Поддержание температуры, Не определиться с принципиальной схемой Опции

[warp_6]

Доброго времени суток, форумчане!
Среди вас много опытных специалистов, поэтому помощи у вас.
Задача примитивная, но я не могу решить её
Есть технологическое оборудование - емкость с водяной рубашкой. Внутри рубашки циркулирует теплоноситель - вода, примерно 400л вместимость трубопроводов. Внутри емкости находится жидкий продукт - примерно 25м3. Нужно, чтобы этот продукт был постоянно (это практически 24/7) при одной и той же температуре - порядка +50°С. Диапазон изменения температуры +/- 2°С.
Первичный контур - активная сеть (с насосом) - по цеху кольцо воды +75°С, подача и обратка.
Вторичный контур - активная сеть, на подаче трехходовой клапан, работающий на смешение, на обратке насос. Клапан с приводом примерно Siemens VXG44.25-10 + SQS65 - более точный подбор будет позже. Управление - контроллер Siemens какой-нибудь, ещё не подбирал.
И теперь вопросы:
1. Данная схема с трехходовиком - надежный ли это выбор или стоит подумать насчёт двухходовых клапанов, или вообще изменить всю схему?
2. Если останется схема с трехходовиком и контроллером, то какой лучше подобрать контроллер, чтобы он мог получать сигнал об изменении уставки (к примеру, увеличить уставку температуры воды в контуре, чтобы она стала горячее, потому что пришёл продукт из автофуры слишком холодный и нужно его скорее разогреть)? Ввод уставки хотелось бы осуществлять с операторской PLC.
Но прежде всего надежность поддержания температуры в контуре.
Я не очень разбираюсь в контроллерах и автоматизации вцелом, поэтому и возникли такие сложности.
Заранее спасибо за ответы.

Сообщение отредактировал warp_6 - 8.1.2014, 21:45

Эскизы прикрепленных изображений

 

[warp_6]

Доброго времени суток, форумчане!
Среди вас много опытных специалистов, поэтому помощи у вас.
Задача примитивная, но я не могу решить её
Есть технологическое оборудование - емкость с водяной рубашкой. Внутри рубашки циркулирует теплоноситель - вода, примерно 400л вместимость трубопроводов. Внутри емкости находится жидкий продукт - примерно 25м3. Нужно, чтобы этот продукт был постоянно (это практически 24/7) при одной и той же температуре - порядка +50°С. Диапазон изменения температуры +/- 2°С.
Первичный контур - активная сеть (с насосом) - по цеху кольцо воды +75°С, подача и обратка.
Вторичный контур - активная сеть, на подаче трехходовой клапан, работающий на смешение, на обратке насос. Клапан с приводом примерно Siemens VXG44.25-10 + SQS65 - более точный подбор будет позже. Управление - контроллер Siemens какой-нибудь, ещё не подбирал.
И теперь вопросы:
1. Данная схема с трехходовиком - надежный ли это выбор или стоит подумать насчёт двухходовых клапанов, или вообще изменить всю схему?
2. Если останется схема с трехходовиком и контроллером, то какой лучше подобрать контроллер, чтобы он мог получать сигнал об изменении уставки (к примеру, увеличить уставку температуры воды в контуре, чтобы она стала горячее, потому что пришёл продукт из автофуры слишком холодный и нужно его скорее разогреть)? Ввод уставки хотелось бы осуществлять с операторской PLC.
Но прежде всего надежность поддержания температуры в контуре.
Я не очень разбираюсь в контроллерах и автоматизации вцелом, поэтому и возникли такие сложности.
Заранее спасибо за ответы.

Сообщение отредактировал warp_6 - 8.1.2014, 21:45

Эскизы прикрепленных изображений

 

[v-david]

если в емкости нет мешалки - держать +50 +/-2 по всему объему скорее всего не получится, тем более, что рубашка стопудово не по всей поверхности, в где- то процентов на 30. А так, хоть 3хходовой, хоть 2х - все способно работать.

