Алгоритм управления электронагревателями Опции

[Иван Кузнецов]

Здравствуйте уважаемые специалисты. Прошу вашей помощи.

Задача вроде бы простая.
Система приточной вентиляции. В наличии датчик температуры наружного воздуха, датчик температуры приточного. Вентилятор с нерегулируемым приводом и четыре ступени электронагревателя. Подскажите, каким должен быть оптимальный алгоритм управления ступенями нагревателя (с учетом того, что нагреватели очень инерционны). Какие уставки должны задаваться (желательно свести их количество к минимуму)?

Заранее спасибо.

[Иван Кузнецов]

Здравствуйте уважаемые специалисты. Прошу вашей помощи.

Задача вроде бы простая.
Система приточной вентиляции. В наличии датчик температуры наружного воздуха, датчик температуры приточного. Вентилятор с нерегулируемым приводом и четыре ступени электронагревателя. Подскажите, каким должен быть оптимальный алгоритм управления ступенями нагревателя (с учетом того, что нагреватели очень инерционны). Какие уставки должны задаваться (желательно свести их количество к минимуму)?

Заранее спасибо.

[Гость_Boris Blade_*]

Например такой.

[Иван Кузнецов]

Boris Blade, спасибо за ответ. Наверное надо было сразу уточнить: проблема в том, что у меня нет возможности регулировать мощность ступеней. Только вкл/выкл - дискретные сигналы. Если бы была такая возможность, то вопрос даже и не встал бы. А с тем что есть сейчас у меня никак не получается добиться приемлемых результатов. Температура от уставки гуляет на +-8-9 градусов в течение буквально нескольких минут.

[Гость_Boris Blade_*]

А это и есть дискретные сигналы, я так все ступени на контакторах обычно делаю. В описании речь идет об алгоритме конструктора Сигнетикса. А чем у вас электрокалорифер управляется?

Сообщение отредактировал Boris Blade - 4.4.2010, 2:04

[Иван Кузнецов]

Ну как же дискретные?

за счет возможности плавно изменять производительность, обеспечивает точное поддержание требуемой температуры

Управление через ПЛК Siemens S7-200

[Гость_Boris Blade_*]

Самые что ни на есть дискретные. вкл-выкл. Плавность ШИМ делается. А к Siemens S7-200 что прикручено?

Сообщение отредактировал Boris Blade - 4.4.2010, 2:28

[Иван Кузнецов]

Не совсем понял: ШИМ предлагаете аппаратный или реализовать программно?
Siemens S7-200 в составе CPU224, EM277 (Profibus) для связи с верхним уровнем, EM221 (дискретные входы), EM231 (аналоговые входы). Через реле и пускатели включает/выключает ступени нагревателя, вентилятор, заслонку. На аналоговые входы подключены датчики температуры. На дискретные входы приходят сигналы о состоянии автоматов,пускателей, защит от перегревов и пр.

[Гость_Boris Blade_*]

Мощно, ШИМ реализован программно. Что бы не путаться , я имею ввиду контроллер Сигнетикс. Суть в общем то тажа, входа-выхода. с такой аппаратурой, как у вас дела не имел.

[Иван Кузнецов]

Хорошо. Программный ШИМ. Тогда меня беспокоит вопрос такого плана: сколько в таком режиме проживет пускатель? Ведь, как я понимаю, он сам, и нагреватель будут постоянно включаться-выключаться?

[Гость_Boris Blade_*]

Честно говоря у меня пока нет такой статистики, пока вроде ни один не издох. А какие варианты?

[Ost]

Хорошо. Программный ШИМ. Тогда меня беспокоит вопрос такого плана: сколько в таком режиме проживет пускатель? Ведь, как я понимаю, он сам, и нагреватель будут постоянно включаться-выключаться?

