Серия «Алгоритмы»

3

Алгоритм погодозависимого регулятора на Owen Logic и Codesys

Алгоритм погодозависимого регулятора применяется в ЦТП, ИТП, в приточно-вытяжной вентиляции. Смысл этого алгоритма в том, что по датчику температуры наружного воздуха подбирается оптимальная температура в помещении. Автоматизировать этот процесс в свободно-программируемом устройстве возможно.

Приветствую всех, на связи с вами, автор блога, Семен. В этой статье рассмотрим полезный алгоритм погодозависимого регулятора. В основном статьи пишу для ПЛК Овен. Но, думаю смысл будет понятен. Это в принципе можно реализовать в любом ПЛК на Codesys.

Смысл алгоритма погодозависимости

Температурный график подачи тепла в системы отопления МКД (многоквартирных домов) един и определен СНиП.

Теплоноситель к самому ИТП или ЦТП доставляется по разным графикам, зависящим от пропускной способности тепловых сетей и температурного режима источника теплоты по которому могут работать его теплогенерирующие установки – в частности котлы. Эти самые котлы могут работать на разных параметрах нагрева теплоносителя — воды вплоть до пара.

Для того чтобы оптимизировать тепло в помещениях и отсечь перегрев и в том числе лишние теплопотери. Строится вот такой график, таблица ниже.

А теперь представим линию зависимости по оси Х у нас температура наружнего воздуха, по оси У температура в помещении. Нам нужно выставлять уставки для регулирующего органа в кусочно-линейной аппроксимации. Это когда идем от точки до точки. В погодозависимом регуляторе достаточно 7 точек.

Реализация в Codesys и в Owen Logic

В Codesys есть ФБ называется он CharCurve. Для него создаётся массив данных (сколько надо точек и уставок получить). Чтобы было наглядно покажу в виде CFC-программы.

Вот так он выглядит:

  • IN — Температура наружного воздуха

  • P — двумерный массив, куда мы должны занести 7 точек (X,Y)

  • N — количество точек

  • OUT — уставка, которая цепляется к любому регулятору (ПИД или двухпозиционка).

Как строится массив по двум точкам. Объявляем данные в поле.

Затем вносим переменные, куда мы будем записывать наши задания для аппроксимации графика.

По температуре наружного воздуха.

По температуре подающего трубопровода.

Этот массив вносим в наш ФБ CharCurve.

Таким образом получим результат, готовый блок программы.

На Owen Logic всё тоже самое, только чуть проще, максимум можем задать 4 точки. ФБ называется Graf_4pnt

Тут всё проще, надо в ячейки занести нужные переменные

  • X — фактическая температура наружного воздуха

  • X1-X4 — Точки Т.Н.В.

  • Y1-Y4 — Точки Т подачи

  • ua_Points — кол-во точек

  • Is_X_Line — задаем логику в конце и в начале графика, когда данные выходят за границу, если 0, то обрываем показания в ноль, если 1, то продолжаем крайнее значение 4 точки до точки 1.

  • Y — Выход уставки для регулятора

На этом я заканчиваю, всем спасибо, пока-пока, пишите в комментариях.

С уважением, Гридин Семен

Показать полностью 9
1

Психрометрический метод измерения влажности на ПЛК

Для камер сушки и варки мясных изделий по любому можно применять только психрометрический способ измерения влажности.

Такой алгоритм не у всякого оборудования есть возможность реализовать. Есть уже готовое оборудование, а можно обойтись и собственными алгоритмами на свободно-программируемом оборудовании.

Приветствую вас на нашем сайте kipiaplc. Рассмотрим этот метод и что с ним можно сделать?

Суть психрометрического метода

Психрометрический метод основан на измерении влажности воздуха по понижению температуры тела при испарении с его поверхности, за счёт затраты тепла на испарение воды.

В психрометре используются два термометра, у одного из которых (смоченный термометр) резервуар обёрнут смачиваемым батистом. Вследствие испарения с поверхности батиста температура смоченного термометра будет ниже температуры сухого термометра, показывающего температуру воздуха, и тем ниже, чем меньше влажность воздуха.

