Thema: Hilfe bei PID Einstellung

Hallo
Dieser Beitrag richtet sich an allem Freaks, die schon eine PID in einem Einkreiser betrieben haben. Ich hab das schon mal in einem alten Thread geschrieben, aber keine Antwort gekriegt. Deshalb versuch ich's jetzt noch mal mit einem neuen Beitrag.
Ich habe eine PID in meine Bazzar A1 (Einkreiser mit E61, 750ml Kessel) eingebaut, oder besser, erstmal draufgeklebt. So eine richtige Lösung ist das noch nicht. Funktioniert auch prima.
Doch siehe da -Neue Fragen tauchen auf:
1. Selbst, wenn die Temperatur noch lange nicht erreicht ist, geht die Heizung nur periodisch an. Ist da der D-Anteil oder die Dämpfung zu hoch oder ist das bei Euch auch so?
2. bei einem einfachen Bezug geht die Temperatur um etwa 7Grad runter. kurz nach dem Bezug nochmal um 2 Grad.
Das kann bei 25ml 22Grad Celsius warmen Wasser bei 750ml Kesselvolumen 105Grad warmen Wassers doch gar nicht sein, oder? Also nach Adam Riese dürfte die Temperatur nicht unter 102Grad sinken.
Habt Ihr das Phänomen auch? Liegt es an der Konstruktion?( mein PT100 Temperatursensor steckt in einem Tauchrohr. Der Kaltwasserzulauf liegt etwa auf gleicher Höhe...Das Tauchrohr könnte also lokal überproportional abgekühlt werden, was nicht der Gesamtwassertemperatur entspräche. Andererseits ist der Sensor ziemlich lang (ca6cm), so daß es doch nicht sooo lokal sein kann. Ich versteh es nicht.)
Außerdem habe ich mal nach dem Bezug die Heizung ausgeschaltet. Da geht die Temp. noch mal 1,5Grad hoch, wenn sich das Wasser wieder gemischt hat. Aber das ist immer noch VIEL zu wenig!!!
Nun ist es klar, daß die Heizspiralen einiges an Platz verbrauchen. Aber wenn ich großzügig annehme, daß 30ml 22Grad kaltes Wasser zugeflossen sind und sich die Temp dadurch von 105 auf 96 Grad abgekühlt hat, dann errechne ich ein effektives Kesselvolumen von nur 276ml. Und da ist die Wärmekapazität des heißen Metalls noch gar nicht eingerechnet! DAS KANN DOCH NICHT SEIN!!!!!!!
Hoffe auf Eure hilfreichen und zahlreichen Antworten.
Digitale Grüße
Stefan

Hallo,

ich habe schon mal über eine ähnliche Sache gegrübelt und bin zu folgendem Schluß gekommen: Ein Kessel hat oben (oberhalb der Öffnung des Entnahmeröhrchens) eine Luftblase. Damit nun 10 Bar entstehen können (beim Bezug), muss die Blase auf ein Zehntel Ihres Volumens schrumpfen. Das kann bei 100ml Luft 90ml Kaltwasserzulauf bedeuten, bevor der Brühdruck aufgebaut ist. Versuch mal, das was nach dem Bezug aus dem MV kommt aufzufangen und das Volumen zu messen.

Gruß
Georg

Hallo Bohnenschorsch
Ah, das MV habe ich ja ganz vergessen...guter Ansatz, das mach ich mal.
Hast Du ähnliche Werte beim Bezug (Ich mein natürlich den Temperaturabfall?)

Und fällt Dir was zu meiner ersten Frage ein?

Hast Du eine PID und vergleichbares Kesselvolumen? Wenn ja: welche Werte für P, I, D, Dämpfung und Hysterese hast Du eingestellt?
DigiGrüße
Stefan

parameter für pid-regelkreise einfach so aus dem ärmel zu schütten ist nicht so einfach
eigentlich müsstest du eine kennlinie von deiner regelstrecke aufnehmen - dann lassen sich halbwegs zuverlässige parameter berechnen. im notfall nimmst du halt die autotuning-funktion.
als grobe richtlinie: in deinem fall den proportionalanteil (edith: auch verstärkung genannt. ob du den wert vergrössern musst oder verkleinern musst, hängt von der bezeichnung: KP - verstärkung, XP - proportionalbeiwert; das zweite ist der kehrwert des ersten! KP wird in % angegeben) erhöhen und den integralanteil etwas verkleinern. geh schrittweise vor und ändere immer nur einen parameter und beobachte das regelverhalten.

und noch ein zweites edith: wenn du einen stetigen regler hast, brauchst du keine hysterese einstellen. die brauchst du nur für einen zweipunktregler (zb thermostat, pressostat)

Hallo koffeinschock:
Du meinst, die Hysterese auf 0 setzen?
Ich dachte, das ist das Intervall, innerhalb dessen einfach gar nix passiert.also bei eingestellter Zieltemperatur von 105Grad und Hysterese von 0,1Grad hieße das von (104,9-105,1)Grad.
Was ich noch nicht ganz verstanden habe ist auch dies: Ein PID Regler verwandelt ein analoges Eingangssignal in ein analoges Ausgangssignal (Verstärkung, Integration, Differentiation, Dämpfung).
Ein digitaler PID Regler gibt aber ein digitales binäres Signal aus (Heizung ein, Heizung aus). Gibt es da EINEN Triggerwert, oberhalb dessen einfach EIN gilt, oder ZWEI Triggerwerte, die das Signal nach oben UND unten begrenzen? Dann würde ich das periodische Ein und Ausschalten auch bei großer Entfernung vom Zielwert verstehen.