ТТР
http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=4...%E4%EE%F2%E5%EB

[Гость_Boris Blade_*]

К сожалению для пластиковых ясчиков не очень пригодно, а вообще мне нравится когда электрокалорифер поставляется уже с регулятором (VEAB), или пускателями (ВТС). Типа как на картинке.

Сообщение отредактировал Boris Blade - 4.4.2010, 17:01

[Abysmo]

сколько в таком режиме проживет пускатель?

Года по три обычно ходят. У нагревателя почти нет реактивной составляющей, соответственно дуг и искр как при отключении двигателей не образуется.

К сожалению для пластиковых ясчиков не очень пригодно

Я прикручиваю реле с радиатором прямо к наружному корпусу калорифера, сверху закрываю ее штатной пластиковой крышкой (IP20) и клею наклейку "Высокое напряжение".

Сообщение отредактировал Abysmo - 5.4.2010, 7:20

[Bizzy D]

А ступени электронагревателя одинаковые по мощности?

[Иван Кузнецов]

Спасибо всем за ответы, информацию и мнения.

Года по три обычно ходят

Не пойдет. Гарантия 5 лет :-)

ТТР, к сожалению применить возможности тоже нет, т.к. проект уже давно утвержден, оборудование куплено, и даже собраны шкафчики.
Я поставлен в довольно жесткие рамки, работать нужно с тем, что есть.

Bizzy D, да ступени по мощности одинаковы.

Сообщение отредактировал Иван Кузнецов - 6.4.2010, 4:22

[LordN]

Я поставлен в довольно жесткие рамки, работать нужно с тем, что есть

уже смешно. а как эту фразу связать с

проблема в том, что у меня нет возможности регулировать мощность ступеней. Только вкл/выкл - дискретные сигналы. Если бы была такая возможность, то вопрос даже и не встал бы. А с тем что есть сейчас у меня никак не получается добиться приемлемых результатов. Температура от уставки гуляет на +-8-9 градусов в течение буквально нескольких минут

?
да еще и гарантию в пять лет!
я вижу только один выход - срочно нужно найти щуку и договориться. а потом "по щучьему велению.." и т.д.
вот только к сожалению для вас этот форум всего-навсего поможет найти техническое решение, волшебников тут не замечено.
удачи.

[Иван Кузнецов]

LordN, да щучку было бы неплохо :-).

этот форум всего-навсего поможет найти техническое решение

Отлично. В конечном счете, почти уверен, что это не последняя моя вентиляция. Уже довольно много подчерпнул для себя из этой темы и не только. На перспективу, такскать.

А текущий проект делался без меня. Просто поставили перед фактом и сформулировали задачу: хотим микроклимат поддерживать, как на космической станции. "Гуляния" температуры уже удалось сократить до +-4 градусов ранним включением и отключением ступеней (на мой взгляд уже приемлемо - хотя может вы меня и поправите). На данный момент проблема состоит в том, что такой результат при жестких настройках плывет, как только более или менее существенно меняется температура на улице. Хотелось бы какой-то более универсальный алгоритм.

[LordN]

Хотелось бы какой-то более универсальный алгоритм

только ШИМ. и только твердотелка

на механической коммутации единственный способ уменьшить девиацию - только бить нагрузку на максимальное кол-во ступеней.
можно попытаться использовать двоичный код. на четырех дискретах вы можете получть пятнадцать ступеней. т.е. в четыре раза больше чем сейчас. соответсвенно девиацию можно будет снизить до +/-2*С.
алгоритм - не надо использовать опережение и прочее. нужно поймать установившийся режим с точностью +/- гистерезис. т.е. вы не верно ставите задачу для своего железа. надо счтать что выстрел попал в яблочко если яблочко диаметром 2..3К.
удачи

[Гость_Boris Blade_*]

Спасибо всем за ответы, информацию и мнения.


Не пойдет. Гарантия 5 лет :-)

ТТР, к сожалению применить возможности тоже нет, т.к. проект уже давно утвержден, оборудование куплено, и даже собраны шкафчики.
Я поставлен в довольно жесткие рамки, работать нужно с тем, что есть.

