PID Controller

[Hoga]

Iksi
Ja aber ein Punkt verstehe ich hier noch falsch in deiner Erklärung:

Der ACThor erreicht die Ziel Temperatur und hört auf zu heizen.
Der PID in der Loxone merkt das und versucht dagegen zu steuern, wie Christian vorher richtig gesagt hat. Das ist leider die Natur des PIDs, und mein Problem
Der AC Thor selbst fährt NICHT wie du geschrieben hast wenn zu kalt Vollgas weg.

Mit Vollgas weg fahren tut der ACThor nur deswegen, weil bei KEINER Abnahme am PID rechts am Ausgang das maximum steht. Nur deswegen. Wenn der AC Thor heizen will, und am PID liegt 1 W an, würde er das auch machen.

Nochmals mit einer Grafik als Anhang. Du siehst an der Grafik, das er gerade heizt. Es stehen 4230W Überschuss zur Verfügung, im Moment gibt der PID dem Heizstab Aktor (Heizstab Leistung) 3502W. Das liegt daran, das der Wert T auf -700W eingestellt ist.

So, wenn die Temperatur jetzt erreicht ist, steuert der PID am Ausgang AQ auf 9000W rauf, weil der Aktor nichts mehr abnimmt. Er bleibt dann stehen. Wenn das Wasser zu kühl ist, schaltet der Aktor wieder ein, und holt sich den letzten Wert. Bam, das sind 9000W. Genau das ist mein Problem

[Iksi]

Ja genau. Das ist aber auch normal und auch richtig. Der PID regelt nur den Überschuss, alles andere interessiert ihn nicht, kann es auch nicht, das ist halt nur ein PID Regler. Würde der AC Thor die Temperatur stetig regeln, also auch über einen internen PID, wäre das aber auch kein Problem. Aber in dem Betrieb per Modbus TCP kennt der nur Ein und Aus. Das ist das Problem. Du brauchst eine stetige Temperaturregelung damit das ganze funktioniert. Da der AC Thor die nicht macht, musst du die halt in Loxone machen, was aber auch kein Problem ist, da du die Temperatur ja auslesen kannst.

[Christian Fenzl]

Ich hab jetzt - weil du meinen Vorschlag noch nie probiert hast - jetzt selbst zusammengeklickt.

Lediglich die Info - Heizstab hat abgeschaltet - weiß ich nicht, welche Daten du hast.

Wenn es eine Schwellwerttemperatur gibt, bei der man annehmen kann, dass der Stab abgeschaltet hat, ist es eigentlich ganz einfach. Gibt es die?

[Christian Fenzl]

Probier mal damit....

[Hoga]

Probier mal damit....

Hallo Christian!

ich hab das schon probiert, aber falsch. Ich habe mir jetzt deine Logik angeschaut, im Prinzip habe ich das bei mir JETZT so seit heute, ein bisschen anders aber der Ansatz ist der selbe. Der geht davon aus, das wenn der Stab sich einschaltet die Ziel Temperatur immer erreicht wird. Nur in folgenden Situationen funktioniert das wieder nicht:

1) Im Winter wenn der Überschuss minimal ist und nicht reicht, überhaupt Warmwasser zu machen. Mein Heizstab ist ein Zusatz zu einer Pelletsheizung, die checkt in der früh und am Abend, ob das Wasser warm ist. Wenn ja macht sie nichts, wenn nein heizt sie mit Pellets. Im Winter ist während dem Tag immer wieder zu erwarten, das der Stab abschalten muss weil Bezug. Dafür hätte ich eine Logik gebastelt, die immer auf R geht, wenn in den positiven Bereich gegangen ist. Nicht toll, aber fällt dir was besseres ein?

2) Im Sommer fällt die Temperatur im Boiler über die nacht ab, und in der Nacht soll er ja nicht heizen weil kein Überschuss da. Am nächsten Tag in der grüh ist die Tempratur außerhalb des Rahmens

[Christian Fenzl]

Sorry, versteh‘s nicht.

Wenn der Überschuss kleiner (größer) -700 ist, macht der PID dicht. Das wolltest du doch?
Außerdem macht der PID zu, wenn die Temp im Buffer erreicht ist.
Sonst regelt er sich an -700 heran.

