Lastzustand aus Temperatur - Update

Moin

Ich hatte hier ja schon mal vor geraumer Zeit nachgefragt, ob jemand einen Tip dazu hat. Es geht um folgendes: Ein Kühgerät kühlt ein Wasserbad und ich messe die Temperatur des Wasserbades. Meine Idee war, den Auslastungsgrad der Maschine (Ein/Ausschaltverhältnis) alleine mittels der Temperaturkurve zu ermitteln.

Nun gut, zunächst war mir noch nicht bekannt, in welcher zeitlichen Auflösung ich messen kann und welche Meßauflösung der Temperatursenso schließendlich hat. Inzwischen läuft die ganze Temperaturmeßgeschichte, allein die Ausgabe auf einer Web-Site ist noch nicht so optimal, da ich sowohl die Werte der kürzeren Vergangenheit darstellen will, aber auch einen Überblick über die letzten eventuell Monate haben will. Und beides am Besten in nur einem Datensatz mit überschaubarer Dateigröße - da muß ich noch nachbessern, aber der derzeitige Stand sieht so aus:

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Also zum Thema Lastzustand: Ich habe inzwischen gemerkt, daß die Maschine im Schnitt 5 Minuten eingeschaltet bleibt und daß ich nur alle 30 Sekunden einen Meßwert bekommen kann. Somit ist die erhoffte Genauigkeit wohl illusorisch. Schließlich kann ich die Einschaltdauer ja nur auf 10% genau ermitteln, somit kann ich wohl nicht erwarten, den Auslastungsgrad nennenswert genauer ermitteln zu können. Derzeit recht vielverstprechend ist der Ansatz, immer dann wenn die Temperatur steigt, diesen Anstieg in Relation zum Temperaturabfall zu setzten, den die Maschine ohne belastet zu sein beim Runterkühlen schafft. Sollte die Maschine laufen, wird dieser Temperaturabfall abgezogen und die übrige Temperaturdigfferenz zur Berechnung des Lastzustandes herangezogen. Somit sollte im Idealfall die Rechnung den Lastzustand immer richtig angeben, egal ob die Maschine gerade läuft oder nicht. Klappt aber nur sehr eingeschränkt.

Großes Manko ist, daß die gemessene Temperatur in dem Augenblick, in dem die Kühlung einschaltet einen Sprung nach oben macht. Klar, weil in dem Augenblick auch erst die Umwälzpumpe wieder anspringt. Und der Temperaturfühler sitzt wohl zufällig an einer Stelle, wo sich im Stillstand das kalte Wasser sammelt. Eine andere Positionierung des Termofühlers dürfte dieses Problem nicht lösen sondern nur verlagern. Jedenfalls ist somit klar, daß es scheinbar zu einer Belastungsspitze kommt immer in dem Augenblick, wenn die Kühlung anspringt.

Ein Problem besteht auch darin, zu erkennen ob die MAschine läuft oder nicht. Einfach nur eine falllende Temperatur reicht als Erkennungsmerkmal nicht aus, weil aufgrund des Rauschens sowas auch im Stillstand hin und wieder vorkommt. Also damit man mal sieht, wovon ich rede hier ein Testplot:

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Dabei ist die untere blaue Kurve die Temperatur, die rote Kurve der daraus ermittelte Lastzustand (mit einer gewissen Dämpfung) und grün nochmals der Lastzustand nur eben noch mal tiefpaßgefiltert. Gerade bei dem Temperaturverlauf sieht man die Auflösung des Sensors, der fragliche Temperaturbereich wird nur mit runden 10 Stufen aufgelöst. Zusammen mit der zeitlichen Auflösung (im Bild beträgt der horizontale Strichabstand eine Minute, also zwei Messungen) ergibt sich daraus wohl, daß mein Versuch den Lastzustand online auf 0,5% genau zu ermitteln wohl als Kaffesatzleserei zu bezeichnen ist. Ich werde die Messung mal weiterlaufen lassen um mal einen Zeitbereich zu erfassen, in dem es tatsächlich zu einer Belastung der Maschine kommt.

Das eben nur so mal als Nachtrag zu dem von mir gestarteten Thread. Ach, wer's sich genauer ansehen möchte, findet die Quelldaten (immer aktuell) unter:

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Wer mit Gnuplot oder ähnlichem umkann, die Spalten sind Zeit (nach Unixstandard, also Sekunden seit dem 1.1.70, Last (in Prozent), Last gefiltert und Temperatur.

Na ja, vieleicht fällt ja jemandem noch ein Trick ein, wie man diese Kaffesatzleserei verbessern kann:-)

CU Rollo

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Roland Damm
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Roland Damm schrieb:

Hallo,

aus der Stromaufnahme der Maschine wäre es erheblich einfacher den Auslastungsgrad zu messen. Ein Zangenamperemeter mit serieller Schnittstelle am Rechner anschließen und die Stromwerte im Programm verarbeiten. Ein Meßwert pro Sekunde sollte möglich sein, auch einige pro Sekunde.

Bye

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Uwe Hercksen

Moin,

Uwe Hercksen hat geschrieben:

Richtig, so wäre es möglich gewesen. Aber ein Zangenamperemeter mit Anschluß am PC ist wohl nicht für 5EUR zu bekommen. Ich glaube inzwischen eine passable Methode gefunden zu haben. Die Diagramme auf der genannten Webseite

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sind jetzt gerade zwar etwas gemanscht, da habe ich etwas zu wenig Dämpfung eingestellt, aber die Ergebnisse sind IMO recht zufriedenstellend. Vorteil gegenüber Strommessung: Der Lastzustand ist bei einer Strommessung nur als ein Mittelwert über einen Kühlzyklus zu bestimmen (was bis zu 50 Minuten sind). Meine Methode liefert theoretisch zu jedem Zeitpunkt einen gültigen Wert. Ebenso kann mein jetziges Verfahren auch Auslastungszustände von größer 100% sinnvoll ermitteln (wo bei man natürlich fragen darf, was daran sinnvoll sein soll...).

Ich werde mal heute Abend wieder ein bischen Optimieren. Sehr positiv an meinem Verfahren ist ja, daß ich pro Sensor nur einen einzigen Wert experimentell ermitteln muß. Die Maximaltemperatur brauch nur sehr grob bekannt zu sein und die Trennfrequenz für den Tiefpaß wird aus rein ästhetischen Gesichtspunkten gewählt (und ist momentan zu klein).

CU Rollo

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Roland Damm

Hallo,

Roland Damm schrieb:

mit was machst du die Diagramme?

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Thomas Budich

Moin,

Thomas Budich hat geschrieben:

Ich würde ja jetz gerne sagen: Natürlich selbst gebastelt, aber is nicht so. 'gnuplot' erledigt das für mich. Wunderschön 'scripttifizierbar' und flexibel in allen Bereichen, hat im Gegensatz zu Exel oder so auch keine Angst vor Datensätzen mit mehr als 16000 Werten (na gut, in diesem Fall gibt es eine feste Grenze von 5000 Werten) - aber die Diagramme schrammelt gnuplot in 3 Sekunden durch - auf einem Celeron mit 500MHz....

CU Rollo

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Roland Damm

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