Lastzustand aus Temperatur ermitteln

Roland Damm schrieb:

Hallo,

na sagen wir lieber mit einer Auflösung von 0,1 K und eine Genauigkeit von etwa 0,5 bis 2 K, je nach Aufwand.

Bye

Uwe Hercksen hat geschrieben:

Na gut. Aber kalibrieren kann man ja auch noch. Wenn man die Werte erst mal im Rechner hat, kann man ja die mehreren Sensoren (ich dachte an sechs) ja in eine Thermoskanne tun und annehmen, daß der Mittelwert aller Sensoren recht genau ist. Dann die einzelnen Abweichungen ermitteln, das Ganze noch mal bei einer anderen Temperatur und schon kann man eine lineare Abgleichgerade berechnen. Dabei stellt sich höchstens die Frage, wie sehr die Sensoren durch Alterung wegdriften.

CU Rollo

Statt da irgendwas mit der Temperatur zu rechnen würde ich lieber versuchen, von der Kühlmaschine selbst das binäre Signal abzugreifen, mit dem sie den Kompressor einschaltet.

Hallo Roland,

Roland Damm schrieb in im Newsbeitrag:

3f058e18 snipped-for-privacy@news.arcor-ip.de...

was willst Du eigentlich wirklich und wo ist das Problem? Mir ist das bei Deinem Aufsatz nicht so richtig klar geworden.. Hilft Dir vielleicht ein Stellventil weiter? Gruss Frank

Moin,

Frank Ambiel hat geschrieben:

Nix Stellventil. Also ich messe (eventuell, demnächst) die Kühlwassertemperatur. Der Bauaufwand für das Meßsystem beschränkt sich auf wenige Lötstellen und nur reine Hochsprachenprogrammierung, also nichts Hardwarenahes (die Hardwaresoftware ist vorhanden). Damit würde ich ganz gerne rein Softwaremäßig den Lastzustand der Kühlmaschine ermitteln. Das ginge selbstverständlich einfacher und exakter, wenn ich genau die Ein/Ausschaltzeiten messen würde. Das erfordert aber den Einsatz zusätzlicher selbstgebauter und eventuell selbstentwickelter Hardware. Und sei es nur, daß ich parallel zum Kühlkompressor ein Relais ansteuere und über den Parallelport abfrage. Das ist schon wieder mal eben ein Relail mehr, ein paar Kabel, potentielle Fehlerstellen (da kommen mir

230V und Computerschnittstelle unengenehm dicht zusammen - für einen Feuchtraum) und ein kleines Stück Software, das sich mit Schnittstellenprogrammierung befasst, wovon ich noch keine Ahnung habe.

Die Temperatur dagegen will ich sowieso messen und der technische Aufwand ist recht überschaubar. Es geht einfach darum, wie man nur aus der Temperatur und deren zeitlichem Verlauf auf das Ein/Ausschaltverhältnis der Kühlmaschine schließen kann. Und natürlich im Falle von Überlast = Dauerlauf auch noch einen Lastfaktor >100% sinnvoll ermitteln könnte.

Letzlich nennt man sowas mancherorts einen Schätzfilter. Nur ist das nicht so trivial, wenn man mit einer nichtlinearen Strecke zu tun hat.

CU Rollo

Moin,

Frank Gluben hat geschrieben:

Ja, das hört sich ja so ganz gut und richtig an. Wenn der Kompressor nicht überfordert wird. Aber mal genau und praktisch betrachtet:

Was passiert, wenn die Temperatur konstant bleibt? Läuft er, oder nicht? Konstante Temperatur ist ja sogar der Normalfall, da hier ja die gerade mal 10 Schritte der Meßauflösung in einem Zeit raum von 30 Minuten durchlaufen werden. Oder was ist, wenn die Temperatur gerade zwischen zwei Werten steht und der Sensor zufällig durch Rauschen immer mal die höhere und wieder die geringere Temperatur meldet? Daraus kann man ja auch nicht schließen, daß die Maschine andauernd an und aus geht. Klar, bis zu den Umschalttemperaturen warten. Schön, die kenne ich aber in sofern nicht, da sie sich durch Raumtemperatur, Alterung, absichtliches Verstellen und natürlich auch durch Meßrauschen ändern können. Ich kann nicht einfach sagen, wenn die Maschine 2.0°C erreicht, dann springt sie an und läuft. Das mag ein mal funktionieren, beim nächsten mal springt sie schon bei 1.9°C an und meine Software bekommt es nicht mit.

