Soll-Temperatur > Stellgröße > Ist-Temperatur

[MatthiasS]

Pech

[Fry]

Hättest du selbst auch gefunden, oder?

Funktionsmodul FM446 - Schnittstelle EIB für Logamatic 4000

Ich werde aber eine Wolf-Therme einsetzen...

[MatthiasS]

Danke!
Hast du einen Link?
Fry

Hättest du selbst auch gefunden, oder?

Funktionsmodul FM446 - Schnittstelle EIB für Logamatic 4000

[Fry]

Das ginge über eine Vermaschung. Aber wie gesagt erstmal muss der Regler selbst ohne diesen "Schnickschnak" optimal implementiert werden.

Also hier kapier ich es wieder nicht. Deine Ausführungen liefen doch darauf hinaus, dass es am Ende ein PI-Regler mit Vermaschung wird. Und der PI-Regler OHNE Vermaschung steckt ja schon in meinem MDT drin, oder? (ich geh mal davon aus, dass der MDT funktioniert).

Und die PI-Parameter kann man mittels der Stabilitätskriterien optimieren, zumindest in erster Näherung.

Fry

[Fry]

Waren wir nicht alle mal Noobs? Und kochen nicht auch Profis mit Wasser?

Lasst uns doch lieber über den optimalen Heizungsregler sprechen.

Es ist für mich völlig klar (auch schon vor der Diskussion, siehe oben), dass ein Regler, der seine eigenen Parameter "nachstellt", sehr problematisch ist. Die Rückkopplung auf die Parameter kann zu ganz überraschenden Fehlern und neuem Schwingverhalten führen. Das ist nicht die Methode der Wahl, und daher kam auch meine Skepsis, als du deinen neuen Regelalgorithmus erwähnt hast. Also - "braumergarnetdrübberredde".

Aber das Einbeziehen weiterer Störgrößen (wie z.B. der Kaminofen) in den Input des Reglers leuchtet mir unmittelbar als vorteilhaft ein. Wie genau, ist mir noch nicht klar aber muss es auch noch nicht sein. Kann ja nur besser werden!

(Das war doch mit Vermaschung gemeint, oder?)

Auch bin ich mir noch nicht sicher, ob's wirklich immer ein PI-Regler sein muss, oder ob man nicht auch damit mal spielen kann. Immerhin sind die Störgrößen sehr volatil und die Regelstrecke sehr träge, also vielleicht ist ein simpler Zweipunktregler (zumindest initial beim Aufheizen) sogar besser... aber das ist einfach nur mal so in den Raum gerufen.

Grüße,
Fry

[Gaston]

Ich würde am liebsten im Regelkreis berücksichtigen:

Als INPUT:

(i) Soll-Temperatur, ggf. modifiziert nach Tageszeit, und Ist-Temperatur

(ii) Fensteröffnung (besser gesagt -schließung)

(iii) Sonnenstand/Außentemperatur

(iv) Kamintemperatur (der Kamin wird ja nicht mitgeregelt, ist also externe Störgröße. Denkbar wäre in der Küche auch Stromverbrauch/Temperatur der Kochplatte (analog zum Kamin).

Als OUTPUT:

(v) Stellventile

(vi) Vorlauftemperatur

Das ginge über eine Vermaschung. Aber wie gesagt erstmal muss der Regler selbst ohne diesen "Schnickschnak" optimal implementiert werden.

Gruss,
Gaston

[Gaston]

Das dürfte wohl der Kompromiss zwischen Geschwindigkeit und Stabilität sein. Wenn du wirklich auf der kürzest möglichen Zeit bestehst, geht das doch nur mit Stellgröße=100%. Ansonsten kann immer jemand kommen und behaupten es ginge theoretisch auch schneller. Das Problem ist dann der anschließende Überschwinger, da du es in der Praxis nicht hinbekommen wirst, die Stellgröße zum richtigen Zeitpunkt zurückzufahren.

Ja, sorry, manchmal sehe Ich aus einige Sachen als Selbstverständlich an die es natürlich für ungeübte nicht sind. Natürlich bedeutet "kürzest möglich" im Respekt der anderen Regeln.

Wenn du das mit einem reinen PI-Regler ohne Erweiterungen hinbekommst, nur durch Anpassung der Reglerparameter: Respekt! Dann hab ich von Regelungstechnik doch weniger Ahnung als ich dachte...

