Herzlich Willkommen. Erklärung des Funktionalitäten des dtron 300 plast und deren Realisierung. Dipl.-Ing. Manfred Schleicher

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1 Herzlich Willkommen Erklärung des Funktionalitäten des dtron 300 plast und deren Realisierung Dipl.-Ing. Manfred Schleicher

2 Hinweise zur Präsentation: Gerätereihe basiert auf der Serie dtron 300 Regler beinhalten hilfreiche Funktionen für die Kunststoffindustrie Diese Präsentation stellt die Funktionen und deren Realisierung dar 2

3 Inhalt Anfahrrampe Boost-Funktion MOD-Bus-Master Funktion Regelkreisüberwachung Stellgradüberwachung 3

4 Anfahrrampe

5 Anfahrrampe In der Kunststoffindustrie kommen häufig keramische Heizpatronen zum Einsatz Während der Stillstandzeit sammelt sich in den Patronen Feuchtigkeit Wird den Patronen bei Inbetriebsetzung die volle Leistung abverlangt, entstehen sehr hohe Temperaturen Die Feuchtigkeit verdampft nahezu explosionsartig und die Patronen werden beschädigt Durch die Anfahrrampe wird bei Inbetriebnahme nicht direkt der eingestellte Sollwert (bspw. 150 C) vorgegeben: Ein Haltesollwert (bspw. 80 C) wird rampenförmig an gefahren Der Sollwert wird einige Zeit gehalten, die Feuchtigkeit verdampft Nach einer definierten Haltezeit wird sprungförmig der Endsollwert vorgegeben 5

6 Anfahrrampe Prinzip mit Beispielwerten Sollwert (bspw.150 C) Haltesollwert (bspw. 80 C) t Anlage wird eingeschaltet Haltesollwert wird mit definierter Steigung angefahren Haltesollwert wird für eine zuvor definierte Zeit gehalten (Patrone trocknet) Aktueller Sollwert springt auf vorgegebenen Wert 6

7 Anfahrrampe Konfiguration Funktion Heißkanalregler wählen Mit dieser Steilheit (10K/min) wird Haltesollwert angefahren Die Rampe startet mit dem aktuellen Istwert in der Maschine (Beispiel: Liegt im Extruder eine Temperatur von 19 C vor, wird die Rampe mit 19 C gestartet) Nach Netz ein wird über Haltesollwert auf eingestellten Sollwert gefahren werden 7

8 Anfahrrampe Grundeinstellungen Definition Haltesollwert und Haltezeit in Programm Zeit > 0 s definieren Haltesollwert (Beispiel 80 C) Haltezeit (Beispiel 5 min) 8

9 Anfahrrampe Stellgradbegrenzung während des Anfahrens Während des Anfahrens und der Haltezeit wird in einigen Fällen eine Stellgradbegrenzung benötigt In diesem Fall werden in beiden Parametersätzen die gleichen Parameter für das PID-Verhalten eingestellt Die Maximalleistung wird in Satz 2 entsprechend reduziert: 9

10 Anfahrrampe Stellgradbegrenzung während des Anfahrens Für das Anfahren und die Haltezeit wird Parametersatz 2 gewählt (Leistung auf 25% reduziert) Danach arbeitet der Regler automatisch mit Satz 1 (keine Begrenzung) Für Anfahren wird auf Parametersatz 2 zurückgegriffen Während des Haltens wird Satz 2 verwendet 10

11 Anfahrrampe Die Anfahrrampe im Betrieb Meist wird die Rampe nur nach Einschalten der Anlage benötigt, da sich nur in diesem Fall Feuchte in den Patronen befindet Nach Netz ein ist die Rampe aktiv, dies wird durch das Symbol am Regler gekennzeichnet Mit der beschriebenen Konfiguration beginnt die Rampe mit dem aktuellen Istwert (beispielsweise 20 C) und fährt a uf den Haltesollwert Start der Rampe bei aktuellem Istwert Istwert 11

12 Anfahrrampe Verhalten nach einmaligem Anfahren Wurde einmalig der aktuelle Sollwert erreicht, ist die Rampe nicht mehr aktiv, das Symbol verschwindet Ab jetzt können beliebige Sollwerte vorgegeben werden, diese werden sprungförmig angefahren Nach Netz-aus, Netz-ein ist die Rampe erneut einmalig aktiv Die Rampe kann auch während des Betriebs für ein einmaliges Anfahren durch Betätigen von aktiviert werden 12

