen kann.
Irgendwann habe ich mal gelernt das bei einer Reglerdimensionierung erst die Strecke zum Beispiel anhand von einer Testreihe untersucht wird und dann durch einen Algorithmus entsprechende Parameter für einen Regler (PI) berechnet werden. Könnte man dafür nicht ein paar Formel aufstellen um schnell gute Parameter zu erhalten? Oder stelle ich mir das zu leicht vor. Der Gedanke kommt mir eben weil jeder Raum im Grunde genommen einer andere Strecke darstellt und deshalb auch eigen Parameter bräuchte
Eingaben wären zum Beispiel:
-Raumvolumen
-Heizungsart
-Wärmekoeffizienten für Raumwände und Fenster
-Raumoberfläche
-Heizungsart (Fußboden, Elektro ...)
Um Regler aufzustellen gibt es den experimentellen (in verschiedenen Bedingungen messen) und den mathematischen Weg (physikalische Formeln), speziell auch um ein Model für die geregelte Strecke zu erstellen.
Das was Du hier beschreibst ist also nichts andere als der "normale" Weg. Für meinen vorher erwähnten RTR Simulator muss ich auch ein solches Model erstellen. Für Reglern werden die Modelle of als LZI-Glieder erstellt (Lineare ZeitInvariante Glieder) erstellt. Das heisst man geht von einem Linearen Verhalten der Strecke (Zimmertemperatur) aus obwohl es die in wirklichkeit nicht ist. Das verwenden von LZI Gliedern vereinfacht jedoch die Reglererstellung. Die Linearisierung ist deshalb akzeptabel weil man von einem Areitspunkt aus geht und davon dass der Regler diesen Punkt nur wenig verlässt. Der Arbeitspunkt unserer RTR ist somit eine Kombination (Soll-temperatur, Ventilstellung). Genau dise Arbeitspunktregel wird aber von den Reglern hier die bei Solltemperatur=0% Ventilstellung nicht erfüllt, was auch das schlechte EInschwingverhalten erklärt. Eigentlich wollte ich meinen Bericht nciht noch komplexer und länger machen als er schon ist, darum habe ich die ganze Arbeitspunkt und LZI Sache da raus gehalten da es auch ohne diese ging.
In meinem Simulator allerdings möchte ich so nah wie möglich an der Realität sein, damit kann ich wegen des Aufheizens (weite Entfernung vom Arbeitspunkt), diese Linearisierung nicht machen, was auch nicht wirklich schlimm (sprich kompliziert) ist. Es ist auch nicht schwierig für mich ein zeitliches Model des Aufheizens des Raums zu erstellen, was weitaus komplexer ist ist das zeitliche Verhalten des Heizsystems (FBH, Heizkörper...) das den Raum aufheizt. Hier muss ich mir noch einige Gedanken machen welche parameter da beachtet werden müssen.
Gruss,
Gaston
Den perfekten Relger gibts natürlkich, aber ausgehend davon dass z.Zt nur PI Regler zur verfügung stehen und der EB weitaus mehr möglichkeiten auch mit dem Regler bietet will ich mich mal an den "perfekten" Regler rantasten, und hoffen dass sich da vieleicht ja mal was tut ;)
Zuallererst nochmal zu den "Solltemperatur basierten Reglern", also die die Momentan in den RTRs implementiert sind. Diere Regler hat ja wie schon vorher erläutert, die eigenschaft dass er bei erreichen der Solltemperatur die Tendenz hat das Ventil ganz zu schliessen (P-Anteil=0). Der Begriff "Solltemperatur basiert", ist dabei eine freie Erfindung von mir, da man bei einem Regler den Bezugspunkt auch Arbeitspunkt nennt, könnte man sagen dieser Regler Typ wäre ein Regler mit Arbeits punkt bei 0%. Deshalb werde ich einfachheitshalber diesen Regler Typ "Arbeitspunkt-Null-Regler" oder kurts AP0 Regler nennen.
Ich hab mal in einem anderen Post zu diesem RThema geschrieben dass ich mir Gedanken gemacht habe warum alle Regler AP0 Regler sind. Mir fallen dazu nur 2 mögliche Gründe ein:
1. Unwissenheit (Die Programierer der Regler sind nicht unbedingt Regelungsexperten)
2. Psychologische Benutzerführung :D
... hab eigentlich noch ein oder zwei, abner ich denke nicht dass die wirklich zutreffend sein können
Zu Punkt 1.: (soll nicht als Vorwurf interpretiert werden ;) )
Wenn man sich über Regler informiert stösst man unweigerlich auff die Grundfunktionen des Reglers und diese basieren nun mall auf der funktion e(t)=SOLL-IST(t). Uebernimmt man das dann genau so bekommt man eben diesen AP0 Regler.
Zu Punkt 2.:
Es wäre auch möglich dass man Kundenbeschwerden aus dem Weg gehen will. Denn hat man einen AP0 Regler dann ist das Phenomen "nur" dass der Raum nicht schnell war wird, der Kunde dreht den RTR auf eine höhere Temperatur und basta. Macht man nun einen anderen Regler mit korrektem festen Arbeitspunkt dann kann man in den Fall kommen dass in der Ueberghangszeit die Aussentemperatur z.B. exact der Sollinnentemperatur entspricht und so der Raum auch auf dieser Temperatur ist. Nun beobachtet der Kunde dass der RTR seine Heizkörperventile 50% aufdreht und dann langsam runter dreht.
Aus seiner Pragmatischer sicht denkt er dies sei ein Fehler der Reglers, denn für einen Menschen ohne Regelungswissen ist klar dass bei erreichen der Solltemperatur die Heizungen geschlossen sein müssen, auch wenn dies technisch falsch ist.
Der nächste Post wird dann ausgehen von meinem Riesenpost sich an einen besseren PI-regler rantasten, mit einbindung der Möglichkeiten des EIBs.
Ich habe mal die Regelwerte auf 3° 120 Min eingestellt. Dies hatte einen Vorteil aber auch einen Nachteil:
- Vorteil:
Die ganze Bude schwingt nicht mehr stark und die IST Temp bewegt sich nur noch um ca. +- 0.5°
- Nachteil:
Ich erreiche die Soll Temp noch weniger, musste also beim RTR Regler das "Stellrad" nochmals um ca. 1.5 Kelvin schieben.
Werde noch weitere Experimente machen; ich halte euch auf dem laufenden.
Ausgehend von meinem Riesenpost werde ich jetzt den Regler soweit verändern dass die Heizkurve besser ist als mit dem AP0 Regler (siehe vorherigen Post).
Das Problem vom AP0 Regler ist wie gesagt dass der Arbeitspubkt Solltemperatur/0%Ventilstellung nicht der realität entspricht zumindest im Winter. Was wir also machen müssen ist den richtigen Arbeitspunkt für den Regler festlegen. In der Regelung wird dieser Arbeitspunkt oft in der mitte des zu Regelnden Bereichs angelegt, hierbei spielen auch einige Mathematische Bezüge wie linearität eine Rolle, aber das lass ich hier Bewusst weg und konzentriere mich voll auf den praktischen Aspekt der Raumtemperaturregelung. Beachten muss man auch dass in diesem Post NUR der P-Anteil der PI Regelung behandelt wird, der I-Anteil is irrelevant und bedarf keiner Änderung.
Wie in meinem Post geschrieben wird heute der Wärmebedarf der Räume in einem Haus per Norm berechnet. Dabei basiert man sich auf eine Mindestaussentemperatur (Tamin, auch per Norm bestimmt), eine Norm Innentempertaur (TiNorm, pro Raumnutzungstyp durch die Norm festgelegt).
Tamin: Norm minimale Aussentemperatur
Tinorm: Norm Innentemperatur
Tisoll: Soll Innentemperatur (Benutzereinstellung am RTR)
Ti: IST-Innentemperatur
Ta: IST-Aussentempertaur
Dabei wird der Wärmebedarf so gerechnet dass theoretisch bei einer Aussentemperatur von Tamin (z.B. -12°C) mit einer Ventilstellung von 100% die Norminnentemperatur Tinorm genau angefahren und gehalten werden kann.
Daraus ergibt sich die Formel für die Ventilstellung:
S=100*(Tisoll-Ta)/(Tinorm-Tamin)
Diese Formel berechnet dabei für jede Kombination von SOLL-Innen- und IST-Aussentemperatur basierend auf der Wärmebedarfsrechnung die optimale Ventilstellung beierreichen der Solltemperatur im Raum. Damit ist sie das eigentliche Ziel dieses Posts, allerdings hoffe ich wirklich dass dieser Post was bewirkt und deshalb werde ich zum optimalen Ergbnis in ein paar Schritten kommen somit kann die eigentliche Implementation nach dem Prinzip des machbaren (z.B. Speicher) ausgewählt werden:
1. Schritt: Fester Arbeitspunkt
Unabhängig von der obigen Formel, sondern basierend auf meinem vorherigen Post zur Regelung wäre der einfachste Weg den Arbeitspunkt im Regler zu verschieben. Und ein gut geeigneter Punkt wäre bei 50% (geht aus besagtem Post heraus).
