Может быть и глупый вопрос, но он возник:

Как осуществляется выбор закона регулирования?

Если можно, то, пожалуйста, на примерах, потому как теории прочитано немало, а хочется практики
ЗЫ Какие они бывают - знаю.

ИМХО:
П-закон очень простой, и используется, как правило в системах, где не нужна очень болшая точность и/или в очень инерционных системах. Как пример могу привести регулирование воздушного отопления по датчику температуры в помещении без забора наружного воздуха.
ПИД-закон Наиболее сложный в наладке. Используется в системах с быстропротекающими процессами и с резкими изменениями входных условий. Например небольшая система ГВС, когда надо добиться стабильности системы при отсутствии разбора воды и быстрой реакции регулятора при разборе.
ПИ-закон Применим во всех остальных случаях.

При наличии на объекте высокочастотных помех применение регуляторов с дифференциальными составляющими может привести к неустойчивой работе системы. Поэтому на практике в промышленных системах автоматизации ПИД-регуляторы (а также ПД) применяются крайне редко.
П-регулятор несмотря на малое время регулирования всегда дает статическую ошибку и потому используется там, где это не критично (простой пример - сливной бачок).
Для "тяжелых" объектов используют многоконтурные системы (каскадные, с компенсацией возмущений и т.д.)
Для объектов, динамические характеристики которых могут меняться, использую адаптивные регуляторы.
Последние два случая характерны для теплоэнергетики, металлургии и прочих инерционных тепловых процессов. Где они встречаются в ОВиК и ВК - самому интересно. А вообще для большинства случаев существуют стандартные отработанные схемы, которых, как правило, и следует придерживаться.

ИМХО регулирование воздушного отопления по датчику температуры в помещении без забора наружного воздуха обычно осуществляется по 2-х позиционному закону регулирования.

Это случай из практики? Если да, то регулятор реально осуществляет ПИД-регулирование, или наладчики просто загрубили Д-составляющую?

А можно на пальцах объяснить значение постоянных интегрирования и дифференцирования? Что будет происходитm при их изменении?

гляньте здесь, может поможет...

остануться вопросы - спрашивайте, поможем , особенно в том, что сами понимаем...

Изменение этих постоянных приводит, естественно, к изменению показателей качества регулирования (т.е. величин, которые характеризируют переходный процесс). Самые главные из этих показателей (ИМХО) - динамическое отклонение (т.н. первый "выброс" значения регулируемой величины после начала работы регулятора) и время регулирования (это время, за которое значение регулируемой величины войдет в зону допустимых значений). На практике увеличение времени интегрирования приводит к затягиванию переходного процесса, но в тоже время к уменшению динамической ошибки. Вообще, если есть интерес, желание и главное, время, попробуйте смоделировать несколько типовых систем в, скажем, том же Матлабе, поэксперементируйте с настройками регуляторов, посмотрите вид переходного процесса. Занимательная штука! Правда в реальной жизни с реальным объектом еще занимательней, вот только не каждый технолог даст с ним "поиграться"

Согласен Обычно. Но был у меня проект по автоматике вентиляции ресторана. Стекляшка без водяного отопления, только воздушное отопление и охлаждение. Причем датчиков в воздуховоде не было. Пришлось использовать П-регулирование, чтобы не дуть посетителям чересчур холодным или горячим воздухом. Работает до сих пор, никто не жалуется.

Хороший пример , только коэффициент усиления надо плоскогубцами настраивать.

Это случай из практики. Я вообще практик

А это как? Там плоскогубцами ИМХО только задание можно менять!
А к-т усиления - ножовкой!
Хотя не исключено существование сливных бачков, HMI которых существенно различаются!

оттуда и вопросы

понимаю так:
увеличивая диф постоянную - увеличиваем скорость реакцию системы на возмущения. Так?

да именно так, но только не само возмущение, а на скорость его изменения, из записи dThemp/dTime * tauDiff это ведь видно...
только не забывайте, что 1/Ку="Зона пропорциональности" множитель для всей формулы...

Я что-то пропустила

Это откуда?

оттуда же, это как раз слагаемое Д...

На практике иногда возникает потребность в регуляторе, работающем не по обычным академическим П, ПИ, ПИД-законам, а особой конфигурации - когда величина усиления сигнала рассогласования зависит от знака сигнала рассогласования. Например, при питании водой для поддержании уровня воды в баке атмосферного деаэратора или в барабане парового котла имеет место лавинообразно развивающийся процесс. Допустим, уровень воды понизился, начинает открываться питательный клапан и в бак (барабан) поступает относительно "холодная" вода. Из-за понижения температуры получающейся смеси её уровень начинает понижаться ещё быстрее. Клапан, соответственно, открывается больше, после чего происходит резкий подскок уровня - перепитка.
Аналогичная картина происходит при подпитке водяной теплосети после того, как в ней по какой-либо причине резко упало давление (для того чтобы "уронить" давление воды в сети особых усилий не требуется - вода ведь практически несжимаемая).

