Regelung und Vorrang

Vier Ebenen

Je tiefer eine Ebene liegt, desto einfacher ist sie und desto schwerer lässt sie sich abschalten.

Die vier Ebenen der Logik und wo sie laufen.

Ebene	Läuft in	Beispiele
Sicherheit	Hub und Module	maximale Laufzeiten, Heizung nur bei gültigem Temperaturwert, Deckel zu bei Regen und Wind, sicherer Zustand bei Ausfall
Regelung	Hub	Heizung stufenlos, Lüftung und Klappen nach Temperatur, Bewässerung nach Bodenfeuchte mit Pausen zum Einsickern
Planung	Server	Profile mit Tag-, Nacht- und Jahreszeitkurven, Betriebsmodi, Wettervorhersage
Eigene Regeln	Server, im Browser	visueller Editor, Ausdrücke, Testlauf gegen aufgezeichnete Daten

Reglertypen

Jeder Regler verrechnet je Eingang die Werte aller Kanäle, die in Ordnung sind: als Mittelwert, Minimum oder Maximum. Verdächtige und ausgefallene Kanäle werden herausgerechnet. Bleibt für einen benötigten Eingang kein Wert, steht der Regler, und seine Ausgänge gehen auf den sicheren Wert.

Regler	Eingänge	Ausgänge	Verhalten
Heizen	Temperatur, optional Feuchte	Heizung	PI-Regler auf den Temperatur-Sollwert, Ausgang 0 bis 100 %, mit Anti-Windup
Lüften	Temperatur, optional Feuchte, CO₂, Regen, Außentemperatur	Lüfter, Klappe	Bedarf aus Temperatur, Feuchte und CO₂, der größte gewinnt
Befeuchten	Temperatur, Feuchte	Vernebler	Dampfdruckdefizit über Sollwert: Puls, dann Pause
Bewässern	Bodenfeuchte	Pumpe, Ventil	Puls, dann Pause zum Einsickern, mit Tagesgrenze
Licht	Helligkeit	Licht	im Zeitfenster und unter dem Sollwert: Licht an
Tank nachfüllen	Füllstand	Ventil	auf unter „niedrig“, zu ab „hoch“
Tank heizen	Wassertemperatur, Füllstand	Tankheizung	Zweipunkt mit Hysterese, nur bei ausreichendem Füllstand

Voreinstellungen

Der Hub nutzt diese Werte, wenn die Konfiguration nichts anderes nennt. Im Browser lässt sich alles ändern.

Regler	Sollwerte	Parameter
Heizen	18 °C	Hysterese 0,5 K, Mindestlaufzeit 30 s
Lüften	24 °C, 75 % rF, 1200 ppm CO₂	Hysterese 1 K, Lüfter mindestens 25 %, Frostgrenze 2 °C, Klappe mindestens 120 s offen
Befeuchten	Dampfdruckdefizit 1,0 kPa	Hysterese 0,15 kPa, Puls 20 s, Pause 120 s
Bewässern	45 % Bodenfeuchte	Hysterese 4 Punkte, Puls 20 s, Pause 600 s, höchstens 12 Pulse am Tag
Licht	8000 lx, Stufe 80 %	Hysterese 1500 lx, Zeitfenster 7 bis 19 Uhr
Tank nachfüllen	niedrig 35 %, hoch 85 %	Frist ohne Anstieg 600 s
Tank heizen	14 °C	Hysterese 1 K

Lüften im Einzelnen

bedarf = max(
  (temperatur - soll.temperatur) * 25,     je Grad über Soll
  (feuchte    - soll.feuchte)    * 4,      je Prozent über Soll
  (co2        - soll.co2)        * 0,1,    je ppm über Soll
  0)

lüfter = bedarf > 0 ? begrenzen(max(bedarf, 25), 0, 100) : 0
klappe = begrenzen((temperatur - soll.temperatur) * 30, 0, 100)

Eingeschaltet wird ab Sollwert plus Hysterese, ausgeschaltet beim Sollwert. Bei Regen bleibt die Klappe zu, ebenso wenn der Regensensor ausgefallen ist. Liegt die Außentemperatur unter der Frostgrenze, bleibt sie ebenfalls zu. Nach dem Öffnen hält eine Klappe ihre größte Öffnung für die Mindestzeit, damit sie nicht flattert.