D.h. der einfachste Weg wäre aus dem AP0 (Solltemperatur erreicht->0% Ventil) einen AP50 zu machen (Solltemperatur erreicht -> 50% Solltemperatur)
Es handelt sich hierbei legedlich um eine umstellung des vorher aufgeführten S(P2) Regler indem die X-Achse (Temperatur) verschoen wurde. Hier wird die Y-Achse verschoben, so wird aus S(P)=Kpr*e(t) -> S(P)=Kpr*e(t)+Offset, wober der offset in diesem Fall 50% ist.
Vorteil : Schnelleres aufheizen an kalten Tagen
Nachteil: Unnötiges Heizkörper aufdrehen in der Uebergangszeit
2. Schritt: Norm-Arbeitspunkt
Genau wie bei Schritt eins wird ein Arbeitspunkt fest vorgegeben, dieser wird allerdings an Hand der Normwerte errechnet:
Tinorm=20 (für die meisten Räume)
Tamin=-12°C oder -13°C (guter Mittelwert)
Tisoll=Tinorm
Ta=Mittelwert=Tamin+(Tinorm-Tamin)
Und dann Offset=S=100*(Tisoll-Ta)/(Tinorm-Tamin)
Vor-/Nachteile: Wie Schritt 1
3. Schritt: Parametrierbarer fester Arbeitspunkt
Hir bleibt der Arbeitspunkt im RTR fest, genauso wie in Schritt 1, aber in der einstellung des RTRs (sprich der ETS) hat man nun die möglichkeit diue Parameter der obigen Formel einzugeben (Tisoll,Ta,Tinorm,Tamin), als gute Defaultwerte sollten gelten: Tamin=-12°C, Tinorm=20°C, Tisoll=Tinorm=20°C, Ta=Tamin+(Tinorm-Tamin)/2=4°C (Ta ist dabei die Aussentemperatur auf den der Reglar dann optimiert ist)
Jetzt kann das Plugin der ETS den festen Arbeitspunkt ausrechnen und an den RTR übertragen. Man könnte auch den Parameter "Ventil offset" zur verfügung stellen damit man den Manuell eingeben könnte, und zusätzlich einen kleinen Rechner um mit den Parameter diesen auch ausrechnen zu können.
Die Formel bleibt die gleiche wie bei Schritt ein, ausser das "Offset" jetzt parametrierbar ist.
4. Schritt: Sollwertanpassung
Dieser Schritt entspricht im wesentlichen Schritt 4, nur dass hier die Formel für den Offset S(Offset)=100*(Tisoll-Ta)/(Tinorm-Tamin) in den RTZR eingebaut wird und somit der Sollwert Tisoll real berücksichtigt werden kann. Alle anderen Werte bleiben Konstant.
Vor-/Nachteile: Wie Schritt 1, aber besser beeinflussbar und auf
Individuelle Bedürfnisse anpassbar und näher an den realen Bedingungen
5. Schritt: Aussentemperaturgeführter Arbeitspunkz
Optimal ist der Regler dann wen man noch ein Objekt für die Aussentemperatur hinzufügt, alle anderen Parameter aus Schritt 3 bleiben bestehen, nur Ta wird jetzt nicht fest eingestellt sondern über das Objekt real angegeben. In der Praxis sollte der Parameter Ta aber bestehen bleiben und verwendet werden wenn dem Aussentemperatursobjekt keine Gruppenadresse zugewiesen wurde und als Startwert (ein Parameter zum abfragen des wertes des Aussentemperaturfühlers beim starten des RTRs wäre auch nicht schlecht). Diesen Wert im Falle eines Ausfalles des Aussentemperatursignals zu verwenden finde ich keine gute Idee (zumindest wenn nicht optional parametrierbar), denn es gibt Aussentemperaturfühler die nicht zyklisch sondern nur bei Änderung senden. Zum anderen kann man ohne grosse Einbussen in den meisten Fällen einfach den letzten Wert während einiger Zeit benutzen.
Die Formel für den Offset wird auch hier in den Regler verlagert, aber jetzt ist eben auch Ta variabel.
S(Offset)=100*(Tisoll(t)-Ta(t))/(Tinorm-Tamin)
S(P)=Kpr*e(t)+S(Offset)
e(t)=Soll(t)-Ist(t) bleibt noch immer die ursprüngliche Formel.
Vorteil : Schnelleres aufheizen an kalten Tagen, anpassung der Kurve zu jeder realen Bedingung. Der Effekt des unnötigen Aufdrehens des Heizkörpers in der Uebergangszeit ist nicht mehr vorhanden.
Nachteil: KEINE, ausser der Programieraufwand ;)
Gruss,
Gaston
Matthias Schmidt
20.01.06, 14:36
:respekt:
Jetzt muss nur noch jemand das schnell in einen Logik-Baustein für den HS gießen, dann degradiere ich alle meine EIB-RTR zu einfachen Ist- und Sollwert-Gebern.
Hallo Gaston,
nachdem ich vor einiger Zeit erleben durfte wie freundlich Du auf Widerspruch reagierst habe ich mir vorgenommen Dir nie wieder zu widersprechen. Dabei soll es auch bleiben.
Also nur der Fakt: mein Triton-RTR steht auf 22°C Soll. Beim Hochheizen nach dem Lüften ging die Ist-Temperatur bis 22,8°C hoch. Jetzt ist sie auf 22,4°C gefallen und der Möhlenhoff zeigt einen breiten blauen Ring.
Nun frage ich mich ob mein RTR eine zufällige positive Mutation ist. Die andere denkbare Möglichkeit, dass vielleicht wenigstens ein EIB-Entwickler mehr als 3 Semester Regelungstechnik gehört hat scheidet ja definitiv aus (s.o.).
Gruß Werner2
Schönen guten Morgen EIB Gemeinde,
ich bin hier seit Sommer letzten Jahres Mitglied und habe mich im Sommer mit dem Thema EIB beschäftig und so gut wie es geht eingelesen.
Ich bin ein absoluter Neuling in Sachen EIB und werde im Frühjahr mit dem bau meines Eigenheimes anfangen. Dabei handelt es sich um einen seitlichen Anbau an mein Elternhaus und dann wird das Dachgeschoss vom "Altbau" mit dem seitlichen Anbau "verbunden".
Bis jetzt habe ich in meinem Leben eigentlich alles geschafft was ich vor hatte, jedoch bin ich jetzt am zweifeln.
Die letzten Monate war ich hier nicht aktiv, da der Bau geplant wurde. Nun bin ich seit gestern wieder hier und bin gleich über diesen Thread gestolpert :eek:
Deswegen bin ich auch am grübel ob ich mich wirklich an EIB wagen soll, denn ich versteh so gut wie fast gar nichts was hier geschrieben wurde.
Ich heise leider nicht Gaston:o
Sollte man die Finger von EIB lassen wenn man das ganze was hier geschrieben wurde nicht versteht ?
Oder ist das hier nur wirklich für die EIB Götter wichtig und nötig ?
Sage schonmal Danke.
Gruß
Sven
>>Sollte man die Finger von EIB lassen
>>wenn man das ganze was hier geschrieben
>>wurde nicht versteht ?
Lass Dich durch diesen Thread nicht verunsichern. Meine Einzelraumtemperatursteuerung funktioniert auch unter den von Gaston beschriebenen Rahmenbedingunen besser wie eine konventionelle Steuerung.
>>Bis jetzt habe ich in meinem Leben eigentlich
>>alles geschafft was ich vor hatte,
<humor on="">[Humor On]
Entweder hattest Du Dir wenig vorgenommen oder Du bist gut.
<humor off=""></humor></humor>[Humor Off]
<humor on=""><humor off="">
;-)
Roland</humor></humor>
Sollte man die Finger von EIB lassen wenn man das ganze was hier geschrieben wurde nicht versteht ?
Oder ist das hier nur wirklich für die EIB Götter wichtig und nötig ?
Der EIB ist auf jedenfall Sinnvoll für dein Bauvorhaben. In anbetracht der Funktionalität und Wertsteigerung mal ganz abgesehen vom Komfort ist der EIB unersätzlich. Meine Anlagen und viele die ich kenne laufen in hinsicht der Raumtemperaturregelung ohne Klagen.
