Regulator przepływów - instrukcja obsługi

 

Regulator przepływów jest obok regulatora nadrzędnego częścią szafy nadrzędnej.

Szafa nadrzędna posiada dwa podstawowe tryby pracy: pracę w sezonie letnim oraz pracę w sezonie grzewczym. Wyboru jednego z tych trybów dokonuje się przy pomocy tryb pracy. Prawidłowe ustawienie trybu pracy jest bardzo istotne, gdyż informacja ta przesyłana jest również do innych regulatorów (np. do regulatora przepływu, regulatorów odpływu) i w zależności od niej wybierane są różne algorytmy sterowania.

 

Zadania regulatora przepływów

Regulator przepływów posiada następujące zadania:

Algorytm regulacji ciśnienia dyspozycyjnego w sezonie zimowym Algorytm ten jest aktywny jedynie, gdy tryb pracy w regulatorze nadrzędnym jest ustawiony jako praca w zimie. Zadaniem tego algorytmu jest utrzymywanie aktualnej wartości ciśnienia dyspozycyjnego DP (funkcja 12) wokół zadanej wartości DPx (funkcja 10) między dolną granicą widełek DPd, a ich górną granicą DPg (funkcje 11 i 13). Algorytm regulacji działa w oparciu o regulator proporcjonalny P ze strefą nieczułości, w której nie jest podejmowana regulacja. Dolna wartość strefy nieczułości DPd (funkcja 11) powstaje przez odjęcie od wartości zadanej ciśnienia dyspozycyjnego DPx (funkcja 10) przemnożonej przez współczynnik dyspozycji Wp (opisany poniżej) szerokości widełek ciśnienia dyspozycyjnego równej 0.005 MPa, natomiast górna wartość strefy nieczułości DPg (funkcja 13) powstaje przez dodanie do wartości zadanej ciśnienia dyspozycyjnego (funkcja 10) przemnożonej przez współczynnik dyspozycji Wp szerokości widełek ciśnienia dyspozycyjnego równiej 0.005 MPa. Gdy regulator przepływu straci łączność z regulatorem nadrzędnym za współczynnik dyspozycji Wp przyjmowana jest wartość 100%. Współczynnik dyspozycji Wp jest obliczany przez według następującego algorytmu: Współczynnik dyspozycji jest wykorzystywany do stabilizacji ciśnienia dyspozycyjnego przez regulatory odpływów. Jest to funkcja zdefiniowana w następujący sposób:

gdzie:

tx_wsp_pdysp - zadana wartość dla mnożnika ciśnienia dyspozycyjnego przy temperaturze +12°C (funkcja tx_wsp_pdysp - funkcja).

 

Tak więc funkcja get_wsp_pdysp dla temperatur (będących parametrem funkcji) większych bądź równych 6°C jest zdefiniowana jako:

Formuła wsp_pdysp-formula (1.1)
Dla temperatur (będących parametrem funkcji) mniejszych od 6°C funkcja zwraca zawsze 100%. Najmniejszą wartość jaką może zwrócić funkcja to 0%.  

Gdy wartość aktualna ciśnienia dyspozycyjnego DP (funkcja 12) jest mniejsza od minimalnej wartości ciśnienia dyspozycyjnego DPd (funkcja 11), następuje zwiększenie wysterowania falownika pompy zmieszania zimnego imp_z (funkcja 02) o 0.1% (0.05 Hz) oraz zwiększenie wysterowania falownika pompy obiegowej imp_o (funkcja 04) o 0.1% (0.05 Hz). W przeciwnym wypadku, tzn. gdy aktualna wartość ciśnienia dyspozycyjnego DP (funkcja 12) jest większa od maksymalnej wartości ciśnienia dyspozycyjnego DPg (funkcja 13), następuje zmniejszenie wysterowania falownika pompy zmieszania zimnego imp_z (funkcja 02) o 0.1% (0.05 Hz) oraz zmniejszenie wysterowania falownika pompy obiegowej imp_o (funkcja 04) o 0.1% (0.05 Hz). Cykl regulacji (sprawdzania zakresów i zmiany wysterowania) dla obu przypadków został ustalony na 30 s.

