Heizkreisregelungen - JS

paul53

Überleitung aus Thema : Vorlauftemperatur und Witterungsgeführte Heizkreisregelung. `
Die Heizkurve (Aussentemperaturabhängiger VL-Temperatur-Sollwert) kan mit folgendem Beispiel-Skript (Raumtemperatursollwerte aus 4 Räumen) berechnet werden:

// Heizkurve: Aussentemperaturabhängiger VL-Temperatur-Sollwert

// Datenpunkt-IDs
const idAT = '...'; // Außentemperaturfühler
const idVL = '...'; // DP für Vorlauftemperatur-Sollwert
const idRaum1Soll = '...'; // Raumsollwert
const idRaum2Soll = '...'; // Raumsollwert
const idRaum3Soll = '...'; // Raumsollwert
const idRaum4Soll = '...'; // Raumsollwert

const HFExp = 1.3;         // Heizflächenexponent
const Steilheit = 2.7;     // Steilheit der Heizkurve
const deltaAufheiz = 2;    // Fusspunktanhebung während Aufheizen in K
const dauerAufheiz = 90;   // Aufheizdauer in Minuten

// Variablen werden bei Skriptstart initialisiert
var raum1Soll = getState(idRaum1Soll).val;
var raum2Soll = getState(idRaum2Soll).val;
var raum3Soll = getState(idRaum3Soll).val;
var raum4Soll = getState(idRaum4Soll).val;
var at = getState(idAT).val; // Aussentemperatur in °C

var fp; // Fußpunkt der Heizkurve in °C
var aufheiz = 0;  // Fusspunktanhebung in K
var timer = null; // Timer für Aufheizdauer

function VLSoll() {
	var vl = 0;
	if(at < fp) vl = fp + Steilheit * Math.pow(fp - at, 1 / HFExp);
	setState(idVL, Math.round(10 * vl) / 10, true);
}

function fusspunkt() {
	fp = Math.max(raum1Soll, raum2Soll, raum3Soll, raum4Soll) + aufheiz;
	VLSoll();
}

function Aufheizen() {
	aufheiz = deltaAufheiz;
	if(timer) clearTimeout(timer);
	timer = setTimeout(function() {
		aufheiz = 0;
		fusspunkt();
	}, 60000 * dauerAufheiz);
}

fusspunkt(); // Skriptstart

on(idAT, function(dp) {
	at = dp.state.val;
	VLSoll();
});

on(idRaum1Soll, function(dp) {
	raum1Soll = dp.state.val;
	if(raum1Soll - dp.oldState.val > 2) Aufheizen();
	fusspunkt();
});

on(idRaum2Soll, function(dp) {
	raum2Soll = dp.state.val;
	if(raum2Soll - dp.oldState.val > 2) Aufheizen();
	fusspunkt();
});

on(idRaum3Soll, function(dp) {
	raum3Soll = dp.state.val;
	if(raum3Soll - dp.oldState.val > 2) Aufheizen();
	fusspunkt();
});

on(idRaum4Soll, function(dp) {
	raum4Soll = dp.state.val;
	if(raum4Soll - dp.oldState.val > 2) Aufheizen();
	fusspunkt();
});

sound31

Hallo,

Der Datenpunkt:

"const idVL = '…'; // DP für Vorlauftemperatur-Sollwert"

ist das ein Vorgabe Datenpunkt oder der des Fühler's nach dem Mischer?

paul53

~~@sound31:~~

"const idVL = '…'; // DP für Vorlauftemperatur-Sollwert"

ist das ein Vorgabe Datenpunkt oder der des Fühler's nach dem Mischer? `
Das ist ein Datenpunkt zur Vorgabe des Sollwertes. Das Skript enthält nicht den PI-Regler, der aus Soll- und Istwert das Stellsignal berechnet.

Ein http://www.iobroker.net/docu/?page_id=3725&lang=de ist dokumentiert. Für eine Vorlauftemperatur-Regelung müssen die Regelparameter angepasst werden.

// P-Band in K, Nachstellzeit in s
const Xp = 20;
const Tn = 120;

paul53

Das PI-Regler-Skript, angepasst.

