Fussbodenheizung mit PWM steuern

der_oBi · 05 Dezember 2016, 09:34:05

HI MN,

die optimalen Parameter musst Du für jeden Raum selbst rausfinden. Die Definition ändert sich in soweit, dass du die LookBacks nicht mehr definieren musst (es gibt ja keine mehr mit Albatros' Änderung).
Meines Erachtens ist aber der I-Anteil mit 0.4 deutlich zu hoch gewählt. Ich nutze zwar nicht ganz so wenig wie Albatros, aber mit I=0.01 immernoch deutlich weniger als 0.4.
Aber nochmal, das musst Du für Deine Gegebenheiten selbst rausfinden.
Meine Einstellungen zur Zeit:
P=0.8
I=0.01
D=0

Zitat von: Albatros_ am 04 Dezember 2016, 08:47:23
Da hast du recht.
Also. Es ist zu warm.
p bei -0.5 . I wird geklemmt bei 0.5. Jetzt kühlt es ab.
p bei -0.1 . i wird geklemmt auf 0.1
p bei 0.2 i wird geklemmt auf -0.2 (jetzt spielt es keine rolle mehr, weil i wieder hochläuft)

Also alles eine frage der Zeit. wenn es schnell abkühlt wird I nicht nachkommen und ggf. die Heizung ansteuern. Das kann aber auch positiv sein, weil sie ja eh demnächt gebraucht wird.
Ich würde sagen, wir sollten es mal ausprobieren

Die andere Richtung spielt keine Rolle, weil wir nicht kühlen können ?

Ich bin mir hier doch nicht mehr so sicher...Ich glaube Dein Ansatz, den I-Anteil auf [0,1] zu begrenzen ist doch richtig.
Habe mal bei uns auf der Arbeit nachgeschaut, wie die digitalen PID-Regler umgesetzt sind. Dort ist auch P+D unbegrenzt und I auf untere und obere Stellgrenze begrenzt (abzgl. evtl. vorhandener Vorsteuerung).
Geistig kann ich mich noch nicht recht entscheiden, ob das mit meinem bisherigen Verständnis einer Anti-Windup übereinstimmt. Aber man wird sich was dabei gedacht haben

Morgennebel · 05 Dezember 2016, 10:58:17

Zitat von: der_oBi am 05 Dezember 2016, 09:34:05
die optimalen Parameter musst Du für jeden Raum selbst rausfinden. Die Definition ändert sich in soweit, dass du die LookBacks nicht mehr definieren musst (es gibt ja keine mehr mit Albatros' Änderung).

Danke, aber ich bin nicht vom Fach. Ich könnte jetzt wild verschiedene Werte ausprobieren und damit meine Familie nerven - suche aber eher nach einem systematischen Weg zur Optimierung.

Z.B.

Starte mit P=0.8, I=0.1, D=0
Plotte desired-temp und measured-temp im Raum sowie die Anschaltzeiten des Aktors (?)
Wenn measured-temp > desired-temp für mehr als 10 Minuten, dann halbiere den I-Wert und starte von Vorn
Wenn measured-temp < desired/temp für mehr als 4 Stunden, dann verdopple den I-Wert und starte von Vorn

Oder ähnlich. Oder besser. Oder über plotten der P, I und D-Werte. Wie komme ich denn zu optimalen Werten je Raum?

Danke, -MN

jamesgo · 05 Dezember 2016, 11:43:32

Um bei einem I-Anteil von 0.01 und einer Temperaturdifferenz 0.1 Grad einen Korrekturwert von 1 zu erhalten benötigt es 1000 Berechnungsdurchläufe (das sind 16.6 Stunden wenn man alle 60 Sekunden rechnet).
Meiner Meinung baut ihr gerade einen P-Regler.

Morgennebel · 05 Dezember 2016, 12:04:53

https://de.wikipedia.org/wiki/Faustformelverfahren_(Automatisierungstechnik)#Empirische_Dimensionierung

Das sollte helfen, die jeweils richtigen Werte zu finden...

Danke, -MN

Albatros_ · 05 Dezember 2016, 12:40:05

Zitat von: jamesgo am 05 Dezember 2016, 11:43:32
Um bei einem I-Anteil von 0.01 und einer Temperaturdifferenz 0.1 Grad einen Korrekturwert von 1 zu erhalten benötigt es 1000 Berechnungsdurchläufe (das sind 16.6 Stunden wenn man alle 60 Sekunden rechnet).
Meiner Meinung baut ihr gerade einen P-Regler.

