I znowu kłania sie teoria ze sprzeżeniem zwrotnym. Struga pójdzie w góre bo wentylatory zwolnią do min lub do zera. Pojawi sie różnica temp i wentylatory zaczną przyspieszać zwiększajac zasieg tak aby wyelimonować różnicę temp.
Panowie sięgnicie do literatury na temat działania sprzężenia zwrotnego w układach reg...:)
Witajcie,
instalowałem zarówno Leo jak i Volcano. Z tego co pamiętam w module sterownika Leo jest możliwość wyboru sterowania temperaturą w trybie termostatycznym więc jeśli komuś nie odpowiada sterowanie temperaturą za pomocą wydatku to dokupuje zawór z siłownikiem i steruje tradycyjnie. I pozostaje mu elegancka, płynna regulacja prędkości obrotowej. Więc ta automatyka daje coś "dodatkowo" a nie "zamiast".
Druga sprawa, że to jest chyba pierwszy sezon, w którym automatyka bez transformatorów jest stosowana na taką skalę(nie licząc triakowych ściemniaczy). Na wiosnę będziemy wiedzieli czy się sprawdziła czy nie. O tym, że takie sterowanie stanowi zagrożenie dla sterowania obrotami za pomocą transformatorów może świadczyć fakt, że wśród firm projektujących elektronikę pojawiło się kilka zamówień na projekty elektronicznych regulatorów obrotów. Sądzę że ten rok może być bardzo ciekawy pod kątem nowych rozwiązań...
Pozdrawiam
P.
I znowu kłania sie teoria ze sprzeżeniem zwrotnym. Struga pójdzie w góre bo wentylatory zwolnią do min lub do zera. Pojawi sie różnica temp i wentylatory zaczną przyspieszać zwiększajac zasieg tak aby wyelimonować różnicę temp.
Panowie sięgnicie do literatury na temat działania sprzężenia zwrotnego w układach reg...:)
Radek, będzie dokładnie tak jak piszesz, co wiecej PI Dasko bedzie (przynajmniej w teorii) szukać takich ogrotów przy których zostanie zapewniony komfort cieplny. Pytanie jest inne i nie dotyczy teorii sprzęzenia zwrpotnego (dlatego napisałem ze nie wystarczy być elektronikiem): Czy układ bedzie w stanie wypracować sobie takie stabilne połozenie ze ten komfort zostanie osiagniety. I nie chodzi tu o zasadę włacz - wyłacz czy też ciągłego jeżdzenia w tą i wewtą z obrotami - bo nie o to tu chyba przecież chodzi.
I znowu kłania sie teoria ze sprzeżeniem zwrotnym. Struga pójdzie w góre bo wentylatory zwolnią do min lub do zera. Pojawi sie różnica temp i wentylatory zaczną przyspieszać zwiększajac zasieg tak aby wyelimonować różnicę temp.
Panowie sięgnicie do literatury na temat działania sprzężenia zwrotnego w układach reg...:)Radek, będzie dokładnie tak jak piszesz, co wiecej PI Dasko bedzie (przynajmniej w teorii) szukać takich ogrotów przy których zostanie zapewniony komfort cieplny.
Panowie,
tak nie będzie! Nie wiem o jakiej teorii piszecie ale chyba nie o TEORII STEROWANIA? Regulator PI będzie działał w ten sposób, żeby zapewnić w punkcie położenia czujnika zadaną temperaturę. Zapewni takie obroty, aby w punkcie tym była właściwa temperatura. I strumień powietrza będzie stabilny, bez oscylacji. Wyjątek stanowi sytuacja, gdy będzie układ źle zestrojony (zbyt duże wzmocnienie lub za mały czas całkowania regulatora PI) - wtedy pojawią się oscylacje. Na około 15 zainstalowanych Leo nie spotkałem się ani razu z taką sytuacją ale nie mogę jej wykluczyć w jakimś szczególnym przypadku.
