Городок специалистов по инженерным системам - Нью-СОК
 
Главная Регистрация Въезд в городок
Регулирование ГВС, теплоснабжения и вентиляции. - Страница 2 - Форум
Меню сайта

Форма входа

Поиск

Наш опрос
Как вы относитесь к созданию профсоюза-биржи инженеров HVAC?
1. Положительно. Очень нужная вещь.
2. Пока не определился.
3. Мне все равно, я и так в порядке всегда.
4. Отрицательно. Нет смысла.
Результаты | Архив опросов
Всего ответов: 187

Мини-чат

Комментарии

Друзья сайта

Яндекс цитирования
Приветствую Вас, Гость · RSSПочтовое отделение нашего городка 23.11.2024, 12:08
Яндекс [ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Яндекс-кошелек нашего сайта: 4100138435330
[ Отметить все сообщения прочитанными ]
Модератор форума: Прохожий, теплоноситель  
Форум » Факультеты нашего городка » Отопление » Регулирование ГВС, теплоснабжения и вентиляции. (Основы правильного построения систем)
Регулирование ГВС, теплоснабжения и вентиляции.
Александр_Первый Дата: Воскресенье, 21.03.2021, 01:17 | Сообщение # 21
Академик
Город: Петропавловск-Камчатский
Группа: Граждане
Сообщений: 9999
Репутация: 42
Статус: Offline
Цитата KSD ()
Это другая крайность.

Да нет никакой крайности,есть только практически идеальная СО с контуром ГВС,и если нужен большой объём горячей воды,просто включаешь режим ГВС,и этого вполне достаточно для того что бы помыться,и если нужен ещё больший объём горячей воды,пропускаешь контур ГВС через электрический водонагреватель,в зависимости какой объём нужен-100-150-200 литров вполне достаточно.И,опять таки,система остаётся простой в обслуживании,так как нет,лишнего геморроя,которым любят пичкать некоторые любители его.Сначала создают проблемы,которые потом,героически стараются преодалеть,усложняя и без того сложную СО.
Всё гениальное-просто!
Чем проще СО,тем надёжнее она работает годами,как у меня,лет так 15 однако.
И таким комфортом,экономностью и надёжностью СО,не каждый сможет похвалиться.
Будут,только,рассказывать того,чего не знают и утверждать того,чего не понимают.Как обычно.
СКУПОЙ,ПЛАТИТ-ДВАЖДЫ!ТУПОЙ-ТРИЖДЫ!ЛОХ-ПЛАТИТ ВСЕГДА!ТЕОРЕМ-МНОГО,АКСИОМА-ОДНА! "ДРУЖОК"ВЕРНИ ДОЛЖОК!!! Skype-alexandr_mg1
 
KSD Дата: Воскресенье, 21.03.2021, 10:45 | Сообщение # 22
Любитель
Город: Истра
Группа: Граждане
Сообщений: 355
Репутация: 9
Статус: Offline
Цитата Kass ()
по нормам в котельной есть вытяжка

Воздух вытяжки не проходит через теплообменник котла, поэтому имеет более низкую температуру. А воздух в дымоходе проходит, охлаждая котел.
Я не думаю, что в наших условиях от затеи с перекрытием дымохода будет заметная экономия, поскольку общие теплопотери велики (например котел на 40 кВатт в примере Касса). Но если дом сделан по нормативам той же Германии (теплопотери 20 Ватт/м2 и менее), то в межсезонье теплопотери дома в 200 м2 составят пару кВатт, и экономия в 100-200 Ватт станет заметной.
Цитата Kass ()
потери там копеечные. Попробуйте посчитать

Например Uponor https://boiler-gas.ru/content....lex.pdf (стр 59) приводит значения теплопотерь порядка 15-20 Вт/м при дельте 70 гр, что при длине теплотрассы в 10 м даст 150-200 Вт. При дельте 50 гр потери уменьшатся на треть, т.е. на 50-70 Ватт.
Цитата Kass ()
Так же вырастают механические и компрессионные потери

Максимальный КПД бензинового ДВС достигается при мощности, чуть ниже максимальной. У дизеля существенно ниже максимальной. При езде с постоянной скоростью КПД двигателя получится ниже. Но как я писал ранее, за счет разнообразных усовершенствований двигателя и трансмиссии разница в расходе топлива окажется практически незаметной.
Если вернуться к котлам, то работа нетурбированного котла на частичной мощности приведет к снижению КПД из-за избытка воздуха. В турбированных есть возможность управлять соотношением смеси, поэтому там не все однозначно.
Цитата Kass ()
про точность комнатной температуры до 0,1 градусов

