Всем доброго времени суток!

Да вентблока многоэтажного дома необходимо предусмотреть управление крышным вентилятором по разряжению в вентблоке. Т.е. когда жильцы выставляют клапаны приточного воздуха на минимальное значение, приток воздуха сокращается и необходимо снизить скорость крышного вентилятора (в целях экономии электроэнергии) для поддержания заданного перепада давлений в вентблоке ∆P=50Па между верхней и нижней точкой (см. приложение).

Есть вариант с использованием хитрого крышного вентилятора со встроенным контроллером, что исключает необходимость использования частотника. К контроллеру можно подключить либо потенциометр либо аналоговый сигнал 0…10В.

Вопрос каким способом лучше всего измерять перепад давления 50Па на отметках +6м (320Па) и +42м (370па)? Прокладывать пневматические трубки диаметром 6мм? Вентилятор создает напор в 380Па.

Можно поставить 2 датчика давления с диапазоном 0-500 Па. 1 сверху, второй снизу. заводим 2 сигнала на контроллер, например Siemens Logo, из одного вычитаем другое и выход с него подаем на крышный вентилятор. Трубку длиной 16 метров не есть хорошо использовать для таких маленьких давлений (если использовать 1 датчик). А так берите любой с диапазоном до 100 Па (например polar Bear DPM2500D)

К тому же маловероятно, что будет хорошо работать. У киповцев есть способ измерения расхода, основанный на измерении перепада давления на сужающем устройстве (Вы когда расчет делали перепада давления, задавались постоянной скоростью воздуха, при проектном воздухообмене получилась дельта давления 50 Па? тогда измеряя и поддерживая эту дельту будете регулировать некую величину, похожую на расход воздуха на этом участке).

Что Вам мешает регулировать разрежение в верхней (нижней) точке тем же самым устройством. При этом трубка "-" идет внутрь канала, а "+" - на улицу.

Для того, чтобы регулировать разрежение воздуха в канале нужно, очень нужно, чтобы был ПИ (ПИД) регулятор у вашего хитрого вентилятора (у него, наверное, уже встроен частотник кстати)

Вариант с контроллером дороговат ))) и излишен, с использованием такого "умного" вентилятора.
Вентилятор с внешним ротором и коммутационным устройством управляемым от своего встроенного контроллера (со своим ПИД регулятором ).

перепад давления посчитали наши специалисты по вентиляции, расчет выполняли при постоянной скорости воздуха.



Насколько качественным будет регулирование при такой установке датчика?
Разъясните пожалуйста принцип такого способа регулирования.

Специалисты по вентиляции рассчитывают сопротивление сети воздуховодов и для необходимого им расхода воздуха вентилятор должен создать соответствующее давление. Поддерживая это давление получаем постоянный расход.

В случае с камерами статического давления, от которой отходят воздуховоды со своим сопротивлением: поддерживая постоянное давление в камере, включая/отключая ветки воздуховодов будем иметь разновидность системы с переменным расходом. Причем независимо от количества активных веток - расход по каждой ветке проектный.

В Вашем случае получается система с переменным расходом воздуха. Но сопротивление отдельной ветки - тоже будет переменным, жильцы как Вы указали имеют доступ к шиберам. в какое положение его поставят от 0 до 100%?

Насколько качественное - Еще поинтересуйтесь у проектировщиков ОВ - можно ли шахту рассматривать как камеру статического давления. Если можно - регулируйте разрежение на проектном уровне в шахте.

Подводный камень такого регулирования - загрузка вентилятора не менее 40% в случае с частотником. В вашем случае - хз.

Скажите а насколько дешевле стоит хитрый вентилятор в сравнении с глупым + частотник с ПИД?

тему в автоматизацию перенести бы

возьмите дешевый измеритель он Овна и заведите на него оба датчика, а разностный сигнал от него заведите на свой "умный" вентилятор.
PS: существует великая вероятность того, что этот умный вентилятор со временем начнет парить мозг "своими мозгами" всем вокруг, да и ценой он не очень... дешевле и проще поставить нормальный HVAC привод (у них встроены дифференциальные контроллеры и имеется два канала измерения) на СОВЕРШЕННО обычный вентилятор.

А как эти значения получены ?

Вы видимо имели в виду VAV привод ?