Hallo Bohnenschorsch:
Habe den MV-Ausfluss gemessen. Fast 30ml.!! Zusammen mit Kaffee:60ml!!!
also:
(22Grad*60ml+105Grad*[750ml-60ml-Heizungsvolumen-verbleibende Luftblase bei max Druck])/(750ml-Heizungsvolumen - Luftblase Drucklos)=97Grad

(man vernachlässigt natürlich, daß auch schon kälteres Mischwasser abfließt, kann man aber sicher auch)

Diese Rechnung hat doch noch einige Unbekannte., ermöglicht aber in jedem Fall die gemessenen Werte. Wenn man den Unterschied zwischen den Luftblasen vernachlässigt komme ich also zu einer Formel für das effektive kesselvolumen Kx!

(22*60ml+105*[Kx-60ml])/kx=97 ==> Kx=622ml

Das bedeutet, im Mittel befinden sich in meinem 750ml Kessel nur 622ml Wasser. Der Rest wird belegt von Heizung und einer Luftblase. Wenn man jetzt noch wüsste, wieviel Volumen die Heizung verdrängt, könnte man die Größe der Luftblase abschätzen. Aber nur, wenn die Heizung nicht auch noch in der Luftblase steckt, was ich nicht annehme...

Das Problem wäre also gelöst.

Habt Ihr Eure PID so eingestellt, daß sie schon wieder heizt, während der Bezug noch läuft?

Immer noch vermessene Grüße
Stefan

der digitale regler ist einfach anders aufgebaut (analoger regler: z.b. eine op-schaltung, digitaler regler: z.b. µC mit mathematische formel=regelalgorithmus). als ausgang liefert der auch ein stetiges signal von 0-100%. das kann sich bei heizungen auf verschiedene arten äußern (pwm, schwingungspaketsteuerung, phasenanschnitt). also ja: die heizung schaltet ein und aus. aber es steckt normalerweise mehr dahinter, als zwei fixe schaltpunkte, wie sie bei einem zweipunktregler vorhanden sind. das mit der hysterese hast du schon richtig verstanden. wenn du aber eine stetige reglung über ein ssr (um ein bsp. zu nennen) verwendest, würdest du als positiven effekt dein stellglied schonen, aber als negativen punkt hättest du eine verschlechterung der regelgüte.

wenn du deinen regler mal genau beim heizvorgang beobachtest, solltest du feststellen, daß die erst heizung stetig ein ist, bei annäherung an deinen sollwert aber erst schnell(er) und dann immer langsamer taktet. ist das nicht der fall, so ist dein regler nicht als stetiger regler konfiguriert.

Hallo Stefan,

hier ist ja bereits einiges geschrieben worden. Mir hat der folgende Artikel bei meinem (dennoch rudimentären) Verständnis des PIDs geholfen: klick.

Vielleicht hilft's ja bei Deinen Experimenten.

Liebe Grüße,

Michael

Zitat von stefan.pl

Was ich noch nicht ganz verstanden habe ist auch dies: Ein PID Regler verwandelt ein analoges Eingangssignal in ein analoges Ausgangssignal (Verstärkung, Integration, Differentiation, Dämpfung).
Ein digitaler PID Regler gibt aber ein digitales binäres Signal aus (Heizung ein, Heizung aus). Gibt es da EINEN Triggerwert, oberhalb dessen einfach EIN gilt, oder ZWEI Triggerwerte, die das Signal nach oben UND unten begrenzen? Dann würde ich das periodische Ein und Ausschalten auch bei großer Entfernung vom Zielwert verstehen.

Du hast Recht, ein PID-Regler regelt im Prinzip analog. Man macht dies aber nicht so, dass der Heizstrom analog veraendert wird, da es technisch einfacher ist, an-/auszuschalten: wenn man z.B. ein Zehntel des Stroms haben will, dann muss man nicht den Strom auf ein Zehntel begrenzen, sondern man schaltet fuer ein Zehntel der Zeit den vollen Strom an, also z.B. jede Sekunde fuer eine Zehntel Sekunde.
Dieses Schalten kann ueber ein SSR (Solid-State-Relay) erfolgen.
Ein PID-Regler hat also keine Hysterese, sondern reagiert direkt auf jede Aenderung der Temperatur.

Zitat von stefan.pl

Habt Ihr Eure PID so eingestellt, daß sie schon wieder heizt, während der Bezug noch läuft?

Meine Silvia heizt etwa 5 sec. nach Beginn des Bezugs schon nach. Der Temperaturfühler ist bei meiner Silvia mit Auber-Kit direkt am Kaltwassereinlauf montiert. Bei einem Kesselvolumen von 300ml ist das sicher auch kein Fehler!

Hallo CafePaul

Zitat von cafePaul

wenn man z.B. ein Zehntel des Stroms haben will, dann muss man nicht den Strom auf ein Zehntel begrenzen, sondern man schaltet fuer ein Zehntel der Zeit den vollen Strom an, also z.B. jede Sekunde fuer eine Zehntel Sekunde.

Also gibt es einen festen Takt? Und wird einen Takt lang gemessen und dann im nächsten ausgegeben?
Dann wäre also das Ausgangssignal direkt proportional der Heizzeit, bis zu dem Punkt, da die Heizzeit die Gesamte Taktzeit erreicht. Dann hat man Dauerheizung. Also ist das faktische Ausgangssignal nach oben streng begrenzt.
Kann man die Frequenz irgendwo rauskriegen (Auber 1/32'' PID) oder weiss die jemand?
Und schließlich: Was P, I und D machen ist mir im Prinzip klar. Bei mir ist aber außerdem eine Hysterese Und eine Dämpfung einstelbar. Sogar noch ein digitaler Filter. Diese Parameter sind nur recht unzulänglich beschrieben. Was machen die?
DIGIGrüße
Stefan