Ich versteh nicht, was daran nicht funktioniert.

Du rückst mit zusätzlichen Anforderungen und Gegebenheiten raus, wenn die Lösung am Tisch liegt. Woher soll das jemand wissen?

Das was du gefragt hast, funktioniert imho damit, und für den Rest brauchst du halt noch zusätzliche Logik.

[Hoga]

Sorry, versteh‘s nicht.

Wenn der Überschuss kleiner (größer) -700 ist, macht der PID dicht. Das wolltest du doch?
Außerdem macht der PID zu, wenn die Temp im Buffer erreicht ist.
Sonst regelt er sich an -700 heran.

Ich versteh nicht, was daran nicht funktioniert.

Du rückst mit zusätzlichen Anforderungen und Gegebenheiten raus, wenn die Lösung am Tisch liegt. Woher soll das jemand wissen?

Das was du gefragt hast, funktioniert imho damit, und für den Rest brauchst du halt noch zusätzliche Logik.

Sorry aber langsam scheinen sich die Kommunikationsprobleme wirklich zu stappeln. Ja mein Eröffnungspost war nicht Problem bezogen. Ich dachte ich könnte das nur mit Vorzeichen ändern lösen. Im Post 21 vor 5 Tagen habe ich das Problem schon beschrieben. Es ging NIE darum, das er nach 700W Überschuss dicht machen soll als Fragestellung, das geht nämlich schon seit 1 Jahr ohne Probleme. Ich möchte ihm nur abgewöhnen, das er wenn er fertig ist hinten immer auf 9000W geht, und zwar wenn möglich immer. Die Anforderungen haben sich NIE geändert, das hattest du ja schon kommentiert. Er soll wenn er fertig ist hinten beim Ausgang PID nicht 9000 übergeben, weil beim nächsten einschalten zum nachheizen auch wenn es nur 0,1 Grad sind, er sofort mit 9000W beginnt.

Und die Lösung soll natürlich immer funktionieren. Im Moment heize ich auf 68 Grad auf, sagen wir das ist mit 19:00 erreicht. Danach gibts keinen Überschuss mehr. Danach verliere ich über die Nacht etwa 8 Grad wegen Verlust duschen ect. Dann habe ich am morgen 60 Grad erreicht. Wenn es Überschuss gibt, dann fängt er zu heizen an bei 0Watt OK. Wenn allerdings durch zuviel Netzbezug ein anderer Verbraucher den Heizstab zwingt abzuschalten, und die Ziel Temperatur ist nicht erreicht, habe ich das selbe Problem wieder. Deine Lösung funktioniert nur, wenn die Zieltemperatur jedesmal erreicht wurde. Und von dem kann ich (auch im Sommer) nicht ausgehen. Ein stark bewölkter Tag reicht dafür...

Und die Zusatzlogik hier bringt mich nach meinem Verständnis nicht weiter, weil die Temperatur nichts ist, auf das ich mich verlassen kann. (Die kann nach 6 mal einschalten noch immer unter dem Zielwert sein). Und nochmals damit das ganze ein klareres Bild ergibt. Bisher war mir der 9KW Bezug, ja mehr oder weniger egal. Jedoch gibt es jetzt eine 11 KW Ladestation, und 11kW und der 9KW Heizstab plus der normale Stromverbrauch sind schnell 22KW Bezug. Und da möchte mein Netzbetreiber mehr Geld sehen, und solche Situationen muss ich irgendwie verhindern. So lange der PID aber immer bei 9000 stehen bleibt, bin ich da chancenlos.

Ich habe es mehrmals versucht zu erklären, anscheinend war ich trotz der Beschreibung einzelner Schritte immer noch zu ungenau. Ich hoffe es macht jetzt ein wirklich klares Bild.

[Christian Fenzl]

Probier mein Beispiel in der Simulation.
- Wenn der Bezug über 700W ist, regelt der PID nach oben.
- Wenn der Bezug unter 700W geht, regelt der PID nach unten.

Die Temperaturgrenze ist nur dazu da, dem PID zu sagen, dass er auf 0 regeln soll. Diese Logik, wann er das machen soll, kannst du auch irgendwie anders machen oder erweitern.
Anders weiß ich nicht, wie du erkennen kannst, dass der Heizstab selbstständig abgeschaltet hat. Vielleicht fällt dir selbst dazu was besseres ein.

