Temperaturregelung

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

• Temperaturmessung im Inneren des Unterbaus
• Positionierung der Sensoren in Nähe der wärmeerzeugenden Komponenten (IPC, Aktoren)

Implementierung (SPS)

Regelstruktur

• Einfache P-Regelung (Proportionalregler)
• Regelgröße: Temperatur im Unterbau
• Stellgröße: PWM-Tastverhältnis für die Lüfterdrehzahl

Parametrierung des Reglers

• Reglerstruktur:

<math> u = K_p \cdot (T_{soll} - T_{ist}) </math>

• Einstellbare Parameter:

Parameter	Bedeutung	Beschreibung
K_p	Proportionalfaktor	Verstärkung des Reglers
T_soll	Solltemperatur	Zieltemperatur im Unterbau

Visualisierung / Bedienung

Einstellmöglichkeiten in der HMI

• Vorgabe der Solltemperatur
• Anpassung des Reglerparameters K_p
• Anzeige der aktuellen Temperatur
• Anzeige der aktuellen Lüfteransteuerung (PWM-Wert)

Betriebsmodi

• Automatikbetrieb: Temperaturregelung aktiv
• (Optional) Handbetrieb: Manuelle Vorgabe der Lüfterleistung

Hinweise und offene Punkte

• Feinabstimmung der Reglerparameter im Realbetrieb
• Überprüfung der Sensorplatzierung bei realer Last
• Bewertung des Temperaturverhaltens bei geschlossener Verkleidung