Ich glaube es läft auf folgendes hinaus. Ich kann den Zeitschrieb idealisieren durch die Addition zweier Kurven. Die eine ist ein Sägezahn, bei dem die steigenden und die fallenden Flanken je immer die gleiche Steigung haben. Und die fallende Flanke dauert mindestens ~5min, also so lange, wie die Maschine mindestens braucht, um von Tmax auf Tmin runterzukühlen Diese Kurve kann ich numerisch durch die Umschaltzeitpunkte darstellen. Die zweite Kurve ist eine beliebige Aufheizfunktion, also die Last. Diese kann ich numerisch als na, ja, Taylorreihe oder was sich auch immer für ein Spline anbietet darstellen. Der Einfachheit halber einfach eine Treppenfunktion, also ein Mittelwert pro Minute. Ziel der Numerik ist es nun, die Parameter für beide Funktionen für die letzte Stunde (oder so) so zu optimieren, daß die Summation sich möglichst exakt mit dem Temperaturschrieb deckt. Danach kenne ich sowohl das Ein/Aus-Verhältnis als auch den Leistungsbedarf. Nur auf dem Weg dorthin sind eine Menge plausibilitätsprüfungen fällig, und einige Heuristiken. Wie z.B. daß die Maschine immer mindestens 5 Minuten am Stück läuft, daß die Last nicht negativ wird oder daß die Maschine oberhalb 3°C (also Tmax plut großzügige Toleranz) immer läuft.

Ich schätze, ich muß dieses Meßsystem erst mal aufbauen und ein paar Meßkurven aufnehmen, dann kann man wohl eher entscheiden, ob dieser meinige Wunsch so rein softwaremäßig überhaupt erfüllbar ist.

CU Rollo

Hallo,

Roland Damm schrieb:

vereinfacht gesagt ist dann die gelieferte K=E4ltemenge gleich der abgenommenen.

mal mehr oder mal weniger ;-)

??

Du mu=DFt ein Proze=DFmodell anfertigen. Dann wird alles ganz klar.

Genau Fehlerbetrachtung und Co.

Die Me=DFeinrichtung mu=DF bzgl. dem proze=DFmodell und Deinem Auswerteprogramm hinreichend genau sein.

Glauben kann man an Gott und sch=F6nes Wetter.

Ber=FCcksichtige das Abtasttheorem.

Falsche Modellans=E4tze.

Warum machst du das so kompliziert? Welche Leistung hat die K=E4ltemaschine? Warum nimmst Du nicht zus=E4tzliche und repr=E4sentative Me=DFwerte?

Derzeit kannst Du auch eine 'Glaskugel' nehmen.

einiges gesnipt......

Da wäre auch noch eine andere Idee:

So eine Kälteanlage hat bei bestimmten Bedingungen einen bestimmten COP (sowas wie Wirkungsgrad). Dieser wird im stationären Fall bei deinen sich kaum ändernden Verdampfungs- und wahrscheinlich Kondensationstemperaturen relativ konstant bleiben (schätzungsweise 2% Unterschied, wäre aber zu prüfen). Wenn du die aufgenommene Leistung mithilfe eines Wattmeters o.ä. messen würdest, hättest du nach einer Abschätzung, wie sich Ein- und Ausschaltverluste auswirken, eine weitere Aussage, die du für deine Berechnungen heranziehen könntest.

Mir ist jedoch nocht nicht klar, was du wirklich letztendlich messen willst.

Moin,

Frank Gluben hat geschrieben:

Moin,

Frank Gluben hat geschrieben:

Das ist mir klar. Ich will :-) nur die Temperatur messen. Das ganze ist ein reines Bastelprojekt und darf nicht viel kosten und soll einigermaßen Schnell zu einer Lösung führen. Nun habe ich persönlich nicht so viel Ahnung von Hardwareprogrammierung oder Hardware oder was weis ich.

Es geht mir in diesem Thread einfach nur um die Frage, ob man aus der Temperaturkurve alleine den Einschaltzustand des Kühlkompressors ermitteln kann. Es ist überhaupt keine Frage, ob es da nicht elegantere Möglichkeiten gäbe, die gibt es. Aber wenn das Ganze so billig wie irgendwie möglich und obendrein noch mit möglich wenig ungetesteter selbstgebauter Hardware laufen soll, dann,... - daraus kommt meine Frage.

Und das Temperaturmeßsystem scheint es fast fertig zu geben. Ein System, daß obendrein noch die Spannungszustand einer

240V-Leitung überprüft, an den Computer meldet und mir als Skriptprogrammierer diesen Wert ausgibt, habe ich nch nicht gefunden. Und wenn auch, zu welchem Hardwarepreis? Das Temperaturmeßsystem wird sich voraussichtlich für ca. 8EUR pro Meßstelle realisieren lassen. Wenn, dann ist dieser Preis zu unterbieten. Für den Preis gibt es noch nicht einmal ein Netzteil und ähnliches.

Ich stell doch nicht die Frage, ob es geht oder wie. Ich stelle die Frage, ob es so geht: Nur die Temperatur ist bekannt.