 

Rzeczywistą pracę algorytmu przedstawiono na poniższym wykresie:

rys.1 (rys.1)

W punkcie 1 zaznaczono sytuację, gdy aktualne ciśnienie dyspozycyjne DP (funkcja 12) jest mniejsze niż dolna granica widełek dyspozycji DPd (funkcja 11), co powoduje zwiększenie wysterowania pomp: poprzecznej imp_z (funkcja 02) i obiegowej imp_o (funkcja 04). W punkcie 2 zaznaczono sytuację, gdy aktualne ciśnienie dyspozycyjne DP (funkcja 12) znajduje się w widełkach. W tym przypadku pompy poprzeczna imp_z (funkcja 02) i obiegowa imp_o (funkcja 04) nie podejmują żadnych ruchów. W punkcie 3 zaznaczono sytuację, gdy aktualna wartość ciśnienia dyspozycyjnego DP (funkcja 12) jest większa od górnych widełek dyspozycji, co powoduje zmniejszenie wysterowania pompy poprzecznej imp_z (funkcja 02) i obiegowej imp_o (funkcja 04).

 

Algorytm utrzymywania ciśnienia międzykolektorowego

Algorytm jest aktywny jedynie gdy tryb pracy w sterowniku nadrzędnym został ustawiony na pracę w zimie. Zadaniem algorytmu jest utrzymywanie aktualnej wartości ciśnienia międzykolektorowego DPk (wartość na wyświetlaczu stałym) wokół zadanej wartości DPkx (funkcja 00) z tolerancją +/- 0.002 MPa.

Algorytm sterowania odbywa się w oparciu o regulator proporcjonalny P ze strefą nieczułości ustawioną na +/- 0.002 MPa, w której nie jest podejmowana regulacja. Gdy wartość aktualna ciśnienia międzykolektorowego DPk (wartość na wyświetlaczu stałym) jest mniejsza od wartości zadanej DPkx (funkcja 00) pomniejszonej o 0.002 MPa, następuje zwiększenie wysterowania falownika pompy obiegowej imp_o (funkcja 04) o 0.5% (0.25 Hz). W przeciwnym wypadku, tzn. gdy wartość aktualna ciśnienia międzykolektorowego DPk (wartość na wyświetlaczu stałym) jest większa od wartości zadanej DPkx (funkcja 00) powiększonej o 0.002 MPa, następuje zmniejszenie wysterowania falownika pompy obiegowej imp_o (funkcja 04) o 0.5% (0.25 Hz). Cykl regulacji (sprawdzania zakresów i zmiany wysterowania) dla obu przypadków został ustalony na 30 s.

 

Rzeczywistą pracę algorytmu przedstawiono na poniższym wykresie:

rys.1 (rys.1)

W punkcie 1 zaznaczono sytuację, gdy aktualna wartość ciśnienia międzykolektorowego DPk (wartość na wyświetlaczu stałym) jest większa od wartości zadanej DPkx (funkcja 00) powiększonej o 0.002 MPa. W tym przypadku następuje zmniejszenie wysterowania pompy obiegowej imp_o (funkcja 04). W punkcie 2 oznaczono sytuację, gdy aktualna wartość ciśnienia międzykolektorowego DPk (wartość na wyświetlaczu stałym) jest mniejsza od wartości zadanej DPkx (funkcja 00) pomniejszonej o 0.002 MPa. W tym przypadku następuje zwiększenie wysterowania pompy obiegowej imp_o (funkcja 04). W punkcie 3 zaznaczono sytuację, gdy aktualna wartość ciśnienia międzykolektorowego DPk (wartość na wyświetlaczu stałym) jest równa z tolerancją +/- 0.002 MPa wartości zadanej DPkx (funkcja 00). W tym przypadku pompa obiegowa imp_o (funkcja 04) nie zmienia swojego wysterowania.

 

Ograniczenie wysterowania pomp

Aby regulacja mogła odbywać się w sposób płynny (bez stref martwych) wysterowanie falowników pomp może zmieniać się jedynie w określonych granicach. Wartość minimalna wysterowania - jest to graniczna wartość wysterowania przy której pompa zaczyna tłoczyć wodę, powinna być wyznaczana doświadczalnie (tutaj została ustalona na 30%). Poniżej przedstawiony został przykład, który ilustruje zadziałanie tego ograniczenia:

rys.1 (rys.1)

W miejscu oznaczonym 1 widać, że falownik pompy (tu: falownik pompy poprzecznej) osiągnął swoje minimalne wysterowanie (tu: ustawione na 30%). Wartość tego wysterowania nie spada poniżej tej wartości, zgodnie z opisem powyżej.