Polyakov.mo
1. не понял каким образом при установке датчика перепада давлений (-) в воздуховоде а (+) на улице будет осуществляться регулировка производительности вентилятора. Если на улице будет ветреная погода (сколько Па даже не представляю) а давление воздуха в вентблоке около 370Па (из характеристик вентилятора), люди прикроют клапаны естественного притока и что дальше…. ?
2. Ветки воздуховодов в квартирах не закрываются. В наружных стенах установлены клапаны, которые в закрытом положении обеспечивают минимальное количество притока воздуха. Сопротивление каждой ветки постоянно 10Па.
3. Система действительно получается с переменным расходом. За номинальный расход принималась нормативное значение инфильтрации 30м3/ч, и необходимо адаптировать систему вентиляции если жильцы прикроют клапан до минимального значения.
4. Хитрый вентилятор стоит несколько дороже )))) глупого вентилятора и частотника.

Vladum
1. использовать дополнительный измеритель для каждого такого вентблока – получится большой шкаф т.к. в проектируемом корпусе 20 вентблоков с сдвоенными вентиляторами, как в файле приложении. Да и система управления усложняется.
2. Вариант с частотником рассматриваем так же как и возможную замену вентиляторов. Вы советуете частотник HVAC у Dadfoss такие частотники с мощностью от 1.1 кВт, в проекте предполагается использование вентиляторов с мощностью 0,34 кВт и 0,47кВт. Из серии VLT подходит FC51 micro. Но насколько я понял из документации на FC51 micro один аналоговый вход для задания, а второй для обратной связи т.е. для подключения тахогенератора- тут он не требуется.

ЮрийБ
Специалисты из группы ОВ производили расчет вентблока как для естественной вытяжной вентиляции с учетом потерь на каждой ветви отходящих воздуховодов (10Па) и при нормативной изфильтрации (30м3/ч)



Если все же использовать частотник.

Заказчик настаивает на использовании оборудования ABB, в качестве альтернативы FC51 micro «Danfoss» рассматриваю ACS 150 «ABB»

То придерживаться нижеприведенного алгоритма?

1. Систему регулирования реализовать за счет установки датчика давления в нижней точке вентблока и измерять изменение давления при закрытии клапанов жильцами? Т.е. в нормальном (расчетном) режиме приток воздуха 30м3/ч давление в нижней точке (исходя из расчетов ОВ) должно составлять 320Па а в верхней точке приближено к значению давления создаваемого вентилятором т.е. 370Па. Если жильцы прикроют клапаны, приток воздуха в вентблок сократится и давление в нижней точке будет возрастать с 320Па до 350Па (предполагаемое значение) и следовательно необходимо снизить скорость вентилятора, что бы выполнить поддержание расчетного перепада давления в вентблоке 50Па вежду верхней и нижней точкой.
2. Для регулирования по такому алгоритму использовать инвертированный сигнал управления с датчика давления. При 4мА упр. Сигнала частотник выдает 100%КПД и при 20мА -> 20% КПД вентилятора.
3. график управления в приложении.
4. Какой в таком случае использовать датчик давления? У Данфоса есть модель MBS 3000 с диапазоном измерения 0…1 бар, но с такой чувствительностью выходной сигнал будет изменяться оооочень незначительно.

taghaer,
1. На улице ветер, штиль, ураган - "+" (избыточное давление) находится на улице, "-" - в канале, измеряете перепад давления между шахтой и улицой. Ветер - помеха в измерительный сигнал, решается фильтрованием сигнала (сигнал проходит через апериодическое звено, демпфер, амортизатор, Wp=K/(Tp+1). K - коэффициент усиления = 1, T - постоянная времени T~10 секунд больше-меньше при наладке настроите. Можно сделать пару витков трубки для отбора давления - тож самое математически. Манометры для жидкостей часто ставят через гусаки. А еще есть смысл штуцер для отбора давления воздуха направить вниз. и какой нибудь кожух приделать, дабы динамическое давление не ловить
Ситуация - все открыто, вентилятор молотит на 100 %. Люди прикрывают клапаны. Вентилятор молотит на 100%, увеличивается разрежение в шахте, которое фиксируется датчиком перепада давления. Появляется ошибка регулирования, меняется задание на вентилятор -ПИ(ПИД) регулятор понижает обороты, пока в канале не станет опять давление ~370 Па. Открыли клапаны -> уменьшилось давление-> возросли обороты-> опять разрежение 370 Па.
2. Очень хорошо.
3. Главное, чтобы итого не вызвало срабатывание тепловой защиты. Бывает такое, если низкая нагрузка эл.двигателя с частотником.
4. А на контроллер простенький останется денежек, хотя бы на Logo с аналоговым выходом и аналоговым входом? и там всякие мелочи как щиток, релюшки, кнопки и всякая приятная мелочевка?

