Modelle „Analogwertverabeitung“ und „Regelung“

Leistungsumfang

Übersicht

Die Kleinststeuerung Siemens LOGO! der aktuellen Baureihe enthält leistungsfähige Bausteine zur Analogwertverarbeitung und Regelung wie beispielsweise einen komfortabel zu konfigurierenden PI-Regler. Unsere virtuellen Prozessmodelle Analogwertverarbeitung (siehe Screenshot links) und Füllstands- und Temperaturregelung (siehe Screenshot Mitte) ermöglichen eine Fülle von Experimenten zu dieser Thematik, wobei als Hardware lediglich eine Siemens LOGO! der Baureihen 0BA7/0BA8 erforderlich ist. Zusätzliche analoge I/O-Module werden also nicht benötigt, da die Prozessmodelle auf virtuelle (Netzwerk-) Ein- bzw. Ausgänge der LOGO! zugreifen.

Ergänzend zu den Prozessmodellen ist ein entsprechender Lehrbrief erschienen, der auch zum Lieferumfang der Virtuellen Anlagenmodelle „Analogwertverarbeitung und Regelung“ für Siemens LOGO! gehört (siehe Grafik rechts).

Folgende Themengebiete können mit Hilfe der Modelle erarbeitet werden:

• A/D- und D/A-Wandlung, Normierung und Skalierung von Analogwerten
• Zweipunkt-Temperaturregelung mit und ohne Hysterese
• Zweipunkt-Füllstandsregelung mit und ohne Hysterese
• PI-Füllstands- und Temperaturregelung mit Analogausgang
• PI-Füllstands- und Temperaturregelung mit PWM-Ausgang

Beschreibung des Anlagenmodells „Füllstands- und Temperaturregelung“

Das Anlagenmodell stellt einen Tank der Höhe 3000 mm mit Zu- und Ablauf dar, bei dem gleichzeitig sowohl eine Regelung der Temperatur der im Tank befindlichen Flüssigkeit als auch der Füllhöhe erfolgen kann. Dazu enthält das Modell sowohl einen analogen Temperatursensor als auch einen auf einer Druckmessung basierenden analogen Füllstandsgeber. Als Stellgröße für die Füllstandsregelung fungiert ein elektrisches Stellventil, dessen Öffnungsquerschnitt stufenlos verstellt werden kann. Das Ventil besitzt eine konstante Verfahrgeschwindigkeit und benötigt aus dem vollständig geschlossenen Zustand 5 Sekunden bis zur vollständigen Öffnung (und umgekehrt). Gleiches gilt für das Ablaufventil, dessen Soll-Öffnungsquerschnitt manuell über einen Einsteller vorgegeben werden kann (Störgröße). Damit das Ablaufventil geöffnet wird, muss dabei zusätzlich der unterhalb des Einstellers befindliche Schalter betätigt werden. Die Stellgröße für die Temperaturregelung liefert eine Heizwendel, die wahlweise analog oder binär angesteuert werden kann. Bei binärer Ansteuerung liefert die Heizwendel im EIN-Zustand eine Heizleistung von 100 %. Die Sollwerte w für die beiden Regelkreise können manuell über Wippregler vorgegeben werden. Ein über das Schütz K3 angesteuertes Rührwerk sorgt für eine gleichmäßige Aufheizung der Flüssigkeit. Darüber hinaus sind zwei binäre Füllstandsgeber vorhanden, die jeweils logisches 1-Signal liefern, wenn sie von Flüssigkeit umgeben sind.

Über den Schalter mit dem Handsymbol rechts neben dem Zulauf-Stellventil kann der Zulauf auch manuell geöffnet werden, um ein Füllen des Behälters unabhängig von der Ansteuerung des Zulaufventils über die SPS zu ermöglichen. Dies kann sinnvoll sein, wenn lediglich eine Temperaturregelung realisiert und getestet werden soll.

Neben der Anzeige der Aktualwerte werden die Zeitverläufe aller für die Regelung relevanten Größen innerhalb eines separaten Fensters – der sogenannten Trendanzeige – dargestellt. Über die beiden Schaltfläche am oberen Rand dieses Fensters kann zwischen den Größen für die Temperaturregelung bzw. Füllstandsregelung ausgewählt werden, um die Anzeige nicht mit zu vielen Zeitverläufen zu „überfrachten“. Das dargestellte Zeitfenster kann vor dem Starten des Modells über einen Wippregler eingestellt werden. In der linken oberen Ecke des Modellfensters werden zudem die Signalwerte angezeigt, die zur LOGO! gelangen bzw. von der LOGO! geliefert werden.

Alternativ steht das Anlagenmodell auch mit einer separaten, größeren Trendanzeige zur Verfügung (siehe Screenshot rechts). Diese ermöglicht ein detaillierteres Betrachten aller relevanten Größen des Regelkreises. Zudem erlaubt sie über entsprechende Schaltflächen in der rechten unteren Ecke des Fensters die Erstellung von Screenshots (Schaltfläche mit Kamera-Symbol) bzw. das Ausdrucken des Fensterinhalts (Schaltfläche mit Drucker-Symbol).

Videos

Modell „Temperatur- und Füllstandsregelung“ für Siemens LOGO!

Weiterführende Links

Virtuelle Anlagenmodelle für Logo-Kleinsteuerungen (Horst Möbus, Elektropraktiker 11 14)

Preise

Preis(e) netto zuzüglich Mehrwertsteuer

* incl. Lehrbrief

Auf Anfrage bieten wir diese beiden Prozessmodelle auch für andere Schnittstellen an.