Речь шла про то, что должны быть разумные требования к характеристикам систем и результатам их работы. Например точность поддержания температуры в РО в 1 гр. избыточна, а в ТП может быть недостаточна. При чисто качественном регулировании РО потребуются покомнатные воздушные доводчики, а при качественно-количественном (банальные термоголовки на радиаторах) - нет.
Цитата Kass ()
реакцию ПИД регулятора на импульсное воздействие

В зависимости от настроек можно получить болтанку или асимптотическое приближение. Но рассматривать нужно в комплексе. Для ТП или РО болтанка с периодом несколько часов (ТП) или десятков секунд (РО) не страшна, поскольку за счет тепловой инерционности все сгладится. И в этих контурах можно так настроить ПИД, чтобы не отрабатывать кратковременные изменения температуры КК. С ВУ сложнее, в зависимости от многих факторов и устройства самой системы "болтанка" может влиять или не влиять. Если контур калорифера малоинерционный и его температура близка к температуре КК, то болтанка КК нежелательна. Если контур калорифера с малым перепадом температуры, а температура КК заметно выше (коэффициент подмеса небольшой), то болтанка КК не будет оказывать существенного влияния на температуру контура ВУ.
Цитата Kass ()
котел, который болтал температуру КК, начинали болтаться все регуляторы в контурах котельной, меняя в больших пределах расход теплоносителя, переворачивая стрелку

Если бы вторичные контура не пытались резво перестраиваться за прыжками КК, то со стрелкой все было бы в порядке?
Если перед включением контура бойлера выполнить предварительный нагрев КК, то было бы лучше?
Цитата Kass ()
бойлера включать и выключать насосом

Так нарисовано во всех типовых схемах производителей оборудования и работает. Трехходовой если используется, то только для обеспечения жесткого приоритета ГВС, а не регулирования контура бойлера. Если для ГВС используется проточный теплообменник, то без регулировочного клапана обойтись сложно, тут без вопросов.
Если бойлер накопительный, то не вижу смысла в регулировке подачи. При дефиците тепла можно использовать частичный приоритет ГВС, так бойлер быстрее нагреется.
 
Kass Дата: Воскресенье, 21.03.2021, 11:37 | Сообщение # 23
Академик
Город: Москва
Группа: Администраторы
Сообщений: 14113
Репутация: 80
Статус: Offline
Цитата KSD ()
Но если дом сделан по нормативам той же Германии (теплопотери 20 Ватт/м2 и менее), то в межсезонье теплопотери дома в 200 м2 составят пару кВатт, и экономия в 100-200 Ватт станет заметной.


Понимаете ли в чем дело, эта цифра не более чем сферический конь в вакууме. Дело в том, что теплопотери не зависят от площади помещения по полу, а зависят от площади играждаемых конструкций, инфильтрации, климатической зоны, количества людей в помещении, норм по вентиляции, инсоляции и пр. Климат в Германии можно сравнить с Крымом. Там -10 это стихийное бедствие, поэтому немцы и вымерзали по Москвой при тридцатиградусных морозах, а наше население ходит гулять в парки в эту погоду.

Поэтому многие дизайнеры допускают серьёзные ошибки, беря готовый проект из Баварии и реализуя его где то под Ярославлем. Теплопотери такого дома просто не вписывается банально в наши нормы по теплопотерям.

Потом вы в курсе, какая температура воздуха внутри помещений считается нормальной в Германии? Ну вот у меня половина большой семьи граждане Германии. Как созваниваемся по видео, они дома в свитерах, а мы в майках. Они вообще включают отопление только вечером, когда приходят с работы, немного прогреют и опять выключают. Дорого. А теплопотери прямопропорционалтны разнице температур внутри и снаружи, и поэтому у одного и того же здания при -10/15 и -28/22 будут отличаться вдвое, а при -35/25 разница будет в 2,5 раза.

Поэтому правильно оперировать приведенным сопротивлением теплопередачи ограждающих конструкций в одинаковых климатических зонах.

Так же нужно понимать, что по нашим нормам на инфильтрацию, то есть на нагрев поступающего воздуха в помещение теплопотери больше теплопотерь через ограждаемые конструкции. То есть какой смысл утеплять стены, если у вас теплый воздух уходит в постоянно открытые форточки? А какая норма на поступление свежего воздуха в помещение? В дом 200 кв. м. Можно подать и 60 кубов воздуха по 30 кубов на человека если их двое, и 600 кубов как однократный воздухообмен для комфортных помещений. Разница в 10 раз.

Так вот в Германии нормальной системы вентиляции нет. Открыть форточку не получится, потому что вообще замерзнешь. У нас же форточки не закрываются. Как тут быть?

Цитата KSD ()
Например Uponor https://boiler-gas.ru/content....lex.pdf (стр 59) приводит значения теплопотерь порядка 15-20 Вт/м при дельте 70 гр, что при длине теплотрассы в 10 м даст 150-200 Вт.


