Regulator podciśnienia kotła dwurusztowego

Regulator podciśnienia dla kotła dwurusztowego ma za zadanie regulację podciśnienia w komorach spalania poprzez sterowanie falownikiem wentylatora wyciągu. Regulacja ta przeprowadzana jest zgodnie z algorytmem regulacji podciśnienia w komorze spalania, identycznym, jak w kotłach jednorusztowych. Jedyna różnica polega na wyborze wartości podciśnienia do sterowania - kotle dwurusztowym jest to średnia arytmetyczna z podciśnień z obu komór spalania. Powodem wydzielenia regulatora podciśnienia od regulatora kotła w przypadku kotłów dwurusztowych jest zwiększona ilość pomiarów, które do regulatora muszą zostać podłączone.

 

Algorytm regulacji podciśnienia w komorze spalania

Utrzymywanie podciśnienia w komorze spalania Pod na poziomie zbliżonym do zadanego podciśnienia w komorze spalania (Pkl + Pkp) / 2 odbywa się poprzez regulację wysterowania falownika wentylatora wyciągu imp_w. Algorytm zmian wysterowania falownika wyciągu imp_w przedstawia się następująco:

1jeżeli (Pod - (Pkl + Pkp) / 2 > 2 Pa)
2    zwiększ wysterowanie falownika wyciągu imp_w o 0.5% (tj. 0.25 Hz)
3w przeciwnym wypadku jeżeli (Pod - (Pkl + Pkp) / 2 < -5 Pa)
4    zmniejsz wysterowanie falownika wyciągu imp_w o 0.5% (tj. 0.25 Hz)
5w przeciwnym wypadku jeżeli (Pod - (Pkl + Pkp) / 2 >  -5 Pa i 
6    Pod - (Pkl + Pkp) / 2 < -2 Pa)
7    zmniejsz wysterowanie falownika wyciągu imp_w o 0.2% (tj. 0.1 Hz)

Cykl regulacji ustalono na 20 sekund.

Przykład regulacji falownikiem wentylatora wyciągu imp_w w celu utrzymania podciśnienia w komorze spalania Pod na poziomie zbliżonym do zadanego podciśnienia w komorze spalania (Pkl + Pkp) / 2 przedstawiono na poniższym wykresie (jest to wykres pochodzący z Praterm Sztum, ale jest on uniwersalny dla wszystkich systemów, w których zastosowany jest opisany powyżej algorytm):

1.1
(1.1)

Na powyższym wykresie widać, że wysterowanie falownika wyciągu imp_w jest zmieniane tak, aby przeciwdziałać zmianom podciśnienia w komorze spalania Pod, a tym samym utrzymywać je na poziomie zbliżonym do zadanego podciśnienia w komorze spalania (Pkl + Pkp) / 2/Pkx.

 

Znaczenie poszczególnych funkcji

Wyświetlacz stały [TEMPERATURA WYJ] - średnie podciśnienie w komorze spalania [Pa] - Średnia wartość podciśnienia w komorze spalania ze strony lewej i prawej z ostatnich 30sekund.

01 - Wyst. fal. wyc. - Aktualne wysterowanie falownika wyciągu (imp_w) [%] - Sygnał prądowy wychodzący z regulatora (wyjście prądowe nr 1). W trybie pracy ręcznej regulator nie steruje falownikiem rusztu - na wejście falownika podawany jest sygnał z zadajnika prądowego z pominięciem regulatora. W trybie pracy w synchronizacji sygnał prądowy na wyjściu prądowym nr 1 jest równy wysterowaniu zadajnika falownika rusztu z zadajnika - sygnałowi prądowemu na wejściu analogowym nr 5, wyświetlanemu na funkcji 04. Dlatego też w trybie pracy w synchronizacji wskazania na funkcjach 03 i 04 pokrywają się. Wysterowanie 100% odpowiada częstotliwości 50Hz, wysterowanie 0% odpowiada częstotliwości 0Hz, sygnał przekłada się na częstotliwość liniowo.