Я ранее писал, что не надо поддерживать перепад, ибо будете регулировать расход между этими точками. Регулируйте разрежение.

Датчики давления:
Carel SPKT0065NO 0-1000 Па, 4-20мА
Kieback&Peter DU5 - 0-500 Па, 0-10В
Siemens QBM66.202 0-250(500) Па, 0-10В достал каталог, не поленился))))
Polar Bear DPM2500D 0-100(250, 500, 1000, 1500, 2000, 2500) Па, 0-10В, 4-20мА
Подробные характеристики - спросите у гугла.

Честно говоря мне график не понятен, у меня в голове рисуется другой. В шахте 370 или 320 Па, в зависимости от того, где мерить будете. А обороты - плавают от 40 до 100 % - в зависимости от того что там намерили и как жильцы играют своими задвижками. Все закрыли - 40%, половину открыли - 70%, все открыли - 100%. а давление 370 (320) Па. Ну может быть когда все закроют, давление будет выше, ибо в целях безопасности поставим нижнюю загрузку 40%.

Смотрю сейчас смету на наладку одной автоматики по ФЕРам - наладка Вашей системы обойдется тыщ в 50

Можете датчики с Modbus поставить - сэкономите на кабельной трассе. HK Instrument их делает.

Датчики с Modbus и их увязка с контроллером обойдется дороговато ))))
Очень хотелось бы обойтись вообще без контроллера. Завести сигнал управления непосредственно на частотник.

polyakov.mo
1. о каких ФЕРах Вы говорите?
2. т.е. Вы считаете наиболее приемлемый способ регулирования, это путем установки датчика дифференциального давления в верхней точке вентблока и регулировать относительно атмосферного давления?
2.2 Правильно ли я понимаю, что в таком случае со стороны "+" датчика будем иметь постоянное давление равное атмоcферному ~754мм.рт.ст. = ~100.3кПа (исходя из соотношения 1мм.рт.ст. = 0.133кПа=133Па) а в шахте давление создаваемое вентилятором 370Па. Перепад давлений составит дельта P = 99.9кПа и следовательно датчик нужен с диапазоном 0….100кПа?
Люди закрыли клапаны, приток меньше в вентблоке начнет образовываться разряжение какой приблизительно величины? Разница давления будет расти и сигнал на выходе с датчика будет возрастать?

3. На вертикальной оси графика обозначены частоты управления привода, на горизонтальной токовый сигнал управления при установке датчика давления в нижней точке вентблока. В результате получается что при открытых клапанах давление в нижней точке равно номинальному (расчетному) 320Па и при этом токовый выход 4мА, частота управления частотника 60Гц что соответствует 100% КПД вентилятора. При закрывании клапанов давление воздуха в нижней точке возрастает и приближается к давлению на всасе вентилятора (ориентировочно до 350Па) выходной сигнал возрастает в сторону 20мА, частотник при таком сигнале снижает управляющую частоту до 12Гц что приводит к снижению скорости до 20% КПД вентилятора.
Согласен с Вами, лучше выставить ограничение на частотнике до 40%КПД.
А перепад давления и будет поддерживаться таким способом, т.е. путем измерения в нижней точке

Исходя из этих соображений и необходим датчик давления НО НЕ ДАТЧИК ДИФФ-ГО ДАВЛЕНИЯ, а простой датчик давления с диапазоном до 500Па и токовым выходом.

Полагаю такой способ позволит выполнять регулирование с использованием датчика давления и частотника без контроллера. Как считаете?

4. Или же для управления использовать датчик дифф-го давления с установкой в верхней точке и сигнал управления завести на частотник, но мне этот принцип не совсем понятен. Как поведет себя выходной сигнал при закрытии заслонок?

