Регулирующий блок микропроцессорный типа МИНИТЕРМ 400.22.71
Общие сведения
Регулирующий блок МИНИТЕРМ 400.22.71 предназначен специально для регулирования температуры теплоносителя и управления насосами в системах отопления жилых, общественных и производственных зданий и отдельных помещений.
Регулирующий блок входит в состав унифицированной системы приборов и средств автоматизации МИНИТЕРМ. Он применяется для автоматизации отопительных систем в энергетической, химической, металлургической, нефтяной, горнодобывающей отраслях промышленности, в жилищно-коммунальном хозяйстве, на предприятиях Агропрома и в научно-исследовательской практике. МИНИТЕРМ 400.22.71:
МИНИТЕРМ 400 - унифицированная серия приборов и средств
автоматизации различных технологических процессов;
22.71 - модификация для систем отопления.
Условия эксплуатации
Температура воздуха от 5 до 50°С.
Относительная влажность воздуха не более 80% при температуре 35°С и более низких температурах без конденсации влаги.
Отсутствие примесей агрессивных газов и паров в окружающем воздухе.
В закрытых взрыво- и пожаробезопасных помещениях.
Регуляторы выпускаются:
общепромышленного исполнения (УХЛ4.2) для районов с умеренным и холодным климатом: в лабораторных, капитальных, жилых, закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых производственных и других подобного типа помещениях по ГОСТ 15150-69;
атомного исполнения (для работы на АЭС) УХЛ4.2;
экспортного исполнения (УХЛ4.2 и О4.1) для всех районов на суше, кроме районов с очень холодным климатом (общеклиматическое исполнение): в помещения с кондиционированным или частично кондиционированным воздухом по ГОСТ 15150-69. Приборы климатического исполнения О4.1 в условиях эксплуатации устойчивы к воздействию плесневых грибов при размещении аппаратуры в помещениях категории 4.
Технические характеристики
В системах отопления регулятор обеспечивает:
автоматическое ПИД - регулирование температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха;
формирование заданной температуры по графику отопления с ограничением максимальной и минимальной температур теплоносителя;
защиту от превышения температуры воды в обратном трубопроводе теплоносителя в соответствии с дополнительным "графиком защиты";
включение основного насоса и автоматическое переключение на резервный насос. Автоматическое отключение насосов при температуре наружного воздуха выше заданной. Автоматическое переключение насосов через заданное время;
изменение задания в ночные часы и в выходные дни, например, снижение задания с последующим натопом. Автоматическая оптимизация длительности снижения задания в зависимости от температуры наружного воздуха;
вычисление и индикацию времени суток (часы и минуты), дни недели, даты и года энергонезависимым таймером-календарем;
автоматическую настройку динамических параметров регулятора;
возможность дистанционного управления снижения задания в другом регуляторе МИНИТЕРМ;
сигнализацию обрыва каждого из датчиков и неисправностей насосов;
автоматическую диагностику неисправностей регулятора;
индикацию температур наружного воздуха и теплоносителя в градусах Цельсия на цифровом дисплее (дискретность 1°С);
ручное управление исполнительным клапаном;
возможность соединения с ЭВМ по цифровой шине данных.
По температуре наружного воздуха НАР.F в соответствии с графиком отопления формируется задание температуры в прямом трубопроводе ГIГР (параметры графика устанавливаются при настройке). Температура наружного воздуха НАР предварительно фильтруется с постоянной времени F. Для более точного соответствия размеру теплопотерь график имеет излом. Степень излома устанавливается параметром ГI0 (для линейного графика следует установить ГI0=0).
По температуре наружного воздуха НАР.F в соответствии с дополнительным графиком защиты формируется задание температуры в обратном трубопроводе ГIIГР. При превышении температуры в обратном трубопроводе ГII, относительно заданной ГIIГР на значение большее уставки ГII- происходит уменьшение температуры в прямом трубопроводе ГI до возвращения температуры обратной воды к заданной графиком.
Рассогласование вычисляется как разность между температурой теплоносителя ГI и заданием.
