Step 7 fu geregelte pumpensteurung ca. 8bar konstant

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Markus Hoffmann

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hallo zusammen

habe folgende ausgangslage
-pumpe
-4000l tank
-fu
-drucksensor 4-20ma
-füllstandüberwachung
-sps ([ai/ao u/i]/di/do)

nun ich möchte die pumpe über den fu so regeln das sie einen konstanten druck hällt im betrieb ca.8bar. harwaremäßig ist sps-seitig alles vorhanden. derzeit ist es so das die pumpe lediglich mit einer min (6bar) - max (10bar) funktion läuft.
meine frage geht das überhaupt mit den was ich jetzt habe oder muss man die wasserabnahme bzw. den wasserfluss ebenfals erfassen.
habe auch schon hier gestöbert aber noch nichts brauchbares gefunden und ich wäre dankbar für antworten die min. einen ganzen satz beinhalten.
danke im vorraus
 
Grundsätzlich geht das natürlich. Allerdings muß die Hydraulik auch 'regelbar' sein. Das heißt wenn im System sehr schnelle Änderungen im Druck/Durchfluß auftreten ist es schwierig den Regler so einzustellen das er zum einen schnell nachregelt aber zum anderen nicht aufschwingt.
 
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ok es geht um wasser schnelle druckwechsel sind es nicht aber wie machen ich der steurung klar das wasser entommen wird und der fu mit 40hz laufen muss bzw keins mehr und das der druck wieder auf 10bar steigen kann
 
Markus Hoffmann schrieb:
ok es geht um wasser schnelle druckwechsel sind es nicht aber wie machen ich der steurung klar das wasser entommen wird und der fu mit 40hz laufen muss bzw keins mehr und das der druck wieder auf 10bar steigen kann
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Im Prinzip sollte ein PID-Regler (wahrscheinlich sogar nur PI) für die Aufgabe ausreichen.
Dem gibst Du einen Sollwert von 8bar, den Istwert von der Druckmessung und lässt ihn die Pumpendrehzahl in einem sinnvollen Bereich (Pumpenkennlinie) regeln.
 
Druckregelung über einen Frequenzumrichter funktioniert sehr gut. Der gemessene Druck Minus der Solldruck ist die Regelabweichung. Als Regler PI oder PID. Der Ausgang ist dann die Sollfrequenz der Pumpe.

Die schwierigeren Details liegen dann eher in den Parametern für die Pumpe und den Motor:
  • n_min und n_max der Pumpe - Muss man bei einer zu langen Zeit bei niedriger Drehzahl vielleicht abschalten? Heizt sich das Wasser zu stark auf, wenn nichts gefördert wird?
  • f_min und f_max vom Motor - Muss der Motor vielleicht bei niedrigen Drehzahlen fremdgekühlt werden?
  • Druckausgleichsbehälter ja/nein - welche Größe und welche Vorspannung


Es gibt hier auch fertige Systeme, wenn es kein Eigenbau sein soll. Das unten kann man einfach auf die Pumpenmotoren schrauben.

Lowara Hydrovar
 
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Wir machen es oftmals so, bei einfacheren Druckregelungen:

Druckregler im Antrieb (bei uns SINAMICS G120), somit den Soll-und Istwert ebenfalls an den Antrieb übertragen, Antriebsfreigabe läuft über die CPU.

Freigabe wird gesetzt, wenn ein einstellbarer Einschaltdruck für eine gewisse Zeit unterschritten wird (Druck sinkt --> Wasser wird entnommen --> Pumpe starten). Freigabe wird entzogen, wenn ein einstellbarer Ausschaltdruck für eine gewisse Zeit überschritten wird (Druck steigt an --> es wird weniger bzw kein Wasser entnommen --> FU rampt bereits durch Regler herunter --> Pumpe stoppt).

Zusätzlich gibt es dann natürlich außerhalb der Automatik noch Handbetriebsmöglichkeiten.

Wir haben als Sicherheit dann noch immer einen Hardwareschalter für MaxDruck, damit im Fehlerfalle nichts platzt.

Zu beachten ist bei Pumpen, dass diese meistens erst ab 25Hz aufwärts eine nenneswerte Förderleistung haben, dies sollte man beachten als minimale Drehzahl für den Antrieb. Dazu würde ich mir mal das Pumpendatenblatt ansehen.
 
Viele FU können das standalone ohne SPS.
Siemens wurde schon genannt, Mitsubishi geht auch.
Wenn du mit der Drehzahl zu weit runter kommst, dann musst du auf die Kühlung achten.
Wir nehmen dann Motoren mit Fremdlüfter.

Gruß
Blockmove
 
Markus Hoffmann schrieb:
ok es geht um wasser schnelle druckwechsel sind es nicht aber wie machen ich der steurung klar das wasser entommen wird und der fu mit 40hz laufen muss bzw keins mehr und das der druck wieder auf 10bar steigen kann
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Du läßt in der SPS einen einfachen PID-Regler laufen, deinen Drucksensor schreibst du an den Regler-Istwert, den Regler-Sollwert stellst du auf den gewünschten Druck ein (z.B. 8 bar), und den Reglerausgang (Stellwert) schiebst du über einen Analogausgang zu deinem Frequenzumformer.
Wenn Wasser entnommen wird fällt der Druck ab, der Regler merkt das der Istdruck kleiner ist als der Solldruck und schiebt den Stellwert nach oben, die Pumpe dreht schneller.
Wenn der Hahn zugedreht wird steigt der Druck an, der Regler merkt das der Istdruck höher ist als der Solldruck und schiebt den Stellwert nach unten, die Pumpe wird langsamer.
Falls wirklich der Hahn ganz zu ist würde die Pumpe soweit zurückregeln das kein Wasser mehr gefördert aber trotzdem der Solldruck gehalten wird, das kann dazu führen das deine Pumpe anfängt zu kochen. Aber das Problem habt ihr doch bisher sicher auch schon gehabt?
 
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Hallo Markus,

Prinzipiell solltest du das Regeln dem FU überlassen. Sprich den Sensor direkt an einem AI des FUs einlesen. So sparst du dir Performance deiner CPU. Wäre gut zu wissen was für ne Hardware du einsetzt. FU, CPU, ggf. BUSsystem...
Mit Danfoss FC302 und Siemens Sinamics G120 funktioniert das ganz gut. Hab ich auch schon einige Lüfter und Pumpen mit laufen.

Beste Grüße Pascal
 
danke schon mal für die zahlreichen antworten
also kühlung ist kein problem da es sich um eine brunnenpumpe (gundfos 2" 5.5kw) handelt diese ist halt ligend im tank verbaut unter wasser.
zur sps ist es eine 315 2dp die halt lediglich 2x soch eine pumpe steuern soll sowie die tankbefüllung dementsprechend mache ich mir auch wenig sorgen um die cpu auslastung.
druckausgleichsbehälter ist keiner vorhanden
 
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