W przypadku termostatu w punkcie założenia termostatu będzie to wyglądało trochę inaczej: temperatura będzie oscylowała pomiędzy t_min i t_max gdzie (t_max-t_min) jest szerokością histerezy zastosowanego termostatu. Tutaj będą wahania temperatury. Ten układ również może się zdestabilizować (włączać i wyłączać zawór z dużą częstotliwością) w przypadku, gdy histereza jest za wąska.
Same oscylacje temperatury występują tutaj i wynikają z zasady działania układu.
Wnioski:
-dla regulatora PI w punkcie położenia czujnika temperatura będzie dokładnie taka jak zadana
-dla termostatu temperatura będzie oscylowała w zakresie związanym z histerezą termostatu
-żadne z rozwiązań nie zapewni właściwej temperatury w pewnej odległości od czujnika
-w zastosowaniach typu garaż czy hala produkcyjna oba rozwiązania są równoważne
-w zastosowaniach "subtelniejszych" gdzie istotna jest stabilniejsza temperatura rozwiązanie PI jest lepsze. Nie bez znaczenia jest też fakt, że wentylator hałasuje dokładnie tyle ile trzeba.
I na koniec pytanie do Dasko: czy spotkaliście się już z niestabilną pracą Waszego regulatora PI czy też raczej macie dobrane bardzo zachowawcze nastawy regulatora (robust control)? Czy użytkownik może sam w jakiś sposób zmienić nastawy regulatora PI?
Paweł
PS. Czy możecie podać pozycję literatury, która mówi że układ ze sprzężeniem zwrotnym PI jest zawsze oscylacyjny? Bo we wszystkich książkach które znam piszą, że w oscylacje wpadają układy z regulatorem PI głównie wtedy, gdy są źle zestrojone, a ja takiej sytuacji w instalowanych urządzeniach nie stwierdziłem.
pawel_k - patrzysz na sprawę jak elektronik-automatyk i masz rację pod warunkiem ze element wykonawczy pozwoli na uzyskanie warunków zadanych w obiekcie regulowanym. A ja to poddaję w watpliwość. Nie dyskutujemy nad wyższością PI nad P czy też regulatoami dwustanowymi, tylko nad konkretną aplikacją - sterowaniem temperaturą powietrza w pomieszczeniu poprzez zmianę strumienia powietrza nawiewanego (co przy nagrzewnicy powoduje zmianę temperatury powietrza nawiewanego, zmianę odwrotną do porzadanej)
Panowie zrozumcie w regulacji wydatku wentylatora w urzadzeniu grzewczo-webntylacyjnym, zmianie ulega:
- wydatek,
- tempearura powietrza,
- zasięg strugi,
- kierunek napływu.
Wszystko to chcecie zrealizować za pomocą jednego regulatora który jako organ wykonawczy ma mieć falownik.
Według Was ten sposób regulacji nie ma wad?
Do Stana
zauważ, żw ja w żaden sposób nie staram się gloryfikować rozwiązania z regulatorem PI. W żadnym punkcie mojej wypowiedzi nie napisałem, że jest ono globalnie lepsze. Pisałem jedynie, że w punkcie położenia czujnika zapewni stabilną temperaturę. Regulator niezależnie od temperatury strugi powietrza wymusi dokładnie takie natężenie jakie jest potrzebne. Oczywiście jeżeli urządzenie (wentylator i nagrzewnica) są odpowiedniej mocy - ale to ograniczenie dotyczy również układów z termostatem. Na tym polega zasada działania regulatora PI. W pewnej odległości od czujnika/termostatu żadne rozwiązanie nie zapewni zadanej temperatury ani regulator PI ani termostat. Sztuką jest właśnie odpowiednie umiejscowienie czujnika ale to dotyczy obu rozwiązań.
