Regulator przepompowni - instrukcja obsługi

 

Głównym zadaniem regulatora przepompowni jest utrzymywanie zadanego ciśnienia dyspozycyjnego za pompami (funkcja 07) wokół zadanej wartości (funkcja 11), według algorytmu utrzymywania ciśnienia dyspozycyjnego za pompami.

 

Algorytm utrzymywania ciśnienia dyspozycyjnego za pompami

Celem algorytmu jest utrzymywanie ciśnienia dyspozycyjnego za pompami z tolerancją +/- 0,003MPa pod warunkiem, że ciśnienie dyspozycyjne przed pompami będzie większe od pewnej wartości wyznaczonej jako różnica minimalnego ciśnienia dyspozycyjnego na ciepłowni i zadanej różnicy ciśnienia dyspozycyjnego. Jeżeli aktualna wartość ciśnienia przed pompami będzie mniejsza od wspomnianej różnicy następuje zmniejszenie wysterowania pompy o 0,1% i nie są wykonywane żadne dodatkowe czynności, w przeciwnym wypadku, gdy ciśnienie dyspozycyjne za pompami będzie mniejsze od dolnej granicy widełek dyspozycji (wartość zadana ciśnienia dyspozycyjnego - 0,003MPa) następuje zwiększenie wysterowania falownika pompy przewałowej o 0,2%, gdy natomiast ciśnienie dyspozycyjne za pompami będzie większe od górnej granicy widełek dyspozycji (wartość zadana ciśnienia dyspozycyjnego + 0,003MPa) następuje zmniejszenie wysterowania falownika pompy przewałowej o 0,2%. Cykl regulacji został ustalony na 30 sekund. Poniżej przedstawiono zapis algorytmu regulacji w pseudokodzie:

 
1   delta = 0,003;
2   aux = wsp_pdysp;
3   jeżeli (aux == 0) to aux = 100;
4
5   Pdysp_min = Pdysp_od * aux / 100.0 - delta;
6   Pdysp_max = Pdysp_od * aux / 100.0 + delta;
7
8   jeżeli (DPdP <= 0) lub (transmisja == NO) to DPdP = 0,047;
9   DP_od = DPdP - d_DP;
10
11   jeżeli (DPpp < DP_od) to 
12        imp_pump = imp_pump - 0,1;
13   w przeciwnym wypadku
14      jeżeli (DPzp < Pdysp_min) to
15         imp_pump = imp_pump + 0,2;
16         w przeciwnym wypadku
17            jeżeli (DPzp > Pdysp_max) to
18               imp_pump = imp_pump - 0,2;
19
20   jeżeli imp_pump <= 5 to
21      imp_pump = 5;
22
23   jeżeli imp_pump >= 100 to
24      imp_pump = 100;
25
 

gdzie:

delta - stała pomocnicza 0,003 MPa.

Pdysp_min - minimalna wartość ciśnienia dyspozycyjnego, wartość wyświetlana na funkcji 20.

Pdysp_max - maksymalna wartość ciśnienia dyspozycyjnego, wartość wyświetlana na funkcji 21.

imp_pump - aktualna wartość wysterowania falownika pompy przewałowej wyrażona w procentach, wartość wyświetlana na funkcji 50.

aux - zmienna pomocnicza tymczasowa, przechowująca wartość współczynnika dyspozycji, który jest opisany poniżej.

transmisja - zmienna mogąca przyjąć jedną z dwóch wartości "YES" lub "NO". Gdy przyjmuje wartość "YES" oznacza to poprawną i bezbłędną transmisję sterownika z komputerem, w przeciwnym wypadku oznacza wartość błędną lub brak transmisji z komputerem.

DPdP - minimalna wartość ciśnienia dyspozycyjnego na ciepłowni, wartość wyświetlana na funkcji 08.

d_DP - zadana wartość ciśnienia dyspozycyjnego, wartość programowana i wyświetlana na funkcji 09

DP_od - zmienna pomocnicza będąca różnicą wartości DPdp i d_DP

DPpp - ciśnienie dyspozycyjne przed pompami, wartość wyświetlana na funkcji 06

DPzp - ciśnienie dyspozycyjne za pompami, wartość wyświetlana na funkcji 07

 

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:

get\_wsp\_pdysp(t)=

\frac

{(tx\_wsp\_pdysp - 100[\mathrm{\%}]) \cdot (t-6 \ensuremath{^\circ} C)}

{6{^\circ} C}

\hspace {0.5 mm} + \hspace {0.5 mm} 100[\mathrm{\%}]

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

 

Rzeczywista praca algorytmu przedstawiona jest na poniższym wykresie:

 
rys.1 (rys.1)

Cyfrą 1 oznaczono przypadek, gdy ciśnienie dyspozycyjne przed pompami jest mniejsze od różnicy DPdP - d_DP. W tym przypadku następuje zmniejszenie wysterowania falownika pompy przewałowej.