 

Znaczenie poszczególnych funkcji

Wyświetlacz stały [TEMPERATURA WYJ] - ciśnienie międzykolektorowe [MPa] - Pomiar prądowy 4..20mA, wejście 2. Sygnał pochodzi z przetowrnika różnicy ciśnień o zakresie pomiarowym 0..0,6MPa.

00 - zadane ciśnienie międzykolektorowe [MPa] - Wartość ciśnienia międzykolektorowego odniesienia, wokół której w sezonie zimowym regulator będzie się starał utrzymać aktualną wartość ciśnienia międzykolektorowego (wartość wyświetlana na wyświetlaczu stałym). W sezonie letnim pompy PO1/1 i PO1/2 pozinny zostać wyłączone, a utrzymywanie ciśnienia międzykolektorowego zajmuje się regulator małego obiegu poprzez pompę PO2/POL.

01 - przepływ systemu [t/h] - Wartość mierzona w regulatorze nadrzędnym i przesyłana do regulatorza przepływów z wykorzystaniem serwera SZARP.

02 - zadane wysterowanie falownika pompy poprzecznej [%] - Wysterowanie wyliczone przez regulator dobierana przez algorytm sterowania. W trybie pracy automatycznej regulator będzie sterował poprzez motopotencjometr falownikiem tak, by rzeczywiste wysterowanie falownika było równe tej wartości (+/- 0.3%).

03 - zwrotne wysterowanie falownika pompy poprzecznej [%] - Sygnał przesyłany do regulatora poprzez sieć MODBUS RTU.

04 - zadane wysterowanie falownika pompy obiegowej [%] - Wysterowanie wyliczone przez regulator dobierana przez algorytm sterowania. W trybie pracy automatycznej regulator będzie sterował poprzez motopotencjometr falownikiem tak, by rzeczywiste wysterowanie falownika było równe tej wartości (+/- 0.3%).

05 - zwrotne wysterowanie falownika pompy obiegowej PO1/1 [%] - Sygnał przesyłany do regulatora poprzez sieć MODBUS RTU.

06 - zwrotne wysterowanie falownika pompy obiegowej PO1/2 [%] - Sygnał przesyłany do regulatora poprzez sieć MODBUS RTU.

10 - zadane ciśnienie dyspozycyjne [MPa] - W sezonie zimowym wartość ta jest programowana na funkcji 10. Jest to wartość odniesienia, wokół której regulator będzie starał się utrzymać aktualną wartość ciśnienia dyspozycyjnego (funkcja 12). W sezonie letnim pompa PZZ1 powinna zostać wyłączona, a utrzymywaniem ciśnienia dyspozycyjnego zajmuje się regulator małego obiegu poprzez pompę PZZ2/PZZL.

11 - minimalne ciśnienie dyspozycyjne [MPa] - Parametr ten oznacza dolną granicę widełek ciśnienia dyspozycyjnego, przy której regulator nie podejmuje jeszcze regulacji. Wartość widełek jest obliczona przez odjęcie od zadanego ciśnienie dyspozycyjnego (funkcja 10) wartości 0.005 MPa.

12 - ciśnienie dyspozycyjne [MPa] - Pomiar z prądowego przetwornika różnicy ciśnień podłączonego do regulatora jako sygnał prądowy na wejściu analogowym nr 1. Zakres przetwornika 0..0,6MPa.

13 - maksymalne ciśnienie dyspozycyjne [MPa] - Parametr ten oznacza górną granicę widełek ciśnienia dyspozycyjnego, przy której regulator nie podejmuje jeszcze regulacji. Wartość widełek jest obliczona przez dodanie do zadanego ciśnienia dyspozycyjnego (funkcja 10) wartości 0.005 MPa.

20 - zadane ciśnienie dyspozycyjne przepompowni Przychodnia [MPa] - Wartość wyliczana przez regulator jako suma ciśnienia dyspozycyjnego i ciśnienia powrotnego (wartość ciśnienia powrotnego mnierzona jest w regulatorze ciśnienia statycznego i przesyłana do regulatora przepływów za pośrednictwem serwera SZARP).