Парциальное давление водяного пара в воздухе определяется по психрометрической формуле, на основании которой составлены психрометрические таблицы:

е = E` - Ap (t - t)' · (1 + 0,00115 · t`), гПа,

Что за готовое оборудование?

Из готового оборудования компания ОВЕН производит МПР51. Это программируемый шаговый терморегулятор. На самом деле очень дубовое устройство - операторы мучаются с настройками, без специалиста разобраться с ним невозможно. Это и хорошо и плохо.

Я предпочитаю нормальные устройства с понятным человеческим интерфейсом. Нет необходимости дежурить возле оборудования, чтобы поменять уставку в шаге.

Есть ещё приборы компании Замер - ИТР-02П. Заказчика и нас этот прибор тоже не устроил, потому что не понятно, как его настраивать. Та же ситуация, как и с МПР51.

Способ реализации на ПЛК

Для Codesys 2.3 есть специальная библиотека PSI_MOIST. Находится она в категории PID_regulators, Это штатная - заводская библиотека. Опробована на реальном объекте. На печи для варки и сушки колбасы.

Работает в достаточно большом диапазоне от 0 до 100 Градусов по сухому датчику температуры. Ну хочу сразу сказать этот метод измерения сам по себе не точный. Но для варки колбасы для циклической подачи пара хватило.

Входы функционального блока:

T_Dry:REAL; (Температура сухого)
T_Moist:REAL; (Температура влажного)
A_Koeff:REAL; (Психрометрический коэффициент от 0.064 до 0.014)
Pressure:REAL; (Датчик атмосферного давления - приведенного к гектопаскалям - если не присваивать используется значение по умолчанию 1013.25 ГтПа)

И вот, как выглядит сама печь и шкаф автоматики:

Интерфейс на панели оператора для реализации алгоритмов.

Интерфейс панели печи для варки и сушки колбасы

На этом я заканчиваю, если будут вопросы, пишите комментарии.

С уважением, Гридин Семен.

Показать полностью 3 1
0

Алгоритм измерения уровня в цилиндрической ёмкости

Как-то стояла задача измерить уровень ёмкости воды. Ёмкость вертикальная — цилиндрическая. Этот уровень необходимо было перевести в объём воды. Хочу написать вам рабочий метод автоматизации уровня.

Приветствую всех посетителей сайта, с вами автор блога, Гридин Семен. Пишу статью про рабочую программу на отечественном оборудовании Овен ПР.

Емкость с водой

К сожалению фото с объекта не сохранились. В картинках покажу, какая примерно была емкость и что мы в неё врезали для измерения уровня.

Вот так вот она примерно выглядела. Определили высоту водяного столба. Снизу врезали датчик избыточного давления ПД100. В единицах 1 бар — это 10 метров водяного столба. Исходя из этих данных можно посчитать объем воды. Так как ёмкость у нас была округлой формы. В верхней и нижней части объемы отличались от среднего уровня.

Реализация алгоритма

Так как емкость была не совсем правильной формы, формулы по расчету объема здесь не сработали. Тогда мы сделали следующим образом — поделили диапазон тока 4-20 мА на определенное количество частей. Заливали мы бочку по расходомеру, и в каждой части записывали объем воды.

Зная высоту водяного столба и объём я склеил всё это в один мат. аппарат.

Использовал оборудование ОВЕН ИПП120 и ОВЕН ПР200. Почему именно так, всю информацию нужно было дублировать дистанционно.

То что было на экране ИПП120 и ПР200.

И вот таким вот образом склеивали показания уровня и требуемого объема.

Внутренности блока Уровнемер.

У нас получилось достаточно точно. Так как делений много по всему диапазону датчика.

Если есть вариант, как сделать проще и лучше, напишите в комментариях. На этом я заканчиваю, пока-пока.

С уважением, Гридин Семен

Показать полностью 4
Отличная работа, все прочитано!