Параметры регулятора С.Рid, t.Рid и d.Рid настраиваются автоматически.
Встроенный в прибор таймер-календарь автоматически снижает задание в ночные часы и в выходные дни. Перед возвращением к нормальной температуре автоматически делается натоп. (В случае установки параметров другого знака вместо снижения задания возможен ночной натоп.)
Длительности ночного снижения задания и последующего натопа автоматически корректируются в зависимости от температуры наружного воздуха НАР.F, отфильтрованной с постоянной времени F:
если температура ниже 10°С, то уменьшается время снижения задания, а время натопа увеличивается;
если температура выше 10°С, то время снижения задания увеличивается, а время натопа уменьшается.
Коэффициент сt определяет степень зависимости изменения этих времен от температуры наружного воздуха: при сt=10 зависимость максимальная, при сt=0 пересчета времен нет.
Таймер-календарь может дистанционно снизить задание в другом приборе МИНИТЕРМ, воздействуя на его дискретный вход.
Воздействие на теплоноситель осуществляется выходами "увеличить нагрев" и "уменьшить нагрев" через усилитель мощности У330.Р2, У330 или У300 и электрический исполнительный клапан. В регуляторе заложена также возможность и ручного управления исполнительным клапаном (через усилитель мощности).
При переключении режима управления насосами в состояние "автоматический" прибор МИНИТЕРМ включает основной насос. В случае неисправности основного насоса прибор автоматически переключает (с необходимыми задержками) на резервный насос. Если резервный насос также неисправен, выдается сигнал отказа "НАС". В случае, если температура наружного воздуха НАР.F достигнет уставки Н- (НАР.FН-) насосы отключаются, и выдается сигнал "уменьшить нагрев".
Прибор обеспечивает автоматическое переключение основного и резервного насосов через уставку времени t.НАС.
В регуляторе обеспечивается автоматическая диагностика отказов прибора, неисправностей насосов и обрыва датчиков.
Светодиодная сигнализация обеспечивается: при появлении выхода "включить основной насос"; при появлении выхода "включить резервный насос"; при появлении выхода "увеличить нагрев"; при появлении выхода "уменьшить нагрев", в ручном режиме управления.
В табл. 1 приведен список параметров регулятора Соnt (Соntrоllеr - регулятор); в табл. 2 - список статических параметров Stаt; в табл. 3 - список тепловых параметров НЕАТ (НEАТ - тепло); в табл. 4 приведены параметры для снижения задания ночью и в выходные дни.
Таблица 1
| Символ на дисплее | Наименование | Размерность | Диапазон изменения | |
| минимальный | максимальный | |||
| д.Рid | Зона нечувствительности регулятора | ° С | 0,1 | 10,0 |
| t.int | Постоянная интегрирования регулятора | мин | 99,9 | |
| diF | Отношение постоянной дифференцирования к постоянной интегрирования | – | 0,00 | 0,25 |
| С.Рid | Коэффициент пропорциональности регулятора | %/ ° С | –99,9 | 99,9 |
| РULS | Длительность импульсов | с | 0,1 | 12,8 |
| F1'' | Постоянная фильтра | 0 | 99 | |
Таблица 2
| Символ на дисплее | Наименование | Размерность | Диапазон изменения | |
| минимальный | максимальный | |||
| Н– | Уставка температуры наружного воздуха, при которой отключаются насосы и выдается сигнал "уменьшить нагрев" | ° С | –50 | 50 |
 | Порядковый номер регулятора в интерфейсной цепи | – | 00 | 15 |
| t.Есn | Время, по прошествии которого включается экономный режим индикации | с | 0 | 9999 |
Таблица 3
| Символ на дисплее | Наименование | Размерность | Диапазон изменения | |
| минимальный | максимальный | |||
| НI | Уставка температуры наружного воздуха, соответствующая выходу отопительного графика на максимальное значение | ° С | –50 | 0 |
| ГI1 | Максимальное значение температуры в прямом трубопроводе теплоносителя по отопительному графику | 0 | 190 | |