13 Boost-Funktion

14 Boost-Funktion Was ist die Boost-Funktion? Zum frei Fahren von Werkzeugen wird der Sollwert während der Produktion für eine bestimmte Zeit um einen einstellbaren Prozentwert (oder Festwert) angehoben Erhöhter Sollwert zum Frei fahren Sollwert der Anlage t 1 t Boostfunktion wird gestartet mit Tastenkombination oder nach Konfiguration mit Binäreingang Nach eingestellter Zeit (t1) springt Sollwert wieder auf den Ursprungswert zurück 14

15 Boost-Funktion Konfiguration mit Beispielwerten Während einem Boost wird der eingestellte Wert um einen Prozentwert von 20 % erhöht! Sollwert der Anlage Timerwert t Ist der Timer aktiv, wird die Boost-Funktion gestartet Boost wird für 10 min durchgeführt 15

16 Boost-Funktion Starten der Funktion Während der Timer 1 aktiv ist, wird der Sollwert erhöht Für den Timer muss die Startbedingung (hier Binäreingang 1) angegeben werden Wird die dargestellte Konfiguration verwendet, regelt der Regler auf den eingestellten Sollwert Wird Binäreingang 1 geschlossen (Übergang 0->1) erfolgt eine Sollwerterhöhung um 20 % Nach Ablauf der Zeit des Timers wird wieder der eingestellte Sollwert angenommen 16

17 Boost-Funktion Delta Wert (Weitere Information) Gelegentlich soll der Sollwert um einen definierten Wert (Delta) erhöht werden (keine Erhöhung in Prozent): Während Boost wird der Sollwert um 50 C erhöht 17

18 MOD-Bus-Master Funktion

19 MOD-Bus-Master Funktion Erklärung und Beispiel der Funktion Der Regler wird häufig zur Regelung von mehreren hintereinander angeordneten Zonen eingesetzt Der Sollwert soll beispielsweise an einem Regler eingestellt und von allen weiteren Reglern automatisch übernommen werden (Übertragung mittels Schnittstelle) Im beschriebenen Fall müssen alle Geräte über eine serielle Schnittstelle (Optionsplatine) verfügen 19

20 MOD-Bus-Master Funktion Verdrahtung der Schnittstellen Alle Reger sind bei Verwendung der RS485 über eine abgeschirmte Zweidrahtleitung miteinander zu verbinden (im Beispiel befindet sich die Schnittstelle auf Optionssteckplatz 3) Master Slave Slave RxD/TxD+ RxD/TxD+ 20

21 MOD-Bus-Master Funktion MOD-Bus Adresstabellen Für die Übertragung der Daten wird das MOD-Bus Protokoll verwendet Alle Größen, für welche ein Zugriff über Schnittstelle erfolgen kann, sind aus der Schnittstellenbeschreibung zu entnehmen: Sollwert 1 ist beispielsweise über Adresse 0x3100 ansprechbar: 21

22 MOD-Bus-Master Funktion Konfiguration der Schnittstellen Für alle Geräte muss hinsichtlich der Schnittstelle eine einmalige Geräteadresse vergeben werden Für den Master wird ebenfalls eine Adresse eingestellt, weiterhin muss das Gerät als Master definiert sein Master Slave Slave 22

23 MOD-Bus-Master Funktion Weitere Einstellungen für den Master Die Größen (bis zu 8 sind möglich), welche vom Master zu allen Slaves gesendet werden, sind am Master zu definieren Master Ab Adresse 0x3100 liegt über eine Länge von 2 Worten Sollwert 1 ab. Der Wert der Variablen wird bei gleichzeitigem Betätigen von an alleslaves übertragen Mit dem Wert wird die Variable ab 0x3100 überschrieben (ebenfalls Sollwert 1) 23

24 MOD-Bus-Master Funktion Zyklisches Übertragen über Schnittstelle Die Übernahme der Größen kann weiterhin erfolgen, während ein Steuersignal aktiv ist: Master Mit der dargestellten Konfiguration werden die konfigurierten Größen über Schnittstelle übertragen, während Binäreingang 1 geschlossen ist 24