Bizzy D, да ступени по мощности одинаковы.

Пускатели у вас по гарантии не проходят, ТТР тоже не пойдет, а че ставить тогда будете?
пс гарантия не означает , что аппарат 5 лет не сломается, скорее, что в теченнии гарантийного срока изготовитель клянется устранять дефекты бездвоздмезно, т.е. даром. Проблемма похоже в алгоритмах.
Кстати если поддерживаете микроклимат, надо бы датчик Тпомещения установить, из-за инерционности помещения может и получится, а Тпритока пущай себе гуляет. Какие нибудь фото бы показали, для общего развития так сказать.

Сообщение отредактировал Boris Blade - 6.4.2010, 7:40

[Bizzy D]

Bizzy D, да ступени по мощности одинаковы.

Ну если не хотите по правильному (твёрдотелку), то можете попробовать сделать ШИМ на все четыре ступени. Т.е. каждая ступень будет работать с периодом скажем T, но периоды эти для разных ступеней смещены друг относительно друга на T/4.

В итоге регулирование приточной температуры будет идти с периодом T/4. А сами нагреватели будут работать с большим циклом, плюс равномерное их включение. Может быть в итоге и получиться протянуть 5 лет.

 Untitled1.bmp ( 31,37 килобайт ) Кол-во скачиваний: 57

[LordN]

Т.е. каждая ступень будет работать с периодом скажем T

давайте прикинем на пальцах..

для контактора время жизни это число циклов ON-OFF порядка 1.0Е+7..3.0Е+7, врядли больше..
при периоде ШИМа в 60..90секунд получим время жизни порядка от двух до десяти лет. это если ШИМить один контактор. если ШИМить группу из четырех, то вполне вероятно нижнюю границу можно поднять раза в три-четыре.
такчто вполне рабочая версия. малокомфортная, отказонеустойчивая, но вполне имеет место на жизнь.
а, господа-коллеги?

[Сергей Валерьеви...]

давайте прикинем на пальцах..

для контактора время жизни это число циклов ON-OFF порядка 1.0Е+7..3.0Е+7, врядли больше..
при периоде ШИМа в 60..90секунд получим время жизни порядка от двух до десяти лет. это если ШИМить один контактор. если ШИМить группу из четырех, то вполне вероятно нижнюю границу можно поднять раза в три-четыре.
такчто вполне рабочая версия. малокомфортная, отказонеустойчивая, но вполне имеет место на жизнь.
а, господа-коллеги?

увы, но режим вкл-выкл контактора 60-90 сек смерть для него.. есть понятие ПВ (продолжит вкл), я бы не рисковал, а поставил все таки тиристора..

[Сергей Валерьеви...]

Ну если не хотите по правильному (твёрдотелку), то можете попробовать сделать ШИМ на все четыре ступени. Т.е. каждая ступень будет работать с периодом скажем T, но периоды эти для разных ступеней смещены друг относительно друга на T/4.

В итоге регулирование приточной температуры будет идти с периодом T/4. А сами нагреватели будут работать с большим циклом, плюс равномерное их включение. Может быть в итоге и получиться протянуть 5 лет.

 Untitled1.bmp ( 31,37 килобайт ) Кол-во скачиваний: 57

мысль дельная.. а на чем реализовывали?

[Гость_Boris Blade_*]

Можно прописать в руководстве замену, через какой то период времени. Хотя думаю в рассматриваемом случае лет 5 без отработают, если поставить не совсем уж позорные. Я так ПМУ ставлю пока отказов мне не известно. По хорошему должен быть расчет.
А тема то не про контакторы была. Ресурс ресурсом, а точность , точностью, не надо все в одну кучу валить, к тому же автор прямо написал, что ТТР не будет, что есть то и имеем. Кто оборудование подбирал, тот пусть и думает о времени наработки, автор то какое отношение имеет. Каждый отвечает за свою работу. Кто дал гарантию, тот пущай и ответит.