// PI-Regler Vorlauftemperatur Heizung

// P-Band in K, Nachstellzeit in s
const Xp = 20;
const Tn = 120;

const idx = '...'; // Messwert Vorlauftemperatur
const idw = 'javascript.0...'; // Sollwert aus Heizkurve
const idy = 'javascript.0...'; // Stellsignal 0...100 %

const PI = require('pi-controller');
const pi = new PI(Xp, Tn); 

// Variablen werden bei Skriptstart initialisiert
var x = getState(idx).val;  // Istwert in °C
var w = getState(idw).val;  // Sollwert in °C

function control() {
   setState(idy, pi.Control(w - x)); // Stellsignal
}

control();  // Script start

on(idx, function(dp) {
   x = dp.state.val;
   control();
});

on(idw, function(dp) {
   w = dp.state.val;
   control();
});   

var timer = null;
if (Tn) {
   timer = setInterval(control, 250 * Tn );
} 
else {
   if (timer) {
      clearInterval(timer);
      timer = null;
   }
}

Das Stellsignal könnte direkt einen Analogausgang für ein 0-10 V Stellventil steuern. Da aber ein 3-Punkt-Stellantrieb vorhanden ist, muss die Funktion eines analogen Stellantriebs in einem weiteren Skript nachgebildet werden.

sound31

Hallo,

Danke für die viele Hilfe.

Leider muss ich kurz Unterbrechen und erst versuchen die KNX Kommunikation

korrekt zum laufen zu bringen.

Es werden nicht alle Sensoren richtig angezeigt!

Grüße, Andy

sound31

Hallo paul53,

ich hoffe das ich mit dem Datenpunkt Vorlauftemperatur richtig liege..

hier habe ich den Fühler genommen der nach dem Mischer im Heizkreis OG liegt.

Beim Mischer handelt es sich ja bei mir um einen 230V Motorantrieb wobei

die Drehrichtungen Öffnen,Schließen mit zwei getrennten Wicklungen funktionieren.

Diese kann ich über KNX getrennt ansprechen.

(Sind Mechanisch verriegelt)

Grüße, Andy

paul53

~~@sound31:~~

ch hoffe das ich mit dem Datenpunkt Vorlauftemperatur richtig liege..

hier habe ich den Fühler genommen der nach dem Mischer im Heizkreis OG liegt. `
Ja, der Fühler hinter dem Mischer muss die Vorlauftemperatur des Mischkreises messen.

paul53

Hier noch ein Skript (nicht getestet) zur Ansteuerung des 3-Punkt-Antriebs (Mischer)

// 3-Punkt-Ansteuerung aus Stellsignal

const Laufzeit = 150;  // Laufzeit des Stellantriebs in s
const Stellmax = 100;  // max. Stellsignal (%)
const minMove = 2;     // mindest Positionsänderung des Antriebs (in %)
const idy = 'javascript.0...';  // Datenpunkt-ID Stellsignal
const idAuf = '...';  // Datenpunkt-ID Antrieb Richtung Auf
const idZu = '...';   // Datenpunkt-ID Antrieb Richtung Zu

var faktor = 1000 * Laufzeit / Stellmax;  // Faktor ms/%
var lastPos = 0;   // letzte Position (Stellsignal)
var motor = true;  // Indikator: Antrieb in Bewegung

function move(pos) {
	if(!motor) {
		if(pos - lastPos > minMove) {
			setState(idAuf, true);
			motor = true;
			if(timer) clearTimeout(timer);
			timer = setTimeout(function() {
				setState(idAuf, false);
				motor = false;
			}, faktor * (pos - lastPos));
			lastPos = pos;
		}
		else if(lastPos - pos > minMove) {
			setState(idZu, true);
			motor = true;
			var deltaPos = lastPos - pos;
			if(pos === 0) deltaPos = deltaPos + 10;  // Synchronistation "Zu"
			if(timer) clearTimeout(timer);
			timer = setTimeout(function() {
				setState(idZu, false);
				motor = false;
			}, faktor * deltaPos);
			lastPos = pos;
		}	
	}
}

on(idy, function(dp) {
	move(dp.state.val);
});

// Bei Skriptstart fährt Antrieb erst auf Position 0 (Zu)
setState(idAuf, false); 
setState(idZu, true);
var timer = setTimeout(function() {
    setState(idZu, false);
    motor = false;
    move(getState(idy).val); // Fahren in Sollposition
}, 1000 * (Laufzeit + 10));

EDIT: Skriptstart erweitert auf Fahren in Sollposition

sound31

Hallo Paul53,

Vorab einmal Herzlichen Dank für deine Hilfe das ist echt der Wahnsinn, Danke.

Die beiden Heizkreise der Fußbodenheizung die fertig sind (Flur und Küche im EG)

habe ich jetzt von der bestehenden Steuerung getrennt und mit dem Java-Protokoll in Betrieb genommen.