OK, wieder so ein Fall, mein Fehler, sorry: Mit Reglerparameter meinte Ich die Parameter des reglers, sprich die internen Eigenschaften des Reglers natürlich nicht den Porportionalbereich und die Nachstellzeit.

Zum Beispiel sowas hier (der graue Kasten):
Muss ja nicht (wie im Beispiel) von nur einer Größe abhängen
Kaskadenregelung

Ich habe das Gefühl egal was ich dazu sage kommt es als Arogant und Hochnäsig rüber, deshalb lass Ich das mal lieber.

Das kenne ich nun wieder nicht. Was meinst du damit?

P.S.: Sowohl die Kaskadierung wie auch "P" sind Vermaschungen

Können wir uns einigen auf "Try-and-Error Applikation von Reglerparametern"?

Wie gsagt, "Laie", ist nichts negatives

Wenn du deinen Regler genau auslegen möchtest musst du ja wohl erst die Streckeneigenschaften bestimmen. Das wird ohne Experiment schwierig...

Nein ist es nicht

"Automatisch nachfahren" ist etwas unpräzise formuliert, aber sagen wir mal so: Reglerparameter in Anhängigkeit von Soll- oder Störgrößen sind (zumindest da wo ich herkomme) gängige Praxis und funktioniert zumindest deutlich besser als allzeit konstante Parameter.

Nun, da wo Du herkommst sind entweder Noobs oder Profis am Werk . Wenn sie die Parameter des Reglers beeinflussen sind es "Noobs", wenn sie die Störgrössen vermaschen sind es Profis . Da besteht ein gravierender Unterschied.

Ob jetzt LZI oder nicht will ich nicht beurteilen, dafür bin ich nicht Regelungstechniker genug. Mir reicht, das es funktioniert.

Die Grundlegende frage ist ob die Beurteilung "es funktioniert" auch richtig ist.

Meine Meinung: Ich denke nicht, das die Hersteller hier so aktiv sind, das sie nur darauf warten, hier veröffentlichte Regelalgorithmen in ihre Produkte einzubauen. Daher kann ich die Geheimnistuerei nicht ganz nachvollziehen.

Eigene Geheimnistuerei ist immer einfacher zu verstehen als die von anderen.

Abgesehen davon weiß ich nun wirklich nicht was so neu daran sein soll wenn's immer noch ein PI ist. Der Clou wäre wohl maximal das geschickte einbinden von Störgrößen. Willst du tatsächlich z.B. Sonneneinstrahlung und offene Fenster/Türen, Anwesenheit von Personen etc. raumweise erfassen und kompensieren?

Wie Ich versucht habe zu erklären, Störgrössen wären ein 2. Punkt. Bis heut egibt es keine einzigen PI-regler der Konform zur Regelungstechnik insgesammt ist. Wenns also so einfach ist, brauch Ich doch gar ncihts preisszugeben, dann kannst Du das doich selbst kund tun

Un wenn's denn so einfach ist, das Stichwort habe Ich schon oft gegeben: Arbeitspunkt

Ich denke die Berücksichtigung von Außen- Vorlauf- und Solltemperatur sollte wohl ausreichen. Zusammen mit einer halbwegs anständigen Auslegung und hydraulischem Abgleich muss das ausreichen. Für den Rest gibt's einen Regler

Merkst Du dass Du dir im eigenen Satz widersprichst ? Denn bei der Logik kannst Du gleich auch Aussen und Vorlauftemperatur
weglessen, auch das macht der Regler und Aussen und Virlaufstemperatur sind nichts anderes als Störgrössen !

Gruss,
Gaston

[Fry]

Intensiv nicht, nur Nebenfach. Ich habe also nur einen kleinen Vorsprung vor dir

Bei mir sind es 0 Semester Regeltechnik (merkt man wohl auch in der Diskussion, ist mir aber nicht peinlich), dafür aber viele Jahre theoretische Physik und Mathematik, woher auch der Spieltrieb (Faible für Simulationen) kommt.

Bisher hat es gereicht um Gaston im großen und ganzen folgen zu können.... Aber die Zusammenhänge hätte ich jetzt nicht mal eben so herbeten können, sondern auf Wikipedia verwiesen.