А ещё существует позиционное регулирование, когда при появлении сигнала рассогласования на исполнительный механизм подаются такие команды, что он начинает переходить из одного своего положения (позиции) в другое (жёстко заданное или более-менее предсказуемое).
Пример: появился сигнал рассогласования - на электромоторный исполнительный механизм начали подаваться импульсы питающего напряжения соответствующего знака (допустим - "открывание"), одной и той же длительности, с одинаковыми паузами. Импульсы будут подаваться до тех пор, пока величина рассогласования не станет меньше заданной зоны нечувствительности. По окончании каждого импульса исполнительный механизм будет оставаться в какой-то позиции (пока, конечно, не "упрётся"). Максимально возможное число позиций может быть "две", а может быть - "никто не знает, сколько, но прикинуть можно".
У котлов часто бывает двухпозиционное регулирование теплопроизводительности (температуры воды). Это обычно, когда горелка горит и не горит (одноступенчатая горелка) и трёхпозиционное - горелка может работать в двух режимах горения ("малое горение", "Большое горение") и безаварийно останавливаться для того, чтобы уменьшить мощность.

Что-то я не понял о чем тема?

Если о выборе закона регулирования - то пожалуйста выдайте конкретный обьект (тобишь кривую переходного процесса) а далее есть методика выбора регулятора (правда нужно еще задатся качественными показателями регулирования).



Очень похоже на Рс - регулятор с импульсным прерывателем (СИП).

Да это обычный алгоритм 3-позиционного управления

Если это приточная вентиляция (например) - то мне ее у вентиляционщиков просить или самой ваять :wacko: ?


Это то, чего ну очень хочется получить в результате обсуждения


Опять же - кто ими задается и из каких соображений? не предусматривает ли методика выбора регулятора выбор этих показателей?

Автоматика подбирается под обрудование, сама по себе автоматика никому не нужна, поэтому могу предложить следующее:
1. Нужно определиться каким обрудованием Вы будете управлять, например, приточная система с водяным калорифером, полный центральный кондиционер, холодильное оборудование, система отопления или тепловая завеса.
2. Затем определиться с тем какой точностью Вам нужно поддерживать тот или иной параметр например, для центрального кондиционера - тем-ру приточного воздуха плюс/минус 0.5 градуса, влажность 5-10% и т.п. Для тепловой завесы (водяной)- вообще нет необходимости поддерживать тем-ру, главное смотреть что бы она не разморозилась.
3. Потом определяетесь с помощью чего вы собираетесь поддерживать заданные параметры, т.е. выбираете исполнительные механизмы (КЗР, насосы, кол-во ступеней в эл.нагревателе).
4. И последнее исходя из всего выше сказанного выбираете тот закон регулирования который Вам обеспечит нужные характеристики, и соответственно контроллер который сможет это все реализовать).
Например:
а) приточная система с водяным калорифером, работает на офисные помещения, т.е. нужна достаточно высокая точность регулирования тем-ры приточного воздуха. Подбираете КЗР (регулирующий кран)(3 точ. управление или 0..10В) и закон регулирования, минимум ПИ, а личше ПИД и соответсвенно контроллер.
б) приточная система с водяным калорифером, работает на гараж, т.е. высокой точности поддержания тем-ры не требуется. Будет достаточно КЗР (откр/закр) и закона регулирования П.

Случаем никто не занимался автоматизацией печи КС?
Какой закон регулирования там можно использовать?

к Victory

Открываю "Методический материал для работ по наладке средств автоматизации" часть 1 , Минмонтажспецстрой СССР НПО "Монтажавтоматика" Московское Пусконаладочное Управление Специализированое, Москва 1989г. (свежее у меня нет).

Пункт 4.5 "Выбор типа регулятора и его настроек"

Исходнами данными для выбора регулятора являются:

1.Статические и динамические параметры обьекта регулирования определяемые по эксперементальной или взятой из справочника кривой разгона:
- чистое запаздывание tоб
-постоянная времени Тоб
-их отношение tоб/Тоб
-коэффициент передачи коб (если коб изменяется в пределах обычных эксплуатационных режимов, то следует принимать при расчете его наибольшее из возможных значений)

2.Максимально возможные значения возмущений по нагрузке хвх, % хода регулируещего органа - пиковых, скачкообразно длительных и непрерывных монотонных (при неприрывных возмущениях должна быть известна также максимальная скорость возмущения х*вх, %/сек).