Oczywiście układ z regulatorem PI ma wady, w większości pokrywające się z wadami układu z termostatem (m. inn. wpływ położenia czujnika na pracę układu), a regulator obrotów generuje więcej zakłóceń do sieci niż transformator. Nie wykluczam, że w jakiś specyficznych warunkach mogą się pojawić problemy ze stabilnością. Czy u Ciebie takie problemy wystąpiły? Jeśli tak to opisz jakie były obiawy. Być może właśnie "zdestabilizowały" układ jakieś niestandardowe warunki pracy. Chętnie się dowiem jak sobie z tym problemem poradziłeś - zawsze jakaś nauka na przyszłość.
Osobiście nie spotkałem się z problemami z taką regulacją, jak będę następny raz kupował Leo to ich zapytam, może ktoś z takimi problemami się zgłosił? Chociaż pewnie się nie przyznają...
Pozdrowienia
Paweł
PS. Nie jestem elektronikiem automatykiem tylko zwykłym automatykiem projektującym i czasami instalującym różne rzeczy.
PS2. Do wypowiedzi sprowokowały mnie osoby mówiące o oscylacyjnym charakterze regulatorów PI i powołujące się na jakieś ciekawe teorie.
Panowie,
Dyskusja o teori sterowania nie ma sensu i dziwi mnie, że większość nie dostrzega podstawowego problemu. Czujnik temperatury w omawianym układzie omywany jest strugą powietrza o zmiennym przepływie, a co ważniejsze o zmiennej geometrii. Dla tych, którzy nie widzą w tym nic złego podam przykład.
Kontrolowanie w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego temperatury powietrza w kanale nawiewnym, do którgo czujnik kanałowy w przypadkowy sposób raz jest wkładany a raz jest z niego wyciągany.
Czy ktoś uważa, że w tym układzie nie będzie oscylacji?
Porownanie w stylu czy będzie płynął prąd jak wyciągniemy wtyczke z gniazdka... Co to za dywagacje.
Rzadko wchodze na tę liste ale jeżeli ktos nie ma pojęcia o sterowaniu w petli zamknietej nie się troche doszkoli - juz nie bedę pisał o identyfikacji dynamiki obiektu stałej całkowania i wzmocnienia regulatora...
Pozdrawiam,
Kolega Proffessor pisze:
Dyskusja o teori sterowania nie ma sensu
a wcześniej pisał tak:
Praw fizyki nie oszukamy
No to jak, mamy do sprawy podchodzić od strony teorii czy praktyki? Bo jak mamy mówić o praktyce to w montowanych przeze mnie urządzeniach (około 15 szt) sterowanie z regulatorem PI działa.
A od strony teorii to z panem Proffessorem chyba się nie dogadamy bo mu trochę brakuje podstaw właśnie teoretycznych. Nie wątpię że jest świetnym specjalistą od wentylacji i obróbki powietrza. Niestety zasady działania sprzężenia zwrotnego są mu obce. Z relacji kolegów absolwentów kierunków wentylacyjnych wiem, że niestety zajęcia z automatyki są w większości prowadzone przez asystentów, którzy przedmiot ten dostają bo nie ma innych chętnych.
Tak więc, aby w środowisku nieść "kaganek oświaty" powtórzę może prostrzymi słowami:
(1). załóżmy, że w punkcie położenia czujnika chcemy aby była temperatura T1. Regulator PI spowoduje, że w tym punkcie będzie prędkość przepływu powietrza V1 zapewniająca taką temperaturę. Z zasady działania regulatora wynika, że ta remperatura oraz prędkość będzie stała
(2). Jeśli w stosunku do sytuacji (1) zmieni się temperatura/natężenie przepływu wody podawanej na wymiennik regulator zadziała tak, że zwiększy lub zmniejszy odpowiednio prędkość powietrza tak, aby temperatura wynosiła ciągle T1. Po ustaleniu tej temperatury prędkość powietrza będzie ciągle stała V2V1
(3). Jeśli w sytuacji (1) będziemy chcieli zmienić temperaturę powietrza na T2 regulator zmieni prędkość powietrza w punkcie położenia czujnika na V3V1. Zgadzam się z tym, że na wylocie tuż za nagrzewnicą temperatura powietrza będzie teraz inna niż w sytuacji (1). Ta zmiana temperatury tuż za nagrzewnicą będzie traktowana przez regulator jak zakłócenie. Jedną z właściwości zamkniętej pętli regulacji jest fakt, że znakomicie radzi sobie z zakłóceniami, pod warunkiem, że nie występują w torze pomiarowym. Tutaj na szczęście takiej sytuacji nie ma więc w miejscu położenia czujnika otrzymamy właściwą temperaturę T2.