Na was wären wir alle ohne die Wikipedia :-)

Projekt für nächsten Winter. Wenn du so lange Zeit hast können wir gern zusammen was probieren

Gebongt. In der Tat habe ich so lange Zeit - bis dahin wird das Haus nämlich erst noch gebaut :-)

wenn man die Vorlauftemperatur mit berücksichtigen würde wäre das denke ich schon mal ein Vorteil.

Ich würde am liebsten im Regelkreis berücksichtigen:

Als INPUT:

(i) Soll-Temperatur, ggf. modifiziert nach Tageszeit, und Ist-Temperatur

(ii) Fensteröffnung (besser gesagt -schließung)

(iii) Sonnenstand/Außentemperatur

(iv) Kamintemperatur (der Kamin wird ja nicht mitgeregelt, ist also externe Störgröße. Denkbar wäre in der Küche auch Stromverbrauch/Temperatur der Kochplatte (analog zum Kamin).

Als OUTPUT:

(v) Stellventile

(vi) Vorlauftemperatur

Grüße,
Fry

[Fry]

Kein Problem bei Gas, FM446 ist das Stichwort.

Danke!
Hast du einen Link?
Fry

[Hauke]

ich würd's dir ja gern erklären, lasse da aber Gaston und Hauke den Vortritt, die es wohl beide intensiv studiert haben.

Intensiv nicht, nur Nebenfach. Ich habe also nur einen kleinen Vorsprung vor dir
Bisher hat es gereicht um Gaston im großen und ganzen folgen zu können.... Aber die Zusammenhänge hätte ich jetzt nicht mal eben so herbeten können, sondern auf Wikipedia verwiesen.

je länger wir diskutieren, desto mehr will ich meinen Regler selbst schreiben).

Dito.
Allerdings hab ich dafür momentan keine Zeit und Heizung ist auch noch nicht in Betrieb. Also Projekt für nächsten Winter. Wenn du so lange Zeit hast können wir gern zusammen was probieren

Ich stelle mir das jetzt so vor, dass man abhängig von Störgrößen (Sonnenlicht/-wärme, Fensteröffnung, Anwesenheit der Bewohner, Temperatur des Kaminofens, etc.) den PI-Regelparametern neue Werte zuweist,

Wenn DAS mit vermaschung gemeint ist, habe ich Gastons Ausführungen in der Hinsicht bisher falsch verstanden. Das ist genau das, was ich im Sinn hatte. Wobei ich nicht soweit gehen würde Anwesenheit von Personen zu erfassen und offenes Fenster sollte die Heizung sperren, mehr nicht. Wir heizen ja nicht für draußen ;-)

Die wahrgenommene Unfähigkeit der heutigen Heizungsstörungen liegt vor allem daran, dass wir die Regelung durch niedrige Vorlauftemperaturen sehr schwer machen.

Das ist mit Sicherheit richtig, aber wenn man die Vorlauftemperatur mit berücksichtigen würde wäre das denke ich schon mal ein Vorteil.

[Hauke]

Das Ziel eines Reglers ist es in kürzester Zeit einen SOLL-Wert zu erreichen
[...]
Die heutigen Regler erfüllen das erste Kriterium (fett) schon nicht und da setze Ich erstmal an.

Das dürfte wohl der Kompromiss zwischen Geschwindigkeit und Stabilität sein. Wenn du wirklich auf der kürzest möglichen Zeit bestehst, geht das doch nur mit Stellgröße=100%. Ansonsten kann immer jemand kommen und behaupten es ginge theoretisch auch schneller. Das Problem ist dann der anschließende Überschwinger, da du es in der Praxis nicht hinbekommen wirst, die Stellgröße zum richtigen Zeitpunkt zurückzufahren.
Wenn du das mit einem reinen PI-Regler ohne Erweiterungen hinbekommst, nur durch Anpassung der Reglerparameter: Respekt! Dann hab ich von Regelungstechnik doch weniger Ahnung als ich dachte...

Das was Du mit "PI mit Zusätzen erweitern" ist regelungstechnisch ein heisses Eisen . Ich weis nicht genau was Du mit "Vorsteuern" meinst

Zum Beispiel sowas hier (der graue Kasten):
Muss ja nicht (wie im Beispiel) von nur einer Größe abhängen



Kaskadenregelung

Die richtige herangehensweise ist hingegen die Vermaschung,

Das kenne ich nun wieder nicht. Was meinst du damit?

experimentelle Ermittelung von Grössen in der Regelungstechnik deutet meistens auf einen Laien hin

Können wir uns einigen auf "Try-and-Error Applikation von Reglerparametern"?
Wenn du deinen Regler genau auslegen möchtest musst du ja wohl erst die Streckeneigenschaften bestimmen. Das wird ohne Experiment schwierig...

