Regulace

Regulace, automatizace a regulační algoritmy zejména pro aplikace v oboru vytápění a klimatizace.

Optimální seřízení PID regulátoru

   Našel jsem krásně popsané seřízení regulátorů v knize Měření a regulace ve vytápění (04-226-74) od Ing. Jiřího Cikharta, CSc., za které se v klidu mohu postavit. Snad mi autor tuto osvětu odpustí:

Vhodně zvolený regulátor je třeba seřídit tak, aby regulační pochod splňoval požadavky na jakost regulace. Toto seřízení je všeobecně dosti obtížné, i když existují metody vycházející z vlastností regulované soustavy, které umožňují stanovit předem hodnoty nastavitelných parametrů regulátoru. Přesto je třeba regulátor seřídit přímo na místě definitivně. Nejvíce se osvědčila metoda Zieglerova-Nicholsova, při níž se seřizuje regulátor v provozním zapojení. Výsledky seřízení jsou uspokojivé.
Postup seřizování regulátoru připojeného k regulované soustavě bude uveden pro každý typ regulátoru.

Seřízení P-regulátoru. Zesílení regulátoru r0 se pomalu zvětšuje tak dlouho, až v obvodu nastanou harmonické kmity. Odpovídající zesílení je r0 krit. Optimální nastavení zesílení r0 opt je pak

   r0 opt 0,5r0 krit

Seřízení I-regulátoru. Integrační konstantu Ti nastavujeme tak dlouho, až v obvodu vzniknou harmonické kmity. Určíme odpovídající dobu kmitu Tkrit. Optimální nastavení integrační časové konstanty Ti opt je pak

Podměty do nové knihy

Děkuji za informace, které sdílíte, ať již v knize či zde na webových stránkách (jsem zde poprvé, tak jsem toho mnoho nenačetl :).
Dovolím si přidat okruhy témat, které mne jako projektanta VZT zajímají a rád bych se s nimi blíže seznámil.
 1) Regulace obtokové klapky deskového rekuperátoru při teplotách pod bodem mrazu. Výhody/nevýhody teplotního řízení na základě rozdílu teplot, instalace vlhkostního čidla pro zajištění maximální výtěžnosti zpětného zisku tepla - účinnosti rekuperátoru.
 2) Pokročilý algoritmus řízení rotačních a deskových rekuperátorů s ohledem na max. účinnost jak v režimu topení i chlazení i s ohledem na kondenzaci.
 3) Obecné zásady použitého algoritmu řízení výkonů ohřívačů, chladičů v závislosti na přesnosti použitých čidel a jejich zapojení (často se setkávám s chybně vyhodnocenými a zobrazovanými teplotami na monitoringu nejen ve VZT). Vliv volby kabeláže teplotních čidel stíněné/nestíněné atd.
 4) Podrobný popis řízení regulátorů průtoku vzduchu po komunikačním protokolu MP-BUS, MODBUS vyčítání aktuálních požadavků průtoků vzduchu v regulátorů, algoritmus následného řízení ventilátorů VZT jednotky. Optimalizace "PID" regulace s ohledem vzájemnou vazbu "vzduchový výkon ventilátoru - nastavení listu klapky regulátoru průtoku" s ohledem na minimalizaci příkonu ventilátoru tj. co nejvíce otevřený - neškrcený VZT rozvod regulátory průtoku.
Bylo by toho ještě víc, ale to si budu muset oživit Vaši knížku. Hodně sil a nápadů při tvorbě nejen knihy.