(4). Jeśli wzrośnie zapotrzebowanie na ciepło (np. ochłodzi się na dworze) regulator spowoduje odpowiednią zmianę prędkości do wielkości V4. Temperatura powinna pozostać bez zmian.
Przy dobrze zestrojonym regulatorze PI przejścia temperatury T1->T2 oraz prędkości V1->V2, V1->V3, V1->V4 nie powinny mieć charakteru oscylacyjnego. Po ustaleniu temperatury, które w zależności od warunków będzie trwało kilka-kilkanaście minut zarówno temperatury jak i prędkości będą stałe i nie będą miały charakteru oscylacyjnego, a porównanie tej regulacji z sytuacją wkładania i wyjmowania czujnika temperatury do kanału pominę milczeniem gdyż żadnej analogii tutaj nie widzę.
W powyższych rozważaniach podtrzymuję wszystko związane ze stabilnością regulacji PI o czym napisałem we cześniejszych postach.
Rzeczywiście, w pewnych przypadkach może nam zależeć na stałej prędkości powietrza niezależnie od temperatury. Wtedy pozostaje zastosowanie urządzenia o stałych obrotach i pracy regulatora w trybie termostatycznym - w takim wypadku to temperatura będzie oscylować wokół zadanej wartości a amplituda tych oscylacji będzie wynosiła tyle ile wynosi histereza termostatu.
Trochę się rozpisałem, ale może dzięki temu ci, którym niedostatecznie wytłumaczono jak działa sprzężenie zwrotne coś z tego zapamiętają. W końcu są to zjawiska uniwersalne, niezależnie czy czynnikiem jest powietrze czy woda i czy chcemy uzyskać stałą temperaturę czy wilgotność lub natężenie przepływu.
Paweł
Analogia z czujnikiem, który raz jest wkładany do kanału a raz jest z niego wyciągany, odpowiada następującej sytuacji:
1. Temeratura wymagana 25C
2. Temperatura w okolicy czujnika 16C
3. Załączenie układu do pracy
4. Istnieje potrzeba grzania, więc układ zwiększa obroty, temperatura powietrza nawiewanego spada, zasięg strugi rośnie
5. Układ osiąga wymaganą temperaturę, obroty stabilizują się.
6. Przy małym zapotrzebowaniu na ciepło w dobrze izolowanym obiekcie, obroty urządzenia ustabilizują się na małej wydajności
7. Struga jest krótka i bardzo ciepła, zawija się i ucieka pod sufit omijając czujnik
8. Temperatura wokół czujnika spada, układ zwiększa wydajność.
9. Cała historia zaczyna się na nowo.
Nawet jeśli nie spotkali się państwo z obiektem, gdzie efekt ten nie jest obsewowany, to nie znaczy, że w któtce go nie zaobserwujemy, szczególnie na wiosnę. Osobiście uważam, że przedstawiony przypadek będzie dość częsty. Czy ktoś obsewował pracę omawianego układu przez cały sezon grzewczy?
Warto też zastanowić się nad dodatkowym ubocznym efektem takiego sterowania jakim jest wzrost temperatury, gdy trzeba ograniczyć grzanie i spadek przy wzroście zapotrzebowania na grzanie.
Tematy na forum