Сообщение отредактировал v-david - 8.1.2014, 21:58

[Kotlovoy]

Вам нужен обычный ПИД-регулятор с выходом для управления трёхходовым клапаном, например, http://www.owen.ru/uploads/trm12.pdf.
Их много таких существует. И вряд ли вам понадобится управление уставкой из диспетчерской, поскольку при загрузке холодного продукта датчик, установленный, например, на обратке, тут же сообщит об этом регулятору, и он полностью откроет трёхходовой, без всякого участия оператора.

[KARTS]

Непонятно про "продукт", какая температура воды в рубашке допустима, с какой температурой ОН загружается, с какой скоростью ЕГО надо нагреть/охладить. Без мешалки, как уже замечено, равномерности температуры не добиться. Стоит задуматься и о сигнализации аварийных режимов.

[warp_6]

Быстрый ответ) Спасибо)
Мешалка есть, равномерность температуры по емкости будет более-менее, но меня это уже особо не касается)
температура продукта в автоцистерне по нормам должна быть +50°С, но нередко бывают случаи, когда продукт приходит с температурой +40°С. В этом случае заказчик хочет в контуре рубашки поднять уставку до +65°С для быстрейшего выхода на режим, а потом изменить уставку снова до +50°С - когда уже датчик температуры продукта, который расположен внутри емкости, сообщит, что требуемая температура достигнута. И снова начнется штатный режим.

Овен - да, видел, применяется, но заказчик хочет Сименс - в их техподдержку ещё не звонил)

А по надежности работы данная схема нормальная или может есть какие-то схемы на термостатах или ещё каких прочих устройствах? Ведь чем проще устройство и схема, тем надежнее система.

[KARTS]

"Хотелки" заказчика по температуре непонятны, максимальная температура в рубашке ограничивается лишь физическими свойствами нагреваемого продукта, ну задали 65, регулятор отработает задачу, зачем потом максимум уменьшать. Регулятор дальше сам определит сколько ему нужно для поддержания заданной температуры.

[HeatServ]

Быстрый ответ) Спасибо)
Мешалка есть, равномерность температуры по емкости будет более-менее, но меня это уже особо не касается)
температура продукта в автоцистерне по нормам должна быть +50°С, но нередко бывают случаи, когда продукт приходит с температурой +40°С. В этом случае заказчик хочет в контуре рубашки поднять уставку до +65°С для быстрейшего выхода на режим, а потом изменить уставку снова до +50°С - когда уже датчик температуры продукта, который расположен внутри емкости, сообщит, что требуемая температура достигнута. И снова начнется штатный режим.

Овен - да, видел, применяется, но заказчик хочет Сименс - в их техподдержку ещё не звонил)

А по надежности работы данная схема нормальная или может есть какие-то схемы на термостатах или ещё каких прочих устройствах? Ведь чем проще устройство и схема, тем надежнее система.

Хватило бы обычного термостата (двухходовика) и насоса в контуре. Термобаллон через гильзу запустить в среду. Мощность (максимальный расход греющего теплоносителя) ограничивать или механическим регулятором перепада или вручную балансировочником/вентильком. Электроника тоже может всё это делать и не хуже, но нафига тут вообще электроника?

[warp_6]

Хотелки связаны со сроком годности продукта - чем выше температура, тем меньше хранится, но и в процесс необходимо подавать уже разогретый скорее.

Двухходовой и трехходовой - какая между ними разница, если и тот и другой работают по аналоговому сигналу 4..20мА? Поставить на подаче клапан, и он подаст то необходимое количество горячего теплоносителя, сколько скажет контроллер - это ведь оба клапана умеют. Разница только в гидравлике (давление)?

[HeatServ]

Двухходовой и трехходовой - какая между ними разница, если и тот и другой работают по аналоговому сигналу 4..20мА? Поставить на подаче клапан, и он подаст то необходимое количество горячего теплоносителя, сколько скажет контроллер - это ведь оба клапана умеют. Разница только в гидравлике (давление)?

Разница в цене, трёхходовой дороже. И ещё двухходовые могут работать с перепадом на вводе до 20 метров в.ст.

[АБорисыч]

Электроника тоже может всё это делать и не хуже, но нафига тут вообще электроника?