02 - Wysterowanie falownika wyciągu z zadajnika (iw_z) [%] - Sygnał prądowy z zadajnika 0 - 20mA. W trybie pracy ręcznej nie jest pokazywany, ponieważ obwód jest elektrycznie zamknięty z pominięciem sterownika i sygnał z zadajnika jest wysyłany prosto do falownika. Potencjometr zadajnika jest dziesięcioobrotowy, jedna działka na potencjometrze odpowiada 1% wysterowania (0,5Hz).

10 - Podciśnienie odn. - Podciśnienie odniesienia (P_od) [Pa] - Parametr wpisywany przez obsługę, określający, jakie podciśnienia mają panować w obu komorach spalania.

11 - Podciśnienie lewe - Podciśnienie strona lewa (Podl) [Pa] - Jest ono brane bezpośrednio z czujnika podciśnienia z wejścia analogowego numer 1. W celu zmniejszenia wpływu zakłóceń dane te są uśredniane w cyklu 20-sekundowym.

12 - Podciśnienie prawe - Podciśnienie strona prawa (Podp) [Pa] - Jest ono brane bezpośrednio z czujnika podciśnienia z wejścia analogowego numer 2. W celu zmniejszenia wpływu zakłóceń dane te są uśredniane w cyklu 20-sekundowym.

13 - Podciśnienie średnie - Średnie podciśnienie w komorze spalania (Pod) [Pa] - Jest wartość uśredniona z ostatnich 3 minut wartości wyświetlanych na funkcjach 11 i 12.

20 - Zawartość O2 - Zawartość O2 w spalinach (O2) [%] - Pomiar wykonywany w analizatorze gazów w spalinach, a odbierany przez regulator jako sygnał prądowy na wejściu analogowym nr 6.

30 - Moc czynna - Moc czynna turbiny (Pc) [MW] - Wartość nie używana.

31 - Moc bierna - Moc bierna turbiny (Pb) [Mvar] - Wartość nie używana.

41 - Ciśnienie dyspozycyjne Tsubaki-Hoover - Wartość nie używana.

42 - Ciśnienie dyspozycyjne Miasto - Wartość nie używana.

43 - Ciśnienie dyspozycyjne FLT - Wartość nie używana.

51 - Temp. sp. p. p. l. - Temperatura spalin przed podgrz. str. lewa (Tspl) [°C] - Pomiar czujnikiem Pt100 o zakresie przetwarzania 0..400°C, podłączony do wejścia analogowego nr 7.

52 - Temp. sp. p. p. p. - Temperatura spalin przed podgrz. str. prawa (Tspp) [°C] - Pomiar czujnikiem Pt100 o zakresie przetwarzania 0..400°C, podłączony do wejścia analogowego nr 8.

53 - Temp. sp. za p. l. - Temperatura spalin za podgrz. strona lewa (Tszl) [°C] - Pomiar czujnikiem Pt100 o zakresie przetwarzania 0..200°C, podłączony do wejścia analogowego nr 9.

54 - Temp. sp. za p. p. - Temperatura spalin za podgrz. strona prawa (Tszp) [°C] - Pomiar czujnikiem Pt100 o zakresie przetwarzania 0..200°C, podłączony do wejścia analogowego nr 10.

80 - Temp. spal. kom. wej. 1 - Temperatura spalin wejściowych do komina 1 (Tkmi1) [°C] - Pomiar czujnikiem Pt100 o zakresie przetwarzania 0..200°C, podłączony do wejścia analogowego nr 11.

81 - Temp. spal. kom. wyj. 1 - Temperatura spalin wyjściowych z komina 1 (Tkmo1) [°C] - Pomiar czujnikiem Pt100 o zakresie przetwarzania 0..200°C, podłączony do wejścia analogowego nr 12.

97 - Stan wejść logicznych 1-4 - Wejścia logiczne 1-4. Każda cyfra na wyświetlaczu odpowiada stanowi wejścia logicznego: pierwsza - wejście 1, druga - wejście 2, trzecia - wejście 3, czwarta - wejście 4. Stan "0" oznacza wejście rozwarte, stan "1" oznacza wejście zwarte.