Deswegen bin ich auch am grübel ob ich mich wirklich an EIB wagen soll, denn ich versteh so gut wie fast gar nichts was hier geschrieben wurde.
Sven
Ueberleg nicht lange, mache es einfach. Die ganze Diskussion hier soll dich nicht beeinflussen. Bei mir sind es sowieso verschiedene Parameter die auf die Problematik einwirken, nicht nur den Regelalgorythmus. Zudem warm wirds ja, nur noch nicht perfekt. Beim einem Neubau ist sowieso das erste Jahr "pröbeln" angesagt, da ja noch viel Feuchtigkeit im Raum ist und weitere Parameter sich einspielen müssen.
:)
"nasses Handtuch" irrelevant, da es erst nach dem Bade auftritt...
:D
Gruss aus Cobursch..
PeterPan
Sollte man die Finger von EIB lassen wenn man das ganze was hier geschrieben wurde nicht versteht ?
Oder ist das hier nur wirklich für die EIB Götter wichtig und nötig ?
Ne, ne, von EIB abhalten sollte dieser Thread dich auf keinen Fall. Den ganzen Problemen hier kann man immer noch mit einer Zweipunktregelung aus dem Weg gehen. Zum anderen, nichts anderes als das hier beschriebene passiert auch bei Konvetionellen temperaturgesteuerten Ventilen, nur da passt keiner drauf auf und dreht das Teil halt etwas höher. Genau das kann man mit den EIB RTR auch machen. Also schlechter als eine Konventionelle Regelung ist es keinesfalls. Es ist nur so dass eben wegen dem EIB bessere Möglichkeiten gegeben wären. Aber dank Firmware upgrade ist auch nicht ausgeschlossen dass sich da mal was ändert.
Gruss,
Gaston
Hallo Werner2,
nachdem ich vor einiger Zeit erleben durfte wie freundlich Du auf Widerspruch reagierst habe ich mir vorgenommen Dir nie wieder zu widersprechen. Dabei soll es auch bleiben.
Das hat immer mit der Art des Widerspruches zu tun. Leider konnte ich den angesprochenen Thread nicht finden, wäre also freundlich wenn Du mir einen Finmgerzeig geben könntest.
Also nur der Fakt: mein Triton-RTR steht auf 22°C Soll. Beim Hochheizen nach dem Lüften ging die Ist-Temperatur bis 22,8°C hoch. Jetzt ist sie auf 22,4°C gefallen und der Möhlenhoff zeigt einen breiten blauen Ring.
Schön, Glückwunsch. Ich bin nicht dumm genug nicht zu verstehen dass der "Fakt" eigentlich ein noch grösserer "Widerspruch" ist der mit dem vorherigen Satz nochmal unterstrichen wurde. Gute Taktik ;)
Nun frage ich mich ob mein RTR eine zufällige positive Mutation ist. Die andere denkbare Möglichkeit, dass vielleicht wenigstens ein EIB-Entwickler mehr als 3 Semester Regelungstechnik gehört hat scheidet ja definitiv aus (s.o.).
Keine Ahnung wieso drauf kommst dass die Annahme dass ein EIB Hersteller mehr als 3 Semester Regelungstechnik gehöhrt hat (übrigens bei mir waren es mehr;) ) ausscheidet. Ich habe sowas nie gesagt, es war nur EINE der möglichen Vermutungen.
Allerdings steht das was Du schreibst nicht im Gegensatz zu dem was ich geschrieben habe, sprich deine Beobachtung dokumentiert in keinster weise ein anderes Regelverhalten. In anderen Worten: Ein Regler der sich genau so verhält wie ich es beschrieben habe KANN auch zu diesem Verhalten führen (z.B, und nur als ein Beispiel: bei überdimensionierten Heizkörpern), wobei natürlich andersrum nicht auszuschliessen ist dass dein Regler sich ander verhält.
Ich denke mal, wenn ich mich richtig erinnere, dass ich irgendwo geschrieben habe wie man das Regelverhalten überprüfen kann. Du kannst das ja einfach mal tun, und dann sehen wir ob dieser Regler sich ander verhält.
Aber was anderes, ist der Triton nicht auch so ein Busch-Jäger wie hier im Thread schon mal erwähnt (das Ueberschwingen um etwa 1°C deutet auch darauf). Falls ja, dann kann man dem entwickler keine grossartigen Regelungskentnisse vorwerfen, er hat einen ganz pragmatischen Weg genommen, der Reglungstechnisch absolut falsch und Laienhaft ist, nähmlich bei unterschreiten des Proportionalbereichs einfach 100% aufdrehen bis Solltemperatur erreicht wurde (wenn ich mich richtig erinnere). Aber, richtig es führt dazu dass es schneller warm wird. Das Problem ist nur dass mann dies auch viel besser machen könnte. Eigentlich ist diese Regelung etwas wie ein Zusammenschluss einer 2-Punkt Regelung mit einem dahintergehängten PI-regler.
In der Regelungstechnik gibt es auch einen pragmatischeren Weg, der nennt sich "Fuzzy Regelung", allerdings ist diese Regelung nicht ganz so simpel wie die oben beschriebene.
Gruss,
Gaston
Noch ein kleines Wort zu dem von mir angesprochenen Simulator. Wie ich erwartet hatte war das Aufstellen des nicht-linearen mathematischen Models für den Raum kein grösseres Problem, und wie auch erwartet sieht es bei den Heizflächen schon ganz anders aus. Das liegt daran dass die Werte die z.B. einen Heizkörper charakterisieren, bzw. die Bedingungen wie sie bestimmt werden, nicht dem praktischen EInsatzt derselben entsprechen.
Ich habe allerdings jetzt ein Model das die Anforderungen erfüllt und zwar mit einer Finite-Elemente Methode. Der Simulator an sich wird aber komplizierter als gedacht, wenn er Sinn machen soll, deshalb muss ich mal schauen ob ich die Zeit abgezwackt bekomme dafür, aber zumindes schreibe ich zur Zeit noch immer dran.
Gruss,
Gaston
Hallo Sven29da,
herzlich willkommen im Club. Als Neuling vergißt Du dieses Thema am besten einfach. Jeder mir bekannte EIB-Raumtemperaturregler hat eine Einstellmöglichkeit nach der Art der Heizung (also mindestens Fußbodenheizung oder Wandheizkörper). Damit werden recht gute Ergebnisse erzielt. Die hier diskutierte Möglichkeit der direkten Einstellung der Regelparameter wird von den Herstellern nur Spezialisten mit entsprechenden Kenntnissen empfohlen.
Gruß Werner2
Hallo Alle,
ich wollte ja eigentlich nichts mehr zu diesem Thema sagen. Wenn ich aber sehe dass die Diskussion potentielle EIB-Anwender abschreckt muß meine Meinung doch raus. Obwohl ich natürlich weiß dass z.B. ein BILD-Leser eher böse als dankbar ist wenn man ihm den ganzen Zusammenhang einer Meldung erklärt.
Man spricht oft von drei Stufen der Erkenntnis. In der ersten Stufe glaubt man alles zu wissen, in der zweiten erkennt man dass alles bisherige Wissen zumindest ungenau, oft auch falsch war und in der dritten Stufe schließlich lernt man langsam die wahren Zusammenhänge.
Typische Merkmale der ersten Stufe sind einfache Erklärungen für komplizierte Zusammenhänge, die man durch weglassen wichtiger Einflußgrößen erreicht. Auf dieser Basis entstehen oft logisch geschlossene Erklärungen, die halt nur zu falschen Ergebnissen führen. Beliebtes Beispiel ist die maximale Reichweite einer Kanonenkugel. Ohne Luftwiderstand wird diese bei einem Abschußwinkel von 45° erreicht, praktisch sind es aber ca. 30°.
Aus der einfachen einleuchtenden Erklärung folgt dann die Verwunderung, warum die Profies, die berufsmäßig mit dem Problem befaßt sind, dieser Erklärung nicht folgen. Man weiß einfach nicht, dass diese auf der dritten Stufe der Erkenntnis das Problem etwas genauer sehen. Je nach Charakter kann diese Verwunderung dann in Beschimpfung, Volksbegehren oder auch nur Verbitterung umschlagen.
Sollten meine Ausführungen irgend jemand verletzen bitte ich um Entschuldigung. Bekannte, lebende oder tote Personen sind ausdrücklich nicht persönlich gemeint. Ich will nur den Zweiflern Mut machen: die EIB-Hersteller sind besser als ihr Ruf hier.
