S7-317F verarbeitet 132 PID’s als Heizungssteuerung mit einem Ansteuertakt von 10ms.

Klaus Philipp Bereichsleiter Industrie spricht hier über sein Projekt:

„… eine besonders spannende Aufgabe stellte sich für uns, als die Frage auftauchte wie die Heizungen mit den 150 Solid-State-Relais angesteuert sind und wie wir das mit neuer Technik abbilden können. Unser Kunde hatte dabei das Problem eine veraltete S5-Sonderbaugruppe ersetzen zu müssen für den es keinen Nachfolger gab, er aber das Ansteuerverfahren nicht verändern wollte. Hier war er mit Herstellern im Gespräch um eine Lösung zu finden die in sein Konzept passt….“

Aufgabe war es eine komplette Anlagensteuerung vom Typ S5-155U mit mehreren Racks (CPU 944) zu ersetzen. Diese hatte u.a. die Aufgabe 127x Heizkreise zu bearbeiten. Wie sich herausstellte waren diese als 2-Punktregler mit festen Stellgrößen ausgeführt, wobei die Stellgröße über eine spezielle Hardwarebaugruppe (Simatic S5 LA580 Leistungsausgabe) als Impulsfolge (kein PWM) zur den Solid-State-Relais ausgegeben wurde. Als Innovation sollte nun die Regelkreise mit „richtigen“ Software-PID-Reglern ausgeführt werden, um die Regelgüte nochmals zu verbessern, ohne das Ansteuerverfahren wesentlich zu verändern.

Herausforderungen:

  • 127x Regelkreise, sollen als PI(D)-Regler ausgeführt sein
  • 10ms Impulsfolgeansteuerung, mit gleichmäßig verteilter Impulsfolge – kein PWM !
  • Impulsfolgen frei zueinander verschiebbar ( = bessere Netzlastverteilung)
  • 136x einzelne Impulsfolgenausgänge

Neben der Idee wieder eine Hardware-Sonderlösung für die Impulsansteuerung zu finden stellten wir uns die Aufgabe, ob es nicht möglich sei diese Aufgabe mit Standard S7 Komponenten abbilden zu können, um dadurch eine hohe und langfristige Verfügbarkeit zu gewährleisten. Dabei war die Herausforderung die geforderte Performance über eine S7 abbilden zu können. Wir fanden eine Lösung 132x PID‘s mit einem Regeltakt 250..750ms zu bearbeiten und dabei noch 136x Impulsfolgen im 10ms Takt zeitversetzt, mit einer Genauig­keit von <50µs, auszugeben.

Vorteile | der umgesetzten Lösung

  • sehr gleichmäßige Netzverteilung
  • Stellgrößenänderung werden auch während der Impulsfolge direkt umgesetzt
  • beliebige Taktzeiten einstellbar (10ms….XXXs)
  • Impulsausgabegenauigkeit (<50µs ohne PG, mit PG online <1ms)
  • „normale“ S7 Technik – keine Sonderbaugruppen

P.S. die Zykluszeit der CPU liegt bei ~20..30ms, wobei im Hintergrund noch ein F-Programm mit „sicherer“ Kommunikation zur Anlagensteuerung abgearbeitet wird.

„Innovation in Zusammenarbeit mit dem Kunden… das macht dem Techniker besonders Spaß!“

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