98 - Stan wejść logicznych 5-8 - Wejścia logiczne 5-8. Jak funkcja 97, ale cyfry na wyświetlaczu odpowiadają wejściom logicznym: pierwsza - wejście 5, druga - wejście 6, trzecia - wejście 7, czwarta - wejście 8.

 

Panel wyświetlaczy nr 2, pozycja na wyświetlaczu: 1 - Rzecz. wyst. l. pod. - Wysterowanie falownika podmuchu strona lewa (impl) [%] - Pomiar prądowy 4..20mA, wejście 3 .

Panel wyświetlaczy nr 2, pozycja na wyświetlaczu: 2 - Rzecz. wyst. p. pod. - Wysterowanie falownika podmuchu strona prawa (impp) [%] - Pomiar prądowy 4..20mA, wejście 4 .

Panel wyświetlaczy nr 2, pozycja na wyświetlaczu: 3 - Podciśnienie lewe - Podciśnienie strona lewa (Podl) [Pa] - Jest ono brane bezpośrednio z czujnika podciśnienia z wejścia analogowego numer 1. W celu zmniejszenia wpływu zakłóceń dane te są uśredniane w cyklu 20-sekundowym.

Panel wyświetlaczy nr 2, pozycja na wyświetlaczu: 4 - Podciśnienie prawe - Podciśnienie strona prawa (Podp) [Pa] - Jest ono brane bezpośrednio z czujnika podciśnienia z wejścia analogowego numer 2. W celu zmniejszenia wpływu zakłóceń dane te są uśredniane w cyklu 20-sekundowym.

 

Ogólne uwagi na temat obsługi sterownika

Na szafie regulatora znajduje się przełącznik zmiany trybu pracy, który pozwala na przechodzenie pomiędzy trybami: 1 - sterowanie ręczne, 2 - praca w synchronizacji, 3 - praca automatyczna. Poszczególne tryby pracy wiążą się nie tylko z rozkazami wydawanymi do sterownika, ale także z połączeniami elektrycznymi wewnątrz szafy. W szafie regulatora mogą znajdować się przyciski: kasowania awarii i kontroli sygnalizacji (nie występują one we wszystkich szafach). W przypadku zaistnienia awarii odpowiednia lampka na szafie regulatora mruga i ewentualnie towarzyszy temu sygnał dźwiękowy. Kasowanie awarii powoduje, że sygnał dźwiękowy zostaje wyłączony, a lampka świeci się światłem ciągłym - jeśli stan awaryjny, który spowodował jej załączenie, wciąż trwa - lub gaśnie - jeśli stan awaryjny minął. W przypadku zaistnienia stanu awaryjnego powtórne załączenie sygnału dźwiękowego wymaga więc skasowania awarii przez naciśnięcie przycisku, ustąpienia stanu awaryjnego i jego powtórnego zaistnienia. Kontrola sygnalizacji ma na celu sprawdzenie, czy wszystkie lampki i sygnalizacja dźwiękowa są sprawne - naciśnięcie tego przycisku powoduje załączenie wszystkich lampek na czas jego przyciśnięcia.

Tryby pracy regulatora oraz przełączanie między nimi

Regulator może pracować w jednym z trzech trybów pracy, które są wybierane przy pomocy trójpozycyjnego przełącznika. Dostępne są następujące tryby pracy:

  1. Tryb pracy ręcznej, gdy pozycja przełącznika trybu pracy znajduje się w położeniu "1 - Praca ręczna". Jest to tryb pracy awaryjnej. Wartości wysterowań falownika wyciągu imp_w są brane z zadajników z pominięciem regulatora - elektrycznie obwód jest zamknięty w ten sposób, że sygnały z zadajników na szafie są wprost (z pominięciem sterownika) podawane na wejścia elementów sterowanych. Tryb ten jest używany zazwyczaj podczas zmiany programu technologicznego oraz przy naprawach sterownika lub szafy. Korzystanie z tego trybu w innych sytuacjach jest zdecydowanie odradzane.
  2. Tryb synchronizacji, gdy pozycja przełącznika trybu pracy znajduje się w położeniu "2 - Synchronizacja". Wartości wysterowań falownika wyciągu imp_w są brane z zadajników, przy czym w przepisywaniu wartości bierze udział regulator - fizycznie na wejścia elementów sterowanych podawane są sygnały z wyjść regulatora, przy czym przyjmują one dokładnie takie wartości, jakie mają wartości sygnały z zadajników na szafie. Jest to tryb przejściowy między trybem pracy ręcznej a automatycznej. Należy go wykorzystywać również w przypadku awarii w układzie sterowanym, jednak przy sprawnym regulatorze.
  3. Tryb pracy automatycznej, gdy pozycja przełącznika trybu pracy znajduje się w położeniu "3 - Praca automatyczna". Wartości wysterowań falownika wyciągu imp_w są dobierane przy pomocy algorytmów, których zadaniem jest regulacja podciśnienia w komorach spalania poprzez odpowiednie dobranie wysterowania falownika wyciągu imp_w. Jest to zalecany, prawidłowy tryb pracy.

Przełączanie z trybu pracy ręcznej do trybu synchronizacji jest kłopotliwym przełączeniem. W trybie synchronizacji regulator powiela sygnał z wejścia analogowego na wyjście prądowe, a w trybie pracy ręcznej jest elektrycznie odcięty od sygnałów z zadajników, dlatego też, zanim regulator zacznie prawidłowo powtarzać sygnał do falowników, musi go dokładnie zmierzyć. Z uwagi na filtracje przeciwzakłóceniowe dokładny pomiar sygnału prądowego z zadajnika zajmuje kilka sekund od momentu jego elektrycznego podłączenia do regulatora, które ma miejsce w tym przełączeniu. W przypadku źle zaprogramowanych falowników (jeśli zamiast lotnego startu mają ustawiony start po całkowitym zatrzymaniu) lub zaprogramowanego zbyt krótkiego czasu zwalniania (poniżej 10 sekund) przy zaniku prądowego sygnału sterującego, przełączenie to może nawet doprowadzić do chwilowego odstawienia falowników. Wówczas należy natychmiast załączyć je ponownie. Przełączenie to nie wymaga dodatkowych operacji.

Przełączanie z trybu synchronizacji do trybu pracy ręcznej jest operacją nie wymagającą żadnych dodatkowych czynności. Przełączenie inaczej niż w powyższym przypadku praktycznie nie powoduje zaniku sygnału sterującego wysyłanego do falowników - elektryczne odcięcie sterownika z obwodu regulacji odbywa się na tyle szybko, że pozostaje właściwie niezauważone przez falowniki.

Przełączanie z trybu synchronizacji do trybu pracy automatycznej może wiązać się z gwałtowną zmianą wysterowania falowników pomp poprzecznych i obiegowych, gdy zadane wartości wysterowań nie są prawidłowo ustawione. Aby przełączenie było łagodne, należy sprawdzić poprawność wszystkich parametrów jeszcze w trybie synchronizacji.

 

Asysta przy zdalnej zmianie programu regulatora

Część parametrów takich, jak zakresy przyrządów pomiarowych oraz konfiguracje programu takie, jak kolejność wyświetlania parametrów, niektóre progi zapalania lampek alarmowych itp. są trwale zakodowane w programie sterownika. Nie można tego zmienić z poziomu obsługi (programowania parametrów stałych czy paczek czasowych), ponieważ są to zbyt newralgiczne dla działania regulatora wielkości. Takie zmiany występują stosunkowo rzadko. Zmiana programu regulatora zwykle prowadzona jest bezpośrednio przez pracowników firmy Praterm. Polega ona na podłączeniu notebooka kablem modemowym do RS232/0 sterownika i uruchomieniu na notebooku odpowiedniego programu. Ta operacja jednak może też zostać przeprowadzona z wykorzystaniem serwera SZARP, który w normalnej pracy jest podłączony przez RS232/0 do sterownika w celu zbierania i rejestracji danych. Pracownicy firmy Praterm mogą zdalnie - z wykorzystaniem Internetu - na serwerze SZARP uruchomić program do zmiany programu regulatora, fizycznie nie będąc przy sterowniku. Dzięki temu przy ewentualnej konieczności zmiany programu (np. po wymianie uszkodzonego przetwornika pomiarowego na nowy o innym zakresie) możliwa jest szybka operacja zmiany, bez konieczności przyjazdu na miejsce. Zdalna zmiana programu regulatora wymaga pomocy pracowników obsługi znajdującej się bezpośrednio przy sterowniku:

  1. Jeżeli regulator jest w trybie pracy automatycznej, przełączyć w tryb synchronizacji zgodnie z podanymi w niniejszej instrukcji wskazówkami.
  2. Jeżeli regulator jest w trybie synchronizacji, przełączyć w tryb pracy ręcznej zgodnie z podanymi w niniejszej instrukcji wskazówkami. Zaleca się do czasu zakończenia programowania, aby nie zmieniać ustawień potencjometrów zadajników sygnałów prądowych do falowników.
  3. Spisać wszystkie wartości zaprogramowanych paczek i parametrów stałych.
  4. Otworzyć drzwiczki z manipulatorem i panelem i wypiąć ze sterownika wtyczkę sieci RS'owej z gniazda RS485/1 - zielona wtyczka z 3-ma przewodami na dole po lewej stronie sterownika.
  5. Poinformować o gotowości do rozpoczęcia zmiany programu regulatora.
  6. Po zakończeniu zmiany programu sterownik sam zresetuje się. Zapali się lampka Awaria regulatora i zacznie dzwonić alarm - należy go skasować.
  7. Wpiąć z powrotem wtyczkę sieci RS'owej do gniazda RS485/1.
  8. Ustawić wszystkie zaprogramowane paczki i parametry stałe według spisanych wcześniej wartości. W szczególności należy pamiętać o wprowadzeniu właściwego kodu zabezpieczającego (w zależności od wersji pamięci EPROM programowany on jest w parametrach stałych na funkcji 99 lub na funkcji specjalnej AC), jeśli w danym regulatorze taka pozycja występuje.
  9. Przełączyć regulator z trybu pracy ręcznej w tryb synchronizacji zgodnie z podanymi w niniejszej instrukcji wskazówkami.
  10. W trybie synchronizacji regulator powinien pozostać kilka minut. Jest to niezbędne do przepisania niektórych parametrów.
  11. Jeżeli przed zmianą programu regulator znajdował się w trybie pracy automatycznej, należy go przełączyć w ten tryb zgodnie z podanymi w niniejszej instrukcji wskazówkami.

Wartości wyświetlane

numer opis
stały wyświetlacz średnie podciśnienie w komorze spalania [Pa]
nE Wersja pamięci EPROM: 3000
nL
nb
nP Wersja programu technologicznego: 9003
01 Wyst. fal. wyc. - Aktualne wysterowanie falownika wyciągu (imp_w) [%]
02 Wysterowanie falownika wyciągu z zadajnika (iw_z) [%]
10 Podciśnienie odn. - Podciśnienie odniesienia (P_od) [Pa]
11 Podciśnienie lewe - Podciśnienie strona lewa (Podl) [Pa]
12 Podciśnienie prawe - Podciśnienie strona prawa (Podp) [Pa]
13 Podciśnienie średnie - Średnie podciśnienie w komorze spalania (Pod) [Pa]
20 Zawartość O2 - Zawartość O2 w spalinach (O2) [%]
30 Moc czynna - Moc czynna turbiny (Pc) [MW]
31 Moc bierna - Moc bierna turbiny (Pb) [Mvar]
41 Ciśnienie dyspozycyjne Tsubaki-Hoover
42 Ciśnienie dyspozycyjne Miasto
43 Ciśnienie dyspozycyjne FLT
51 Temp. sp. p. p. l. - Temperatura spalin przed podgrz. str. lewa (Tspl) [°C]
52 Temp. sp. p. p. p. - Temperatura spalin przed podgrz. str. prawa (Tspp) [°C]
53 Temp. sp. za p. l. - Temperatura spalin za podgrz. strona lewa (Tszl) [°C]
54 Temp. sp. za p. p. - Temperatura spalin za podgrz. strona prawa (Tszp) [°C]
80 Temp. spal. kom. wej. 1 - Temperatura spalin wejściowych do komina 1 (Tkmi1) [°C]
81 Temp. spal. kom. wyj. 1 - Temperatura spalin wyjściowych z komina 1 (Tkmo1) [°C]
97 Stan wejść logicznych 1-4
98 Stan wejść logicznych 5-8