Gruß Werner2
Aus der einfachen einleuchtenden Erklärung folgt dann die Verwunderung, warum die Profies, die berufsmäßig mit dem Problem befaßt sind, dieser Erklärung nicht folgen. Man weiß einfach nicht, dass diese auf der dritten Stufe der Erkenntnis das Problem etwas genauer sehen. Je nach Charakter kann diese Verwunderung dann in Beschimpfung, Volksbegehren oder auch nur Verbitterung umschlagen.
Sollten meine Ausführungen irgend jemand verletzen bitte ich um Entschuldigung. Bekannte, lebende oder tote Personen sind ausdrücklich nicht persönlich gemeint. Ich will nur den Zweiflern Mut machen: die EIB-Hersteller sind besser als ihr Ruf hier.
Gruß Werner2
Wenn dem so ist, wie du abschliessend schreibst, dann muss man sich natürlich die Frage stellen warum Du das nicht einfach in den persönliches Notitzheft zu Hause reinschreibst. Denn in dem Fall wo es niemanden betrifft, hats doch auch nichts hier im Forum zu suchen, oder ? :rolleyes:
Und die Leute die die ganze Arbeit der anderen ohne Argumente mit purer Rethorik durch den Dreck ziehen, sind das jetzt Stufe 0 oder Stufe 4 Leute ? Ausserdem "vergisst" du zu erwähnen, dass Stufe 3 ja nichts direkt mit dem "Profi" zu tun hat. So gibt es eben auch Profi's wie Laien auf all diesen Stufen, zumindest wenn Du Profi damit definierst "jeden Tag darin arbeiten".
So, so 30° sind das also bei einer Kanonenkugel. Sicher ? Hast nicht vieleicht z.B. die Lufttemperatur, Luftverschmutzung, Regen, Schnee oder gar Hagelsteine oder die fluktuationen des Magnetfeldes in der Berechnung vergessen ? Ach ist doch nicht böse gemeint, Interessiert mich halt.
Also Leute, von mir aus können wir diesen Thread gerne schliessen wenn Ihr auch der Meinung seid, ich schreib an meiner Regelung und dem Simulator ggf. wieder hinter geschlossenen Türen weiter. Rethorische Beleidigungen ohne irgend eine Aussage zum Kern, wie diese hab ich wirklich nicht nötig, auch wenn ich das natürlich jetzt nur wieder falsch verstanden habe :cool:
Ich gebe zu, es tut weh ,dass eine sérieuse harte Arbeit von mehreren Stunden so durch den Dreck gezogen wird :mad:
Ich könnte jetzt auch irgendwelche passenden Stufen des Menschlichen daseins zitieren oder ins Leben rufen, natürlich ganz ohne Bezug auf irgendwas oder irgendwen;) . Aber ja es stimmt, cih kann mich über falsche Aussaagen und darauf beharren tierisch aufregen, aber einfach nur beleidigend sein, nein, das ist nicht mein Stil.
Gruss,
Gaston
@Gaston
=======
Ich will Deine Beiträge in keiner Weise missen. Inhaltlich war und ist Deine Darstellung zur Regelungstechnik für mich unangreifbar. Bitte mach weiter.
Immer wenn es in diesem Thread was neues gibt, bin ich hungrig das zu lesen.
Ich finde es daher sehr schade, wenn das Thema so abdriftet.
Nochmals in aller Deutlichkeit:
Gaston, mir haben Deine Beiträge sehr geholfen. Ich möchte mir zwar nicht anmassen zu behaupten, ich hätte alles verstanden. Aber ich beginne zumindest unter die Oberfläche zu sehen.
@Werner2
========
Ich habe gerade nochmals Deinen ersten und die folgenden Beiträge in diesem Thread gelesen. Du wirfst Gaston vor, nicht angemessen auf Widerspruch zu reagieren. Völlig unabhängig, ob das stimmt oder nicht, Deine Beiträge sind persönliche Angriffe auf Gaston und damit nimmst Du Dir selbst jede Glaubwürdigkeit.
Roland
Hallo Gaston,
sicherlich wird unser persönliches Problem die Forumgemeinde nicht so brennend interessieren. Außerdem habe ich nochmal im Forum rumgelesen und festgestellt, dass Deine Beiträge oft von mir sein könnten (was mein höchstes Lob ist). Darum ein Friedensangebot, vielleicht werden wir ja noch Freunde:
Ich werde meine Kritik an Deinen Beiträgen ganz konkret, möglichst ohne Polemik, aber auch sehr offen äußern. Du kannst dann in Ruhe nachdenken und hoffentlich antworten.
Du hast mehrfach betont, dass oberhalb der Solltemperatur der RTR zuregelt. Hier drei zufällige Beispiele:
Das Problem ist nun da wir eine Solltemperaturbasierte Regelung haben nähert sich der P-Anteil beim Anähern der IST-Temperatur and die Soll-temeratur, auf 0 zu. Das heisst der I-Anteil tud dem gleich.
sprich, wenn Ti=Tsoll (Sollwert erreicht) -> Ventil=0%.
Und genau das ist das Hauptproblem beim S(P1) (sollwertbasiert). Dazukommt dass der I Anteil des Regler bei PI-Heizungsreglern abhängig vom P-Anteil ist. Da der P Anteil S(P1) bei näherung der Solltemperatur sich 0% nähert hat der I Regler auch einen immer kleiner werdenden Einfluss auf die Regelung.
Ich stelle fest, dass mein RTR oberhalb des Sollwertes geöffnet hat. Eine Hypothese ist damit eigentlich "tot".
Also nur der Fakt: mein Triton-RTR steht auf 22°C Soll. Beim Hochheizen nach dem Lüften ging die Ist-Temperatur bis 22,8°C hoch. Jetzt ist sie auf 22,4°C gefallen und der Möhlenhoff zeigt einen breiten blauen Ring.
Du antwortest aber ganz locker:
Allerdings steht das was Du schreibst nicht im Gegensatz zu dem was ich geschrieben habe, sprich deine Beobachtung dokumentiert in keinster weise ein anderes Regelverhalten. In anderen Worten: Ein Regler der sich genau so verhält wie ich es beschrieben habe KANN auch zu diesem Verhalten führen (z.B, und nur als ein Beispiel: bei überdimensionierten Heizkörpern), wobei natürlich andersrum nicht auszuschliessen ist dass dein Regler sich ander verhält.
Ich weiß um die Probleme, komplizierte Zusammenhänge allgemeinverständlich ("populärwissenschaftlich") zu erklären. Oft bin ich mit meinen Versuchen in dieser Richtung auch nicht glücklich. Du kommst halt durch notwendige Vereinfachungen dann doch wohl zu falschen Schlüssen. Ich hätte den I-Anteil vielleicht als Blick in die Zukunft erklärt, der aus dem bisherigen Verlauf der Ist-Temperatur eine eigenständige Korrektur erzeugt. Ist aber wohl auch nicht sehr hilfreich.
Ich bin weder EIB-Entwickler noch kenne ich einen persönlich. Ich weiß auch nicht warum keiner der hier sicher mitliest einen Beitrag schreibt. Aber ich finde Deine Kritik einfach etwas unangebracht. Und damit zu meinem eigentlichen Anliegen:
Sicher kennst Du den Begriff "Prakmatischer Wert". Er beschreibt, was man durch eine Aussage oder Handlung wirklich erreicht. Oft etwas anderes als gewollt. Altes Beispiel: Am Bahnhof hieß die Durchsage jahrzehntelang: "..Bitte zurücktreten von der Bahnsteigkante..." worauf alle Reisende nach vorn traten.
Deine Beiträge lesen vor allem Neulinge. Wenn diese schon EIB haben und sich Ihre Heizparameter verstellen werden sie bald wieder zur alten Einstellung zurückfinden. Wenn sie aber ganz neu sind und, erschlagen von den Ausführungen, über Abstand vom EIB nachdenken sollte man als Autor über den pragmatischen Wert nachdenken und richtigstellen.
Als ich Einsteiger war kamen mir einige Details des EIB auch ziemlich ungeschickt gelöst vor. Das geht wohl jedem Neuling so. Mit der Zeit stellt sich dann heraus, dass man die "höhere Idee" der fast genialen Lösung nur nicht gleich begriffen hat. Liest man in dem Zustand von ungeschickten EIB-Entwicklern setzt sich das bestimmt fest. Folge: siehe oben.
Und nun nichts für ungut.
Gruß Werner2
Hallo,
Darum ein Friedensangebot, vielleicht werden wir ja noch Freunde:
Ich werde meine Kritik an Deinen Beiträgen ganz konkret, möglichst ohne Polemik, aber auch sehr offen äußern. Du kannst dann in Ruhe nachdenken und hoffentlich antworten.