Zum Beispiel käme in Betracht, dass ein neuer Algorithmus die Regelparameter automatisch nachfährt.

Nein ! Sowas ist ein rotes Tuch in der Regelungstechnik. Je nach Art der Beeinflussung hebt es sogar das LZI Verhalten des Reglers komplett auf. Richtig macht man das durch Vermaschung.

"Automatisch nachfahren" ist etwas unpräzise formuliert, aber sagen wir mal so: Reglerparameter in Anhängigkeit von Soll- oder Störgrößen sind (zumindest da wo ich herkomme) gängige Praxis und funktioniert zumindest deutlich besser als allzeit konstante Parameter.
Ob jetzt LZI oder nicht will ich nicht beurteilen, dafür bin ich nicht Regelungstechniker genug. Mir reicht, das es funktioniert.

Also hoffe Ich immer noch meinen Hersteller von der Regelung zu überzeugen. U.U funktioniert dies aber nur wenn das einen Marktvorteil verschaft. Deshalb die Geheimniskrämerei.

Meine Meinung: Ich denke nicht, das die Hersteller hier so aktiv sind, das sie nur darauf warten, hier veröffentlichte Regelalgorithmen in ihre Produkte einzubauen. Daher kann ich die Geheimnistuerei nicht ganz nachvollziehen.
Abgesehen davon weiß ich nun wirklich nicht was so neu daran sein soll wenn's immer noch ein PI ist. Der Clou wäre wohl maximal das geschickte einbinden von Störgrößen. Willst du tatsächlich z.B. Sonneneinstrahlung und offene Fenster/Türen, Anwesenheit von Personen etc. raumweise erfassen und kompensieren?

Ich denke die Berücksichtigung von Außen- Vorlauf- und Solltemperatur sollte wohl ausreichen. Zusammen mit einer halbwegs anständigen Auslegung und hydraulischem Abgleich muss das ausreichen. Für den Rest gibt's einen Regler


Gruß,
Hauke

[MatthiasS]

Kein Problem bei Gas, FM446 ist das Stichwort.

[Fry]

Ich will es doch nur gleichmäßig warm haben und dann Temperaturprofile vorgeben, die auch eingehalten werden...

Ich fürchte, auch die beste Heizungssteuerung kann genau das bei den heutigen trägen Systemen nur noch sehr eingeschränkt erreichen. Denn wenn die Heizung nunmal Stunden braucht, bevor sie überhaupt einen spürbaren Effekt auf die Raumtemperatur hat, ist Essig mit schneller Reaktion auf Störungen. (es sei denn, die Heizung kann Ereignisse vorhersehen, ungefähr so wie der prophetische Fahrstuhl im Hitchhikers Guide :-)

Die wahrgenommene Unfähigkeit der heutigen Heizungssteuerungen liegt also vor allem daran, dass wir die Regelung durch niedrige Vorlauftemperaturen sehr schwer machen.

Und schon auch an den Herstellern: ich werde eine Gas-Brennwerttherme einbauen und weiß zwar, dass ich die Ventile im Heizkreislauf ansteuern kann, aber nicht, wie ich die Therme selbst über KNX steuern kann, um bspw die Vorlauftemperatur situationsbedingt auch mal zu ändern. Und dabei wäre das bei Gas noch so viel einfacher als bei WP!

Fry

[Fry]

@Hauke, Gaston: |Go(s)|<1 ist dann wohl richtig, seid mal nicht katholischer als der Papst :-)

@Gaston: Wieder mal danke. Wie ja bereits oben geschrieben, ist mir völlig klar, dass ein "über-intelligenter" PI ein Verhalten zeigen kann, das die Regelung zunichte macht (z.B. durch Einführung neuer LZI-Glieder, die dann wieder zu Oszillationen mit einer anderen Frequenz führen). Entspricht der Beobachtung, dass komplexe Systeme manchmal ihren eigenen Willen entwickeln :-) Deshalb hatte ich ja meine Zweifel.