| Н2 | Уставка температуры наружного воздуха, соответствующая выходу отопительного графика на минимальное значение | 50 | ||
| ГI2 | Минимальное значение температуры в прямом трубопроводе теплоносителя по отопительному графику | 190 | ||
| ГI0 | Уставка излома графика отопления | 50 | ||
| ГIГР | Выход графика отопления (задание температуры в прямом трубопроводе теплоносителя). Вычисляется автоматически и установки не требует | 190 | ||
| F | Постоянная фильтра по входу от датчика наружного воздуха | мин | 0,6 | 819,0 |
| ГII1 | Минимальное значение температуры в обратном трубопроводе теплоносителя по "графику защиты" | ° С | 0 | 99,0 |
| ГII2 | 99,9 | |||
| ГII0 | Уставка излома "графика защиты" | 50 | ||
Г | Предельное отклонение температуры в обратном трубопроводе, при котором срабатывает защита на превышение обратной воды | |||
| ГIIГР | Выход "графика защиты". Вычисляется автоматически и установки не требует | 99,9 | ||
Таблица 4
| Символ на дисплее | Наименование | Размерность | Диапазон изменения | |
| минимальный | максимальный | |||
| СУВ | Уставка температуры снижения задания в субботу | ° С | –190 | 0 |
| Время начала снижения задания в субботу | ч/мин | 00.00 | 23.59 | |
| ВОС | Уставка температуры снижения задания в воскресенье | ° С | –190 | 0 |
| Время начала снижения задания в воскресенье | ч/мин | 00.00 | 23.59 | |
| dГ1 | Уставка температуры изменения задания ночью на первом участке (например, начало снижения задания) | ° С | –190 | 200 |
| t1 | Время начала ночного изменения задания | ч/мин | 00.00 | 23.59 |
| dГ2 | Уставка температуры изменения задания ночью на втором участке (например, натопа) | ° С | –190 | 200 |
| t2 | Время начала второго участка | ч/мин | 00.00 | 23.59 |
| t3 | Время окончания ночного изменения задания | |||
| сt | Коэффициент коррекции времени окончания ночного снижения и начала натопа в зависимости от значения температуры наружного воздуха | %/ ° С | 0 | 10 |
| дt | Время, за которое происходит изменение уставки задания | мин | 1 | 60 |
| t.НАС | Время, через которое производится автоматическое переключение насосов | ч | 24 | |
Габаритные размеры регулятора 48x96x200 мм (ширинаxвысотаxглубина).
Масса не более 0,6 кг.
Гарантийный срок - 1,5 года со дня ввода регулятора в эксплуатацию при условии, что гарантийный срок хранения не превысил 6 мес со дня его изготовления. Регулирующий блок приведен на рис. 1.
Регулирующий блок типа МИНИТЕРМ 400.22.71:
а - лицевая панель:
1, 2 - световая сигнализация соответственно "уменьшить нагрев" и "увеличить нагрев";
3 - переключатель режима регулятора;
4, 5 - световая сигнализация соответственно "включить, отключить резервный насос" и "включить, отключить основной насос";
6 - цифровые четырехразрядные дисплеи;
7 - светодиод индикации параметров блока и режима автонастройки;
8 - кнопочные переключатели;
б - задняя стенка:
1 - зажимы для подключения внешних электрических соединений;
2 - штепсельный разъем СНП-101-25В;
3 - прижимная скоба;
в - общий вид, габаритные и установочные размеры блока:
1 - прижимная скоба;
2 - панель щита управления толщиной от 1 до 5 мм;
г - разметка отверстий на панели щита управления для установки блока
Конструктивно регулятор представляет собой шасси, вставляемое в пластмассовый корпус. Шасси содержит две печатные платы, скрепленные между собой стойками, лицевую панель и штепсельный разъем (25 выводов), предназначенный для подключения внешних соединений.
На задней стенке корпуса имеется отверстие для штепсельного разъема.
Монтаж - щитовой утопленный на вертикальной панели. Крепление регулятора к щиту - с помощью прижимных скоб, надеваемых на корпус слева и справа и крепящихся к задней стенке корпуса с помощью винтов. Толщина щита 1-5 мм.
