Regelung eines Prop. Ventils

Hallo,
ich habe einen Behälter der mit Wasser gefüllt wird.
Der Füllstand wird kontinuierlich über einen Messwertgeber erfasst und in LV dargestellt.
Der Benutzer kann über eine Eingabefläche:

- die Wassermenge die entnommen werden soll und
- die Zeit die zur Entnahme der Wassermenge zur Verfügung steht eingeben.

Der Auslauf wird über ein Proportional-Ventil geregelt und genau hier ist mein Problem.
Wie realisiere ich es das genau die Vorgegebene Wassermenge in der vorgegebenen Zeit aus dem Behälter läuft.
Das heißt, wie kann ich in LV den genauen Öffnungspalt der Prop. Ventils in % berechnen.
Also nicht einfach das Ventil aufreisen sondern nur so weit öffnen damit die Wassermenge in der vorgegebenen Zeit herausläuft.

Die Analoge Erfassung und Ausgabe habe ich, mir fehlt lediglich die Berechnung für das Prop. Ventil.

Vielen Dank für eure Hilfe
GregorX

' schrieb:Der Auslauf wird über ein Proportional-Ventil geregelt und genau hier ist mein Problem.
Wie realisiere ich es das genau die Vorgegebene Wassermenge in der vorgegebenen Zeit aus dem Behälter läuft.
Das heißt, wie kann ich in LV den genauen Öffnungspalt der Prop. Ventils in % berechnen.
Also nicht einfach das Ventil aufreisen sondern nur so weit öffnen damit die Wassermenge in der vorgegebenen Zeit herausläuft.

Wenn ich das richtig sehe, so ist diese Problem
a) rein mathematisch und hat mit LV direkt nichts zu tun
b) wegen des Fehlens detaillierter Parameter in deinen Angaben überhaupt nicht zu lösen.

' schrieb:Wenn ich das richtig sehe, so ist diese Problem
a) rein mathematisch und hat mit LV direkt nichts zu tun
b) wegen des Fehlens detaillierter Parameter in deinen Angaben überhaupt nicht zu lösen.

Hallo Lucki,
sorry, für die spärlichen Angaben aber es war gestern doch schon etwas spät.
Ich hoffe ich kann dir mein Vorhaben doch noch etwas detaillierter erläutern.
Der Benutzer hat die Möglichkeit zwei Angaben zu machen:

1. die Wassermenge die aus dem Behälter entnommen werden soll (in ml) und
2. wie lange es dauern soll bzw. in welcher Zeit die Wassermenge aus dem Behälter laufen soll (in Sekunden).

Noch ein paar Angaben:
- Der Behälter hat ein Volumen von 1300 ml
- Der Füllstand wird über einen magnetischen Schwimmer erfasst dieser schaltet kontinuierlich in einer Messkette befindliche Reedkontakte.
- Der Durchsatz der aus dem Behälter laufen soll wird über ein Proportional Ventil gesteuert.
- Oben am Behälter befinden sich zwei Magnetventile das eine für die Nachspeisung mit Wasser das andere für Druckluft die mit 6 bar das Wasser aus dem Behälter drückt.

Mein Gedanke wäre wenn der Benutzer Beispielweise 200 ml Wasser in 60 Sekunden eingibt bekommen wir einen erforderlichen Durchsatz von 200ml/min.
Jetzt müsste das Proportional Ventil langsam öffnen und die Wassersäule würde Aufgrund des auslaufendem Wassers sinken.
Da ich den Füllstand kontinuierlich erfasse bekomme ich mit einberechneter Zeit einen Durchsatz.
Das heißt: die Wassersäule ist in 5 Sekunden um 15 ml gefallen habe ich einen Durchsatz von 180 ml/min jetzt müsste das PropVentil weiter auffahren damit es in den 60 Sekunden auch wirklich die 200 ml heraus gelassen hat.
Wie ich das mathematisch und vor allem in LV realisieren kann weiß ich im Moment echt nicht.
Ich bin mir auch nicht ganz sicher wie genau diese Anwendung ist da mein Messsystem das den Füllstand erfasst eine Messunsicherheit von 10 ml hat.

Eine andere Möglichkeit wäre natürlich noch wenn ich bei einem Druck von 6 bar und einem Öffnungspalt von 10%, 20%, 30% ...des Propventile die Wassermenge in einer bestimmten Zeit auffange und wiege um so auf den Durchatz zu schließen.
Allerdings müsste ich bei dieser Variante wenn das Gerät in der Produktion ist, in regelmäßigen Abständen den tatsächlich Durchsatz kontrollieren.

Ich hoffe ich habe dich jetzt nicht restlos verwirrt.
Viele Grüße Gregor

P.S.: ich schätze das dieser Beitrag jetzt doch mehr zur Messtechnik gehört.