30 - zadane ciśnienie dyspozycyjne przepompowni Przychodnia [MPa] - Wartość mnierzona w regulatorze ciśnienia statycznego i przesyłana do regulatora przepływów za pośrednictwem serwera SZARP.

90 - dlugość impulsu do falowników [s] - Określa czas przez który styk przyspiesz/zolnij do falownika zostaje zamykany podczas jednego cyklu.

91 - temp. wody wyjściowej (ze sterownika nadrzędnego) [°C] - Wartość mnierzona w regulatorze nadrzędnym i przesyłana do regulatora przepływów za pośrednictwem serwera SZARP.

92 - temp. wody wyjściowej odniesienia (ze sterownika nadrzędnego) [°C] - Wartość wyliczana w regulatorze nadrzędnym i przesyłana do regulatora przepływów za pośrednictwem serwera SZARP.

93 - zadany mnożnik ciśnienia dyspozycyjnego przy +12°C (ze sterownika nadrzędnego) [%] - Wartość programowana w regulatorze nadrzędnym i przesyłana do regulatora przepływów za pośrednictwem serwera SZARP.

94 - mnożnik ciśnienia dyspozycyjnego dla aktualnej temperatury (ze sterownika nadrzędnego) [%] - Wartość wyliczana w regulatorze nadrzędnym i przesyłana do regulatora przepływów za pośrednictwem serwera SZARP.

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 - ciśnienie dyspozycyjne na wyświetlaczu - Zadana wartość ciśnienia dyspozycyjnego (funkcja 10).

Panel wyświetlaczy nr 2, pozycja na wyświetlaczu: 2 - ciśnienie dyspozycyjne - Pomiar z prądowego przetwornika różnicy ciśnień podłączonego do regulatora jako sygnał prądowy na wejściu analogowym nr 1. Zakres przetwornika 0..0,6MPa.

Panel wyświetlaczy nr 2, pozycja na wyświetlaczu: 3 - ciśnienie wyjściowe - Wartość mnierzona w regulatorze ciśnienia statycznego i przesyłana do regulatora przepływów za pośrednictwem serwera SZARP.

Panel wyświetlaczy nr 2, pozycja na wyświetlaczu: 4 - ciśnienie powrotne - Wartość wyliczana przez regulator jako suma ciśnienia dyspozycyjnego i ciśnienia powrotnego (wartość ciśnienia powrotnego mnierzona jest w regulatorze ciśnienia statycznego i przesyłana do regulatora przepływów za pośrednictwem serwera SZARP).

   

Lampki na sygnalizacyjne

Na szafie Regulatora przepływów znajdują się następujące lampki sygnalizacyjne:

 

Dokumentacja AKPiA

Dokumentacja AKPiA dostępna w postaci strony internetowej dostępna pod adresem: ../seen/SCHEMATY_ZASADNICZE-1.html oraz w formie pliku PDF ../seen/SCHEMATY_ZASADNICZE.pdf.

   

Konfiguracja falowników

 

Wartości wyświetlane

numer opis
stały wyświetlacz ciśnienie międzykolektorowe [MPa]
nE Wersja pamięci EPROM: 3006
nL wersja pamięci EPROM [-]
nb wersja pamięci EPROM [-]
nP Wersja programu technologicznego: 9012
00 zadane ciśnienie międzykolektorowe [MPa]
01 przepływ systemu [t/h]
02 zadane wysterowanie falownika pompy poprzecznej [%]
03 zwrotne wysterowanie falownika pompy poprzecznej [%]
04 zadane wysterowanie falownika pompy obiegowej [%]
05 zwrotne wysterowanie falownika pompy obiegowej PO1/1 [%]
06 zwrotne wysterowanie falownika pompy obiegowej PO1/2 [%]
07 zwrotne wysterowanie falownika pompy poprzecznej 2 [%]
10 zadane ciśnienie dyspozycyjne [MPa]
11 minimalne ciśnienie dyspozycyjne [MPa]
12 ciśnienie dyspozycyjne [MPa]
13 maksymalne ciśnienie dyspozycyjne [MPa]
14 ciśnienie wyjściowe [MPa]
15 ciśnienie powrotu [MPa]
20 zadane ciśnienie dyspozycyjne przepompowni Przychodnia [MPa]
21 minimalne ciśnienie dyspozycyjne przepompowni Przychodnia [MPa]
22 ciśnienie dyspozycyjne przepompowni Przychodnia [MPa]
23 maksymalne ciśnienie dyspozycyjne przepompowni Przychodnia [MPa]
24 sterowanie na dyspozycje 0 - zadana z ciepłowni; 1 - zadana z przepompowni Przychodnia [-]
44 minimalne ciśnienie dyspozycyjne na lokalne przy pracy na dyspozycje zdalną [MPa]
45 maksymalne ciśnienie dyspozycyjne na lokalne przy pracy na dyspozycje zdalną [MPa]
51 sezon
90 dlugość impulsu do falowników [s]
91 temp. wody wyjściowej (ze sterownika nadrzędnego) [°C]
92 temp. wody wyjściowej odniesienia (ze sterownika nadrzędnego) [°C]
93 zadany mnożnik ciśnienia dyspozycyjnego przy +12°C (ze sterownika nadrzędnego) [%]
94 mnożnik ciśnienia dyspozycyjnego dla aktualnej temperatury (ze sterownika nadrzędnego) [%]
97 Stan wejść logicznych 1-4
98 Stan wejść logicznych 5-8

