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Autor: Betreff: Fern-Setup für Temperaturregler TTM-005 erbeten
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red_folder.gif erstellt am: 30.10.2013 um 10:06  
Moin Leute :)

Bereits im November 2011, kurz nachdem ich begann Vollmaische zu brauen, spendierte mir Matze (Klostersander) eine Temperatur-Regelung für meine Hendi-Platte basierend auf dem Temperaturregler TTM-005 von Toho und einem PT-100 Meßfühler.

Da ich aber kein Meß- und Regeltechniker bin, stellen die meisten Angaben im Datenblatt des Gerätes für mich leider böhmische Dörfer dar. (Das Datenblatt kann HIER als PDF herunter geladen werden.)

Die Verbindung des Steuerkastens mit der Hendi-Platte habe ich entsprechend der Anleitung in diesem Thread erfolgreich realisiert. In meiner Hendi-Platte ist noch die alte Version von Drehpoti und Platine verbaut und der Umbau war trivial.

Beim Durchschalten des Relais durch den Steuerkasten wird also in meiner Fassung kurzerhand der Poti in der Platte durchgeschaltet und die Platte beginnt zu heizen. Schaltet der Regler ab, entspricht das der Nullstellung des Poti; die Platte hört auf zu heizen, bleibt aber am Netz und der Lüfter läuft brav weiter, bis das Programm der Platte ihn abschaltet.

Stelle ich das Gerät in den Automatik-Betrieb (in welchem es ja eigentlich arbeiten sollte), passiert Folgendes:

Der Steuerkasten schaltet die Platte an und nach längstens 5sec wieder aus.
Dann dauert es rund 2min, bis der Steuerkasten die Platte erneut für 5sec laufen lässt.

Das bedeutet, die Platte kommt nie wirklich dazu, zu heizen und dementsprechend ewig dauert es, bis die angestrebte Temperatur erreicht ist. Das Einzige Teil, welches wirklich fast die ganze Zeit arbeitet, ist der Lüfter der Platte.

Erreicht das System dann endlich die voreingestellte Soll-Temperatur, sollte der Steuerkasten ja eigentlich die Klappe halten, lediglich die Temperatur überwachen und ggf. bei Unterschreiten des Sollwertes wieder heizen.
Tut er aber nicht, er ändert an seinem Verhalten Nichts und heizt im bekannten Zyklus fröhlich weiter.

Das Alles ist sicher kein Fehler des Gerätes, sondern Konsequenz aus meiner Unfähigkeit, es richtig zu Programmieren.

(Niemand ist perfekt und auch der beste Softwareentwickler kann keine Steuerung programmieren, wenn er keine Ahnung davon hat, WAS er wie programmieren soll. Und der Beste bin ich sicher nicht :redhead: )

Aus diesem Grund habe ich nach wiederholten Versuchen, das Gerät ordentlich einzustellen, immer wieder aufgegeben und betreibe es während meiner Sude von Anfang an im Handbetrieb.

Das bedeutet... ich benutze den Steuerkasten lediglich als besseres Thermometer, die eigentliche Regelung der Hendi-Platte übernehme ich von Hand :(

Daher meine Bitte an die unter Euch, die Ahnung von Meß- und Regeltechnik haben und das Datenblatt des TTM-005 lesen und verstehen können.

Kann bitte Jemand den Versuch unternehmen, mir vernünftige Einstellwerte für das Gerät zu liefern, welche es erlauben den Steuerkasten im Sinne des Erfinders zu nutzen ?

Anm.: Werkseitig ist der TTM-005 auf fortlaufende Selbstoptimierung eingestellt. Von dieser Selbstoptimierung ist aber nicht wirklich Etwas zu bemerken, da dafür zwangsläufig spezifische Vorgaben notwendig sind und DIESE fehlen dem Gerät, weil ich nicht weiß, was ich wie einstellen muss.

In der Hoffnung, es möge mir Jemand helfen, den Steuerkasten endlich seiner ordentlichen Bestimmung zuzuführen,

Greets Udo


[Editiert am 30.10.2013 um 10:12 von TrashHunter]



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red_folder.gif erstellt am: 30.10.2013 um 10:28  
Hallo Udo,

so auf die Schnelle kann ich da auch keine Lösung präsentieren. Auf jedem Fall schalte mal die fortlaufende Selbstoptimierung aus (also den Parameter 2.7 auf 1 stellen). Die anderen Werte muss ich mal bei meinen Reglern schauen. Ich schreibe sie dir mal auf. Dann kannst du sie mit deinen vergleichen und gegebenfalls ändern. Schicke mir doch mal die Parameter zu die bei dir jetzt eingetragen sind.