CU Rollo

Moin,

Thomas Budich hat geschrieben:

Oder die Temperatur ändert sich von einem Zeitschritt zum anderen um weniger als die Meßauflösung.

Eben. Läuft er oder nicht....

Ja. Wenn ich nur 0.1°C Auflösung habe und einen Wert pro Sekunde abfrage, dann ändert sich der Wert meistens nicht. Manchmal schon....

Gut, so weit bin ich auch schon gekommen.

Also zur Eichung würde ich zwei Kurven aufnehmen: d_Temperatur/dt = f(Temperatur) einmal während der natürlichen Aufheizung (also ohne Nutzlast, nur mit Umgebungswärme) und einmal während der Abkühlung durch den Kompressor.

Damit habe ich zwei mögliche Gradienten des Temperaturverlaufs. Die Differenz zwischen dem gemessenen und dem geschätzten Ein/Aus-Zustand muß minimal sein.

Das klingt für mich nach Filtern ohne Ende. Das macht die Sache so pauschal auch erst mal nicht genauer. Gut, genauer geht vieleicht auch nicht. Aber deshalb gleich den großen PT1 darüber hetzen scheint mir etwas zu pauschal.

ird sie aber nicht sein. Weder kann ich das Prozeßmodell exakt machen, noch sind meine Meßwerte exakt. Die Regelung, die ich erfassen möchte ist es obendrein nicht. Alles schwimmt:-) Die Frage ist halt, ob man trotzdem einigermaßen relevante Daten extrahieren kann.

Schön gesagt. Aber egal. Es geht genauer. Ja ich weis, klingt natürlich völlig falsch und ist es ein bischen auch. Aber z.B. kann ich die Information auswerten, wie lange schon der Meßwert auf 2.0°C stand, bevor er wieder auf 1.9°C abfällt durchaus nutzen. Nur wie? Einfach nur Abtasttheorem+Meßungenauigkeit+was_weis_ich liefert einfach nur einen Schwamm. Zumindest bei der erreichbaren Auflösung. Wohlgemerkt: ich kann veraussichtlich mindestens einen Wert pro Sekunde abfragen, vieleicht auch mehr.

Zumindest das mit den echten Meßwerten ist wohl unausweichlich. Die werde ich haben, bevor ich mich an die Programmierung mache. Oder auch nicht, dann ist das Bastelprojekt gestorben. Aber das mit der Leistung der Kältemaschine ist eine interessante Idee. Diese Leistung hängt natürlich von der Ansaugluft ab. Und die will ich auch messen. ... Klingt nach einer ganzen Menge an Eichkurven, die ich aufnehmen muß. Ich weis nur eines: die Maschine hat ein Nennvolumen von 42 Litern Wasser.

Also da das Ganze eh eine Spielerei ist, würde ich für mich folgenden Plan planen: Die Temperaturmeßeinrichtung installieren. Wert aufzeichnen, und zwar einmal das Abkühlen aus einer hohen Temperatur heraus, dann das Aufheizen (aufgrund Umgebungswärme) ohne laufende Kühlmaschine und dann noch - wenn auch schwer realisierbar - das Verhalten bei untersvchiedlichen Umgebungstemperaturen. Vorallem das dritte dürfte meßtevchnisch schwer realisierbar sein.

Tu ich ja auch. Ich würd's nur gern genauer wissen.

CU Rollo

Hallo!

Roland Damm schrieb: =2E..

Endlich mal die konkrete Aufgabenstellung. Warum soviele S=E4tze wenn einer gen=FCgt?

Ja. Ggf. hinreichend genau, wenn Du das Regelstreckenverhalten (PTn) und die Regelfunktion kennst.

Wenn nur Temperaturmessung dann sollte man die Temperatur der Kühlleitungen bzw die Temperatur des Kompressors messen, die sind mit dem Einschaltzustand des Aggregates direckt veknüpft, wenn auch ein Laufzeitglied (event.)zu beachten ist.

Jörn

Hallo,

Frank Ambiel schrieb: =2E..

Genauere Me=DFzeiten - Du meinst den Zeitstempel zu jedem Temperaturwert?

TOFU gel=F6scht.

=

Hallo!

1. Bring mal deinen Schrott Newsreader: Microsoft Outlook Express 5.00.2615.200 in Ordnung! (zumindest bzgl. zitieren)
2. Stelle somit Dein Postingf=E4lschen ab!

3.:

Frank Ambiel schrieb: =2E..

Was hat mein Rechner damit zu tun? Welcher? Du bist der Meinung einer meiner Rechner w=FCrde so etwas tun, und Du k=E4mest da ran?

