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Mission 78 · PRO (braucht Pro)

Übung zu 21 °C, Lüfter bestätigt, Register geschützt: PID-Regelung mit SPS

Starte eine Lüftungsanlage in der richtigen Reihenfolge und schreibe ihren PI-Temperaturregler.

Starte die Anlage in der richtigen Reihenfolge mit vorgewärmtem Register, bestätige den Luftstrom innerhalb von 10 s, halte die Zuluft mit einem PI-Regler ohne Windup auf 21 °C und schalte bei Frost sicher ab.

Diese Mission gehört zu ProErstelle ein kostenloses Konto: Jedes Konto bekommt bis 5. Dezember eine kostenlose Pro-Testphase.

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  • Jede Lektion, ab null
  • Jede Mission und Lektion, mit jedem Level
  • Ein praktischer Test für jeden Titel, mit Zertifikat
  • Jeden Test zurückspulen, Zyklus für Zyklus
  • Musterlösungen, wenn du feststeckst
  • Der Code-Konverter, so oft du willst
Die 3D-Lüftungsanlage, auf der diese Mission läuftPRO (braucht Pro) Mission
So läuft der Test ab

Startet in Reihenfolge und hält dann 21 °C

Test 1 von 9
Vom Test gesetztVom Test geprüftSchritt 11 von 11
Level
Experte
Zeit
Über uns 50 Min.
Belohnung
+850 XP
Anlage
3D-Lüftungsanlage
Editoren: Siemens
Kontaktplan (KOP), SCL
Editoren: Rockwell
Kontaktplan, Strukturierter Text
Editoren: Beckhoff
Strukturierter Text
Stufe
29. Maschinenlabor 3: Messungen und Chargen
Gefordertes Verhalten

21 °C, Lüfter bestätigt, Register geschützt: was dein Code tun muss

Bei Occupied: Öffne den Damper und fahr das Valve mit 100 %, um das Heizregister zu erwärmen. Bei DamperOpen startest du den Ventilator. Kommt AirflowOK nicht innerhalb von 10 s, setze FanFail in Selbsthaltung und stoppe. Sobald der Luftstrom bestätigt ist, setze Integral := 50 und regle das Valve mit PI: Error := Setpoint − SupplyTemp; Integral := Integral + Ki × Error × 0.02 (ein Zyklus von 20 ms), begrenzt zwischen 0 und 100; Valve := Kp × Error + Integral, begrenzt zwischen 0 und 100. Geht der Luftstrom im Betrieb verloren, setze FanFail in Selbsthaltung. FrostStat setzt jederzeit, auch wenn Occupied nicht aktiv ist, FrostAlarm in Selbsthaltung: Ventilator aus, Damper zu, Valve 100 %. Reset löscht die Alarme, sobald der Frostwächter wieder frei ist. Unoccupied: alles aus und Valve 0 %, außer FrostAlarm hält das Valve bei 100 %. FanRun lässt den Ventilator laufen.

Start
Klappe + Vorwärmen, dann Lüfter, bestätigt in 10 s.
PI
Kp 5, Ki 0,25, I-Anteil 0–100.
Frost
Lüfter aus, Klappe zu, Ventil 100 %.
Variablentabelle

21 °C, Lüfter bestätigt, Register geschützt: Eingänge und Ausgänge

Dein Programm liest 6 Eingänge und setzt 5 Ausgänge. 4 weitere Eingänge steuern die Simulation oder zeigen Messwerte, damit du testen kannst. Die Namen sind im Editor jedes Herstellers gleich.