Klingt vernünftig.
Du hast mehrfach betont, dass oberhalb der Solltemperatur der RTR zuregelt. Hier drei zufällige Beispiele
Nein, wenn ich auch zugeben muss dass ich in einem der Beispiele das zwar für mich verständlich geschrieben habe, aber dies zu missdeutungen führen kann.
Das Problem ist nun da wir eine Solltemperaturbasierte Regelung haben nähert sich der P-Anteil beim Anähern der IST-Temperatur and die Soll-temeratur, auf 0 zu. Das heisst der I-Anteil tud dem gleich.
Von diesem Beispiel spreche ich. Dass der I-Anteil 0 wird ist nicht richtig formuliert. Was ich meinte, und auch anderwärts erklärt habe, ist dass der Einfluss des I Anteils gegen 0 geht, da er abhängig vom P Anteil ist. Der I-Anteil selbst wird immer wieder aufaddiert, nur wenn wir gegen Solltemperatur gehen dann wird diese Aufadierung 0 und somit ohne Einfluss auf den I Anteil.
sprich, wenn Ti=Tsoll (Sollwert erreicht) -> Ventil=0%.
Dieser Satz aus dem Kontext genommen ist falsch, im Kontext meinses Schreibens allerdings absolut richtig da er im Teil über den P-Anteil des Reglers steht, und da stimmt das ganz genau.
Und genau das ist das Hauptproblem beim S(P1) (sollwertbasiert). Dazukommt dass der I Anteil des Regler bei PI-Heizungsreglern abhängig vom P-Anteil ist. Da der P Anteil S(P1) bei näherung der Solltemperatur sich 0% nähert hat der I Regler auch einen immer kleiner werdenden Einfluss auf die Regelung.
Genau das meinte ich alls ich oben sagte ich hätte das an andere Stelle erklärt. Diese Aussage ist absolut richtig. Ich kann es aber auch anders formulieren: Wenn IST=Soll dann P-Anteil=0% und I-Anteil bleibt konstant.
Dies kann man an dieser Stelle aber nur als nüchterne Aussage bewerten da es aus dem Kontext meines Schreibens herausgenommen wurde. So alleine stehend ist die Aussage zwar richtig, aber nicht das Hauptproblem umschreibt, da sich der erste Satz im eigentlichen Text ja auf den vorhergegangenen Text bezieht.
Ich stelle fest, dass mein RTR oberhalb des Sollwertes geöffnet hat. Eine Hypothese ist damit eigentlich "tot".
Nö, absolut nicht. Dass der RTR geöffnet ist streitet niemand ab. Und trotzdem regelt der Regler gegen 0%, langsam, aber er tuts, wenn es ein Solltemperatur-Basierter ist. Denn wenn Ist>Soll wir die Differenz negativ, der P-Anteil 0% und der I-Anteil beginnt zu sinken.
Ich habe immer wieder betont dass sich die ganze Arbeit auf Sollwert-basierte Regler bezieht. Die die ich bis dato gesehen habe sind alle solche. Deine Beobachtung schlieest das auch nicht aus. Ich denke ich habe irgendwo geschrieben wie man das testen kann ansonsten reiche ich das gerne nach.
Mein Test würde allerdings bei einem Regler mit dem Verfahren wie es Busch-Jäger beschreibt nicht funktionieren, ist allerdings auch kein richtiger PI-regler, obwohl ich vermute auch Sollwert-basiert.
Allerdings steht das was Du schreibst nicht im Gegensatz zu dem was ich geschrieben habe, sprich deine Beobachtung dokumentiert in keinster weise ein anderes Regelverhalten. In anderen Worten: Ein Regler der sich genau so verhält wie ich es beschrieben habe KANN auch zu diesem Verhalten führen (z.B, und nur als ein Beispiel: bei überdimensionierten Heizkörpern), wobei natürlich andersrum nicht auszuschliessen ist dass dein Regler sich ander verhält.
Jo, genau das hab ich gesagt, und ist auch so. Mann soll etwas nicht vergessen, ich spreche den angesprochenen Reglern nicht ab dass sie eine Solltemperatur halten können, das Problem ist das Aufheizen. ABer auch beim halten ist er Problematisch, weil er überschwingen muss. Ich könnte jetzt ganz einfach sagen dass deine 22.8°C mir genau dieses Phenomen zeigen (nähmlich das überschwingen), aber dem ist nicht so. Dazu müsste ich eine Kurve haben um das zu beurteilen. Und genau das ist es ja, ich kenn die Zusammenhänge alzugenau.
Unabhängig von all meinen erklärungen ist ein Regler der bei Solltemperatur einen P-Anteil=0 hat einfach falsch. Das ist nicht meine Meinung sondern pure Anwendung der Reglungstechnik. Ich habe ja sogar erklärungen geliefert warum die Hersteller sich entschliessen (bzw. entschlossen ;) )wurden so etwas zu tun. Allerdings habe ich einen Regler aufgestellt der ganz Genau den Erfordernissen der Regelungstechnik entspricht und für mich keine Nachteile gegnüber dem aktuellen Verfahren birgt.
Ich weiß um die Probleme, komplizierte Zusammenhänge allgemeinverständlich ("populärwissenschaftlich") zu erklären. Oft bin ich mit meinen Versuchen in dieser Richtung auch nicht glücklich. Du kommst halt durch notwendige Vereinfachungen dann doch wohl zu falschen Schlüssen. Ich hätte den I-Anteil vielleicht als Blick in die Zukunft erklärt, der aus dem bisherigen Verlauf der Ist-Temperatur eine eigenständige Korrektur erzeugt. Ist aber wohl auch nicht sehr hilfreich.
Nun ich schreibe hier zu einem Thema bei dem mir die Zusammenhänge wohl mehr als bekannt sind. Zum einen habe ich wie gesagt einige Semester Regelungstechnik studiert. Es gibt auch Leute die etwas beherschen ohne es studiert zu haben, so ist es z.B. bei mir mit der Heizungstechnik. Dazu gibt es auch reale Beispiele, z.B. 2 Sachen die ich in meiner Heizungsanlage verworfen habe, die bis zum Heizungingenieur hochgereicht wurden weil die Profis dachten ich häte unrecht. Aber die Herrn Ingenieure sahen das anders :rolleyes:
Ich weiß auch nicht warum keiner der hier sicher mitliest einen Beitrag schreibt. Aber ich finde Deine Kritik einfach etwas unangebracht. Und damit zu meinem eigentlichen Anliegen:
Warum unangebracht. Sie ist mit fakten unterlegt und hält sich strikt an die Regeln der Regelungs technik.Ich weiss nicht welche Weltansicht Du hast, aber ich muss die leider mitteilen dass Politiker nicht immer die Wahrheit sagen, und Hersteller auch nicht immer alles im Griff haben (bzw. an alles gedacht haben) wenn sie etwas entwickeln. Es ist nich teinfach alles richtig weil der Hersteller das sagt, bzw. nicht sagt.
Treten wir einen Schritt zurückl und verabschieden uns von der Apllikation der Regelungstechnik (also von den Hersteller und deren Produkten) und schauen nur den regler den ich eingangs beschrieben habe, also den Sollwert-Basierten und dann den den ich abschliessend aufgestellt habe.
Wenn Du mir nun faktisch darlegen kannst dass der von mir Aufgestellte schlechter ist als derSollwert-basierte, dann können wir gerne darüber diskutieren. Denn genau das ahbe ich gemacht, einen Regler genommen und einen vermeintlich besseren vorgeschlagen.
Was die realen Produkte angeht ist dann nur zu testen welchen Algorytmus sie verwenden. Ich werde es mal bei meinem regler nochmal testen, bei der alten Firmware war klar dass er Null-basiert ist. Auch das ist Fakt.
Sicher kennst Du den Begriff "Prakmatischer Wert". Er beschreibt, was man durch eine Aussage oder Handlung wirklich erreicht. Oft etwas anderes als gewollt. Altes Beispiel: Am Bahnhof hieß die Durchsage jahrzehntelang: "..Bitte zurücktreten von der Bahnsteigkante..." worauf alle Reisende nach vorn traten.
Danke für dieses Beispiel, genau das was ich gebraucht habe, denn auch diese AUssage wurde von Profis erstellt und von Profis angewand, und doch hat sich herausgestellt dass sie falsch war :D
Deine Beiträge lesen vor allem Neulinge. Wenn diese schon EIB haben und sich Ihre Heizparameter verstellen werden sie bald wieder zur alten Einstellung zurückfinden. Wenn sie aber ganz neu sind und, erschlagen von den Ausführungen, über Abstand vom EIB nachdenken sollte man als Autor über den pragmatischen Wert nachdenken und richtigstellen.