Ну на стр. 59 указано расчетное значение 12 Вт/мп для трубы 2х32 мм. Но, там же трубы не с ППУ, а вспененного полиэтилена, приведенное сопротивление 0,04 вместо 0,02 у ППУ. То есть у ППУ с такими же размнрами и укладкой 6 Вт/пм, и не надо снижать температуру. так это еще взяли грунт 5 градусов, это почему? не закопали на нужную глубину и не утеплили сверху? Вообще то расчетная температура грунта ниже точки промерзания 8 градусов. В погребах и пещерах температура круглый год +9. Подставьте в расчет 8 вместо 5 и теплопотери еще снижаются.

Так вот, мы не закапываем ППУ сразу в грунт, если заказчик не жмет. Мы строим коммуникации по участку с закладкой труб под них, и трубы ППУ заклвдывает в ПВХ трубы диаметром 160 мм. Так сделано и у меня на участке. То есть к этому сопротивлению нужно добавить воздушную прослойку 10 мм и саму ПВХ трубу, и вот вам потери 3 Вт на м.п. На теплотрассу в 10 м имеем 30Вт теплопотерь. Есть смысл экономить снижением температуры? smile

Цитата KSD ()
Максимальный КПД бензинового ДВС достигается при мощности, чуть ниже максимальной. У дизеля существенно ниже максимальной. При езде с постоянной скоростью КПД двигателя получится ниже.


Нельзя учитывать только тепловой КПД двигателя и не учитывать еще несколько десятков параметров. Речь идет о термодинамическом КПД двигателя, работающего на постоянных оборотах с постоянной нагрузкой, а это в применении к автомобилю не более чем сферический конь в вакууме. У вас нет постоянных оборотов и нагрузки, у вас разгод, изменение скорости и оборотов, потом накат. Двигатель работает на холостых, полезной нагрузки нет, расход топлива есть, КПД ноль. Потом при разгоне нет стихометрической смеси 14,7. У вас смесь будет 12-12,5, ибо будет детонация. Потом тут не учитывается механические потери и в самом ДВС и в трансмиссии, на сопротивление качения, аэродинамику, ибо что бы двигаться такими рывками, приходится разгоняться до гораздо большей скорости, чем трубуется, а том потери растут лавинообразно. Поэтому проведите на досуге эксперимент и убедитесь. smile

Добавлено (21.03.2021, 11:54)
---------------------------------------------

Цитата KSD ()
Речь шла про то, что должны быть разумные требования к характеристикам систем и результатам их работы. Например точность поддержания температуры в РО в 1 гр. избыточна, а в ТП может быть недостаточна.


Опять таки вы путаете погрешность и амплитуду колебаний регулируемой величины. Это в корне разные вещи. В первом случае к примеру у вас есть погрешность датчика, и вы поддерживаете 71 +/-1 градусвместо заданных 70 +/-1 градусов, то это не страшно. Совсем другое, когда вы поддерживаете ровно 70 градусов, но +/- 10 градусов. В таком случае лучше не использовать в системе больше никаких регуляторов. Вы просто не заставите их нормально работать. Если у вас система примитивно простая, только радиаторы и теплые полы, причем либо вообще без регуляторв, чисто на погодозависимом регулировании котла, то можете забить. Но вот если у вас есть котельная, и удаленные ИПТ, много разных потребителей, то вы должны понимать сложность переходных процессов в системе с переменным расходом.

Цитата KSD ()
Если контур калорифера малоинерционный и его температура близка к температуре КК, то болтанка КК нежелательна. Если контур калорифера с малым перепадом температуры, а температура КК заметно выше (коэффициент подмеса небольшой), то болтанка КК не будет оказывать существенного влияния на температуру контура ВУ.


Подмес зависит от температуры уличного воздуха. И инерция в ВУ незначительная. Более того, свежий возду ксегда подается в место нахождение людей, диван, кровать, рабочий стол. Так вот если так делать, а у вас будет болтанка, то вы получаете жуткий дискомфорт. Помню меня пригласили проконсультировать на дом Якинина. Ну как дом? Комплекс зданий. Так вот смотрим на контроллер, а температура в канале то снижается до +14, то поднимается до +44. Как думаете, комфортно вам будет сидеть под таким потоком свежего воздуха? smile А просто люди собрали все не учитывая все то, о чем я тут написал. И самое печальное, что это не устраняется просто натройками ПИД регуляторов. Только устранением целого комплекса ошибок. Анализировать нужно не отдельные компоненты, а все систему в целом. В ней все сильно взаимосвязано, и нужно анализаровать как будет влиять каждое подключаемое оборудование на систему в целом.

Добавлено (21.03.2021, 12:05)
---------------------------------------------

Цитата KSD ()
Так нарисовано во всех типовых схемах производителей оборудования и работает.