Нажмите для просмотра прикрепленного файлаtaghaer,
1. забудьте
2. аха
2.2. неа, любой измеритель давления имеет 2 входа, измеряет всегда дифференциальное давление в вашем случае это 320 (370) Па это ваши спецы по ОВ насчитали относительно атмосферного, поинтересуйтесь ))). На эту величину и выбираем датчик. По перегрузке нужно, чтобы выдерживал давление при закрытых клапанах и полной мощности вентилятора.
Люди закрыли клапан, начинает расти разрежение - какой величины спросите у спецов ОВ. Предполагаю, не более 20 Па с одного клапана.
3. Такое использование сигнала еще не встречал. Будет или не будет работать - хз. Используйте ПИ или ПИД частотника и будет счастье.

Датчик в любом случае будет дифференциального давления, см. пункт 2.2.

Можно и без контроллера, в вашем случае:
1. Берете датчик 0-500 Па, 4-20 мА, удостоверьтесь, что частотник воспринимает сигнал 4-20 мА.
2. Сигнал с него заводите на вход обратной связи по давлению
3. Берете переменный резистор, номинал см в характеристиках частотника. Делаете из него делитель напряжения Начало на клемму +10В частотника, конец на клемму СОМ, среднюю точку - на клемму задания У Schneider ATV312 это AI1 (вроде). Выставляете напряжение 370Па/500Па*10В=7.4В (370Па - уставка, 500Па - верхний предел измерения датчика), 10В - верхняя граница задания)
4. По мануалу частотника настраиваете его на работу с использованием ПИД регулятора. Типы сигналов указываете и еще всякие настройки.
5. Потребуются еще всякие настройки в виде времени-разгона торможения, сигнал включения на какую то клемму заведете...
6. Запускаете и пляшите с бубном с настройками ПИД регулятора, времени разгона торможения, профили кривых разгона торможения. Методики в курсе ТАУ и смежных специальностях. Вместо бубна можно использовать осцилограф. Смотрите сигналы задания и выход с датчика во времени. В идеале должно получиться примерно следующее

и еще график с шаловливыми ручками жильцов

Что-то я не понял, а делитель с задатчиком зачем?
Обычно на самом ПЧ выставляется задание, и он по сигналу с датчика сравнивает его с заданием. вычисляет рассогласование и по ПИ/ПИД закону регулирует давление.

*Полистал мануал*
Вы правы, он не нужен, есть внутреннее задание уставки у ч/п

Прислали коммерческое предложение.
стоимость вентилятора комплектно с датчиком и сконфигурированным контроллером 2813 Евро
= 113520руб.

Регулирование осуществляется по рекомендованному в теме способом, путем установки датчика в верхней точке вентблока, и предлагаются варианты по установке датчика:
1. минус датчика в вентблок, плюс наружу.
2. Минус датчика наружу плюс в вентблок.

Вопрос.

При питании 20-ти вентиляторов мощностью 0,34 и 0.47 кВт, от одного проектируемого шкафа автоматики, перед частотниками дроссели ставить?
Насколько сильными будут помехи в сети буз использования дросселей?

Производитель как бы рекомендует перед каждым частотником ставить свой дроссель. Габариты дросселя такие же как у частотника 70мм х 290 мм и цена ого-го-го.

Для наиболее удаленных вентиляторов более 30м от шкафа поставить выходной дроссель, тут полностью согласен, а вот на входе для каждого частотника -

polyakov.mo Вы графики регулирования в матлабе забабахали?

Если есть хорошая литература по настройке ПИ и ПИД регуляторов, по возможности прошу поделиться.

taghaer,
не, графики в автокаде от руки ))). мона и в матлабе, только я им не пользовался никогда, в институте не требовали именно MATLAB. Были на выбор "Qmode", "Анализ систем 3.1" и matlab (приложение simulink кажись).
Есть чужие скачанные из инета методички/лабораторные работы - там расчетный метод. Есть в ТАУ метод построения корректирующих звеньев по ЛАЧХ - эт для сложных объектов, на практике не применял.
Сам на практике ПИ/ПИД настраивал анализируя графики переходных процессов, расчетом определял только порядок коэффициентов. Основная сложность - определить ОПФ объекта
Литературу - сообщите почту (можно в личку). вышлю, чем богат, методики написаны на русском языке, простые до безобразия