Wirres Zeug. =

Wenn er mit mehreren dezentralen Modulen, welche eine 'eigene' Zeit haben die Messungen macht, mu=DF er nat=FCrlich u.a. f=FCr hinreichend genaue Zeitsynchronisation sorgen. Wenn er zentral mit einer Me=DFeinrichtung die Messungen macht, mu=DF er f=FCr hinreichend genaue Zeitstempel f=FCr jeden Me=DFwert sorgen (-> serielle Me=DFwertabtastung).

Quatsch mit So=DFe! Messbereich und/oder Messrauschen haben mit der Zuordnung eines Me=DFwertes zur Zeit nichts zu tun.

Hallo Thomas,

kleiner Tipp: erst nachdenken, dann schreiben. Es geht hier nicht um die Zuordnung der Messzeit im Messsystems, sondern um die Ein/Ausschaltzeit über einen Temperaturwert, daher die Abhängigkeit auch vom Messrauschen.

MfG Frank Ambiel

Frank Ambiel hat geschrieben:

Nun, als derjenige, der die Frage mal in den Raum geworfen hatte, möchte ich mich auch noch mal melden. Aktueller Stand ist, daß ich zur Zeit zwei Temperaturen messen kann, demnächst aber auf 6 Meßstellen aufrüsten werde. Dann werde ich die Sensoren auch da einbauen, wo ich sie haben will. Beim Rumprobieren habe ich allerdings festgestellt, daß die ohnehin geplante Messung der Zu- und Ablufttemperatur der Kühlmaschinen den Ein/Ausschaltzustand viel deutlicher repräsentiert. Wenn ich also diesen Lastzustand aus den Temperaturkurven herauslesen will, ist vermutlich allein die gemittelte Temperaturdifferenz aus Einlass und Auslass ein guter Wert. Was die zeitliche Auflösung angeht: bei den 6 Sensoren wird es maximal alle 20 Sekunden einen Meßwert geben können. Leider sind die Dinger so langsam. Ich werde also vermutlich auf ein Meßintervall von 30 Sekunden gehen (um noch ein bischen Luft zu haben). Der genaue Zeitpunkt der Messung ist aber trotzdem auf eine Sekunde genau zu ermitteln.

Ob ich aus den Meßwerten mal solch eine Lastzustandsermittlung mache, weis ich noch nicht. Vermutlich schon, da ich die ganze Software für Einlesen und auf Webseite ausgeben wohl in C selber bvasteln werde. Es gibt zwar schöne Tools für sowas, aber die sind so flexibel, daß die Einarbeitung eher mehr Zeit kostet, als das Selberprogrammieren. Und wenn ich die Meßwerte schon mal als Liste in meinem C-Programm habe, kann ich damit natürlich auch schön rumrechnen.

Aber noch ist alles Testlauf. Und die Sensoren spinnen immer noch ganz nach Lust herum. Den einen Tag melden sie keinen Piep, dann wieder messen sie, geben aber nur Meßfehler aus und gestern wiederum funktionierten beide 100%ig. Auf jeden Fall werde ich bei den kommenden 4 beim Anlöten etwas viel vorsichtiger sein und dünneres Kabel verwenden. Vieleicht habe ich die beiden ja mit dem Lötkolben etwas angeschossen. Gibt es so was, daß man Mikroelektronik durch Anlöten ein bischen kaputt macht?

CU Rollo

ich die beiden ja mit dem Lötkolben etwas angeschossen. Gibt

Ja, statische Aufladung nennt sich sowas zm Beispiel....

Wenn Du eh nur mit 20 sekunden Abtasten kannst, kannst Du die sekundengenau Messung gleich Erden. Leg Dir eine Strommesszange zu und machs damit und Du hast Ruhe.

Gruss Frank

Frank Ambiel hat geschrieben:

So pauschal würde ich das nicht sagen. Schließlich, vorausgesetzt die Meßwerte sind genau genug und die Meßzeit ist genau genug bekannt, kann man ja auch ein bischen interpolieren. Ich nehme die Meßwerte, die ungefähr wie ein Dreieckssignal aussehen und fitte ein Dreieck rein. Schon habe ich zeitlich beliebig exakte Knickstellen. Wie genau die sind, steht auf einem anderen Blatt. Aber gehen tut das erst mal.

Das ist es ja gerade. Natürlich geht das. Aber es ist Fummelei. Mal 'ne kleine Schaltung aufbauen und mal eben mit der seriellen Schnittstelle auslesen kostet verblüffend viel und macht verblüffend viel Programmieraufwand. Zumindest im Vergleich zu einer Lösung mit 10 Programmzeilen und 2 Lötstellen.

Ach ja, falls das in Vergessenheit geraten sein sollte: Das Ganze ist ein Spaßprojekt. Vollkommen Sinnlos und finanzneutral (sowohl im Aufwand als auch in der Bedeutung). Nur eben interessant.

CU Rollo