25 MOD-Bus-Master Funktion Unterschiedliche Werte übertragen Prinzipiell kann eine Variable des Masters eine andere Variable der Slaves überschreiben Im Beispiel erhält der Master Regler seinen Sollwert über ein Potentiometer an Eingang 2 Das Signal von Analogeingang 2 soll von den Slaves als Sollwert übernommen werden. Konfiguration des Masters: 25

26 Regelkreisüberwachung

27 Regelkreisüberwachung Erklärung Beträgt der Stellgrad 100 % (meist nur beim Anheizen), wird um den Istwert ein Überwachungsband gelegt Verlässt der Istwert das Band, wird ein neuer Bereich definiert Sollwert Istwert Überwachungsband Neues Überwachungsband usw. Verharrt der Istwert über eine definierte Zeit im Band, wird dies als Fehler interpretiert (beispielsweise Fühler steckt nicht) - ein Relais kann geschaltet werden Die Überwachung erfolgt, bis der Stellgrad nicht mehr 100 % beträgt t 27

28 Regelkreisüberwachung Konfiguration Funktion aktivieren Überwachungsband Ansprechzeit t 28

29 Regelkreisüberwachung Alarm ausgeben Mit der dargestellten Konfiguration schaltet im Alarmfall Ausgang 2: 29

30 Stellgradüberwachung

31 Stellgradüberwachung Erklärung Ist in einem Extruder die Temperatur ausgeregelt und der Durchsatz ist gleich, verändert sich die benötigte Heizleistung (und somit der Stellgrad) kaum Mit der Stellgradüberwachung wird der mittlere Stellgrad bestimmt Werden mehrere Heizelemente parallel geschaltet betrieben (im Beispiel 3) wovon eines defekt ist Muss der Regler den Stellgrad erhöhen um die bisherige Temperatur zu halten Die Stellgradüberwachung gibt ein Störsignal aus, wenn sich aus dem aus geregelten Zustand heraus der Stellgrad verändert 31

32 Stellgradüberwachung Konfiguration 1. Funktion aktivieren 3. wird über diese Zeit ein mittlerer Stellgrad gebildet 4. um den ermittelten mittleren Stellgrad wird dieses Band gelegt 5. verlässt der Stellgrad mindestens für diese Zeit das Band, ist das Signal Stellgradüberwachung aktiv 2. Befindet sich der Istwert in diesem Band um den Sollwert 32

33 Stellgradüberwachung Konfiguration Gelangt der Istwert in das definiertes Toleranzband um den Sollwert Sollwert t Stellgrad t Ermittelt der Regler über eine definierte Zeit den mittleren Stellgrad Um den ermittelten Stellgrad wird das einstellbare Stellgradband gelegt 33

34 Stellgradüberwachung Konfiguration Sollwert t Stellgrad Verlässt der Stellgrad des Reglers das definierte Stellgradband, wird das Signal Stellgradüberwachung aktiv. Mit dem Parameter Einschaltverzögerung kann das Signal für eine gewünschte Zeit unterdrückt werden t 34

35 Stellgradüberwachung Ausgabe des Signals Stellgradüberwachung 35

36 Stellgradüberwachung Neuberechnung mittlerer Stellgrad Weitere Informationen Der mittlere Stellgrad wird neu berechnet: Bei Änderung des Sollwertes > 0.5 Toleranzband Nach Netz aus ein bei Wiedereintritt des Istwertes in das Toleranzband Weitere Informationen: Gelangt der Istwert während der Berechnung des mittleren Stellgrades aus dem Regeldifferenzband, wird die Berechnung unterbrochen Die Berechnung startet nach dem Wiedereintritt in das Band erneut Nach der Berechnung des mittleren Stellgrades startet die Wartezeit (Dauer 0.5 x T n ) Während der Wartezeit wird geprüft, ob sich Istwert und Stellgrad in den definierten Grenzen halten (die Überwachung ist noch nicht aktiv) Befinden sich die Größen während der Wartezeit in den Grenzen, wird die Überwachung aktiviert Befinden sich die Größen nicht in den Grenzen startet die Ermittlung des mittleren Stellgrades erneut 36

37 Danke für Ihre Aufmerksamkeit.