Двухконтурный ПИД-регулятор для систем отопления и горячего водоснабжения ТРМ32
Общие сведения
Измеритель-регулятор типа ТРМ32 совместно с входными термопреобразователями (датчиками) и исполнительными механизмами предназначен для контроля и регулирования температуры в системах отопления и горячего водоснабжения.
Кроме этого, прибор осуществляет защиту системы от завышения температуры обратной воды, возвращаемой в теплоцентраль.
Структура условного обозначения
ТРМ32-ХХ:
ТРМ32 - двухконтурный ПИД-регулятор для систем отопления и
горячего водоснабжения;
ХХ - тип входа:
01 - ТСМ 50М W100=1,426; 00 - ТСМ 100М W100=1,426;
09 - ТСМ 50М W100=1,428; 14 - ТСМ 100М W100=1,428;
07 - ТСП 50П W100=1,385; 02 - ТСП 100П W100=1,385;
08 - ТСП 50П W100=1,391; 03 - ТСП 100П W100=1,391.
Температура окружающего воздуха, °С - 5-50
Атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.) - 86-107 (650-800)
Относительная влажность воздуха при температуре 35°С, %, не более - 80
Класс защиты по ГОСТ 12.2.007.0-75 - 0
Требования техники безопасности по разделу 2 ОСТ 25.977-82 в части требований к электрическим приборам.
Прибор соответствует ТУ 4211-004-299233375-98.
Нормативно-технический документ
ТУ 4211-004-299233375-98
Технические характеристики
Напряжение питания, В - 220 Номинальная частота тока, Гц - 50 Допустимое отклонение напряжения питания, % - -15...+10 Потребляемая мощность, В·А, не более - 6 Диапазон контроля температуры, °С, не менее - -50...+200 Разрешающая способность, °С - 0,1 Предел допустимой основной приведенной погрешности измерения температуры (без учета погрешности датчиков), % - +0,5 Тип датчиков контроля температуры - ТСМ; ТСП Число каналов контроля температуры - 4 и 1 резервный Время опроса одного датчика, с, не более - 2 Способ отображения информации - Цифровой Управляемые прибором исполнительные механизмы - Запорно-регулирующие клапаны контура отопления и контура горячего водоснабжения Способ управления исполнительными механизмами - Контактами электромагнитного реле Максимально допустимый ток нагрузки электромагнитных реле, А - 8 Интерфейс связи с ЭВМ через адаптер сети АС-2 - RS-232 Длина линии связи прибора с адаптером сети, м, не более - 1000 Степень защиты корпуса - IР20 Габаритные размеры прибора, мм - 96x96x180 Масса прибора, кг, не более - 1,2
Гарантийный срок - 2 года со дня продажи регулятора.
Конструкция и принцип действия
Прибор, используемый в системах отопления и горячего водоснабжения (рис. 1), выполнен в стандартном пластмассовом корпусе, предназначенном для щитового крепления.
Схема контроля и регулирования температуры прибором ТРМ32 в системах отопления и горячего водоснабжения
В комплекте с адаптером сети АС-2 (предприятие-изготовитель ПО "Овен") прибор осуществляет передачу IВМ-совместимой ЭВМ информации о значениях контролируемых температур, заданных уставках и коэффициентах регулирования, и принимает от нее данные на изменение этих параметров.
Габаритные и установочные размеры и посадочное место под щитовой тип установки прибора приведены на рис. 2.
Габаритные и установочные размеры (а) и посадочное место под щитовой тип установки прибора (б):
1 - лицевая панель щита
На лицевой панели ТРМ32, приведенной на рис. 3, расположены два четырехразрядных цифровых индикатора, служащих для отображения необходимой буквенно-цифровой информации, а также восемь светодиодных индикаторов, сигнализирующих о состоянии каналов контроля температуры и формировании сигналов управления запорно-регулирующими клапанами.
Внешний вид лицевой панели прибора ТРМ32
Индикаторы:
Т°нару - температура наружного воздуха;
Т°ор - температура обратной воды;
Т°ооп - температура в отопительном контуре;
Т°с - температура в контуре горячего водоснабжения;
- направление вращения клапана системы отопления;
- направление вращения клапана системы горячего водоснабжения.
кнопка ПРОГР - перевод прибора в режим программирования;
кнопка ЗАПИСЬ - запись параметров в память прибора;
кнопка ВЫХОД - выход из режима программирования;
кнопка СТОП - остановка работы прибора.
Здесь же расположены восемь кнопок управления прибором в различных режимах его работы. На задней стенке прибора размещены две клеммные колодки ("под винт"), предназначенные для подключения линий связи ТРМ32 с входными датчиками, источником питания, исполнительными механизмами и адаптером сети.
При работе в составе системы прибор измеряет температуру наружного воздуха Тнару, температуру воды в контурах отопления Тооп и горячего водоснабжения Тв, а также температуру обратной воды Тор, возвращаемой в теплоцентраль.
По результатам измерений прибор управляет работой двух запорно-регулирующих клапанов (КЗР), один из которых служит для поддержания заданного значения температуры в контуре отопления, а другой - в контуре горячего водоснабжения.
Заданное значение (уставка) температуры в контуре отополения Тус ооп вычисляется прибором по графику Тус ооп=f (Тнару), параметры которого закладываются пользователем при программировании ТРМ32. Наклон прямой графика определяется значением коэффициента Кн1=| DТус|/| DТнару|, а ее смещение относительно оси абсцисс - значением коэффициента Ксм1.
Пример графика Тус ооп=f (Тнару) приведен на рис. 4.