Regulace ventilátorů VZT jednotek s EC motorem

   Dobrý den, chtěl bych se zeptat, zda je vhodné nechat u ventilátoru jako pohon EC motor, nebo zda mám zvážit jeho nahrazení asynchronním motorem s frekvenčním měničem. Četl jsem si o EC motorech a jejich vyšší účinnosti a z hlediska EU norem ErP jsou vhodnější. Jaký je váš názor? Mimochodem mám vaši knihu, hodně mi pomáhá, děkuji . ;-)

Začátky v MaR

   Zdravím a přeji dobrý den, nedávno jsem si pořídil vaši knížku k regulaci k doplnění a ucelení naučeného a měl bych na vás jeden intelektuálně méně náročný dotaz. Jsem čerstvý absolvent oboru TZB ze cvutu a přemýšlel jsem, jestli je vhodné a možné začínat hned zkraje pracovní kariéry (cesta otroka) v oboru MaR, nebo zda je vhodnější, a to je prozatím i můj názor, projít si nějaký rok projektování jednotlivých profesí a poté se případně zaměřit na MaR.
   Od MaR jsem si sliboval několik věcí, bude to dost náročné, budu se toho muset ještě dost doučit, ale naopak by to mohla být jedna z prací, kde člověk jen nesedí za PC a nerýsuje (modeluje) systémy TZB... Je možné z vaší praxe tuto představu potvrdit, nebo vyvrátit? Jinak ten titulní obrázek na knize, to je něco, připomíná mi to toto http://www.pohadkar.cz/public/media/O_krtkovi/popis/270-krtecek-60-dilku.jpg. Jinak kniha super, je to napsané pro lidi, což se o mnohém dalším dnes říci nedá.

Programové řešení prostorové regulace

   Dobrý den pane Valtere, narazil jsem na Váš web, velmi se mi líbí témata, o kterých píšete a jak o nich píšete. Mohl bych mít na Vás dotaz/prosbu? Sice vidím, že regulace se na Vašich stránkách točí spíše kolem AMIT a já si hraju s Tecomatem, ale nemělo by to být myslím tak odlišné. Mám doma nainstalovaný Tecomat na ovládání světel, rolet, měření spotřeb a pár dalších hloupostí. Vše vůbec nebylo těžké rozchodit, a hlavně algoritmicky to bylo snadné. Ale teď jsem do PLC připojil i ovládání kotle, motorické hlavice na radiátorech a displeje s pokojovými čidly. A vše se značně zkomplikovalo. Myslíte, že byste mě mohl nakopnout, nasměrovat?
   Vymysleli jsme jednoduchý algoritmus, který podle rozdílu požadované a aktuální teploty nastaví hlavice na 100%, 75%, na 50% na 25% nebo na 0% (čím menší rozdíl, tím méně otevřená hlavice). A máme tam samozřejmě hysterezi. A pak je tam funkce, která vypne kotel, když žádná hlavice nechce topit. To vše má nastaveno, že nemá provádět změny častěji než X minut.
   Výsledek ale v podstatě je, že hlavice se pořád hýbou a nemají šanci trefit teploty, pořád je někde zima a jinde teplo... Máte tip na nějakou literaturu, přístup, princip, algoritmus?
Kotel by uměl ekvitermní regulaci, jen mu zřejmě nedokážu dodat venkovní teplotu (nezapojili jsme ji). Je to klasický Protherm Ray 7K. Venkovní teplotu jako takovou budu mít možnost měřit a připojit ji alespoň do PLC, kabel ven mám (využiji analogový vstup jedné z hlavic poblíž). Máme se snažit napsat ekvitermu na PLC?
Pokud budete chtít, popíšu Vám i konkrétní technologii, moduly atd., ale nechci Vás zahltit nesmysly. Budu moc rád za jakoukoli radu či námět.

Použití odpadního tepla pro VZT

   Ahoj Jardo, dostal jsem se k řešení jednoho problému regulace, resp. filozofie, jak to pojmout. Pokud budeš mít čas a chuť, zajímal by mne Tvůj názor, jak to správně uchopit. Jedná se totiž o dvě zdánlivě nepropojitelné regulace, ale myslím, že mi jen chybí to správné naťuknutí, abych ten společný bod našel. Ale pochybuji, že jsi něco takového kdy řešil...
   O co jde. Jedná se o klasickou regulaci teploty vzduchu ve VZT s rekuperátorem (vzduchový výměník). Takže reguluji výstupní vzduch z VZT buď podle teploty prostoru nebo odsávaného vzduchu. A teď ten bonbónek.
Ve VZT je další výměník, kam má být pouštěno odpadní teplo z technologie (takže zadarmo) a to každý rád vidí. Jenže, teplota vody, která jde do výměníku do VZT se mění podle chodu technologie. A navíc, nesmí klesnout teplota "odpadního tepla" pod 60stC. Takže nemohu odebírat tepla, co chci, ale jen tolik, aby neklesla teplota pod 60stC.
   Udělal jsem si na začátku dvě osy, kdy rozhoduji, zda je teplota pod 60stC, tak vůbec teplotu z odpadu neberu. To totiž je taky stav, několik hodin není teplota odpadu nad 60stC vůbec. Tak abych "nebrzdil" ohřev VZT, tak proste úsečku s odpadem smažu.