Jeweils in Unterordnern einzeln, auch das Script zur Berechnung der Heizkurve läuft bereits.

Mit den eingestellten Sollwerten bekomme ich einen Rückwert von dz. 47,2°C

(wie im Bild dargestellt)
4002_screenshot.13.jpg
Ich hoffe das ist so richtig.

Da die Ist-Temperatur in der Küche (infolge vom Kochen usw.) immer etwas höher liegt habe

ich zum Testen die Solltemperatur höher gestellt um zu sehen ob das so Funktioniert, das tut es!

Stimmt der Datenpunkt zum Stellsignal so? (Bild 2)
4002_screenshot.16.jpg

Grüße, Andy

paul53

Du hast die Datenpunkte unter javascript.0.scriptEnabled erstellt. Das solltest Du ändern !

Erstelle die Datenpunkte direkt unter javascript.0. Beispiel: Name "Heizung.Stellsignal-HK-OG" entspricht ID "javascript.0.Heizung.Stellsignal-HK-OG".

> Stimmt der Datenpunkt zum Stellsignal so? (Bild 2)
Nein, der Datenpunkt muss vom Typ "Zahl" mit min: 0, max: 100 und unit: "%" sein.

sound31

In den Script's für die Fußbodenheizung habe ich jetzt jeweils eine Variable

für die Anforderung der Pumpe gesetzt:

var pump = "javascript.0.FBH-Pumpe-1"/*FBH-Pumpe-1*/;

diese wird mit den Ventilen eingeschalten.

Danach ein Script für die Pumpeneinschaltung:

// Ansteuerung Pumpe
// für Fußbodenheizungen

var pump1 = "javascript.0.FBH-Pumpe-1"/*FBH-Pumpe-1*/;
var pump2 = "javascript.0.FBH-Pumpe-2"/*FBH-Pumpe-2*/;
var pump = "knx.0.Aktoren.Heizung-Technik.HK-Verteiler_EG_-_Relais_1"/*HK-EG-Pumpe*/;

function control() {
    if (pump1 == 1 || pump2 == 1)
    {
        setState(pump, 1);
    }
    else if (pump1 === 0 && pump2 === 0)
    {
        setState(pump, 0);
    }
}

Ich hoffe das ist so korrekt.

Die Datenpunkte habe ich so angelegt:
4002_screenshot.20.jpg
4002_screenshot.21.jpg

paul53

~~@sound31:~~

Ich hoffe das ist so korrekt. `
Leider nicht. Die Pumpen-Datenpunkte sollten vom Typ "boolean" (Logikwert oder Schalter) sein. Das Skript funktioniert so nicht.

// Ansteuerung Pumpe
// für Fußbodenheizungen

var idpump1 = "javascript.0.FBH-Pumpe-1"/*FBH-Pumpe-1*/;
var idpump2 = "javascript.0.FBH-Pumpe-2"/*FBH-Pumpe-2*/;
var idpump = "knx.0.Aktoren.Heizung-Technik.HK-Verteiler_EG_-_Relais_1"/*HK-EG-Pumpe*/;

// Initialisierung bei Skriptstart
var pump1 = getState(idpump1).val;
var pump2 = getState(idpump2).val;

function control() {
    if (pump1 || pump2)
    {
        setState(idpump, true);
    }
    else
    {
        setState(idpump, false);
    }
}

// Skriptstart
control();

// Auf Änderung von Pumpe1 reagieren
on(idpump1, function(dp) {
    pump1 = dp.state.val;
    control();
});

// Auf Änderung von Pumpe 2 reagieren
on(idpump2, function(dp) {
    pump2 = dp.state.val;
    control();
});

paul53

Anmerkung: Die Trägheit der thermoelektrischen Stellantriebe (brauchen ca. 5 Minuten für gesamten Hub) sollte beachtet werden. Die Pumpe sollte also mit ca. 3 Minuten Verzögerung gaschaltet werden.

var timer = null;

function control() {
    if(timer) clearTimeout(timer);
    if (pump1 || pump2) {
        timer = setTimeout(function() {
            setState(idpump, true);
        }, 180000);  // 3 Minuten Verzögerung
    }
    else {
        timer = setTimeout(function() {
            setState(idpump, false);
        }, 180000);    
   }
}

sound31

Stimmt die Schaltung im Script FBH so?