[Iksi]

Und die Lösung soll natürlich immer funktionieren. Im Moment heize ich auf 68 Grad auf, sagen wir das ist mit 19:00 erreicht. Danach gibts keinen Überschuss mehr. Danach verliere ich über die Nacht etwa 8 Grad wegen Verlust duschen ect. Dann habe ich am morgen 60 Grad erreicht. Wenn es Überschuss gibt, dann fängt er zu heizen an bei 0Watt OK. Wenn allerdings durch zuviel Netzbezug ein anderer Verbraucher den Heizstab zwingt abzuschalten, und die Ziel Temperatur ist nicht erreicht, habe ich das selbe Problem wieder. Deine Lösung funktioniert nur, wenn die Zieltemperatur jedesmal erreicht wurde. Und von dem kann ich (auch im Sommer) nicht ausgehen. Ein stark bewölkter Tag reicht dafür...

Das stimmt so nicht. Wenn der Heizstab durch einen anderen Verbraucher abgeschaltet wird, macht das ja der PID. Wenn dann wieder genug Überschuss da ist, fängt der PID dann ja bei 0 an zu regeln, das wäre also nicht das Problem.
Du müsstest nur schauen dass du die Temperatur Grenzen entsprechend eingestellt bekommst.
Da du das wahrscheinlich nicht exakt so hinbekommst dass Loxone und Stab zeitgleich abschalten, musst du erst in der Loxone abschalten. Dadurch würde der Stab an sich wahrscheinlich gar nicht abschalten. Gibt die Loxone dann den Regler wieder frei, würde direkt wieder geheizt. Daher würde ich das aber auch nicht mit dem einfach Vergleich machen. Da müsste schon ne Hysterese rein, sodass er bei 68 Grad aus macht und bei z. B. 65 Graf wieder ein. Der Wert bei dem die Loxone wieder einschaltet muss aber unter dem Wert liegen, an dem Heizstab wieder einschalten will. Damit wäre sichergestellt dass, so bald die Loxone den Heizstab freigibt, auch geheizt wird.

Dann hast du allerdings eine ähnliche Lösung wie ich Dir bereits gesagt habe. Du regelt nämlich dann die Temperatur über die Loxone, nur nicht mit nem PID Regler, sondern als Zweipunktregelung.
Meine Variante mit dem PID Regler hat aus meiner Sicht aber den Vorteil, dass Du die Temperatur bei Überschuss relativ konstant auf Deinem Sollwert halten kannst. Also z. B. 68 Grad, die hast du dann immer zur Verfügung wenn der Überschuss weg geht.
Bei einem Zweipunktregker hingegen hättest du wenn der Überschuss weg geht irgendwas zwischen 65 und 68 Grad....

So bald ich Antwort vom Support habe, zeichne ich Dir das nochmal auf und dann können wir gerne per Teams oder so mal sprechen.

[Hoga]

Probier mein Beispiel in der Simulation.
- Wenn der Bezug über 700W ist, regelt der PID nach oben.
- Wenn der Bezug unter 700W geht, regelt der PID nach unten.

Die Temperaturgrenze ist nur dazu da, dem PID zu sagen, dass er auf 0 regeln soll. Diese Logik, wann er das machen soll, kannst du auch irgendwie anders machen oder erweitern.
Anders weiß ich nicht, wie du erkennen kannst, dass der Heizstab selbstständig abgeschaltet hat. Vielleicht fällt dir selbst dazu was besseres ein.

Hallo Christian!

Ich hab dein Beispiel probiert, aber es hilft mir nicht weiter. Auf die Temperatur kann ich mich nicht verlassen. Ich habe einen Aktor zum beschreiben gefunden, wo man die maximal erlaubte Leistung übertragen kann. Der PID geht zwar trotzdem auf 9000W, aber der Stab verwendet nur den Wert der übertragen wurde. Hörte sich zuerst gut, geht aber wieder ins leere. Weil der Stab nur den aktuellen PV Überschuss verbraucht, und dann nicht nachrückt.