3.Требуемые показатели качества регулирования обьекта.


Пункт 4.4 (второй абзац)

Прямыми показателями качества регулирования являются:
-время регулирования
-перерегулирование
-максимальное динамическое отклонение и число колебанийрегулироемой величины около линии установившегося значения за время регулирования.

к Victory

Кстати эта методический материал позволяет кроме выбора закона регулирования и регулятора выбрать:

-параметры качества регулирования
-настройки регулятора
-выбор и расчет регулирующих органов
-а также определяет последовательность наладки обьекта

Есть даже примеры...

Знаете, я сейчас себе напоминаю известного ослика, перед которым на палке висит привязанная морковка. А палка прикреплена к ослику. Идет ослик за морковкой, а морковка вместе с ним.
Вот так и здесь - есть методичка, она позволяет это, то и если постараться, то еще и вот это.
Люди, не издевайтесь, лучше скажите - ГДЕ ЕЁ ВЗЯТЬ?

Ну зачем же так то? Теперь я чуствую виноватым....Мне не жалко поделиться книжкой. Второй экземпляр я подарил когда то напарнику... Так что придется запастись кучей терпения и крепким ксероксом.

Если вы находитесь в Москве (или Орехово-Зуево) то это не проблема - надо меня только отловить. Если же нет то это вам станет в бутылку коньяку + почтовый перевод ....

а если не секрет скок страничек? и нельзя ли сосканить? где выложить я найду да и всем оно будет интересно

Если это еще нужно - классификация законов регулирования. С Сименсовского сайта взято

Регулирование - это Вам уважаемые господа не семечки.

С 1993г. я занимаюсь разработкой и производством регуляторов. В настоящее время их работает более 1500 шт как в РБ так и в РФ.
За это время побывал на разных выставках и видел разные регуляторы , как близнецы похожие друг на друга.
Для создание качественного регулятора необходимо разбираться в электронике , теплотехнике , программировании ( алгоритмы ). И если нет человека объединяющего все эти понятия в одно , то и получаеся лебедь,рак и щука. Поэтому и возникают у всех вопросы - кажется регулятор , а что-то не то и не так.
1. Регулятор обязан качественно регулировать.
2. Иметь высокие показатели надежности.
Оба вопроса настолько обширны и многогранны , что " Война и мир " Вам покажутся коротким анекдотом.
Кому интересно - напишите.
Маленький пример: Установка циркуляционного насоса в контуре отопления , дает экономию потребления теплоносителя как минимум на10-15%.
Сейчас я веду работы по энергосбережению на промпредприятиях.
С Уважением Валентин

extrudent

Да проблема в том что литературы нет никакой по автоматике вот и все .... То что есть у когото все старьё...

За державу обидно блин ...

olg2004

А голова зачем, тогда и за державу обидно не будет !

По моему, если технология правильно подобрана, то любой более менее нормальные регулятор будет работать на инженерных системах здания.

Абсолютно согласен с Pavlom.

Не понял... Это что, меньше воды на подпитку чтоли? Или всетаки топлива?

За счет интенсификации теплообмена

брр
Что имеете ввиду под "интенсификации теплообмена" ?
На сколько я знаю теплообмен зависит от поверхности теплообмена (насос на нее не влияет) и от разности температур.

Наверное, имеется ввиду то, что со стороны греющей среды увеличится разность температур.
При этом температура обратки, соответственно, понижается, и уменьшаются теплопотери.
А насчёт - так, насколько увеличен расход во вторичном контуре, настолько уменьшен в первичном. Экономия тут и рядом не стояла...

по разности тем-р вопрос не однозначный.
без насоса максимальная разность тем-р в начале контура, зато в конце минимально (поэтому конечные комнаты и мерзнут), а вот при установке насоса можно сказать, что разность тем-р во всех комнатах будет одинакова, за счет увеличения скорости теплоносителя. Но экономии я не вижу, экономия может быть при правильном подборе технологии и автоматики, а также изоляции труб и нормальных стеклопакетах.

Ну вообще-то еще от скорости и направления теплообменивающихся масс.Можно ведь насос поставить такой что начнутся потери тепла до 30 % -))
Да и про регуляторы что-то я не согласен-))Кстати знаю регуляторы которых ТОЛЬКО по украине стоит тысяч 20 на вскидку-я бы не назвал их хорошими-)

Ну почему же.Температуру сушки семян подсонечника тоже необходимо регулировать



Ясное дело-они же все РЕГУЛЯТОРЫ.Иногда хожу на стадионы-там столько болельщиков-они все как Хомосапиенс.