Пример графика Тус ооп=f(Тнару)
Значение коэффициента Кн1 задается при программировании параметра U-0,7, а коэффициента Ксм1 - при программировании параметра U-0,3.
При регулировании прибор контролирует температуру обратной воды, возвращаемой в теплоцентраль, защищая систему от несанкционированного превышения ею заданного значения Тор mаx. В случае такого превышения прибор формирует сигнал на закрытие КЗР в контуре отопления с целью снижения температуры обратной воды. После ликвидации превышения температуры обратной воды ТРМ32 автоматически переходит на регулирование по значению уставки Тус ооп.
Заданное значение Тор mаx вычисляется прибором по графику Тор mаx=f (Тнару), параметры которого также закладываются пользователем при программировании ТРМ32. Параметры графика определяются значениями коэффициентов Кн2 и Ксм2 аналогично рассмотренным выше Кн1 и Ксм1, но независимо друг от друга. Значение коэффициента Кн2 задается при программировании параметра U-0,6, а коэффициента Ксм2 - при программировании параметра U-0,2.
Пример графика Тор mаx=f (Тнару) приведен на рис. 5.
Пример графика Тор mаx=f(Тнару)
В приборе предусмотрена возможность дистанционного перевода системы отопления в ночной режим работы. В этом случае график задания уставок контура отопления Тус ооп=f (Тнару) автоматически сдвигается на величину, заданную пользователем при программировании ТРМ32 (параметр U-0,8).
Перевод контура отопления в ночной режим работы осуществляется замыканием линий связи резервного датчика температуры Треер с прибором или разрывом одной из них. В качестве коммутирующего устройства для этой цели могут быть использованы "сухие" контакты любого оптимального по конструкции тумблера, переключателя или таймера.
Регулирование температуры в контуре горячего водоснабжения осуществляется прибором по значению уставки Тус с, задаваемой пользователем при программировании ТРМ32 (параметр U-0,4).
Управление обоими КЗР (в контуре отопления и в контуре горячего водоснабжения) производится одинаковым широтно-импульсным способом, но по независимым друг от друга пропорционально-интегрально-дифференциальным (ПИД) законам регулирования.
Формирование импульсов управления каждого КЗР осуществляется следующим образом.
Прибор, производя последовательный циклический опрос задействованных по программе входных датчиков, каждый раз вычисляет в числе прочих и новое текущее значение температуры Т, по параметрам которой в выполняемом системой режиме осуществляется регулирование работы КЗР (Тооп, Тор или Тс). Интервал времени t, необходимый для одного цикла опроса входных датчиков, называется шагом регулирования, и он численно равен (2 с)·N, где N - число опрашиваемых датчиков (4 или 5 в зависимости от заданной программы).
Полученное текущее значение температуры Т сравнивается с заданной уставкой Тус, после чего прибор формирует импульс управления КЗР, длительность которого определяется по формуле:
D = k·(Е + t DЕ),
где D - длительность управляющего импульса; Е = Тус - Т - рассогласование в текущем шаге регулирования; DЕ = Е-Е-1 - изменение рассогласования по сравнению с предыдущим вычислением D-1;
k и t - коэффициенты, задаваемые пользователем при настройке прибора.
Здесь k - общий коэффициент усиления, пропорциональный чувствительности прибора к значению рассогласования и скорости его изменения, а t - коэффициент перед дифференциальной частью ПИД-регулятора, определяющий его чувствительность к резким изменениям температуры объекта. Направление перемещения КЗР определяется по знаку D. При положительном значении D формируется импульсный сигнал на открытие КЗР, а при отрицательном значении - на его закрытие. При значениях D, численно больших шага регулирования, сигнал управления выдается непрерывно. Электропривод КЗР в силу своей инерционности не способен отработать импульсы управления малой длительности. Поэтому при |D| 0,2 с прибор формирует управляющие импульсы не после каждого шага регулирования, а с пропусками. Например, при вычисленном значении D = 0,1 с импульс управления КЗР длительностью 0,2 с формируется каждый второй шаг. При |D| 0,05 с управляющий импульс не формируется.
Работа выходных реле прибора, управляющих КЗР, приведена на рис. 6.
Работа выходных реле прибора, управляющих КЗР:
а - условный характер изменения температуры;
б - управление КЗР на открытие;
в - управление КЗР на закрытие
При управлении процессами с медленно изменяющимися во времени параметрами возможны ситуации, при которых температура объекта в течение шага регулирования будет меняться на величину, меньшую разрешающей способности прибора (0,1°С). При этом дифференциальная составляющая ПИД-регулятора в формуле DЕ = 0 перестает оказывать влияние на длительность импульсов управления, что может привести к ухудшению качества регулирования. Во избежание этой ситуации в приборе предусмотрена возможность увеличения интервала между соседними вычислениями D и D1. При этом длительность импульса управления вычисляется не в каждом шаге регулирования, а с пропуском некоторого их числа. В пропускаемых (для вычислений) шагах длительность импульсов управления остается неизменной и равной D, а к моменту вычисления значения D1 температура объекта успевает измениться на величину, достаточную для ее четкой фиксации прибором.
Параметр S, задаваемый пользователем при программировании прибора, определяет в каком по счету шаге регулирования будет производиться последующее вычисление D1. Например при S=3 вычисление длительности импульсов, управляющих работой КЗР, производится в каждом третьем шаге регулирования.
При значении S=0 управляющие импульсы не формируются, что может быть использовано для управления КЗР дистанционно от кнопок, подключенных параллельно выходным реле прибора.
В комплект поставки входят: прибор ТРМ, комплект крепежных элементов, паспорт и инструкция по эксплуатации.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