Jetzt werde ich aber nachdenklich, ich soll etwas richtigstellen was nicht falsch ist nur weil sonst vieleicht Leute keinen EIB nehmen. Das ist aber wohl der falsche Wert, die Aussage könnte man auch anders formulieren (ohne Bezug auf diesen Thread): Mann lasse leiber alles schlecht, sprioch so wiue es ist, damit niemand merkt dass sich was geändert hat und somit erkennt das beim vorherigen Stand wohl ein Problem bestand.
Als ich Einsteiger war kamen mir einige Details des EIB auch ziemlich ungeschickt gelöst vor. Das geht wohl jedem Neuling so. Mit der Zeit stellt sich dann heraus, dass man die "höhere Idee" der fast genialen Lösung nur nicht gleich begriffen hat. Liest man in dem Zustand von ungeschickten EIB-Entwicklern setzt sich das bestimmt fest. Folge: siehe oben.
Wir sprechen in diesem Thread voin genau EINEM Sachverhalt, dass Du einen anderen Sachverhalt oder gar diesen am Anfang nicht richtiog verstanden hast kannst Du mir doch nicht vorwerfen.
So und jetzt nimm dies nicht persönlich bitte, aber es ist halt meine Auffassung von der Lage:
Soweit ich das sehe unterstellst Du mir einfach nicht das nötige wissen zu haben, ohne auch nur die geringste Ahnung zu haben was ich alles weiss, nur weil ich nicht der Hersteller oder Heizungsingenieur bin. Deine Fakten und die Anlalyse meines Schreibens zeigen dass Du nicht die Kenntnisse über Heizungsanlagen und Regelungstechnik hast die es Dir erlauben würden meine Aussagen objektiv zu bewerten.
Hast Du dich schon mal gefragt ob der letzte gequotete Abschnitt von Dir (oben) nciht vieleicht genau auf diesen Thread zutreffen könnte und ich recht haben könnte.
Wie gesagt es gibt eine ganz einfache Objektive Methode: Zeig dass mein Regler schlecht ist
Gruß Gaston
./.
Der Beitrag war mal wieder zu lang :D
Fortsetzung:
Ich kann Dir auch noch ein anderes Beispiel davon geben dass ich mit nichten pargmatishc an die Sache rangehe. Ich habe hie rmal bvon meinem Simulator geschrieben und dass die Aufstellung eines mathematischen Models für einen Heizkörper etwas kniffelig ist. Ja, und das ist er weil man ben nicht den pragmatischen Weg gehen kann der da wäre: Wir haben eine Vorlauftemperatur von 75°C, also 100% Ventil=75°C und z.B. 50%=37.5 Grad. So würde man es vermuten aber so ist es nicht weil man ja den Durchflussregelt. Leider beziehen dich die DIN EN-442 werte aber auf bekannte Vorlauf- und Rücklauftemperaturen. In der Realität ist die Rücklauftemperatur nich bekannt, aber ich kann das per finite Elementa aus der Norm simulieren. Rein mathematisch, die richtigkeit muss man dann wie bei jeder professionellen Simulation dann in Tests überprüfen. Ich hätte es auch ohne finite-elemente machen können (hatte ich auch zuerst) aber das birgt andere Probleme.
Ausserdem habe ich nie ausgeschlossen dass ich mir einen Schnitzer geleistet habe so wie es halt jedem passieren kann. Aber denkst Du wirklich ich würde so eine Mathematische Aufstellung ins Netzt stellen ohne was davon zu verstehen ? Wie hätte ich das überhaupt aufgestellt ?
Ich kann jetzt definitiv bestätigen dass z.B. der Jung RCD (mein Regler) ein AP0 Regler ist (also Null-Punkt basiert ist).
Mehrere Tests ergeben ganz genau die erwarteten Werte.
Wie Testet ich:
Zuerst muss man wissen dass ein Regler bei änderung der Solltemperatur den I-Speciher löschen muss, also auf 0 setzen muss da er im Bezug aber nur indirekt zu der Soll-Ist differenz befindet. Der P-Anteil wird jedoch direkt berechnet.
Man dreht also das "Sollwert-Stellrad" des Reglers unter die Momentane IST-Temperatur vom Regler eingestellte temperatur (Skeptiker können auch verschiedene benutzen). Dann dreht man den Regler wieder hoch auf oder über den IST-Wert. Gleichzeitig mit einem Busmonitor (z.B. ETS) schaut man welches Telegram nach der Aenderung geschickt wird.
Der gesendete Wert (W) ist 0..255 (0-100%). Also umrechnen in Prozent (V): V=W*100/255
Dann errechnen wir den AP0 Wert:
AP0= (Tsoll-Tist)*100/P (natürlich begrenzt auf 0..100)
Tsoll=Eingestellte Solltemperatur
Tist=Momentane Isttemperatur
P=Eingestellter Proportional bereicht (parameter des RTRs, der entweder in der form P°C/I min., oder direkt als Proporionalbereich parametriert ist). Bei mir z.b. als 5°C/150 min, also P=5°C.
Wenn V=AP0 dann haben wir einen solchen Regler.
Bei mir ist di eIST-Temperatur 22.5°, fahre den Regler runter auf 19°C, warte etwas dann wieder hoch auf:
25°C -> 50%
23°C -> 10%Bemerkung zum BJ verfahren, so wie es dokumentiert ist muss man beim Tets drauf achten dass man die SOLL-Temperatur nicht zu tief stellt. Die Dikumentation sagt (soweit ich mich erinnere) dass wenn man unterhalb des Proportionalberecihes liegt das Ventil auf 100% gestellt wird biss Soll erreicht wird.
Als die Solltemperatur Tsoll darf nicht tiefer sein für diesen Test, sprich:
Tsoll > Tist - P
Gruss,
Gaston
Bei mir liegen einige arbeitslose N258 rum, die nur darauf warten, ein Leben als RTR-Input zu führen ...
Nachdem Siemens jetzt Hoffnung macht (ETS3) ....
also bitte weitermachen:respekt:
Hallo Gaston,
da ich zum Ende in Frieden kommen möchte nur noch kurz.
Deine Ausarbeitungen zeugen von viel Fleiß und Anstrengung. Mir gefällt die Ausgangsbasis nicht. Du gehst mehr oder weniger stillschweigend von einem ungestörten Regler aus. Mein RTR soll aber primär Störungen (Tür auf: kalte Flurluft, Fenster auf: noch kälter, Sonnenschein usw.) abfangen und dabei auch noch schnell in die Nähe der Solltemperatur kommen.
Das ein Einschwingen mit einmaligem Überschwingen schneller zum Zielwert kommt als der aperiodische Grenzfall (für die Laien: anschleichen von einer Seite wie die "weiche Mondlandung") weißt Du selbstverständlich.
Nun ich schreibe hier zu einem Thema bei dem mir die Zusammenhänge wohl mehr als bekannt sind. Zum einen habe ich wie gesagt einige Semester Regelungstechnik studiert. Es gibt auch Leute die etwas beherschen ohne es studiert zu haben, so ist es z.B. bei mir mit der Heizungstechnik. Dazu gibt es auch reale Beispiele, z.B. 2 Sachen die ich in meiner Heizungsanlage verworfen habe, die bis zum Heizungingenieur hochgereicht wurden weil die Profis dachten ich häte unrecht. Aber die Herrn Ingenieure sahen das anders :rolleyes:
Die letzten beiden Sätze geben mir sehr zu denken. Und das meine ich ohne Polemik: In unserer Gegend würde kein (Dipl.-)Ing. so sprechen (in Austria soll das anders sein. Daher Verzeihung wenn ich irre). Es ist die Ausdrucksweise der Facharbeiter bis etwa zum Meister. Sollte das so sein meine echte Hochachtung für Deine Kenntnisse.
Soweit ich das sehe unterstellst Du mir einfach nicht das nötige wissen zu haben, ohne auch nur die geringste Ahnung zu haben was ich alles weiss, nur weil ich nicht der Hersteller oder Heizungsingenieur bin. Deine Fakten und die Anlalyse meines Schreibens zeigen dass Du nicht die Kenntnisse über Heizungsanlagen und Regelungstechnik hast die es Dir erlauben würden meine Aussagen objektiv zu bewerten.
Ich schäme mich ja fast, aber ich habe mich irgendwann einmal am Institut für Regelungstechnik einer zumindest auf diesem Gebiet recht anerkannten deutschen Universität (damals noch TH) eingeschrieben. Als ich dann nach 10 Semestern Regelstudienzeit rausflog haben sie mir auch noch ein durchaus ansehbares Diplomzeugnis mitgegeben. Sorry.