Функциональная схема регулятора приведена на рис. 2.
Функциональная схема регулирующего блока:
1 (2, 3) ТС 50М - датчики температуры (термометры сопротивления;
1 (2) Ф - фильтры;
ТК - таймер-календарь;
АН - узел автонастройки;
Р - регулятор;
1 (2) КП - кнопочный переключатель;
ПР - переключатель режима регулятора;
УН - узел управления насосами;
ИФ - интерфейс;
ДО - узел диагностики отказов;
ДПД - датчик перепада давления;
ПРН - переключатель режима управления насосами
Регулятор МИНИТЕРМ вместе с усилителем У330.Р2 входит в состав устройства РУНТ, но может применяться также и независимо в комплекте с усилителями У330.Р2, У330 или У300.
Схема подключения входов, выходов регулятора в комплекте с усилителем У330.Р2 приведена на рис. 3, а.
Схемы подключения внешних электрических соединений регулятора:
а - общая схема:
ДПД - датчик перепада давления;
ПРН - переключатель режима управления насосами;
1ТС50М - датчик температуры наружного воздуха;
2ТС50М - датчик температуры теплоносителя в прямом трубопроводе;
3ТС50М - датчик температуры теплоносителя в обратном трубопроводе;
РБ - регулирующий блок;
У - усилитель У330.Р2;
К1, К2 - исполнительные реле узла управления насосами;
S1, S2 - переключатели ручного регулирования температуры;
ИМ - электрический исполнительный механизм;
Примечания: 1. При отсутствии ключей S1, S2 выводы 20, 21 регулятора соединяются с выводами соответственно 7, 9 усилителя У330.Р2.
2. Выводы 4, 10, 20 усилителя У330.Р2 являются свободными и могут быть использованы в качестве переходных. На рисунке показан пример использования вывода 20.
б - схема интерфейсной связи регуляторов:
П0-000-П-n - номера регулятора в интерфейсной цепи, n ?15;
в - схема подключения цепей интерфейсной связи к ЭВМ:
1 - 25-выводной разъем регулятора;
2 - 9-выводной разъем ЭВМ
При применении усилителей У330 и У300 входы управления насосами подключаются через внешние реле.
Усилители У330 и У330.Р2 применяются при мощности электродвигателя ИМ от 6 до 7 В·А. Усилитель У300 нужно применять при больших мощностях двигателя ИМ (от 70 В·А до 0,5 кВ·А).
Подключение к аналоговым входам блока датчиков температуры выполняется по трехпроводной схеме медным проводом сечением не менее 0,35 мм2. Выводы 1, 7 - для датчика температуры теплоносителя в прямом трубопроводе и 2, 6 - для датчика температуры наружного воздуха; 3, 4 - для датчика температуры теплоносителя в обратном трубопроводе соединяются непосредственно на штепсельном разъеме. Сопротивление каждого провода линии связи не должно превышать 15 Ом для термометра 50М. Линию связи рекомендуется выполнить свитыми проводами и при наличии значительных помех поместить в металлический экран, заземленный вблизи термометров. Общая длина линии связи не более 200 м.
Для получения высокой точности сопротивления проводов, соединяющих каждый термометр сопротивления с источником тока (вывод 1, (2), (3)) и общей точкой (вывод 5) должны отличаться друг от друга не более чем на 0,2 Ом.
При длине линии не более 2 м и умеренных требованиях к точности допускается подключение термометров двумя проводами. При этом соединяются непосредственно на штепсельном разъеме регулятора: для датчика температуры теплоносителя в прямом трубопроводе - выводы 1, 7, 9; для датчика температуры теплоносителя в обратном трубопроводе - выводы 3, 4, 17; для датчика температуры наружного воздуха - выводы 2, 6, 8.
Дискретные входы блока рассчитаны на подключение внешних "сухих" ключей (транзисторных или контактных).
Параметры внешних "сухих" ключей:
коммутирующая способность до 15 В, 10 мА; падение напряжения на замкнутом ключе не более 0,5 В; ток разомкнутого ключа не более 0,5 мА.
