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.

Например такой.

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.

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?

Ну как же дискретные?


Управление через ПЛК Siemens S7-200

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

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.

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.

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?

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

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

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.

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



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

А ступени электронагревателя одинаковые по мощности?

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.

уже смешно. а как эту фразу связать с ?
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.

LordN, да щучку было бы неплохо :-).


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.

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

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.

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.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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..

мысль дельная.. а на чем реализовывали?

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.

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.

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

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.

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.

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

То LordN Дата Вчера, 18:39 "посмотрите описание на TT-S4/D или на TT-S6/D"

Спасибо, в т.ч. и за ТТС-25; ТТС-40. Переход от "виртуальности", теперь устаканился. А вот "гадина (но под другим соусом), в виде времени экспозиции 4Ро", как в ТТS 4/D - "После каждого переключения ступеней отрабатывается 30-секундная задержка, в течение которой
блокируется включение/отключение предыдущей ступен", так и в ТТС-40 - " Время цикла (сумма времени включенного и отключенного состояния нагрузки) является настраиваемой величиной в диапазоне 6…60 секунд." , и с учетом Вашего (см. LordN 6.4.2010, 7:24) "нужно поймать установившийся режим с точностью +/- гистерезис.", как-то вызывает некоторую настороженность в часть возможной применительности данных приборов для практических целей. в диапазоне дельт "Ваших" 60 Кельвинов. Во всяком случае, у автора данного поста.
При случае, можно будет увидеть, Ваш краткий моммент на данный счет. Спасибо.

То Иван Кузнецов, 4.4.2010, 1:41 "Элементарно, Уатсон!", после долгой работы над темой. Переходите на трансформаторное регулирование, естествено с использованием РЕГУЛИРУЕМЫХ трасформаторов. На рукоятку транса (мож понадобится и 4 шт) вешаете Билимо с управлением от контроллерора, и пущай оно (Билимо) крутит ручку куда надо. Настройка контроллера**** и соблюдение безопасности - по умолчанию. Успехов
-------------
**** в т.ч. и контроля целостности активного элемента электронагревателей.

Щас скажу: Вариант конечно, но возможно более перспекивным покажется следующее: матаем обмотку и и начинаем управлять сопротивлением железа.
Вот.

Счас продолжу. "Роды транса" были трудными, стоял вопрос о потери идеи. Очень мешался КПД самого транса.
Так,что загинай те пальцы и считайте потери и там и сям.
______________
ЗЫ. Можа, зазором в магнитопроводе?

Добрый день. Решил не создавать новую тему, а продолжить существующую, так как эта тема полностью соответствует моей проблеме.
Теперь все по порядку. Стоит такая задача. Необходимо автоматизировать приточно-вытяжную установку с электрическим нагревателем мощностью 72 кВт и рекуператором с промежуточным теплоносителем. Для автоматизации планируется использовать контроллер "РАУТ-АВТОМАТИК" MaxyCon Flexy и модуль расширения MC ADxD. Для регулирования мощностью калорифера решено разбить калорифер на 8 ступеней по 9 кВт и управлять дискретными выходами контроллера пускателями Lovato. Конфигуратор FBD диаграмм "РАУТ-АВТОМАТИК" имеет стандартный модуль электрокалорифера. Но в данный момент этот модуль имеет возможность управлять только 4-ю ступенями. На мою просьбу сказали, что исправят, но показать алгоритм работы данного модуля не захотели. Поэтому я занялся поском алгоритмов управления электрическим нагревателем. Также была установлена программа для программирования контроллеров фирмы Сегнетикс. Там сть модуль управления электрокалорифером с открытым кодом но немного непонятен сам алгоритм и используемые элементы и константы в них.
Теперь последний момент. Года три назад у меня была возможность осуществить пусконаладку центральных кондиционеров изготовленных фирмой "Юнайтед Элементс" с использованием контроллеров Carel - PCOx. в этих центральных кондиционерах использовались электрокалориферы мощностью 90 кВт разбитые на 7-9 ступеней, в качестве коммутирующих элементов использовались пускатели АВВ. Так вот при настройке этих кондиционеров мне очень понравился алгоритм управления электрокалорифером. Температура приточного воздуха поддерживалась с погрешностью +-0,5 град. Ц.
Также использовались контроллеры АРКОН фирмы "РАУТ-АВТОМАТИК" для управления электрокалорифером с 3 ступенями. Но честно говоря не удалось настроить контроллер для точной поддержки температуры. Температура постоянно плавала синусоидой с разбегом 10-15 град. Ц А Carel запустились без каких либо настроек ПИД-регулятора.
Потому решил вставить свои 5 копеек с просьбой помочь, кто сталкивался с такой проблемой. Заранее благодарен за дельный совет.