Was steht bei deinem Parameter 2.11 - Schaltzykluszeit Ausgang OUT 1 denn für ein Wert?

Meine Ansteuerung funktioniert und es wäre doch gelacht, wenn wir mit meinen Werten, die wir dann in deinen Regler implementieren, dann deinen Steuerkasten zum laufen kriegen können.

Du wirst heute noch eine Mail von mir erhalten.

Gruß Matze


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red_folder.gif erstellt am: 30.10.2013 um 13:33  
Moin Matze :)

Selbstoptimierung hab ich jetzt abgeschaltet.

OUT1 steht aktuell auf 80

Ich mach mal eine Liste aller Parameter und stell sie hier ein.

1.1 = 10
1.2 = 0.0
1.3 = 1
1.4 = 0.0
1.5 = 0

2.1 = 104.5
2.2 = 0.0
2.3 = run
2.4 = 111
2.5 = 0
2.6 = 29.0
2.7 = 1
2.8 = 58.00
2.9 = 1296
2.10 = 324
2.11 = 80
2.12 = 100.00
2.13 = 0.0
2.14 = 0.0
2.15 = 3.00
2.16 = 20
2.17 = 100.00
2.18 = 0.0
2.19 = 0.0
2.20 = 0.0
2.21 = nicht angezeigt
2.22 = nicht angezeigt
2.23 = nicht angezeigt
2.24 = nicht angezeigt

3.1 = 00
3.2 bis 3.7 = nicht angezeigt

4.0 bis 4.7 = nicht angezeigt

Greets Udo


[Editiert am 30.10.2013 um 13:52 von TrashHunter]



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red_folder.gif erstellt am: 30.10.2013 um 19:43  
Hallo Udo hier mal die Werte aus meinem Toho:



Versuche diese Werte mal. Ich habe einen 70 Liter Topf auf der Hendi.
Mal sehen was die Einstellungen mit deinem Topf veranstalten.

Gruß Matze


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red_folder.gif erstellt am: 30.10.2013 um 22:45  
Moin Matze :)

Danke, ich probier das Morgen gleich aus.
Ich bin gespannt, wie sich das Gerät dann gibt und werde drüber berichten.

Greets Udo


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red_folder.gif erstellt am: 31.10.2013 um 10:10  
Moin :)

Ich habe also die im Bild dargestellten Werte gewissenhaft eingestellt, den Steuerkasten auf AUTO gesetzt und beobachtet.

Als ich startete, betrug die Temperatur 25,6°C und der SK ließ die Platte zunächst gemütlich laufen. So hatte ich mir das vorgestellt. Kontinuierlicher Lauf bis kurz vors Ziel und DANN erst heran tasten.

Aber...

Solltemperatur bei diesem Lauf war 45°C.
Bei Regelung von Hand lasse ich üblicherweise die Temperatur bis auf 3°C unter Soll steigen und beginne dann mit dem Herantasten.

Der SK aber begann bereits bei 35°C mit dem Herantasten und damit war es aus mit der Ruhe, denn von da an entwickelte er das folgende grob dargestellte Verhalten:

50sec an
10sec aus
45sec an
8sec aus
40sec an
6sec aus

Das bedeutet, die Heizphasen wurde zusehends kürzer, während die Ausphasen von Anfang an sehr kurz waren und bereits nach wenigen dieser Zyklen auf 1sec reduziert wurden.

Die Hendi-Platte zappelte also letztlich nur noch herum an.aus.an.aus.an.... (Ob das der Platte wirklich gut tut, da habe ich gewisse Sorgen), während die Temperatur im Kessel jetzt nur noch mühsam anstieg. Wohingegen sie zuvor bis zum Erreichen der 35°C wie gewünscht, kontinuierlich mit einer Rate von 1°C/min +/- 0.1° anstieg.

Mein Fazit:

- Der SK beginnt deutlich zu früh mit dem Herantasten an den Sollwert.
- Das Verhältnis zwischen Heiz- und Ruhe(Auswertungs)-Phasen passt nicht.
- 3°C unter Soll verfällt der SK in eine wahre Schaltorgie: An 3sec, Aus <1sec, An 3sec, Aus <1sec...