@haegar80: ich würd's dir ja gern erklären, lasse da aber Gaston und Hauke den Vortritt, die es wohl beide intensiv studiert haben. Bin ja selbst Neuling im Feld. (ich brauche da aber die Druckbetankung, denn je länger wir diskutieren, desto mehr will ich meinen Regler selbst schreiben). Nur so viel: Gastons Ausführungen oben beziehen sich auf ein einfaches mathematisches Modell von Regler und Regelstrecke, deren Bewegungsgleichungen und damit Schwingungsverhalten man mit Standardmethoden analysiert. Die Methoden sind Standardmethoden der Mathematik (unter anderen Namen), und diese muss man fürs Verständnis halt (er-)kennen, also schon mal gesehen haben.

Vorläufiges Fazit für mich: "Vermaschung" (den Begriff kannte ich auch noch nicht) scheint dann wohl die Methode der Wahl zu sein. Ich stelle mir das jetzt so vor, dass man abhängig von Störgrößen (Sonnenlicht/-wärme, Fensteröffnung, Anwesenheit der Bewohner, Temperatur des Kaminofens, etc.) den PI-Regelparametern neue Werte zuweist, vielleicht aus einer vordefinierten Tabelle (die man über die Stabilitätskriterien ermittelt hat, mit einigen Annahmen). Damit kann man doch sicher schon viel mehr erreichen als der "dumme" PI-Regler, der nur Soll und Ist kennt.

Allgemeinverständliches Beispiel: wenn ich am Tag bei Sonnenschein ein Fenster öffne, soll die Heizung abschalten, um so wenig Energie wie möglich zu verschwenden (auch wenn manche was andres behaupten, das leuchtet wirklich unmittelbar ein!). Wenn ich das Fenster später (anderer Sonnenstand) wieder schließe, die Soll-Temperatur verstelle und auch noch den Kamin anheize, kann die Heizung u.U. mit neuen PI-Parametern wesentlich schneller zum Soll-Wert kommen als wenn sie dem gleichen Satz Parameter wie vorher folgt.

Um die Störgrößen zu erfassen, braucht man in diesem Beispiel Fensterkontakte, Wetterstation und einen Anlegefühler am Kamin. Die Heizungssteuerung "weiß" dann viel mehr als nur den Soll- und Ist-Wert und kann dadurch intelligenter steuern. Was auch nötig ist wegen des trägen Systems!

Korrekt?

Grüße,
Fry

[Gaston]

Hilfe! Ich kann bei eurer Diskussion nicht schritthalten!
Das ist für mich zu abgehoben und theoretisch. Ich will es doch nur gleichmäßig warm haben und dann Temperaturprofile vorgeben, die auch eingehalten werden...

Auch das, geht ohn edie Theorie nicht. Aber Ich verstehe was Du meinst

Schade (für uns), daß Gaston mit seinem Kow-How seine Brötchen verdient. Ich hatte schon gehofft, daß wir hier eine Logik für einen guten Regler aufstellen könnten.

Wobei Ich in diesem konkreten Fall sagen muss dass es nicht vordergründig ums Brötchenverdienen geht. Es ist viel egoïstischer

Ich möchte in erste Linie mal eine vernünftige Lösung im Haus habe, will aber keine Zentrale lösung. Also hoffe Ich immer noch meinen Hersteller von der Regelung zu überzeugen. U.U funktioniert dies aber nur wenn das einen Marktvorteil verschaft. Deshalb die Geheimniskrämerei.

Sollte sich abzeichnen dass das nicht möglich ist dann könnte es sehr wohl sein dass Ich einen entsprechenden Baustein veröffentliche was dann vieleicht ja das Interesse aller Hersteller erweckt.

P.S.: Falls ein Hersteller den Algoritmus exklusiv möchte und mir all meine Steckdosen, Taster, RTRs etc ersetzt lässt sich auch darüber reden

Trotzdem Danke für die Hilfe beim Kampf mit dem PI!!!

Büdde, kein Problem

Bitte gib auf jeden Fall Bescheid, wenn das in einem Produkt kaufbar ist.

Mal sehen, dias Ende der Beta meines Wetterstationsbausteins zeichnet sich ab. Vieleicht bastele Ich dann mal den regler zusammen. Immerhin muss Ich es ja irgenwann sowieso für das "Proof of Concept".

Ich werde jetzt mal die empfohlenen Parameter 2/150 ausprobieren und die Diagramme mit den Rohdaten posten.

Ich bin gespannt.

Gruss,
Gaston