Panele wyświetlaczy

ciśnienie dyspozycyjne na wyświetlaczu ciśnienie dyspozycyjne
ciśnienie wyjściowe ciśnienie powrotne

Paczki

numer minimalna wartość maksymalna wartość domyślna wartość opis
10 0,030 0,700 0,310 zadane ciśnienie dyspozycyjne [MPa]
11 0,030 0,700 0,135 zadane ciśnienie dyspozycyjne [MPa]
13 0,030 0,700 0,165 zadane ciśnienie dyspozycyjne [MPa]

Wartości stałe

numer minimalna wartość maksymalna wartość domyślna wartość opis
00 0,010 0,200 0,110 zadane ciśnienie miedzykolektorowe [MPa]
20 0,002 0,200 0,020 zadane ciśnienie dyspozycyjne przepompowni Przychodnia [MPa]
24 0 1 0 sterowanie na dyspozycje 0 - zadana z ciepłowni; 1 - zadana z przepompowni Przychodnia [-]
44 0,100 0,600 0,200 minimalne ciśnienie dyspozycyjne na lokalne przy pracy na dyspozycje zdalną [MPa]
45 0,100 0,600 0,400 maksymalne ciśnienie dyspozycyjne na lokalne przy pracy na dyspozycje zdalną [MPa]
51 0 1 0 sezon grzewczy
90 0,1 0,9 0,2 czas impulsu do falowników

Wejścia analogowe

numer opis
01 ciśnienie międzykolektorowe (4..20mA)
02 ciśnienie dyspozycyjne (4..20mA)
03 rezerwa (4..20mA)
04 rezerwa (4..20mA)
05 rezerwa (4..20mA)
06 rezerwa (4..20mA)
07 rezerwa (4..20mA)
08 rezerwa (4..20mA)
09 rezerwa (4..20mA)
10 rezerwa (4..20mA)
11 rezerwa (4..20mA)
12 rezerwa (4..20mA)

Wejścia logiczne

numer opis
01 praca automatyczna
02 rezerwa
03 rezerwa
04 rezerwa
05 rezerwa
06 rezerwa
07 test sygnalizacji
08 kasowanie sygnalizacji

Wyjścia przekaźnikowe

numer opis
01 praca automatyczna
02 zwiększ obroty pompy PO1/1
03 zmniejsz obroty pompy PO1/1
04 zwiększ obroty pompy PO1/2
05 zmniejsz obroty pompy PO1/2
06 zwiększ obroty pompy PZZ1
07 zmniejsz obroty pompy PZZ1
08 ciśnienie dyspozycyjne w granicy
09 zwiększ obroty pompy PZZ2
10 zmniejsz obroty pompy PZZ2
11 ciśnienie międzykolektorowe min/max
12 ciśnienie dyspozycyjne min/max
13 ciśnienie wyjściowe min/max
14 koniec zakresu regulacji ciśnienia
15 sygnalizacja braku transmisji
16 buczek
17 rezerwa

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

Automatically generated by DOCGEN on 2020.01.29 17:00:53
based on /var/szarp/programy/trunk/szczytno/3006/ppkzwyk.c