К прибору можно подключить два дискретных входа:
один дискретный вход (вывод 10) используется чтобы задать режим управления насосами: при ручном режиме управления насосами выводы 10, 15 регулятора должны остаться разомкнутыми; для автоматического управления насосами выводы 10, 15 требуется замкнуть;
второй дискретный вход (вывод 11) рассчитан на подключение выходного контакта датчика перепада давления - контакт должен быть разомкнут при отсутствии давления (при выключенных насосах) и замкнут при наличии давления.
Регулятор имеет пять дискретных выходов в виде "сухих" транзисторных ключей (45 В, 0,15 А).
Питание регулятора составляет (24+6) В постоянного тока при амплитуде переменной составляющей не более 1,5 В. Потребляемая мощность - не более 3,6 Вт.
Все соединения выходных цепей и питания выполняются медным проводом сечением не менее 0,35 мм2.
Несколько регуляторов можно подключить к ЭВМ по цифровому каналу. Интерфейсный цифровой канал позволяет использовать регуляторы с усилителями в качестве нижнего звена в иерархических системах управления. При этом обеспечивается максимальная "живучесть" управления при нарушении связей с верхним уровнем или его повреждении (рис. 3, б).
Регулятор может комплектоваться программой для ЭВМ, отображающей процесс регулирования на дисплее или принтере, а также сохраняющей его в памяти ЭВМ. Программа позволяет по цифровой шине данных передавать из регулятора на верхний уровень не только регулируемый параметр, задание и другие переменные, но также и оперативно вмешиваться в процесс регулирования непосредственно с ЭВМ.
Для каждого регулятора в интерфейсной цепи вывод 12 (передача) соединяется с выводом 13 последующего регулятора, а вывод 13 (прием) - с выводом 12 предыдущего регулятора. Вывод 15 всех регуляторов соединяются друг с другом и общей точкой (ОТ) последовательно порта ЭВМ.
Соединения выполняются свитыми проводами, длина линии между соседними приборами не более 15 м, а при использовании преобразователя И300 - до 500 м. Схема подключения цепей интерфейсной связи регуляторов к последовательному порту ЭВМ приведена на рис. 3, в.
При включении регулятора им фиксируется регулируемая температура теплоносителя и суммарное задание в °С.
Обычно регулируемой температурой является температура в прямом трубопроводе теплоносителя ГI, а суммарным заданием - выход графика отопления ГIГР.
В случае превышения температуры обратной воды ГII заданного значения ГIIГР (вычисляемой в зависимости от температуры наружного воздуха НАР.F по графику защиты) больше чем на уставку ГII-, суммарное задание уменьшается на величину дГI.ГР.
Суммарное задание изменяется также ночью и в выходные дни.
При обрыве датчика температуры в прямом трубопроводе регулирование происходит по температуре в обратном трубопроводе. В этом случае в качестве регулируемой температуры фиксируется температура в обратном трубопроводе ГII, а в качестве суммарного задания - выход графика защиты ГIIГР.
Параметры графика отопления Н1, ГI1, Н2, ГI2, ГI0 устанавливаются в зависимости от свойств подключаемых зданий, схемы подсоединения и т.д. и обычно известны:
ГI1=(95-105)°С, ГI2=20°С, Н1=-26°С, Н2=20°С, ГI0=(6-7)°С.
Параметры графика защиты ГII1 (при Н1), ГII2 (при Н2), ГII0 устаналиваются в зависимости от требований Теплосети.
График защиты на превышение температуры обратной воды обычно ниже графика отопления. Установлено, что ГII1=60°С, ГII2=10°С, ГII0=0°С.
Фильтр F на входе Н от датчика температуры наружного воздуха устраняет влияние резких кратковременных изменений температуры на работу системы отопления. При включении прибора рекомендуется установить минимальное значение F=0,6 мин, а затем для работы обычно устанавливают постоянную времени фильтра F, равную нескольким часам.
Параметр Н- устанавливается положительным, равным температуре наружного воздуха, выше которой отопление зданий и насосы должны автоматически отключаться.