Для создания качественного регулятора необходимы хорошие конструкции,хороший цех,хорошие станки,хорошие комплектующие,хорошие рабочие.



Любой механизм ДОЛЖЕН качественно выполнять свои функции и иметь показатели надежности не меньше чем хотя бы у своего регулятора-))



Секрет Полишенеля-))




Поверьте-это ОЧЕНЬ не сложно.Назовите мне любое предприятие использующее тепло,горение газа,конвеерные линии-и я назову не менее 2 способов энергосбережения минимум на 15 %.
Вот если бы Вы сказали что занимаетесь ВЫДЕЛЕНИЕМ или НАХОЖДЕНИЕМ финансов под эти программы-тогда да,дело крутое и остро необходимое-))

Прошу не искать грубости..просто ирония.-))]

to Декабрист

Ну, понесло Вас...
Человек правильно пишет - имеется ввиду не "железо", а алгоритм, который создаётся для конкретного процесса регулирования.

Совершенно верно-я об этом и пишу.Причем тут регуляторы ??Возьмем самый простой пример-регулятор на радиаторе тепла-какой бы он хороший не был,если подавать воду с " левыми" параметрами то и результат будет соответствующий-))
А то что для создания качественного РЕЗУЛЬТАТА СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ обьекта необходима хорошая работа на всех стадиях-то и так понятно.При чем не только в автоматике.
Просто я пытался сказать о том что не стоит разговаривать штампами-некоторые ведь не только читают , но и задумываются о том что прочитали-))

... "Экономия тут и рядом не стояла."..

Уважаемые господа.
Извините , что долго не давал свои комментарии.
Насос устанавливается таким образом , чтобы обеспечить циркуляцию во вторичном контуре. Для примера можете рассмотреть независимую схему присоединения , где без насоса работа системы невозможна. В системах отопления с зависимым присоединением, циркуляция воды обеспечивается перепадом давления подача-обратка. Грубо говоря это и есть скорость .
Представьте: Т наружное = 0 С
Т подачи =60 С
Т обратки= 40 С
Расход= неизменяется
Допустим, что мы возьмем одну тонну воды и нагреем ее до 60 С , потом со скоростью =1 пропустим ее по зданию и получим обратку равную 40 С. Если мы возьмем эту же тонну воды и пропустим со скоростью =2, то температура обратки будет уже не 40 С , а скажем 50 С.Но можно и по другому: возьмем одну тонну воды и нагреем ее до 50 С потом со скоростью =2 пропустим ее по зданию и получим обратку равную 40 .
Как считает счетчик тепла , Вы все знаете. Можете делать выводы. Это мы подтвердили практически на многих объектах. Большой плюс по гидравлике дальних стояков.

Я не ожидал , что это вызовет столько вопросов , потому что люди техники понимают это быстро в отличии от чиновников.

Уважаемый extrudent! Я ничего не понял из предыдущего Вашего сообщения. Что значит возьмем тонну воды и пропустим со скоростью 1 или 2? Вы имели в виду расход воды, он измеряется, допустим, в тоннах/час. Но как можно одну и туже тонну пропустить с разной скоростью? Это что, за разное время? Что Вы хотите сказать? Что Вы понимаете под "большим плюсом для гидравлики дальних стояков"? Не могли бы изъясняться языком гидравлики или теплотехники. Что Вы подтвердили на многих объектах, что счетчик считает расход тепла? Что люди техники понимают быстрей чиновников? Думаю, что сообщения на форуме должны быть понятны всем, хотя бы в стилистике, а не только автору сообщения.

Вообщето я не чиновник-)) Но что то не очень понятно про скорости.Скорость определяется количеством воды и сопротивлением сети.Количество тепла передаваемое сеткой есть функция перепада температур дельта Т и массой воды прошедшей через сетку.Если вы прогоняли при скорости 1-1 тонну воды с Т 60-40= 20, а изменив скорость получили 60-50=10 градусов-значит вы прогнали в 2 раза больше воды за тот же период..вывод-не 1 тонна а 2-при условии конечно что передали зданию то же количество тепла.Поэтому и есть ТАБЛИЦЫ температуры греющей воды в зависимости от наружной.Кстати можно еще скорость воздуха обдувающего радиаторы увеличить-то же обратка упадет..только на воздухе счетчиков нет..а жаль-))

to Декабрист&extrudent. Итак, скажем по-руски, то что Вы написали. При расходе 1 т/ч перепад температур между подачей и обраткой в контуре отопления составляет 20 С. При расходе 2 т/ч, при сохранении того же количества переданной в системе отопления тепловой энергии, перепад составит 10 С.... Эту арифметику можно продолжить. Но дело в том, что расход воды в однотрубных системах отопления должен быть величиной постоянной и равняться G=Qh/(c*(T1-T2)) - здесь Qh- теплопотери при наружной отопительной температуре, c-теплоемкость, T1(Т2) - расчетная температура подачи (обратки) в контуре отопления, например, 95-70. И никакой циркуляционный насос или что-то другое не должно поколебать этот расход.