Прогресс не дремлет и у заказчика имхо.
Про такую схему могу сказать что она имеет место быть, но к сожалению если в ёмкости наполовину заполненной есть жидкость при +50 и пригоняют фуру с мороза при t жидкости +4 +-2 C ну никак моментально не обеспечить.
При наличии в рубашке датчиков температур для доведения среды до нужной кондиции с сохранением +50 потребуется постепенная загрузка материала.

У вас трёхходовик который будет распахиваться при отсутствии нужного нагрева во вторичном контуре который будет брать сигнал в свою очередь от температуры воды в рубашке.
Единственная уставка какая может меняться в данном случае как мне кажется это частота оборотов насосов на обратке внутреннего контура (а это d Р), хотя я бы не ставил насосы с частотниками, пускай молотят постоянно но на средних оборотах а регулирование бы только через трёхходовик. В данном случае я не понимаю уставку какого параметра нужно менять.
Возможно я не прав.

[KARTS]

Хватило бы обычного термостата (двухходовика) и насоса в контуре. Термобаллон через гильзу запустить в среду. Мощность (максимальный расход греющего теплоносителя) ограничивать или механическим регулятором перепада или вручную балансировочником/вентильком. Электроника тоже может всё это делать и не хуже, но нафига тут вообще электроника?

Тогда два термостата - один баллон в нагреваемую среду, второй в греющую. исполнительные последовательно.

[warp_6]

Возможно ли так сделать - технология вся под управлением PLC1 (контроллер №1, К1). На него заводится датчик температуры продукта (ДТ1).
На узле обогрева установлен датчик температуры воды в рубашке (ДТ2). Сигнал идет на температурный контроллер (К2).
штатный режим - уставка на воде +50°С.
пришёл холодный продукт - ДТ1 подает сигнал на К1, он в свою очередь по интернейсу KNX (если это Сименс) подает сигнал на К2 об изменении уставки с +50 на +65. Когда ДТ1 выдаст тмпературу +50, то К1 снова изменит уставку К2 на +50.
Возможно ли прописать такой алгоритм работы для К1? Логика его работы всё равно будет писаться в ручную. А если это несложно в осуществлении, то почему бы не сделать всё в автоматическом режиме?) Или я слишком надеюсь на мастерство инженеров-программистов?)

[АБорисыч]

подает сигнал на К2 об изменении уставки с +50 на +65

Рассуждаю вместе с вами логически - вы хотите ставить насос с частотником?
изменение уставки с +50 до + 65 - чего добъёмся? в какой момент менять уставку с + 65 на + 50? Тут существенную роль играет время нагрева которую должен определить заказчик а от этого определится и величина уставки. И всё же я думаю стоит подумать о постепенной подачи жидкости в нагреваемый контур (та что с фуры разгружается).

[KARTS]

warp 6 Уточните пжл, что такое в Вашем понимании "уставка". Это желаемая температура продукта? Или воды в рубашке? Чтой-то я запутался.

Сообщение отредактировал KARTS - 9.1.2014, 15:31

[warp_6]

В частотнике, мне кажется, нет необходимости - насос типа Grundfos UPS 25-80 180.
Увеличение уставки нам дает более быстрый нагрев продукта, нежели оставлять уставку без изменения.
Изменение уставки в меньшую стороны будет после того, как датчик температуры продукта скажет, что уже +50.
Медленно разгружать фуру тоже не вариант - поставщик не пойдёт на увеличение времени разгрузки в 2 раза или более)
Мы уменьшим время нагрева продукта изменением уставки, а больше заказчику и не нужно. Свыше +65 греть нельзя - необратимые процессы начнутся.

Уставкой называю рабочую температуру воды)

Сообщение отредактировал warp_6 - 9.1.2014, 15:34

[АБорисыч]

Ну вот смотрите датчик сказал +50 - клапан сразу не отработает - надо как то пораньше выбрать.
НАсчёт времени разгрузки. А почему заказчику не установить промежуточную ёмкость - для хранения в помещении - она как раз плавно нагрется до комнатной температуры пока часть её перейдёт из промежуточной ёмкости в нагреваемую. Пики собсно говоря - череваты. Чем равномернее процесс тем лучше.

[Ashihara]

Два Сименса, knx. Красиво жить не запретишь

Только вот непонятно, зачем такие сложности. При правильном "P" регулятор и сам благополучно распахнёт клапан на 100% при загрузке холодного продукта.