Gruß Werner2
Hallo Werner,
Mir gefällt die Ausgangsbasis nicht. Du gehst mehr oder weniger stillschweigend von einem ungestörten Regler aus. Mein RTR soll aber primär Störungen (Tür auf: kalte Flurluft, Fenster auf: noch kälter, Sonnenschein usw.) abfangen und dabei auch noch schnell in die Nähe der Solltemperatur kommen.
Sorry Werner, aber das ist einfach nur lächerlich. Nicht der Satz an sich, denn von einem Laien der sich etwas mit Regelung auskennt, ok, aber das von jemanden der unter behauptet 10 Semester Regelungstechnik studiert zu haben:rolleyes: Das muss verdammt kange her sein, und du musst dich verdammt wenig an das Studium erinnern, den ansonsten kann ich mir den Satz mit dem besten Willen nicht erklären.
Ts, ts, also ich kanns immer noch nicht fassen, mir fehlen wirklich die Worte. Für einen Reglelungsexperten muss doch klar sein dass das was ich hier mache nicht anderes ist als ein ganz normaler PI Regler (genau so wie der der in den RTRs drin ist), und ich passe nur den Arbeitspunkt so an wie es die Regelungstechnik nun mal auch vorsieht.
Das was Du einen ungestörten Regler nennst, nennt man in der Regelungstechnik Sprungantwort und ist die Basis zur Charakterisierung eine Rgelers, und das Resultat dieser Characterisierung nennt man dann Kennlinie.
Das ein Einschwingen mit einmaligem Überschwingen schneller zum Zielwert kommt als der aperiodische Grenzfall (für die Laien: anschleichen von einer Seite wie die "weiche Mondlandung") weißt Du selbstverständlich.
Natürlich ist mir das klar, und ich denke mal Du sprichst das "BJ Verfahren" an. Ich lass das Verfahren mal aussen vor, da es die Diskussion zu weit führt, zumindest im Moment.
Die letzten beiden Sätze geben mir sehr zu denken. Und das meine ich ohne Polemik: In unserer Gegend würde kein (Dipl.-)Ing. so sprechen (in Austria soll das anders sein. Daher Verzeihung wenn ich irre). Es ist die Ausdrucksweise der Facharbeiter bis etwa zum Meister. Sollte das so sein meine echte Hochachtung für Deine Kenntnisse.
Ja ja, dachte eigentlich ich hätte diesen Satz gelöscht weil ich meine Kenntnisse nicht beweisen muss. AUf der anderen Seite scheinst Du ja nicht Psychologie studiert zu haben, also lass lieber das Hobby-Profiling. Wenn ich Facharbeiter oder Meister hier im Forum wäre würde deine Ausdrucksweise hier, mich nicht gerade begeistern.
Soweit ich das sehe unterstellst Du mir einfach nicht das nötige wissen zu haben, ohne auch nur die geringste Ahnung zu haben was ich alles weiss, nur weil ich nicht der Hersteller oder Heizungsingenieur bin. Deine Fakten und die Anlalyse meines Schreibens zeigen dass Du nicht die Kenntnisse über Heizungsanlagen und Regelungstechnik hast die es Dir erlauben würden meine Aussagen objektiv zu bewerten.
Das darf nun jeder für sich bewerten. Bis zu diesem Zeitpunkt hast Du ausser Umschreibungen deines Gefühls "was mit nicht gefällt, etc..." nichts konstruktives gebracht.
Wenn Du Regelungstechnik studiert hast, und das wirklich beherschst, dann sag mir einfach Regelungstechnisch was an meinem Regler falsch ist.
Ich betone das jetzt nochmal, und Regelungstrechnisch korrekt: Es ist ein stinknormaler PI-Regler wie die die in den RTRs zu finden sind, nur mit korrekt berechnetem Arbeitspunkt, was bei den RTRs eben nicht der Fall ist.
Ich schäme mich ja fast, aber ich habe mich irgendwann einmal am Institut für Regelungstechnik einer zumindest auf diesem Gebiet recht anerkannten deutschen Universität (damals noch TH) eingeschrieben. Als ich dann nach 10 Semestern Regelstudienzeit rausflog haben sie mir auch noch ein durchaus ansehbares Diplomzeugnis mitgegeben. Sorry.
Also sorry, von den Regelunskenntnissen kann ich soweit nicht erkennen. Ich streite sie dir nicht ab, aber ich gehe mal davon aus dass das sehr sehr lange her ist, und Du dich eigentlich nicht mit Regelung beschäftigst.
Hier hat mal einer hier im Forum geschrieben er würde vieleciht mit seinem Regelunstechnik Professor hierüber mal redet. Hat derjenige das vieleicht schon gemacht. Würde mich brennen interessieren.
Nochmal in Kurzform:
Der PI Regler in einem RTR ist:
S(P)=Ventilposition 0-100% als Resultat eines PI-Reglers
S(PI)=Kpr*e(t)+Kir Integral(e(t))
e(t) = Tsoll-Tist = DeltaTemperatur
Regelparameter beim PI-RTR sind Proportionalbereich (Xp in °K) und Nachstellzeit (Tn)
Kpr=100/Xp
Kir=Kpr/TnSoweit die real existierenden Fakten.
Und dann meine "Aenderung":
S(Offset)=100*(Tisoll(t)-Ta(t))/(Tinorm-Tamin)
S(P)=Kpr*e(t)+S(Offset)+Kir*Integral(e(t))S(Offset ) bewirkt nichts anderes als den Arbeitspunkt des P-Reglers korrekt zu bestimmen.
Wo bitte genau liegt der Fehler ?
Gruss,
Gaston
Hallo Gaston,
genau das Deinige nennt man gefährliches Halbwissen. Deine Ausführungen entsprechen in etwa dem Stand 3.Semester Regelungstechnik und sind genau so wenig falsch wie die eines Grundschülers: "3 minus 4 ist nicht lösbar". Zum Lernen unverzichtbar, für die praktische Anwendung absolut unzureichend.
Beispiel:
Das was Du einen ungestörten Regler nennst, nennt man in der Regelungstechnik Sprungantwort und ist die Basis zur Charakterisierung eine Rgelers, und das Resultat dieser Characterisierung nennt man dann Kennlinie.
Genau richtig. Nur kommen in der Praxis unvorhersehbar Störungen, die der Regler nicht ignorieren sondern ausregeln sollte. Das ist dann aber Stoff höherer Semester.
Und nun endgültig Schluß.
Gruß Werner2
Genau richtig. Nur kommen in der Praxis unvorhersehbar Störungen, die der Regler nicht ignorieren sondern ausregeln sollte. Das ist dann aber Stoff höherer Semester.
Und nun endgültig Schluß.
lol, darauf habe ich gewartet.
Wir stellen also fest:
Werner ist ein Regelungs experte (seine Aussage)
Werner wirft mir vor das ganze nicht zu beheschen (seine Aussage)
Werner bringt es nicht fertig mit deinem enormen Wissenstand mir zu sagen wo der Fehler in meinem Regler liegt, trotzdem dass ich mehrere male nachgefragt habe. Immer wieder die gleiche aussage: Du kennst dich nicht aus, aber das ist auch schon alles
Alles was es hier soweit gibt sind Autoritätsargumente: Ich habe 10 Semester studiert, dein Wissenstands entspricht in etwa 3 Semester, darum hab ich recht:rolleyes:Ich denke unabhängig von der technik habe ich eine grosse (ich sprech hier nicht von gut) Arbeit gemacht die zum Schluss zu einem Regler führte, diesen Regler habe ich im letzen Post nochmal zusammengefasst.
Wenn man mir nun diesen Regler widerlegt, gut, dann würde ja entweder etwas besseres dabei rauskommen, oder ich würde weiterarbeiten.
Der Satz "Nur kommen in der Praxis unvorhersehbar Störungen", ist der Hammer. Die von mir aufgezeigte Regelung ist die die in den RTRs eingebaut ist, das ist nicht meine Erfindung. Nun erklär mir bitte jemand, Werner scheint ja dazu nicht in der Lage zu sein, warum dieser Regler besser auf unvohergesehene Störungen reagiert, als der gleiche regler nur mit einem Offset.
Wenn man nun nicht die ganzen Zusammenhänge berücksichtigen würde, dann könnte man schnell zu der Annahme kommen dass wegen dem Offset ein ungünstigeres Verhalten bei Sonneneinstrahlung zu erwarten sei. Dem ist aber nur bedingt so, und in den meisten fällen trifft dies nicht zu, da Sonneneintrahlungseinwirkungen eher selten spontan sind.