При сезонном изменении температуры отопление и насосы отключаются вручную с установкой параметра Н- равным 50°С.
Если хотите при сезонном изменении температуры необходимо отключать отопление и насосы вручную, то следует установить Н-=50°С.
При Н-=-50°С клапан отопления будет закрыт и насосы будут отключены.
Параметры для снижения задания ночью и в выходные дни устанавливаются в зависимости от типа зданий (жилье/производственные), схемы подсоединения (пофасадное или общедомовое регулирование, в ЦТП или ИТП и т.д.). Значения параметров устанавливаются в зависимости от рекомендаций, стандартов, правил по эксплуатации (рис. 4).
Графики отопления:
а - ночью в рабочие дни при ct=0 и снижении заданной температуры и последующим натопом;
б - в выходные дни в общественных и производственных зданиях при ct=0
На рис. 4, а показано, что для снижения задания на первом (I) временном участке и натопе на втором (II) участке нужно установить dГ1 - отрицательным, а dГ2 - положительным.
Для отключения снижения задания и натопа устанавливается: dГ1=0, dГ2=0, ВОС=0 (рис. 4, б).
Для отключения снижения задания в выходные дни достаточно установить ВОС=0 (если ВОС=0, то автоматически устанавливается СУБ=0).
Перед установкой СУБ0 следует предварительно установить параметр ВОС0, при этом должно выдерживаться соотношение t2t3t1 (т.е. t1 - вечер, а t2 и t3 - утро).
При сt0 в зависимости от значения температуры наружного воздуха происходит автоматическая коррекция времени окончания первого участка и начала второго участка t2 (например, окончания снижения задания и начала натопа).
Если температура наружного воздуха ниже минус 10°С, то первый временной участок заканчивается раньше (t2чt2ус, а если температура наружного воздуха выше минус 10°С, то первый участок заканчивается позже (t2чt2ус), где t2ус - установленный в списке таймера параметр; t2ч - вычисленный прибором параметр в зависимости от величины температуры наружного воздуха.
Коэффициент сt определяет степень влияния значения температуры наружного воздуха на изменение параметра t2ч. Диапазон изменения параметра сt от 0 до 10.0. При сt=10 степень воздействия максимальна, при сt=0 величина t2 не пересчитывается.
Начальные параметры для настройки регулятора:
F1" = 3-5, д.Рid=0,5, t.Рid=2-3, С.Рid=1-5, РULS=0,2, d.Рid=0.
Если переходный процесс после подачи возмущения в систему колебательный, то необходимо уменьшать С.Рid и увеличивать t.Рid.
Если процесс апериодический, затянутый, то необходимо увеличить С.Рid и уменьшить t.Рid. После окончания настройки следует уменьшить РULS и увеличить д.Рid до прекращения автоколебаний (частого появления разнополярных выходов "увеличить нагрев" и "уменьшить нагрев").
Чтобы отключить Д-составляющую ПИД-регулятора, надо установить d.Рid=0.
Для отключения И-составляющей, надо установить t.Рid=99,9.
При С.Рid=0 регулятор на объект не воздействует.
После запуска режима автонастройки регулятор входит в режим автоколебаний, после стабилизации этих колебаний автоматически определяет амплитуду и период колебаний, вычисляет оптимальные параметры регулятора С.Рid, t.Рid, d.Рid и сам выходит из режима автонастройки.
Процесс автонастройки является достаточно длительным и может длиться в зависимости от линейности объекта, наличия возмущений и уровня шумов от получаса до шести часов.
Рекомендуется проводить настройку при такой температуре наружного воздуха, чтобы исполнительный клапан и регулирующий орган работали в своем рабочем диапазоне (без достижений ограничений или крайних положений).
Можно временно установить ГI1=ГI2. Тогда зависимости от температуры наружного воздуха не будет и ГIГР=ГI1=ГI2.
В комплект поставки входят: регулирующий блок в количестве, оговариваемом в заказе, техническое описание и инструкция по эксплуатации, ЗИП.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