Cyfrą 2 oznaczono przypadek, gdy ciśnienie dyspozycyjne za pompami jest mniejsze od wartości zadanej niż 0,003MPa. W tym przypadku następuje zwiększenie wysterowania falownika pompy przewałowej.

Cyfrą 2 oznaczono przypadek, gdy ciśnienie dyspozycyjne za pompami jest większe od wartości zadanej o ponad 0,003MPa. W tym przypadku następuje zmniejszenie wysterowania falownika pompy przewałowej.

 

Znaczenie poszczególnych funkcji

Wyświetlacz stały [TEMPERATURA WYJ] - temperatura wody z ciepłowni - Pomiar z czujnika Pt100, zakres przetwarzania 0..200°C, wejście 5.

01 - temperatura wody z ciepłowni [°C] - czujnik Pt100, zakres przetwarzania 0..200°C.

02 - temperatura wody powrotnej [°C] - czujnik Pt100, zakres przetwarzania 0..200°C.

03 - ciśnienie przed pompami [MPa] - wartość wyliczana przez regulator jako suma ciśnienia dyspozycyjnego przed pompami (funkcja 06) oraz ciśnienia powrotu (funkcja 05).

04 - ciśnienie za pompami [MPa] - wartość wyliczana przez regulator jako suma ciśnienia dyspozycyjnego za pompami (funkcja 07) oraz ciśnienia powrotu (funkcja 05).

05 - ciśnienie powrotu [MPa] - wartość mierzona przez przetwornik ciśnienia podłączony do 3 wejścia analogowego sterownika.

06 - ciśnienie dyspozycyjne przed pompami [MPa] - wartość mierzona przez przetwornik różnicy ciśnień podłączony do 1 wejścia analogowego sterownika.

07 - ciśnienie dyspozycyjne za pompami [MPa] - wartość mierzona przez przetwornik różnicy ciśnień podłączony do 4 wejścia analogowego sterownika.

08 - Minimalne ciśnienie dyspozycyjne z ciepłowni Przyjaźń - wartość przesyłana z ciepłowni przez sieć internet.

09 - zadana różnica ciśnienia dyspozycyjnego - wartość przesyłana z ciepłowni przez sieć internet.

10 - minimalna dyspozycja przed pompami - wartość, w przypadku poprawnej komunikacji z komputerem oraz z serwerem na ciepłowni jest równa różnicy między minimalnym ciśnieniem dyspozycyjnym ciepłowni (funkcja 08) i zadanej różnicy ciśnienia dyspozycyjnego (funkcja 09). W przypadku braku komunikacji wartość jest ustalana na poziomie 0,047MPa.

11 - zadane ciśnienie dyspozycyjne za pompami [MPa] - wartość programowalna na funkcji 11.

12 - zadany współczynnik ciśnienia dyspozycyjnego przy temp. +12°C [%] - wartość programowalna na funkcji 12.

13 - współczynnik ciśnienia dyspozycyjnego przy aktualnej temp. [%] - wartość wyznaczana na podstawie krzywej opartej o zadany współczynnik ciśnienia dyspozycyjnego przy temp. +12°C (funkcja 12) oraz na temperaturze sterującej (funkcja 40).

20 - minimalne ciśnienie dyspozycyjne za pompami do utrzymania [MPa] - wartość powstała przez pomnożenie zadanego ciśnienia dyspozycyjnego (funkcja 11) przez współczynnik dyspozycji (funkcja 13), a następnie odjęcie stałej 0,003MPa.

21 - maksymalne ciśnienie dyspozycyjne za pompami do utrzymania [MPa] - wartość powstała przez pomnożenie zadanego ciśnienia dyspozycyjnego (funkcja 11) przez współczynnik dyspozycji (funkcja 13), a następnie dodanie stałej 0,003MPa.