// PI-Regler Fussbodenheizung mit PWM-Ansteuerung
// für FBH Flur EG
// P-Band in K, Nachstellzeit in s, PWM-Periode in Intervallen (Minuten)
var Xp = 2;
var Tn = 3600;
var pwm = 100; //* PWM Zeit verlängert

var xid = "knx.0.Sensoren.Erdgeschoss.Temp-Sensor_Küche_EG"/*Temp-Sensor Küche EG*/;
var wid = "javascript.0.Sollwert-Küche-EG"/*Sollwert-Küche-EG*/;
var yid = "knx.0.Aktoren.Heizung-Technik.HK-Verteiler_EG_-_Solid_Stade_Relais_1"/*SSR-Küche-EG*/;
var pump = "javascript.0.FBH-Pumpe-2"/*FBH-Pumpe-2*/;
var n = 0;  // Intervallzähler

var  PI = require('pi-controller');

var pi = new PI(Xp, Tn); 
pi.setOutputMax(pwm);   // default: OutputMax = 100

// Abfrage für Sommer/Winter noch einfugen

function control() {
  var x = getState(xid).val;    // Istwert in °C
  var w = getState(wid).val;    // Sollwert in °C
  var y = pi.Control(w - x);    // Stellsignal
  n++;
  if (n >= pwm) n = 0;
   if (n < 8 && y > 0)           // Mindesteinschaltdauer: 8 Intervalle
    {   setState(yid, 1);
        setState(pump, 1);		// Pumpe Einschalten
    }
  else if (n >= 8 && y <= n)    // Zwei Ventile werden geschalten
    {   setState(yid, 0);
        setState(pump, 0);		// Pumpe Ausschalten
    }  
}

control();  // Script start

setInterval(control, 60000 );  // Intervall: 1 Minute

paul53

Die Intervall-Zeit solltest Du auf die Hälfte verringern.

setInterval(control, 30000 );  // Intervall: 0,5 Minuten

Die Datenpunkte zur Pumpenanforderung werden nicht benötigt, denn im Pumpenskript können die Ventildatenpunkte direkt ausgewertet werden (schalten identisch).

Sind die KNX-Schalt-Datenpunkte vom Typ "boolean" mit den Werten false/true oder sind sie vom Typ Zahl mit den Werten 0/1 ?

sound31

Die Datenpunkte sind Logikwert, switch so wurden sie eingelesen vom

KNX Adapter.
4002_screenshot.13.jpg
deswegen habe ich die Ursprünglichen Werte true/false auf 0/1 geändert.

Am WE möchte ich nochmal alle Datenpunkte von der KNX-seite prüfen um

sicher zu gehen das auch alle richtig angezeigt werden.

sound31

> Die Datenpunkte zur Pumpenanforderung werden nicht benötigt, denn im Pumpenskript können die Ventildatenpunkte direkt ausgewertet werden (schalten identisch).
müsste ich dann im Pumpenscript nicht die ID's der Ventile bei den Variablen einfügen

var idpump1 = "javascript.0.FBH-Pumpe-1"/*FBH-Pumpe-1*/;
var idpump2 = "javascript.0.FBH-Pumpe-2"/*FBH-Pumpe-2*/;

paul53

~~@sound31:~~

Die Datenpunkte sind Logikwert, switch so wurden sie eingelesen vom KNX Adapter. `
Logikwert und min: 0, max: 1 sind ein Widerspruch. Diesbezüglich wurde der Adapter schlampig programmiert. Dann kommt es darauf an, auf welche Werte reagiert wird.
~~@sound31:~~

müsste ich dann im Pumpenscript nicht die ID's der Ventile bei den Variablen einfügen `
Richtig.

sound31

> Logikwert und min: 0, max: 1 sind ein Widerspruch. Diesbezüglich wurde der Adapter schlampig programmiert. Dann kommt es darauf an, auf welche Werte reagiert wird.
Sollte ich das in den Einstellungen ändern, Die Ventile und auch die Pumpen werden richtig geschalten.

Dann kann ich im FBH-Script die Declaration der Variablen und auch das Ein und Ausschalten dieser entfernen.

paul53

~~@sound31:~~

Sollte ich das in den Einstellungen ändern, `
Nein - auch wenn es nicht korrekt ist - die Datenpunkteigenschaften werden vom Adapter erzeugt.
~~@sound31:~~

Die Ventile und auch die Pumpen werden richtig geschalten. `
Mit 0/1 ?

~~@sound31:~~

Dann kann ich im FBH-Script die Declaration der Variablen und auch das Ein und Ausschalten dieser entfernen. `
Ja.

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