Hallo Gregor,

unter Proportionalventil verstehe ich ein Ventil, welches bei einer 10prozentigen Ansteuerung auch 10% seines maximal Durchlasses ausströmen läßt.
Dann müsstest Du lediglich die maximale Durchflußmenge bei 6bar ermitteln und mit weiteren Tests ermitteln, ob die Proportionalität in Deiner Anwendung auch wirklich gegeben ist.
Ob von Zeit zu Zeit eine Überprüfung und evtl. eine Kalibrierung notwendig ist hängt von der Anwendung ab.
Dein Messystem hat auf den gesammten Behälterinhalt betrachtet einen Fehler von <0,8%. Die Frage ist allerdings welche Mengen tatsächlich entnommen werden sollen. Der Fehler wird bei kleineren Mengen leider immer größer. Deshalb befürchte ich, daß Dein Problem darüber kaum zu lösen sein wird.

Ich würde also mir das Prop.Ventil eingehend anschauen und damit einige Versuche durchführen um die Wiederholgenauigkeit etc. zu ermitteln.

Grüße
Andreas

Hallölle,

wie schnell öffnet den das Proportionalventil? Also wie lange dauert es bis es z.b. 70% offen hat?

Wenn es zu lange dauer würde ich noch ein normales Ventil davor schalten um erst das Proportionalventil auf seinen Sollöffnung zu fahren und dann das Normale Ventiel öffnen.
Da mußt du halt abwägen wie genau dein system sein soll.

Grüße
Achimedes

Hallo Leute,
Danke für eure Antworten.
Denn Durchsatz durch Versuche zu ermitteln ist eine Möglichkeit an die ich auch schon dachte.
Allerdings möchte ich über die fallende Wassersäule darauf schließen können, da in der Anwendung der Durchsatz variiert und eine direkte Messung über den Messwertgeber vom Kunden vorausgesetzt wird. Auch sind die konstanten 6 bar nicht immer garantiert.
Wie schnell das Ventil öffnet kann ich Morgen aus den Technischen Unterlagen herausfinden und werde es Posten.
Wäre es vielleicht Möglich mit einem PID-Regler diese Anwendung zu realisieren.

Habt ihr vielleicht eine Idee wie ich dies mathematisch lösen könnte:

Zitat:Mein Gedanke wäre wenn der Benutzer Beispielweise 200 ml Wasser in 60 Sekunden eingibt bekommen wir einen erforderlichen Durchsatz von 200ml/min.
Jetzt müsste das Proportional Ventil langsam öffnen und die Wassersäule würde Aufgrund des auslaufendem Wassers sinken.
Da ich den Füllstand kontinuierlich erfasse bekomme ich mit einberechneter Zeit einen Durchsatz.
Das heißt: die Wassersäule ist in 5 Sekunden um 15 ml gefallen habe ich einen Durchsatz von 180 ml/min jetzt müsste das PropVentil weiter auffahren damit es in den 60 Sekunden auch wirklich die 200 ml heraus gelassen hat.
Wie ich das mathematisch und vor allem in LV realisieren kann weiß ich im Moment echt nicht.

Vielen Dank und Gruß
Gregor

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Hallo Gregor,

ich bin jetzt nicht der Regelungstechnik-Papst. Sicher kannst Du einen PID-Regler verwenden, die Frage ist nur was er regelt bzw. besser wie. Die Regelgröße (Messkette) ist ja sehr sprunghaft.
Hast Du eine Ahnung was die kleinste Menge sein wird, die aus dem Behälter entnommen wird.
Ich denke, wenn Du zwei Reedkontakte bei der Entnahme mit dem Schwimmer überfährst, könnte man es sogar mit Delta t und Delta v berechnen, daß in einer bestimmten Zeit ein bestimmtes Volumen ausfließt. In gewissen Grenzen allerdings und bei kleinen Mengen nichtmal annäherungsweise kontinuierlich.
Ist das Messystem vorgegeben, oder kann man das noch ändern?

Gruß
Andreas

Hallo Andi,
die Reedkontakte des Messwertgebers sind im Abstand von 2,3 mm angeordnet.
Bezogen auf die Querschnittsfläche meines Behälters bekomme ich eine Messungenauigkeit von 10,113 ml. Das Messsystem habe ich gewählt da ich nach langem suchen nichts gefunden habe das einen Füllstand von max 1200ml erfasst. Hinzu kommt noch das es sich um VE-Wasser handelt das auch nicht kapazitiv erfast werden kann. Die genauen Durchflüsse werde ich heute Mittag erfahren, die jedoch im Bereich zwischen 20 und 200 ml / min sein müssten.

Hallo Gregor,

ich hab mal ein Messsystem angetragen bekommen, bei dem ein Streifen mit eingebetteten Magneten verwendet wurde.
So aus der Erinnerung heraus wäre das auf jeden Fall wesentlich genauer. Ich weiß nur nicht mehr wer mir das angeboten hatte. Turck, IPF, IFM.?

Gruß
Andy