Mir stellt sich die Frage, wie lange die Elektronik der Hendi-Platte das Gezappel mitmacht :o

Hier besteht meines Erachtens noch Tuning-Bedarf.

Irgendeine Idee ?

Greets Udo


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red_folder.gif erstellt am: 31.10.2013 um 10:34  
Verstehe ich jetzt auf die schnelle auch nicht. So ein Schaltverhalten habe ich bei mir nicht beobachtet. :puzz:
Ich melde mich wieder wenn ich neue Erkenntnisse habe.

Gruß Matze


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red_folder.gif erstellt am: 31.10.2013 um 16:30  
Moin Matze :)

Wir kommen der Sache gewaltig näher :cool:

Nachdem ich mir dieses DATENBLATT von der Seite des Herstellers TOHO herunter geladen und es mir durchgelesen hatte, schwante mir Etwas :)

Vor Allen der Rahmen unten in der Mitte "Caution before Controll" weckte meine Aufmerksamkeit...

Dort heißt es, dass Punkt 2.4 "Regelparameter OUT1 und OUT2 maßgeblich für die Qualität des Ergebnisses und / oder die Lebensdauer des Relais verantwortlich ist.

Zu den Vorteilen des Modus ON/OFF heißt es da, dass das Relais deutlich höhere Lebensdauer hat, da die Zahl der Schaltvorgänge erheblich reduziert wird weil der Prozess auf die folgende Regel reduziert bleibt:

1. Ist die Temperatur unter dem eingestellten Sollwert, geht der Steuerausgang auf AN
2. Ist die Temperatur >= dem eingestellten Sollwert, geht der Steuerausgang auf AUS

Also änderte ich den Parameter 2.4 auf die Einstellung 0 2 0 also:

A (Regelung) = PID mit Überschwingen
B (Out 1) = ON/OFF
C (Out 2) = Keine Funktion

Jetzt schaltet der SK das Relais unterbrechungslos durch, bis die eingestellte Solltemperatur erreicht ist. Danach schaltet er ab.
Fällt dann die Temperatur wieder unter den Sollwert, schaltet der SK das Relais wieder durch.

Und somit wird aktuell zumindest die angestrebte Temperatur zügig angefahren und dann auch gehalten.

Die Probleme sind also schon deutlich weniger geworden :)

Jetzt gilt es noch, zu erreichen, dass die Elektronik das durch den Sandwichboden gegebene Nachheizen und die in der Maische niemals 100% homogene Temperaturverteilung berücksichtig.

Dazu sollte der SK mit einer Hysterese und einem verfrühten Abschaltzeitpunkt bezogen auf den Sollwert arbeiten.

Durch Stellung von Parameter 2.4 Auf ON/OFF für OUT1 wurden die Parameter 2.21 und 2.22 zugänglich.

2.21 regelt die Hysterese, diese habe ich zunächst auf 1°C gestellt.
2.22 regelt den Abschaltzeitpunkt in Relation zum Sollwert. Diesen habe ich zunächst auf -2°C gestellt, da erfahrungsgemäß im Nachlauf noch 2-3°C dazu kommen. (Wegen der oben beschriebenen Problematik: Sandwichboden und Ihomogenität.)

Jetzt sind wir wirklich an dem Punkt, an den ich wollte :)

Mit ein wenig Tuning von 2.21 und 2.22 werde ich wohl zumindest sehr nahe an das Optimum kommen.

Greets Udo


[Editiert am 31.10.2013 um 16:35 von TrashHunter]



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red_folder.gif erstellt am: 31.10.2013 um 18:46  
Moin :)

Zwischen... ähhh. finaler Bericht...

Rasten sind entweder exacte Positionen oder Temperaturfenster.

Eine Weizenrast läuft z.B. bei 45°C ab, eine Maltoserast hingegen im Bereich von 60-65°C

Nachkommastellen werden in der gängigen Literatur hingegen nicht berücksichtigt, so dass angenommen werden darf, dass die Weizenrast ebenfalls innerhalb eines Temperaturfensters abläuft. Und zwar zwischen 45 und 45,99999...°C

Durch die Festlegung des Abschaltzeitpunktes auf -2° in Relation zur gewünschten Solltemperatur und einer Hysterese von 0,5°C ergibt sich folgendes Steuerverhalten.