Also die Frage bleibt offen:
Ich muss sie wohl nochmal vereinfachen :D
Wir haben einen Regler der in den RTRs drin ist, nenen wir Ihn JETZT-Regler, ich habe einen Regler erstellt, nenen wir Ihn Gaston-Regler, wobei Gaston-Regler=Jetzt-Regler+Offset, und Offset ist eine auf die DIN4701 Wärmebedarfrechnung zugeschnittenen Offset zur Arbeitspunkt anpassung.
Ueberspitzt ausgedrückt: Der Jetzt-Regler ist 10-Semester Kaliber, addiert man einen Offset hinzu ist es nur noch 3-Semester Kaliber. Der Jetzt-Regler muss ja so gut sein, weil für Werner ist er ja wie das Amen in der Kirche.
Der existierende regelt nicht mehr Störungen raus als meiner. Also ist der Vorwurf hier nur, dass ich ein komplexes Thema nicht noch komplexer gemacht habe ?
Oder, wo liegt der Fehler ?
Aber es stimmt schon, wenn es nur drauf hinausläuft "Ich weiss es, und du weisst nix" Argumente vorzubringen, dann lass es wirklich lieber sein Werner.
P.S.: Ich hab meinerseits auch Regelungstechniklproffessoren zur Hand, jedoch wäre das ja nicht sehr objektiv, oder glaubwürdig wenn ich deren Meinung hier posten würde.
Achja und dann fällt mir da noch was ein. Stimmt ich nehme nur den existierenden Regler und passe Ihn an. Hab noch einige Ideen der optimizierung (das dürfte das sein was du mit ausregeln meintest), allerdings habe wir doch hier einen wahren 10-Semester-Experten (ja ja, mehr als 3 habe ich, aber keine 10, und mein tägliches Brot ist es ja auch nicht). Wir wären doch alle interessiert, und ich bestimmt nicht zuletzt, an einem besseren Regler von Dir Werner, weil das ist ja das was wir hier anstreben.
Zu meinem Wissenstand in Regelungstechnik, mich stört es nicht im geringsten das genau zu sagen: Ich habe 4 Semester Regelungstechnik studiert und zwar bis 1992. 2 Semester waren Analogregelung, und 2 Semester Digitalregelungstechnik. Beruflich hab ich nix damit zu tun. Intensiv mit Regelungstechnik, und im speziellen mit Heizungsregelung, beschäftige ich mich nun wieder seit ca. 4 Jahren.
P.P.S.: Vieleicht liegt der fehler ja auch nur daran dass ich meinen Regler "der perfekte Regler" genannt habe. Wäre lächerlich, aber seis drum.
Gruss,
Gaston
@Gaston:
mich würde mal Deine Meinung zum generellen Prinzip dieser Regelung interessieren
http://www.bajorath.de/fileadmin/animation/animation5.html
Es muss ja nicht gleich ein Roman sein :D aber vielleicht ein kurzes Statement wäre nett :) . Macht die Buderus Regelung des FM446 ähnliches?
@All:
Alle anderen Meinungen sind natürlich wie immer auch sehr willkommen.
Viele Grüße
André
Matthias Schmidt
05.02.06, 22:32
Die Buderus macht ähnliches, die ist nur noch besser. Da bleiben nämlich bei Energiebedarf = 0 die Pumpen auch noch stehen.
Hi André,
Wie Matthias schreibt macht Buderus ähnliches mit der EIB Anbindung, was das Resultat angeht (Energieeinsparung), allerdings auf einem anderen Weg.
Da Du eine Kurzfassung wolltest :D , meine Meinung:
Präsentationsargumente:
Energieeinsparung: Ja, aber nicht soviel wie beim FM446
Weniger Brennerstarts: Ja
Globale Meinung: skeptischWarum skeptisch ? Also Sinn macht es meiner Meinung nach nur bei Thermen (also nicht Kessel), diese modulieren die Energie jedoch (meistens) was die Vorteile in Punkto Brennerstarts auf die Uebergangszeit beschrängt, sofern die Anlage richtig ausgelegt ist.
Allerdings bin ich kein Freund einer planlosen Schwingung des Vorlaufes wie dieses Teil es tut, was speziell während der Aufwärmphase von Nachteil ist.
Energie wird gespart während der Zeit wo keine (oder nicht viel) Energie Verbraucht wird da der Rücklauf dann auch langsam fällt. An Zeiten grossen Wärmebedarfs ist diese Vorlaufgesteuerte Regelung eher von Nachteil. Das FM446 ist hier viel effektiever.
Gruss,
Gaston
Hallo Leute...
das ist ja alles sehr interessant zu lesen, aber ich habe nun folgende Frage:
wenn ich die Heizung nicht über KNX ansteuere, sondern nur die Stellmotoren über einen Heizungsaktor, der wiederum von einem RTR des jeweiligen Raumes geregelt werden soll.
Was für Parameter bezüglich der Regelung sind denn da einzustellen? Kann doch nur eine 2 Punkt Regelung sein, da die Stellmotoren nur auf oder zu fahren können...? Oder liege ich da falsch?
Dirk Beyer
03.01.13, 07:32
Hallo Knaller,
Heutige Aktoren für Einzelraumregelung können mit einem stetigen Reglersignal angesteuert werden, obwohl sie intern wieder "Zweipunkttechnik" daraus machen.....
Es gibt unterschiedliche Arten von Antrieben, die im Ergebnis eine unterschiedliche hydraulische Qualität bringen. Ich versuche das mal einigermaßen verständlich und ohne Anspruch auf 100% technische Korrektheit zu erklären:
1) Elektrothermische Antriebe, die Auf/Zu können.
Diese werden mit einem "Heizungsaktor" angesteuert. Dies erfolgt über Pulsweitenmodulation. Die Verfahrzeit etc sollte bekannt sein, damit der Hzg-Aktor einigermaßen darauf eingestellt wird. Beispiel: Eingestellte Pulsweite: 10 Minuten.
Stellgrüße vom Regler: 40%
Der Aktor taktet dann 4 Minuten EIN und 6 Minuten AUS, so daß der Stellantrieb um 40% herum Auf/Zu fährt. Man sollte Aktoren mit "elektronischen Relais" verwenden, damit es nicht ewig klackert.
2) Elektromotorische Antriebe:
Diese Kennen Ihre Gesamtverfahrzeit des Ventils und fahren bei "4ß%" gezielt diese Position an
Bei flinken Systemen (Gebläsekonvektoren etc.) ist immer ein motorischer Antieb zu empfelen. Bei trägen Systemen (FB-Heizung) kann meist getrost (und aus Kostengründen) der elektrothermische empfohlen werden.
Beste Grüße
Dirk Beyer
Hallo Dirk,
danke für die verständliche Antwort.
mein gedankliches Problem ist eher der Tatsache geschuldet, das der RTR in der Lage ist über PWM oder als PI Regler auf den Aktor zu wirken, der kann möglicherweise auch entsprechende Signale umsetzen und ausgeben.
Mein Problem ist aber vielmehr, das der Stellmotor der FB Hzg entweder vollständig zu oder vollständig auf fährt , oder kann der über Spannungsänderung in welcher Form auch immer einen definierten Zustand einnehmen?
Ehrlich gesagt weiss ich das nämlich nicht und ich bin der Meinung das die üblichen Stellmotoren demnach eine reine 2 Pkt Regelung darstellen, da Sie entweder voll auf oder voll zu fahren können, also Spannung am Stellmotor oder keine, dann fährt der einfach zu. Nun komme ich gleich zum nächsten Problem: Was unterscheidet in diesem Fall einen Heizungsaktor von einem normalen Schaltaktor.
Vielleicht die Tatsache, das er die Stellmotoren über Phasenanschnitt oder PWM ansteuern kann?
Rein Theoretisch hast du recht - Thermoelektrische Antriebe können entweder nur ganz auf oder ganz zu. Bedingt durch die Trägheit des Systems erreicht man jedoch praktisch - also gemittelt - auch Stellgrößen, die kleiner 100% und größer 0% annehmen können. Ich arbeite immer mit Stetigen Stellgrößen - diese lassen sich auch für den Kunde "schöner" Visualisieren.
Heizungsaktoren besitzen in der Regel keine Relais sondern Triacs - also Elektronische Bauelemente, welche beim Schalten keine Schaltgeräusche erzeugen. Auch von der Applikation sind diese eben auf "Heizung/Kühlung" zugeschnitten und nicht für Schaltaufgaben (z.B. macht eine Treppenhausfunktion mit Ausschaltvorwarnung nach DIN VDE 18015-4) in einem Heizungsaktor wenig sinn :-)
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