[Christian Fenzl]

Iksi hat das ganz richtig erfasst was die Regelung des Heizstabs nach Temperatur angeht.
In meinem Beispiel hab ich das ganz simpel per Vergleich gemacht. Wenn der Tempfühler nicht direkt am Heizstab sitzt, macht das Wasser im Puffer und der langsame Anlauf des PIDs imho schon einiges an Hysterese. Das muss man aber ausprobieren, ob dafür Vergleich, Schwellwertschalter oder gar zweiter Regler sinnvoll ist.

[Hoga]

Das stimmt so nicht. Wenn der Heizstab durch einen anderen Verbraucher abgeschaltet wird, macht das ja der PID. Wenn dann wieder genug Überschuss da ist, fängt der PID dann ja bei 0 an zu regeln, das wäre also nicht das Problem.
Du müsstest nur schauen dass du die Temperatur Grenzen entsprechend eingestellt bekommst.
Da du das wahrscheinlich nicht exakt so hinbekommst dass Loxone und Stab zeitgleich abschalten, musst du erst in der Loxone abschalten. Dadurch würde der Stab an sich wahrscheinlich gar nicht abschalten. Gibt die Loxone dann den Regler wieder frei, würde direkt wieder geheizt. Daher würde ich das aber auch nicht mit dem einfach Vergleich machen. Da müsste schon ne Hysterese rein, sodass er bei 68 Grad aus macht und bei z. B. 65 Graf wieder ein. Der Wert bei dem die Loxone wieder einschaltet muss aber unter dem Wert liegen, an dem Heizstab wieder einschalten will. Damit wäre sichergestellt dass, so bald die Loxone den Heizstab freigibt, auch geheizt wird.

Dann hast du allerdings eine ähnliche Lösung wie ich Dir bereits gesagt habe. Du regelt nämlich dann die Temperatur über die Loxone, nur nicht mit nem PID Regler, sondern als Zweipunktregelung.
Meine Variante mit dem PID Regler hat aus meiner Sicht aber den Vorteil, dass Du die Temperatur bei Überschuss relativ konstant auf Deinem Sollwert halten kannst. Also z. B. 68 Grad, die hast du dann immer zur Verfügung wenn der Überschuss weg geht.
Bei einem Zweipunktregker hingegen hättest du wenn der Überschuss weg geht irgendwas zwischen 65 und 68 Grad....

So bald ich Antwort vom Support habe, zeichne ich Dir das nochmal auf und dann können wir gerne per Teams oder so mal sprechen.

Ja da hab ich mich vertan. Das Problem ist nicht wenn kein Überschuss da ist, sondern wenn der Heizstab selbst abgeschalten hat, weil Temp erreicht. Und das tut er im Sommer
Super danke !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

[Hoga]

Iksi hat das ganz richtig erfasst was die Regelung des Heizstabs nach Temperatur angeht.
In meinem Beispiel hab ich das ganz simpel per Vergleich gemacht. Wenn der Tempfühler nicht direkt am Heizstab sitzt, macht das Wasser im Puffer und der langsame Anlauf des PIDs imho schon einiges an Hysterese. Das muss man aber ausprobieren, ob dafür Vergleich, Schwellwertschalter oder gar zweiter Regler sinnvoll ist.

Ich glaube ich vestehe was du meinst. Mein Problem tritt ja nur dann auf, wenn die Temperatur erreicht wurde. Wenn der Überschuss zu wenig war, sollte er nicht auf 9000W gehen. Ich befürchte, ich verstehe erst jetzt wie du das gemeint hast

[Hoga]

Iksi hat das ganz richtig erfasst was die Regelung des Heizstabs nach Temperatur angeht.
In meinem Beispiel hab ich das ganz simpel per Vergleich gemacht. Wenn der Tempfühler nicht direkt am Heizstab sitzt, macht das Wasser im Puffer und der langsame Anlauf des PIDs imho schon einiges an Hysterese. Das muss man aber ausprobieren, ob dafür Vergleich, Schwellwertschalter oder gar zweiter Regler sinnvoll ist.

Ich habe das heute mal so gemacht, schaut gut aus. Ich werde das jetzt mal ein paar tage laufen lassen. Sorry, aber da hatte ich wie es aussieht echt ein Brett vor den Augen

[Hoga]

Nochmals danke an alle, Christians Vorschlag funktioniert perfekt