Temperaturregelung: Unterschied zwischen den Versionen

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=== Einstellmöglichkeiten in der HMI ===
=== Einstellmöglichkeiten in der HMI ===


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* Rechte Anzeige stellt Drehzahl in Prozent dar
* Vorgabe der Solltemperatur
* Mittlere Anzeige gibt Ist-Temperatur an
* Anpassung des Reglerparameters K_p
* Über Manuell Button lässt sich Schieberegler für manuelle Drehzahleinstellung freischalten
* Anzeige der aktuellen Temperatur
* Bei Feldern lässt sich KP und Soll-Temperatur einstellen
* Anzeige der aktuellen Lüfteransteuerung (PWM-Wert)

=== Betriebsmodi ===
* Automatikbetrieb: Temperaturregelung aktiv
* (Optional) Handbetrieb: Manuelle Vorgabe der Lüfterleistung


== Hinweise und offene Punkte ==
== Hinweise und offene Punkte ==
* Die Werte von KP und Soll-Temperatur in der Visualisierung dienen dem zum empirischen parametrieren, um die Werte fest zu übernehmen müssen Sie im Main Programm bei der Initialisierung verändert werden.
* Feinabstimmung der Reglerparameter im Realbetrieb
* Überprüfung der Sensorplatzierung bei realer Last
* Bewertung des Temperaturverhaltens bei geschlossener Verkleidung

Aktuelle Version vom 18. Februar 2026, 14:57 Uhr

Temperaturregelung Unterbau Kicker

Einführung

Diese Seite dokumentiert die Temperaturregelung für den unteren Teil des Kickers. Ziel ist es, die Umgebungstemperatur im Inneren so zu regeln, dass Sensoren, Aktoren und die internen Industrie-PCs vor Überhitzung geschützt werden. Die Regelung passt dazu die Lüfterleistung abhängig von der gemessenen Temperatur an.

Bild der eingebauten Lüfter:

Aufbau

Mechanischer und elektrischer Aufbau

  • Insgesamt 8 Industrie-PC-Lüfter zur Belüftung des Unterbaus
  • Ansteuerung der Lüfter über einen Verteiler
  • Das Steuersignal wird von einer Beckhoff-SPS-Karte als PWM-Signal ausgegeben
  • Das PWM-Signal wird über eine selbst entwickelte Schaltung auf 5 V Pegel gewandelt
  • Versorgung der Lüfter über separate Spannungsversorgung

Sensorik

  • Die Temperatur wird über eine EL3202 Beckhoff Karte mit einem PT100 ausgewertet.
  • Positionierung des Sensors ist an der Alustrebe unter der Decke

Implementierung (SPS)

Regelstruktur

Die Lüfterregelung ist als einfacher P-Regler (proportionaler Regler) ausgeführt. Solange die Ist-Temperatur unterhalb oder gleich der Soll-Temperatur liegt, werden die Lüfter mit einer festen Grunddrehzahl (Idle-Speed) betrieben.

Überschreitet die Ist-Temperatur den Sollwert, wird die Lüfterdrehzahl proportional zur Temperaturabweichung erhöht. Die Verstärkung Kp definiert dabei direkt die Steilheit der Kennlinie und gibt an, um wie viel Prozent sich die Lüfterdrehzahl pro 1 °C Temperaturabweichung erhöht.

Damit lässt sich das Regelverhalten intuitiv parametrieren: kleine Kp-Werte führen zu einer sanften, träg reagierenden Regelung, große Kp-Werte zu einer aggressiveren, schneller ansprechenden Lüfterregelung. Beispielhafte Parameterwerte und deren Wirkung sind in der folgenden Tabelle dargestellt.

Beispiel: Kp = 10 % / °C (Idle-Speed = 20 %)
Szenario Tsoll Tist ΔT = Tist − Tsoll nidle Kp Zusatzdrehzahl Δn Resultierende Lüfterdrehzahl nfan
Soll = Ist 40 °C 40 °C 0 °C 20 % 10 % / °C 0 % 20 %
Soll 1 °C kälter als Ist 40 °C 41 °C 1 °C 20 % 10 % / °C 10 % 30 %
Soll 5 °C kälter als Ist 40 °C 45 °C 5 °C 20 % 10 % / °C 50 % 70 %

Visualisierung / Bedienung

Einstellmöglichkeiten in der HMI


  • Rechte Anzeige stellt Drehzahl in Prozent dar
  • Mittlere Anzeige gibt Ist-Temperatur an
  • Über Manuell Button lässt sich Schieberegler für manuelle Drehzahleinstellung freischalten
  • Bei Feldern lässt sich KP und Soll-Temperatur einstellen

Hinweise und offene Punkte

  • Die Werte von KP und Soll-Temperatur in der Visualisierung dienen dem zum empirischen parametrieren, um die Werte fest zu übernehmen müssen Sie im Main Programm bei der Initialisierung verändert werden.