Hallo jamesgo, in dem genannten Fall ist auch keine große Korrektur mehr notwendig, die Solltemperatur ist ja fast erreicht. Um die letzten 0.1° noch zu korrigieren ist nur eine kleine Anpassung notwendig. Ein Korrekturwert von 1 würde sicherlich dazu führen dass es wieder zu warm wird.
Anbei meine Messung von letzter Nacht. der P Anteil ist quasie 0, während der I-Anteil mit 0.4 für die notwendige Heizleistung sorgt.

@Morgennebel: Es gibt leider kein Patentrezept. Wenn der Regler schwingt, sind die Werte zu hoch. Wenn es zu lange dauert bis der Regelwert erreicht wird, sind die Werte zu niedrig.
Ich denke mit den Parametern von der_Obi ist man für den Anfang gut beraten. Ich taste mich gerade von unten ran

der_oBi · 05 Dezember 2016, 16:50:23

Zitat von: Albatros_ am 05 Dezember 2016, 12:40:05
Hallo jamesgo, in dem genannten Fall ist auch keine große Korrektur mehr notwendig, die Solltemperatur ist ja fast erreicht. Um die letzten 0.1° noch zu korrigieren ist nur eine kleine Anpassung notwendig. Ein Korrekturwert von 1 würde sicherlich dazu führen dass es wieder zu warm wird.

Sehe ich auch so. I-Anteil am Anschlag bei 0.1 Abweichung wäre auch nicht so prickelnd.
Aber ich behaupte auch nicht, dass meine Einstellungen gut (geschweige denn perfekt) sind. So scheinen sie momentan (bei mir) zu funktionieren, ich teste aber auch noch nicht so lange mit Albatros' Änderungen.

jove01 · 05 Dezember 2016, 23:06:31

Hallo

ich hoffe, in den nächsten Tagen, die Steuerung an den Stellmotoren anbringen zu können, daher sind meine jetzigen Anmerkungen zuerst noch hypothetisch.

Die klasse aktuellen Sonnentage bei kalten Temperaturen unter 0 sorgten dafür, dass die Raumtemperaturen Mittags bei Sonneneinstrahlung extrem anstiegen. Meine aktuelle Raumtemperatursteuerung regelte wohl sehr starker runter. Dann wurde es am frühen Abend richtig kalt, da der Fussboden ausgekühlt war.

In den anhängenden Bildern sieht man aber auch, dass die parallele PWM-Steuerung auf Dummies komplett runtersteuerte. (Der hohe Gasverbrauch am Mittag ist anders bedingt.)

Natürlich kann man erst bei echter Steuerung eine Aussage machen. Dennoch meine Frage,

gibt es nicht eine Möglichkeit, irgendwie das totale Auskühlen des Fussboden zu verhindern ? (Auch wenn es dann noch mehr aufheizt.)

Albatros_ · 07 Dezember 2016, 07:22:33

Ein klassischer PID Regler wird die Heizung abschalten, wenn die Raumtemperatur deutlich über dem Soll liegt.
Wenn du immer heizen möchtest, auch wenn es eigentlich bereits zu warm ist brauchst du ggf. eine Vorsteuerung. Die ist aber aktuell noch nicht implementiert.
Theoretisch wäre es ja auch denkbar über die Wetterprognose eine Vorsteuerung durchzuführen. Wenn ein sonniger Tag angekündigt ist, braucht man vieleicht ab 5 Uhr nicht mehr heizen, weil ab 7 die Sonne den Raum sowieso übermäßig aufheizen wird.

jamesgo · 14 Dezember 2016, 16:02:31

Ich habe die Erweiterung von Albatros_ in das Modul 93_PWMR.pm eingebaut und hochgeladen.

Das Commandref ist wie im Anhang angepasst.

Nachdem es nun 3 Verschiedene Kalkulationsarten gibt, werden P und PID-Regelung nicht mehr parallel gerechnet.

jamesgo · 14 Dezember 2016, 18:56:37

Achtung: die neue Version berechnet den D-Anteil nicht, da weiterhin ein DLookBackCnt benötigt wird um eine alte Temperaturdifferenz zu haben.