PS. Как объяснили мне в "РАУТ-АВТОМАТИК" принцип регулирования состоит в том, что входной сигнал управления от 0 до 100, поступает на входы компараторов(или что то похожее) число которых соответствует числу необходимых ступеней. Допустим контроллер выдал сигнал 25% у нас 2 ступени, следовательно включится 1 ступень с периодом ШИМ 0,5, при сигнале 75% будет включена 1 ступень на весь период и 2 ступень на 0,5 периода ШИМ.

  Объясните, пожалуятаЮ неучу что такое Период и как его измерить?  

Народ, так вам еще повезло. У меня 3 электрокотла и каждый разбит на 8 ступеней и того 24 ступени. Написал сам логику для Раута МаксиКон Флекси.
У меня задача на много сложнее:
1. После котлов стоит 3-х ходовой.
2. Котлы питаются от газового генератора. Чем больше на него нагрузка (электрическая), тем больше температура до котлов. Генератор работает на санаторий и получается, что с увеличением потребляемой мощности санатория растет температура до котлов и их надо отключать.
Вообщем система сама не стабилизируется. Долбался долго и упорно, но более ли менее добился нормальной работы.

А здесь еще можно померять потребляемую мощность и посмотреть как зависит температура до котлов. Будет с предсказанием система). Ведь температура медленно изменяется.

У меня как то был проект с электрокалорифером mitsubishi. Там было всего 2 ступени и включались они напругой 24В. Что дало возможность подключить контроллер напрямую без пускателей.

Сейчас опять появились проекты с электрокалориферами. И тут созрел вопрос. А нужно ли в зиму его перед пуском прогревать? чтобы после запуска приточный воздух сразу перешел на необходимый уровень температуры?

иногда нужно, но требует настройки на объекте, т.е. некоторой квалификации запускальщиков.

Интересная тема всплыла. У нас как то давно разработан каскадный ПИД с переменным числом ступеней. Количество ступеней можно сделать любым, и не обязательно линейным. Для подобных задач мы управляем дискретными симисторными выходами контроллеров мощными симисторами. Никаких пускателей и вообще контактов. Может кому идея сгодится.

Конечно пригодится. Попросим в студию.

Температура меняется медленно. Но еще меняется и количество воды от генераторов, а количество теплоносителя в системе const. Температура обратки в генератор держится 67,0С, а подача от 80 до 95С, в зависимости от электрической нагрузки.
И начинается такое интересное, что не в сказке сказать ни словами описать.

А семисторы, мощные, не дешево стоят, может только на одну ступень ставить(для плавного регулирования), а остальные включаются ступенчато. И кроме того это все автору обсуждаемой темы не поможет. Ему нужно искать потребитель избыточного тепла вырабатываемого теплогенератором в период увеличения эл. нагрузки.

Ну почему дорого?

http://www.chipdip.ru/catalog/thyristor-po...;gq=&sklad=

Выбирайте по току любой. По вашему 870 руб за 200А много? (http://www.chipdip.ru/product/ts161-200-9.aspx)

Семисторы, теристоры и все остальное для плавного регулирования никто там доставлять не будет. Все останется на пускателях как есть. Там надо кардинально менять принцип включения и отключения электрокотлов. Соображения уже есть, попробую провести эксперимент и посмотреть, что получится.

Реализовал соображения. Работает все ГУД.
Переписал алгоритм управления котлами. В итоге получилось 24 ступени(электротена). За основу была взята идея FBD-блока РАУТовцев управления электрокалориферов.
Идет расчет на какое время необходимо включить каждый ТЭН. Плюс к этому реализована задержка на включение и отключение каждой ступени. В моем случае это надо как воздух, для стабилизации генератора/генераторов.

Расскажите что учитываете при расчете времени. Задержка тоже рассчитывается или фиксированная?

Задержка фиксированная. При расчете учитывается %-ная нагрузка на ТЭНы, время “PERIOD” - период регулирования и время “QUANT” - минимальное время работы.