VariableDatentypDein CodeWas es an der Maschine bedeutet
OccupiedBOOLLiestEin Eingang, den dein Code brauchtSchaltuhr: Das Gebäude ist belegt
ResetBOOLLiestEin Eingang, den dein Code brauchtAlarme zurücksetzen
DamperOpenBOOLLiestEin Eingang, den dein Code brauchtKlappen-Endschalter
AirflowOKBOOLLiestEin Eingang, den dein Code brauchtDifferenzdruckschalter Luftstrom
FrostStatBOOLLiestEin Eingang, den dein Code brauchtFrostschutzthermostat ausgelöst
SupplyTempREALLiestEin Eingang, den dein Code brauchtZulufttemperatur, °C
ColdSnapBOOLNicht nötigZum Testen oder Beobachten; dein Code kann es weglassenProbier es aus: Die Außenluft fällt auf −5 °C
BoilerFaultBOOLNicht nötigZum Testen oder Beobachten; dein Code kann es weglassenProbier es aus: Das Heizwasser bleibt weg
BrokenBeltBOOLNicht nötigZum Testen oder Beobachten; dein Code kann es weglassenProbier es aus: Der Ventilatormotor läuft, fördert aber keine Luft
OutsideTempREALNicht nötigZum Testen oder Beobachten; dein Code kann es weglassenAußentemperatur, °C
DamperBOOLSchreibtEin Ausgang, den dein Code setztAußenluftklappe öffnen
FanRunBOOLSchreibtEin Ausgang, den dein Code setztZuluftventilator laufen lassen
ValveREALSchreibtEin Ausgang, den dein Code setztHeizventil, 0 bis 100 %
FanFailBOOLSchreibtEin Ausgang, den dein Code setztAlarm: Luftstrom nicht nachgewiesen
FrostAlarmBOOLSchreibtEin Ausgang, den dein Code setztAlarm: Frostschutz hat ausgelöst

In Siemens SCL schreibst du die eigenen Variablen eines Bausteins mit # davor, wie TIA Portal es tut: #Occupied. Rockwell und TwinCAT verwende einfach den Namen: Occupied.

Automatische Tests

21 °C, Lüfter bestätigt, Register geschützt: was die Tests prüfen

  1. Zuerst die Klappe, mit dem Ventil auf 100 %, um das Register zu wärmen; der Lüfter erst bei DamperOpen.
  2. Wird der Luftstrom nicht innerhalb von 10 s bestätigt oder geht im Betrieb verloren, wird FanFail gespeichert.
  3. PI-Regelung mit Kp, Ki und dem I-Anteil zwischen 0 und 100 begrenzt.
  4. Frost, belegt oder nicht: Lüfter aus, Klappe zu, Ventil 100 %, gespeichert bis Reset.
  5. Unbelegt: alles aus, Ventil zu.
  1. Ausprobieren Nutze die Tasten unter dem Modell und sieh, wie die Anlage reagiert.
  2. Lösung testen Jede Prüfung läuft mit einem Druck auf deinem Code.
  3. Zurückspulen PRO (braucht Pro) Wenn eine fehlschlägt, geh sie Zyklus für Zyklus zurück, um zu sehen, warum.

Hängst du bei dieser Mission fest? Frag die Mitglieder in der Umkleide.

Warum es wichtig ist

Wo du das im Betrieb sehen würdest

Gebäudeleittechnik fährt das auf Tausenden von Lüftungsanlagen; Chemieanlagen nutzen denselben PI-Regler mit Anti-Windup.

Ein Lüfter, der gegen eine geschlossene Klappe anläuft, kann Lüftungskanäle zusammendrücken. Ein Register, das einfriert, platzt und setzt den Technikraum unter Wasser. Ein PI-Regler ohne Anti-Windup lässt die Temperatur nach jeder Störung minutenlang schwingen.

Wo du das findestFrische Luft mit 21 °C, ohne dass das Register einfriert

Jedes Büro, Krankenhaus und jede Fabrik hat Lüftungsanlagen auf dem Dach oder in einer Technikzentrale. Die Steuerung startet sie in einer sicheren Reihenfolge, weist nach, dass der Ventilator wirklich Luft fördert, und hält die Zulufttemperatur mit einem PI-Regler.

  1. DamperÖffnet zuerst
  2. FilterReinigt die Luft
  3. SpulePI-HeizungDu bist hier
  4. FanDurch Luftstrom nachgewiesen
In einer echten Anlage: Orte, Teile und Sicherheit
  • Büros, Schulen und Krankenhäuser
  • Fabriken und Lagerhallen
  • Reinräume und Labore

Ventilatorstarts sind mit der Klappe verriegelt: Ein Ventilator gegen eine geschlossene Klappe kann Luftkanäle zusammendrücken.

Der Frostschutz hat Vorrang vor allem: Ventilator stoppen, Klappe schließen, Ventil öffnen.

Die Größen, Zeiten und Schnittansichten sind didaktische Entscheidungen, keine Zeichnung einer bestimmten echten Anlage.

Mach weiter

Als Nächstes auf dem Weg