Temperaturregelung: Unterschied zwischen den Versionen
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* Das Steuersignal wird von einer Beckhoff-SPS-Karte als PWM-Signal ausgegeben |
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* Das PWM-Signal wird über eine selbst entwickelte Schaltung auf 5 V Pegel gewandelt |
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Die Lüfterregelung ist als einfacher P-Regler (proportionaler Regler) ausgeführt. |
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Solange die Ist-Temperatur unterhalb oder gleich der Soll-Temperatur liegt, |
Solange die Ist-Temperatur unterhalb oder gleich der Soll-Temperatur liegt, bleiben die Lüfter ausgeschaltet. |
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Überschreitet die Ist-Temperatur den Sollwert, wird die Lüfterdrehzahl proportional zur Temperaturabweichung erhöht. |
Überschreitet die Ist-Temperatur den Sollwert, wird die Lüfterdrehzahl proportional zur Temperaturabweichung erhöht. |
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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. |
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. Die Prozentangaben beziehen sich dabei auf die maximal mögliche Lüfterdrehzahl. |
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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. |
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. |
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Beispielhafte Parameterwerte und deren Wirkung sind in der folgenden Tabelle dargestellt. |
Beispielhafte Parameterwerte und deren Wirkung sind in der folgenden Tabelle dargestellt. |
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|+ Beispiel: Kp = 10 % / °C (Idle-Speed = 20 %) |
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! Szenario |
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! ΔT = T<sub>ist</sub> − T<sub>soll</sub> |
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! n<sub>idle</sub> |
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! Kp |
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! Zusatzdrehzahl Δn |
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! Resultierende Lüfterdrehzahl n<sub>fan</sub> |
! Resultierende Lüfterdrehzahl n<sub>fan</sub> |
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| 40 °C |
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| Soll 1 °C kälter als Ist |
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| 10 % / °C |
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| 10 % |
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| Soll 5 °C kälter als Ist |
| Soll 5 °C kälter als Ist |
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Aktuelle Version vom 10. März 2026, 10:09 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 internes 24V Netz
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, bleiben die Lüfter ausgeschaltet.
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. Die Prozentangaben beziehen sich dabei auf die maximal mögliche Lüfterdrehzahl.
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.
| Szenario | Tsoll | Tist | ΔT = Tist − Tsoll | Kp | Resultierende Lüfterdrehzahl nfan |
|---|---|---|---|---|---|
| Soll = Ist | 40 °C | 40 °C | 0 °C | 10 % / °C | 0 % |
| Soll 1 °C kälter als Ist | 40 °C | 41 °C | 1 °C | 10 % / °C | 10 % |
| Soll 5 °C kälter als Ist | 40 °C | 45 °C | 5 °C | 10 % / °C | 50 % |
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.