Bewässern im Einzelnen

Liegt die Bodenfeuchte unter Sollwert minus Hysterese, ist die Pause abgelaufen und die Tagesgrenze nicht erreicht, läuft die Pumpe für die Pulsdauer. Danach folgt die Pause zum Einsickern. Die Pumpe läuft nur, wenn der Tank sie freigibt.

Mehrere Ausgänge

Hat ein Regler mehrere Ausgänge derselben Aufgabe, arbeiten sie zusammen oder gestaffelt.

Zusammen: Alle bekommen denselben Stellwert.
Gestaffelt: Die Ausgangsgröße wird verteilt. Bei zwei Ausgängen und 60 % läuft der erste mit 100 %, der zweite mit 20 %.

Schaltausgänge, die nur ein und aus kennen, schalten ab 50 % ein. Relais schalten bei jedem Wert über 0 ein. Damit sie nicht verschleißen, schaltet ein Regler ein Relais frühestens 30 Sekunden nach dem letzten Umschalten wieder um. Handbetrieb, Regeln, Verriegelungen und die Sicherheitsschicht schalten sofort.

Sollwerte je Klimazone

Die Beispielanlage hat zwei Kammern mit verschiedenen Profilen.

Profil	Mediterran	Feucht-gemäßigt	Neutral
Beispiele	Rosmarin, Thymian, Salbei, Oregano	Basilikum, Petersilie, Schnittlauch, Minze
Heizen ab	8 °C	16 °C	12 °C
Lüften ab	26 °C	24 °C	25 °C
Luftfeuchte	60 %	80 %	75 %
Bodenfeuchte	30 %	55 %	45 %

Vorrang

Wollen mehrere Stellen denselben Ausgang stellen, gilt eine feste Reihenfolge. Die Sicherung im Modul steht über allem, weil sie ohne Hub und Server arbeitet.

01 Sicherung im Modul Überstrom. Arbeitet ohne Hub und Server.
02 Modul-Update Ausgänge des Moduls sind im sicheren Zustand.
03 Störung oder Sperre Der Hub hat den Ausgang abgeschaltet.
04 Kalibrierung ausstehend Ein Antrieb ohne Laufzeiten fährt nicht.
05 Lastabwurf Unterspannung der Versorgung.
06 Ressource Pumpe bei leerem Tank, Ventil bei vollem Tank.
07 Windschutz Deckel zu bei Wind über der Grenze.
08 Verriegelung Zum Beispiel Deckel zu bei Regen.
09 Auffüllen bis X % Nur Nachfüllventile.
10 Handbetrieb Ein Mensch schaltet, mit Dauer.
11 Betriebsmodus Wartung Regler und Regeln stehen.
12 Regel Eigene Regeln vom Server.
13 Regler Der Normalfall.
14 Sicherer Wert Wenn niemand etwas will: aus oder zu.

Vorrang je Ausgang, von oben nach unten. Was weiter oben steht, überstimmt alles darunter.

Verlangen mehrere Regler denselben Ausgang, gewinnt der größte Wert. Greifen mehrere Verriegelungen, gilt die erste in der Reihenfolge der Konfiguration.

Handbetrieb

Wer einen Ausgang von Hand schaltet, gibt eine Dauer an. Danach übernimmt der Regler von selbst wieder. Ohne Angabe gelten 30 Minuten. „Automatik“ beendet den Handbetrieb sofort.

Eine Regel wirkt wie ein Handbetrieb mit 5 Minuten Dauer. Sie überstimmt den Regler, aber nie einen Menschen im Handbetrieb und nie die Sicherheitsschicht.