Сообщение отредактировал Boris Blade - 6.4.2010, 14:30

[Bizzy D]

мысль дельная.. а на чем реализовывали?

Идея не моя, а Игоря из TAC. Он рассказывал, что у него не трёх ступенях вышло очень даже прилично.
Мне она понравилась и запомнилась, но применить пока нигде не получилось - одни водяные калориферы на приточках.
Реализуется идея программно на чём угодно, я для интереса сделал на стенде на сименсе.

[Гость_Boris Blade_*]

Щит NED (30 кВт, 2 ступени) по моему точнее регулирует , чем у автора.

Сообщение отредактировал Boris Blade - 6.4.2010, 15:30

[vadim999]

только ШИМ. и только твердотелка

на механической коммутации единственный способ уменьшить девиацию - только бить нагрузку на максимальное кол-во ступеней.
можно попытаться использовать двоичный код. на четырех дискретах вы можете получть пятнадцать ступеней. т.е. в четыре раза больше чем сейчас. соответсвенно девиацию можно будет снизить до +/-2*С.
алгоритм - не надо использовать опережение и прочее. нужно поймать установившийся режим с точностью +/- гистерезис. т.е. вы не верно ставите задачу для своего железа. надо счтать что выстрел попал в яблочко если яблочко диаметром 2..3К.
удачи

Это понимаю, типа, как на бытовой электроплитке, два ТЭНа - четыре ступени нагрева, за счет комбинирования последовательно /параллельного подключения , онных. Если да, понимаю, что тогда получается очень приятственная задачка. Располагаемая моща может изменяться от 4хРо до Ро/4, т.е в 16раз, где Ро - моща одного нагревателя. Откуда, зная необходимый диапазон мощи для подогрева воздуха (при заданных Тнар; Тпритока), онный диапазон нужно разделить на 16 (или Nнужных) частей (ступений нагрева), каждая из которых состоит из своей конкретной комбинации параллельно, параллельнло/последовательно, последовательно включенных, нагревателей.
Сдается, что разбиение необходимого диапазона мщности по ступеням нагрева, целесобразно и для наглядности, можно произвести с использованием промежуточной графической зависимости Рр = f( (Тпр-Тнар) / Тпр). Наличие в контроллере арифметических операторов, по умолчанию.

Звиняйте за фантазии Сидящего на бытовой электроплитке.

[LordN]

типа, как на бытовой электроплитке

не совсем.
вся мощность делится на ступени по двоичному закону 1+2+4+8 сумма = 15. и дале управление идет псевдоплавное.
т.е. имея 15 ступеней и калорифер расчитайнный на дельту в 60 Келвинов на выходе получим 60К/15=4К на ступень. т.е. точность +/-2К уже обеспечена безовсяких ШИМов.

[vadim999]

не совсем.
вся мощность делится на ступени по двоичному закону 1+2+4+8 сумма = 15. и дале управление идет псевдоплавное.
т.е. имея 15 ступеней и калорифер расчитайнный на дельту в 60 Келвинов на выходе получим 60К/15=4К на ступень. т.е. точность +/-2К уже обеспечена безовсяких ШИМов.

Караул! Виртуальное "битье" 4Ро и дельты в 60 Кельвинов по 15 частей, воспринимается. А вот переход от виртуальности к физически конкретным элементам в т.ч. и к "совсем тупому" контактору, моск отказывается воспринимать. Да ещё в 10-12 Москвы в него (моск) "вползла гадина" в виде промежуточной функции "времени экспозиции 4Ро". Плз-з, если можно "разжуваты" этот переход (работу алгоритма управления) в терминах логического оператора "If". Спасибо. С уважением, Болт Гайкович.

[LordN]

в терминах логического оператора "If"

посмотрите описание на TT-S4/D или на TT-S6/D
http://forum.abok.ru/index.php?s=&show...ost&p=24388