Можно перестраховаться: принудительно распахивать, если e> 10-20 градусов.

[Kotlovoy]

Я бы посоветовал ТС хотя бы бегло ознакомится с теорией автоматического регулирования, в частности - с принципом работы ПИД-регулятора. Тогда по крайней мере не будет путаницы в терминологии, не будет изобретений велосипеда и отпадёт половина вопросов. А может быть, их и вовсе не останется. А то куча советов кто в лес, а в Киеве дядька совсем снесут голову.

[Лыткин]

Доброго времени суток, форумчане!
Среди вас много опытных специалистов, поэтому помощи у вас.
Задача примитивная, но я не могу решить её
Есть технологическое оборудование - емкость с водяной рубашкой. Внутри рубашки циркулирует теплоноситель - вода, примерно 400л вместимость трубопроводов. Внутри емкости находится жидкий продукт - примерно 25м3. Нужно, чтобы этот продукт был постоянно (это практически 24/7) при одной и той же температуре - порядка +50°С. Диапазон изменения температуры +/- 2°С.
Первичный контур - активная сеть (с насосом) - по цеху кольцо воды +75°С, подача и обратка.
Вторичный контур - активная сеть, на подаче трехходовой клапан, работающий на смешение, на обратке насос. Клапан с приводом примерно Siemens VXG44.25-10 + SQS65 - более точный подбор будет позже. Управление - контроллер Siemens какой-нибудь, ещё не подбирал.
И теперь вопросы:
1. Данная схема с трехходовиком - надежный ли это выбор или стоит подумать насчёт двухходовых клапанов, или вообще изменить всю схему?
2. Если останется схема с трехходовиком и контроллером, то какой лучше подобрать контроллер, чтобы он мог получать сигнал об изменении уставки (к примеру, увеличить уставку температуры воды в контуре, чтобы она стала горячее, потому что пришёл продукт из автофуры слишком холодный и нужно его скорее разогреть)? Ввод уставки хотелось бы осуществлять с операторской PLC.
Но прежде всего надежность поддержания температуры в контуре.
Я не очень разбираюсь в контроллерах и автоматизации вцелом, поэтому и возникли такие сложности.
Заранее спасибо за ответы.

Схема очень неудачная. При закрытии 3-х ходового клапана, либо отключение насоса, либо срыв циркуляции. Лучше насос поставить после перемычки.

[испытатель]

Схема очень неудачная. При закрытии 3-х ходового клапана, либо отключение насоса, либо срыв циркуляции. Лучше насос поставить после перемычки.

Ну Вы блин даете. Как смешение "АВ" то будет происходить если переместите насос за перемычку. Закроется "А" откроется вход "В", с чего взяли, что остановится насос?

[SVKan]

Возможно ли так сделать - технология вся под управлением PLC1 (контроллер №1, К1). На него заводится датчик температуры продукта (ДТ1).
На узле обогрева установлен датчик температуры воды в рубашке (ДТ2). Сигнал идет на температурный контроллер (К2).
штатный режим - уставка на воде +50°С.
пришёл холодный продукт - ДТ1 подает сигнал на К1, он в свою очередь по интернейсу KNX (если это Сименс) подает сигнал на К2 об изменении уставки с +50 на +65. Когда ДТ1 выдаст тмпературу +50, то К1 снова изменит уставку К2 на +50.
Возможно ли прописать такой алгоритм работы для К1? Логика его работы всё равно будет писаться в ручную. А если это несложно в осуществлении, то почему бы не сделать всё в автоматическом режиме?) Или я слишком надеюсь на мастерство инженеров-программистов?)

ПИД контроллер это три коэффициента:
- Пропорциональный
- Интегральный
- Дифференциальный
В зависимости от их установок скорость выхода на нужный уровень и точность такого выхода будут меняться.
Поэтому не надо лохматить бабушку сменой уставок, надо просто настроить его под свои потребности.

[ildar2716]

Не могу настроить трм 12 нур. Нужно чтоб он работал открыть закрыть, т.е tра до 60 малый круг после переключение на большой круг. полный ход эл привода 120с