Maximale Laufzeit, Tank-Grenzen, Störungssperren und die Sperren „Einrichtung ausstehend“ und „Kalibrierung ausstehend“ gelten auch im Handbetrieb. Ein Antrieb ohne Motordaten bewegt sich gar nicht, auch nicht zum Schließen bei Regen, Wind oder Frost.

Betriebsmodi

Modus	Wirkung
Automatik	Alle Regler arbeiten.
Frostschutz	Alle Kammern sind im Frostschutz, siehe unten.
Urlaub	Sparsam. Der Hub verhält sich wie in Automatik, der Server schickt andere Sollwerte.
Wartung	Alle Regler stehen, nur Handbetrieb wirkt.

Frostschutz je Kammer

Jede Kammer hat eine eigene Betriebsart: „Normal“ oder „Frostschutz“. Eine Kammer im Frostschutz verfolgt keine Sollwerte für Pflanzen mehr. Sie bleibt nur frostfrei, geschlossen und sicher, etwa wenn im Winter nichts gepflanzt ist. Umgeschaltet wird auf der Seite der Kammer. Der Betriebsmodus Frostschutz wirkt wie „alle Kammern im Frostschutz“.

Regler	Im Frostschutz
Heizen	Zweipunkt gegen die Frostgrenze: ein unter 3 °C, aus ab 4 °C
Lüften	Lüfter und Deckel bleiben aus und zu, bis es innen über 40 °C hat
Bewässern, Licht, Befeuchten	stehen
Tank heizen	hält 4 °C, wenn alle Kammern des Tanks im Frostschutz sind
Tank nachfüllen	füllt dann nur bis 30 %

Das entscheidet der Hub, also auch ohne Server. Regen- und Windschutz, Sicherung, Sperren und Handbetrieb wirken wie immer. Eigene Regeln bleiben aktiv und können einen Deckel auch im Frostschutz öffnen. Die Grenzen stellt ein Admin je Standort ein.

Grenze	Voreinstellung	Bereich
Frostgrenze	3 °C	−10 bis 15 °C
Hysterese der Heizung	1 K	0,2 bis 10 K
Hitzegrenze der Deckel	40 °C	20 bis 70 °C
Wassertemperatur	4 °C	0 bis 20 °C
Füllstand des Tanks	30 %	0 bis 100 %

Der Tank bleibt zu 30 % gefüllt, damit die Tankheizung heizen darf, ohne einen vollen Tank über den Winter zu halten. Mit 0 % wird gar nicht nachgefüllt.

Begründungen

Jede Änderung eines Stellwerts erzeugt ein Ereignis mit Begründung. Daraus beantwortet die Oberfläche die Frage „Warum?“ für jeden Ausgang und Zeitpunkt:

14:03 Uhr: Lüfter A auf 60 %. Regler „Lüften Kammer A“: Temperatur 27,4 °C über Sollwert 24,0 °C.

Art	Beispiele	Mitgelieferte Werte
Regler	Temperatur über Sollwert, Boden trocken, dunkel, Tank unter „niedrig“	Istwert, Sollwert, Hysterese
Regel	Aktion einer eigenen Regel	Name der Regel
Handbetrieb	von Hand gesetzt, freigegeben, abgelaufen, Auffüllen	Name des Benutzers
Sicherheit	Überstrom, maximale Laufzeit, Lebenszeichen fehlt, Unterspannung, Störung, Sperre, Einrichtung oder Kalibrierung ausstehend	Messwerte
Verriegelung	Tank leer, Regen, Frost, Wind	Messwerte
Betriebsmodus	Wartung, Frostschutz, Urlaub, Kammer im Frostschutz
Start	sicherer Zustand nach dem Einschalten

Um das Protokoll nicht zu fluten, wird eine Änderung bei stufenlosen Ausgängen nur gemeldet, wenn sich der Stellwert um mindestens 10 Prozentpunkte ändert oder zwischen aus und an wechselt.