Nachdem ich die beiden PID Berechnungen aber getrennt habe gibt es das im Moment nicht.

jamesgo · 15 Dezember 2016, 09:45:52

Die Änderungen sind jetzt durch. D.h. "update" bringt eine Version in der beide PID Varianten möglich sind.

jove01 · 15 Dezember 2016, 17:28:20

hallo

ich bin begeistert über die hier stattfindenende Diskussion und wie sich das im Modul niederschlägt. Einfach klasse.

Leider kann ich dem technisch nicht folgen, hoffe aber mit Eurerer Unterstützung davon noch besser profitieren zu können und auf den einen oder anderen Tip zur besseren Parametriesierung meiner FBH.

Ich habe unten mal 2x2 Plotz von insgesamt 4 Heizkreisen im kombinierten Koch/Ess/Wohnzimmer.

Meine Einstellungen sind entsprechend der ersten Empfehlungen hier für pwm

Code Auswählen

60 900 300 1 1,1
und für die pwmr

Code Auswählen

pw_Fussboden 1,0 Temperatur_02 HM_Sc_Fb_Essen dummy 1:0.8:0.4,5:0.5,10

bei einer durchgehenden Solltemperatur von 22,0 (zuerst einmal also keine Absenkung). Mein Heizkessel ist durchgehend auf 24,0 eingestellt.

ich fände es klasse, wenn sich einer mal die Mühe machen würde und Vorschläge für eine Verbesserung machen könnte.

Bei meinem letzten Beitrag bin ich von Albatros_ - so glaube ich - missverstanden worden. Mir geht es darum, dass an einem kalten Sonnentag der Fussboden nicht zu sehr auskühlt. Aber jetzt will ich zuerst einmal eine optimale Steuerung für "graue" Tage bekommen.

Morgennebel · 15 Dezember 2016, 17:53:39

Zitat von: jove01 am 15 Dezember 2016, 17:28:20
ich bin begeistert über die hier stattfindenende Diskussion und wie sich das im Modul niederschlägt. Einfach klasse.
[...]
Ich habe unten mal 2x2 Plotz von insgesamt 4 Heizkreisen im kombinierten Koch/Ess/Wohnzimmer.
[...]
Code Auswählen Erweitern
pw_Fussboden 1,0 Temperatur_02 HM_Sc_Fb_Essen dummy 1:0.8:0.4,5:0.5,10

Du schaltest alle Deine 4 Kreise mit einem Schalter? Sind die Aktoren parallel angeschlossen?

Ich bin kein Heizungsexperte, aber bei 24,0 Grad Vorlauftemperatur und 22,0 Grad Wunschtemperatur bleiben gerade 2,0 Grad übrig, die im Gebälk, Beton und in den Rohren verschwinden können. Bist Du sicher, daß der Fußboden überhaupt von der Heizung und nicht vom Sonnenlicht warm wird...?

Nur als Gegenbeispiel: ich habe eine Fußbodenheizung von 1987 eingegossen im Estrich, ungedämmtes Haus und fahre 43 Grad Vorlauftemperatur. Da merke ich an den Füssen, ob die Kreise gehen oder nicht. Das ist sicherlich das extreme Gegenbeispiel...

Ciao, -MN

jove01 · 15 Dezember 2016, 19:29:57

Hallo Morgennebel

Da habe ich mich mal wieder wenig präzise ausgedrückt

gesteuert wird mit einem homatic 4-fach-Aktor,

Dann handelt es sich bei den 24 Grad nicht um die Vorlauftemperatur. Die Heizung ist Außentemperatur gesteuert. Die 24 sind die eingestellte Raumtemperatur für den HK Fussbodenheizung (Mischerbetrieb mit Radiatoren)

Morgennebel · 15 Dezember 2016, 22:56:03

Bist Du sicher, daß Dein Aufbau überhaupt etwas macht/bewirkt.

Ich frage, weil:

Im Wohnzimmer-Plot nachts die Temperatur ansteigt
Im Wohnzimmer-Plots tagsüber während Du angeblich heizt stark abfällt

Dabei eiert die Temperatur immer recht nahe um die Zieltemperatur. Kann es sein, daß Dein Haus stark gedämmt ist, es kaum Wärme verliert und die Fenster ausreichen? Bist Du Dir sicher, daß die Aktoren auch schalten und sich bewegen? Bist Du Dir sicher, daß die Logs/Graphen stimmen?

Ciao, -MN