40 - temperatura sterująca ze sterownika nadrzędnego z ciepłowni [°C] - wartość przesyłana z ciepłowni przez sieć internet.

50 - aktualne wysterowanie falownika pompy [%] - wartość podawana do falownika pompy przewałowej na przepompowni.

51 - zadane wysterowanie falownika pompy [%] - wartość programowalna na funkcji 51.

97 - 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 - 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

   

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 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 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 są dobierane przy pomocy algorytmów, których zadaniem jest regulacja. 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 temperatura wody z ciepłowni
nE Wersja pamięci EPROM: 3002
nL Proram nie korzysta z procliba
nb
nP Wersja programu technologicznego: 5011
01 temperatura wody z ciepłowni [°C]
02 temperatura wody powrotnej [°C]
03 ciśnienie przed pompami [MPa]
04 ciśnienie za pompami [MPa]
05 ciśnienie powrotu [MPa]
06 ciśnienie dyspozycyjne przed pompami [MPa]
07 ciśnienie dyspozycyjne za pompami [MPa]
08 Minimalne ciśnienie dyspozycyjne z ciepłowni Przyjaźń
09 zadana różnica ciśnienia dyspozycyjnego
10 minimalna dyspozycja przed pompami
11 zadane ciśnienie dyspozycyjne za pompami [MPa]
12 zadany współczynnik ciśnienia dyspozycyjnego przy temp. +12°C [%]
13 współczynnik ciśnienia dyspozycyjnego przy aktualnej temp. [%]
20 minimalne ciśnienie dyspozycyjne za pompami do utrzymania [MPa]
21 maksymalne ciśnienie dyspozycyjne za pompami do utrzymania [MPa]
40 temperatura sterująca ze sterownika nadrzędnego z ciepłowni [°C]
50 aktualne wysterowanie falownika pompy [%]
51 zadane wysterowanie falownika pompy [%]
52 sygnał zwrotny wysterowania falownika pompy nr 1 [%]
53 sygnał zwrotny wysterowania falownika pompy nr 2 [%]
97 wejścia logiczne 1-4 [-]
98 wejścia logiczne 5-8 [-]

Wartości stałe

numer minimalna wartość maksymalna wartość domyślna wartość opis
09 0,005 0,100 0,010 zadana różnica ciśnienia dyspozycyjnego
11 0,050 0,700 0,300 zadana wartość ciśnienia dyspozycyjnego za przepompownią [MPa]
12 0 100 70 zadana wartość mnożnika ciśnienia dyspozycyjnego przy temperaturze +12°C [%]
51 0,0 100,0 50,0 zadane wysterowanie falownika pompy w pracy nieautomatycznej [%]

Wejścia analogowe

numer opis
01 ciśnienie dyspozycyjne przed pompami (4..20mA)
02 rezerwa (4..20mA)
03 ciśnienie wody powrotnej (4..20mA)
04 ciśnienie dyspozycyjne za pompami (4..20mA)
05 temperatura wody z ciepłowni (0..200°C)
06 temperatura wody powrotnej do ciepłowni (0..200°C)
07 rezerwa - pomiar temperatury (4..20mA)
08 rezerwa - pomiar temperatury (4..20mA)
09 rezerwa - pomiar temperatury (0..200°C)
10 rezerwa - pomiar temperatury (0..200°C)
11 rezerwa - pomiar temperatury (0..200°C)
12 rezerwa - pomiar temperatury (-30..70°C)

Wejścia logiczne

numer opis
01 praca automatyczna
02 synchronizacja
03 rezerwa
04 rezerwa
05 rezerwa
06 rezerwa
07 rezerwa
08 rezerwa

Wyjścia analogowe

numer opis
01 wysterowanie falownika pompy (4..20mA)
02 rezerwa
03 rezerwa

Wyjścia przekaźnikowe

numer opis
01 praca automatyczna
02 rezerwa
03 rezerwa
04 rezerwa
05 brak transmisji temperatury sterującej ze sterownika nadrzędnego na ciepłowni
06 rezerwa
07 rezerwa
08 rezerwa
09 rezerwa
10 rezerwa
11 rezerwa
12 rezerwa
13 rezerwa
14 rezerwa
15 rezerwa
16 rezerwa
17 rezerwa

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

Automatically generated by DOCGEN on 2016.01.14 11:38:16
based on /var/szarp/programy/trunk/tarnowg/przepomp/3002/ppomwyk.c