Совершенно согласен,особенно для однотрубных систем.Если система изначально ПРАВИЛЬНО просчитана-то никакой насос не увеличит теплосъем.Я думаю что extrudent говорит о системах где сетка изначально,или по условиям эксплуатации,- "лежит".Ну и плюс мне кажется речь он ведет не об экономии ,а ЭКОНОМИКЕ,где при том же кол-ве забираемого тепла теплосчетчик показывает меньшие цифры-))

Уважаемые господа.
Более подробно постараюсь Вам ответить.
Смотрите....

Так вот и надо было схемой объяснить.

Вы добились равномерности распределения тепла по системе, за что потребители Вам безусловно скажут спасибо.
А экономия тепла складывается здесь из двух причин:
1. Уменьшение теплопотерь при транспортировке воды, так как доставляете Вы ее к потребителю в 2 раза быстрее.
2. За счет более равномерного распределения тепла из-за высокой скорости воды. Поскольку скорее всего раньше, за счет низкой скорости воды, в отдельных помещениях был "перетоп" с которым боролись открыванием окон и форточек, тем самым нагревая улицу.
Поставьте независимую систему отопления с пропорциональным погодозависимым регулированием и Вы сэкономите еще больше.

Теплоснабжение - это не то же самое, что доставка пиццы.
Теплопотери в сети зависят от температуры воды, от температуры наружного воздуха, теплового сопротивления изоляции, ну и ещё всякие факторы...

Элеваторный узел с дополнительным насосом на подмешивании применялся для снижения перетопов в осенне-весенний период, т.е. в период работы на срезке графика ЦКР. В настоящее время, в связи с применением современного оборудования (контроллеры, трехходовые клапана, бесфундаментные насосы, работающие регуляторы перепада) эта схема не применяется, поскольку имеет большие недостатки. Уважаемый extrudent в своем описании схемы допустил ряд неточностей, которые принципиальны и делают его предложение скорее ошибочным, чем правильным.
Во-первых, тезис о том, что температура подачи (а только обратки) не определяет работу системы. Простой пример: отопительный прибор первый по ходу на подающем стояке. График 95/70°С. Путь наружная температура такова, что надо подать именно 95. Мы подаем 75, а обратку держим 70. Вопрос: «Будет ли тепло в квартире с таким отопительным прибором?». Понятно: «Нет».
Во-вторых, расход теплоты равен не intTdt, а intG* Tdt (G-расход, dt-шаг времени). Неучет расхода G и привел к экономии. Расход теплоты в системах отопления определяется не «скоростью циркуляции» или другими фантастическими параметрами, а теплопотерями, т.е. температурой в помещении!!!! Если мы сумеем поддержать требуемый график внутренних температур – это и даст экономию в сравнении с перетопами. А ликвидация недотопов – повысит только комфортность жилища, что тоже немаловажно, а может и более важно. А расход воды G в системе отопления – величина постоянная, по крайней мере, для однотрубных систем.
Да, прав tiptop – теплоснабжение – это Вам не пиццу доставить.
Но все же, уважаемый extrudent, Вы молодец, что выносите свои разработки на суд общественности. Это заставляет общественность иногда и подумать.

С этого мы начинали.
И если еще несколько лет назад регулятор приносил достаточную экономию, то сейчас ТЭЦ и котельные проводят свое регулирование и достаточно активно. Регулятор подбирает инерционность ТЭЦ и котельных.
Поэтому сейчас мы ставим более глубокие задачи.

Не хотелось бы мне спорить, но для чего нужна тогда обратка?
Я считаю, что в первую очередь это производная функция температуры внутри помещения при прочих нормальных условиях.

Не знаю нассчет пиццы.Я ее не люблю.А вот насчет расхода , имеются сомнения, я ведь не теплотехник.

Регуляторы у нас дай Бог и Вам такие иметь, а вот проблеммы перетопов и недотопов , мы и пытаемся решать.
А за поддержку большое спасибо.
С Уважением.