Technologie ZORTSTRÖM

Centrála ZORTSTRÖM Pro ty, které řeší instalace topení či chlazení se zdroji nebo spotřebiči pracujících efektivně na různých teplotních spádech a není jim jedno v jakém režimu pracují, přináším upozornění na technologii ZORTSTRÖM. Tato technologie nahrazuje rozdělovač okruhů, hydraulický vyrovnávač dynamických tlaků (anuloid), případně akumulační nádrž, a to s lepšími parametry, než je „klasickém“ zapojení. Radiálně technologie pracuje s kruhovým osazením vývodů a tím zamezuje dynamickému ovlivňování průtoků jednotlivými okruhy. Axiálně pracuje s vrstvami na různých teplotních úrovních (až šest vrstev). Též je zajímavé, že zařízení může být určeno pro montáž na podlahu, zeď či strop. Více na http://www.integra-sro.sk například v http://www.integra-sro.sk/docfiles/projekcne-podklady/Zortstroem-Projektovanie1.pdf. Přeji příjemné počtení a příjemné prožití vánočních svátků.

Umístění teplotního čidla

   Dobrý den pane Valtere, již delší dobu si realizuji systém domovní automatizace (sic) na PLC hardware firmy Teco (Foxtrot). Letos se pokouším rozšířit systém i o řízení vytápění, zatím topných okruhů (dva směšované - radiátorový i podlahový) a okruh TUV (nepřímý ohřev bojleru), později i o IRC (serva na radiátorech, termohlavice na podlaze).
   Na řízení má výrobce připravenou rozsáhlou knihovnu SW funkčních bloků včetně PID regulace, výpočtu ekvitermní křivky, poruchových hlášení apod., takže se programátorsky nejedná o složitý úkol (snad při nastavování parametrů PI regulátoru jsem se trochu vyvztekal). Regulace topných větví chodí, regulace kotle také (Vaillant, kterému se signálem 0-10V předává požadavek na výstupní teplotu vody) ale - upřímně - představoval jsem si, že výslednou regulační křivku řídící servo dokáži vytvořit "hladší". A teď proč....dílem si myslím, že se může projevovat vliv cyklování kotle, ač držím převýšení teploty kotle větší než 5 stupňů, přesto v lokálním minimu pozoruji jistý vliv na křivku. Dílem to bude jistě mojí neznalostí a nezkušeností při nastavování parametrů. Možná může mít vliv i charakter PID instrukce PLC nebo vlastnosti serva.
   Ale kromě toho mne napadlo, zda nemůže být trochu problém i v umístění čidla topné vody, které je v současné době umístěno cca 60 cm za směšovačem (za čerpadlem). Což je pár sekund, než se voda ze směšovače "dostane" k čidlu. Studoval jsem proto návody některých výrobců ekvitermní regulace, jak to oni doporučují a řada z nich jej dává až za čerpadlo (tak, jak jej mám já), řada z nich ovšem hned za servo, ještě před čerpadlo.
   Jaký je Váš názor? (parametry: ventily trojcestné VXP45, kv = 2,5 a 4, serva SSB61 spojitě řízená 0-10V, čidlo příložné Pt1000, dimenze potrubí DN25, průtok reálný dle údaje na displeji čerpadla Grundfoss cca 0,7 až 1,0 m3/hod).

Stránky