Will ich 45°C anfahren und halten, stelle ich den Sollwert auf 47°C.
Der SK schaltet bei Erreichen von 45°C ab.
In reinem Wasser - und mit grundsätzlich permanent laufenden Rührwerk - steigt die Temperatur nach meiner jüngsten Beobachtung auf Maximal 46°C. Dort aber verweilt sie nur sehr kurze Zeit <10sec um dann auf 45,9°C abzufallen. Mithin die Rasttemperatur eingeregelt ist.
Im Verlauf der Rast fällt die Temperatur dann irgendwann auf 44,5°C (Hysteresewert = 45 - 0,5) und der SK beginnt wieder zu heizen bis 45°C erreicht sind und schaltet ab. Durch den Nachlauf steigt die Temperatur dann erneut kurzfristig auf 45,99°C.
Die gewünschte Temperatur von 45,00 bis 45,99°C wird also gehalten.

Bei den Rasten mit großem Temperaturfenster (Maltose 60-65, Kombi 66-69 und Verzuckerung 70-75°C) reicht es folglich, die Sollvorgabe in der Mitte des Temperaturfensters zu wählen um zu erreichen, dass der SK die Rast innerhalb des gewünschten Temperaturbereiches hält.

Wichtig ist dabei, dass das Rührwerk tatsächlich ununterbrochen läuft, denn wenn es nicht läuft ergeben sich Zonen unterschiedlicher Temperatur innerhalb der Masiche aufgrund des Nachlaufeffektes des Sandwichbodens des Induktionskochtopfes. Die konstante Homogenisierung der Temperatur durch das Rührwerk ist also Pflicht.

Und somit habe ich nach inzwischen fast zwei Jahren den SK endlich seiner wirklichen Bestimmung zugeführt :)

Das war - und das will ich hier deutlich betonen - sicher nicht Klostersanders Fehler. Nein, es war mein Problem, denn ich habe es versäumt, Matze nachhaltig auf den Keks zu gehen, bzw. intensiver zu recherchieren... so wie ich es gestern und heute tat.

Matze, ich danke Dir hiermit nochmals in aller Form dafür, dass Du mir damals so spontan den SK gebaut hast. :thumbup: DANKE

Greets Udo


[Editiert am 31.10.2013 um 18:48 von TrashHunter]



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red_folder.gif erstellt am: 1.11.2013 um 19:23  
Moin :)

Heute war der erste Praxis-Test mit der neuen Konfiguration des SK.
Zusammen mit Ben habe ich gebraut und dabei erstmalig die Steuerung dem SK vollends überlassen.
Unser Job bestand während des Maischens lediglich darin, die Temperaturvorgaben in den SK einzugeben, ihn zu kontrollieren und die Rastzeiten einzuhalten.

Mit dem gestern aufgrund der Wassertests und meiner Erfahrungen mit der Hendi-Platte vorgegeben vorzeitigen Abschaltzeitpunkt, Solltemperatur -2°C und der Hysterese auf 0,5°C wurde das Maischen richtig entspannt. Der SK hat die Temperatur sehr sauber geregelt und das sogar bei der Weizenrast.

Der SK fuhr die Rasttemperaturen in der 6,5kg Maische in 21l Hauptguss sehr präszise an. Die Vorgabe von z.B. 61°C endete letztlich durch das Nachheizen des Sandwichbodens auf 63°C. Da wo sie hin sollte. Während der Rast sank dann die Temperatur auf 60,5° und sobald diese erreicht wurde, begann der SK wieder zu heizen. Im Mittel pendelte die Temperatur also zwischen 60,5 und 62,5°C und somit genau dort, wo ich sie haben wollte.

Ich bin also sehr zufrieden.

Allerdings fiel mir kurz nach Bens Abfahrt ein, dass man das ganze noch präzisieren könne, in dem man den Nachlauf des Sandwichbodens in der Hysterese berücksichtigt und den vorzeitigen Abschaltpunkt auf 1°C reduziert. Dadurch würde das Schaltverhalten des SK noch präziser werden und man könnte den tatsächlich angestrebten Sollwert auch so programmieren.

Das werde ich noch experimentell erproben und dann darüber berichten :)

Greets Udo


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