Panele wyświetlaczy

Rzecz. wyst. l. pod. - Wysterowanie falownika podmuchu strona lewa (impl) [%] Rzecz. wyst. p. pod. - Wysterowanie falownika podmuchu strona prawa (impp) [%]
Podciśnienie lewe - Podciśnienie strona lewa (Podl) [Pa] Podciśnienie prawe - Podciśnienie strona prawa (Podp) [Pa]

Wartości stałe

numer minimalna wartość maksymalna wartość domyślna wartość opis
10 -99,9 -3,0 -25,0 Podciśnienie odn. - Podciśnienie odniesienia (P_od) [Pa]

Wejścia analogowe

numer opis
01 Podciśnienie lewe - Podciśnienie strona lewa (Podl) (4..20mA)
02 Podciśnienie prawe - Podciśnienie strona prawa (Podp) (4..20mA)
03 Rzecz. wyst. l. pod. - Wysterowanie falownika podmuchu strona lewa (impl) (4..20mA)
04 Rzecz. wyst. p. pod. - Wysterowanie falownika podmuchu strona prawa (impp) (4..20mA)
05 Wysterowanie falownika wyciągu z zadajnika (iw_z) (0..20mA)
06 Zawartość O2 - Zawartość O2 w spalinach (O2) (4..20mA)
07 Temp. sp. p. p. l. - Temperatura spalin przed podgrz. str. lewa (Tspl) (0..400°C)
08 Temp. sp. p. p. p. - Temperatura spalin przed podgrz. str. prawa (Tspp) (0..400°C)
09 Temp. sp. za p. l. - Temperatura spalin za podgrz. strona lewa (Tszl) (0..200°C)
10 Temp. sp. za p. p. - Temperatura spalin za podgrz. strona prawa (Tszp) (0..200°C)
11 Temp. spal. kom. wyj. 1 - Temperatura spalin wyjściowych z komina 1 (Tkmo1) (0..200°C)
12 Temp. spal. kom. wej. 1 - Temperatura spalin wejściowych do komina 1 (Tkmi1) (0..200°C)

Wejścia logiczne

numer opis
01 praca automatyczna
02 synchronizacja
03 przepływ minimalny
04 rezerwa
05 rezerwa
06 rezerwa
07 kontrola sygnalizacji
08 kasowanie awarii

Wyjścia analogowe

numer opis
01 Wyst. fal. wyc. - Aktualne wysterowanie falownika wyciągu (imp_w) [%]
02 rezerwa
03 rezerwa

Wyjścia przekaźnikowe

numer opis
01 praca automatyczna
02 rezerwa
03 rezerwa
04 rezerwa
05 rezerwa
06 rezerwa
07 rezerwa
08 rezerwa
09 podciśnienie minimalne
10 podciśnienie maksymalne
11 rezerwa
12 rezerwa
13 przepływ min
14 rezerwa
15 rezerwa
16 buczek
17 rezerwa

Instrukcja obsługi regulatora Z-Elektronik
Instrukcja obsługi panelu blokad
Deklaracja zgodności CE regulatora Z-Elektronik

Automatically generated by DOCGEN on 2017.06.24 03:20:51
based on /var/szarp/programy/trunk/krasnik/or-32/3000/podcwyk.c