Это тиаовое решение для самой примитивной системы эконом класса. Вы же понимаете, что не возможно сделать универсальный проект подо все дома. Такого просто не сделать. Более того, производитель бытового оборудования продает готовые решения не для специалистов. То есть все эти предложения расчитаны на то, что делать будет полный ноль в теплоэнергетике. Считать он ничего не будет, ибо понятия не имеет как это делается. Производитель понимает, что если покупатель обратится к профессионалам, то тем все эти картинки не нужны. Они сами все посчитают и сделают грамотный проект.

Так что эти картинки не более как самоучитель, удущий в комплекте к гитаре. Гитаристу они не нужны абсолютно. smile И производители это понимают, и именно поэтому выпускают дополнительные платы для управлением котлом и модуляцией. Поэтому и не ставят в напольники вообще насосы, ибо не известно, какие нужны рабочие точки этих насосов. Все на откуп проектировщикам. smile

Добавлено (21.03.2021, 12:22)
---------------------------------------------

Цитата KSD ()
Если бы вторичные контура не пытались резво перестраиваться за прыжками КК, то со стрелкой все было бы в порядке?


А зачем тогда они нужны? Просто некуда было потратить деньги?

Цитата KSD ()
Если перед включением контура бойлера выполнить предварительный нагрев КК, то было бы лучше?


Еще хуже. Я уже показывал в расчете, что резко поднять температуру в КК зимой не получится. У вас для этого мощность котельной должна быть кратно выше нагрузки. То есть если у вас вся нагрузка 30 кВт, а котельная 100 кВт, то имеет место. Только разумного мало в этом. Обычно мощность котельной равна нагрузке или с минимальным запасом до 10%, либо вообще имеет дефицит мощности. Таким образом пока температура в КК поднимется, потребность в ГВС уже отпадет. При этом вы получите провал температуры ГВС. Вам придется увеличивать объем бойлеров, тратя огромные деньги, пытаясь компенсировать неправильность решений.

Очень часто просят наладить котельную, особенно в части ГВС. Приезжаешь, а там бойлера от 500 литров и зачастую каскадом. Максимум видел 4х500. А ГВС как не хватало, так и не хватает. Так как на такие бойлеры требуется по 60-80 кВт на каждый, то их включение просто проваливает Ткк до плинтуса и ничем ее не поднять, пока е отключить бойлеры.

Всегда решение у нас простое. Выбрасываем все эти нагромождения, ставим один бойлер на 150-160 литров, правильная обвязка, автоматика и все. С ГВС больше никаких проблем. Представляете как у людей рушатся шаблоны? То есть вместо увеличения бойлеров мы их существенно уменьшаем и все начинает работать. smile А все потому, что бойлер косвенного нагрева это не накопительный бойлер. Объем воды в нем не более чем интегральная составляющая процесса регулирования, вносящая инерцию и позволяющее плавное регулирование котлов под изменение нагрузки при отсутствии избытка мощности. Главным параметром бойлера, характиризующим его мощность является не объем, а площать его теплообменника и дельта температур, а не объем воды в нем. wink

Кстати, в больших ИТП, где расходы ГВС значительно выше, бойлеров нет вообще. Банально пластинчатые теплообменники без какого либо дополнительного объема воды. А почему так? Да потому, что там есть избыток мощности со стороны тепловой сети, а большой объем воды в самой сети и дает необходимую инерцию. Вот подумайте над этим. smile
Все ИМХО
 
KSD Дата: Воскресенье, 21.03.2021, 15:24 | Сообщение # 24
Любитель
Город: Истра
Группа: Граждане
Сообщений: 355
Репутация: 9
Статус: Offline
Цитата Kass ()
поднять температуру в КК зимой не получится. У вас для этого мощность котельной должна быть кратно выше нагрузки. ... Обычно мощность котельной равна нагрузке или с минимальным запасом до 10%, либо вообще имеет дефицит мощности

В таком случае (дефицит мощности) нагреть бойлер никак не получится. Либо отключать часть потребителей для получения запаса на нагрев бойлера (приоритет ГВС), либо использовать другие источники тепла.
Я не вижу принципиальной разницы, по какому критерию будет нагреваться КК - по команде управляющей системы или по увеличению нагрузки из-за включения нагрева бойлера. В обоих случаях требуется избыточная мощность для догрева котлового контура. При предварительном прогреве нужна даже меньше, поскольку насос бойлера не работает. Если котел работает на максимальной мощности, то без уменьшения потребления нагрева КК не будет в любом случае.

Добавлено (21.03.2021, 15:41)
---------------------------------------------

Цитата KSD ()
Если бы вторичные контура не пытались резво перестраиваться за прыжками КК, то со стрелкой все было бы в порядке?

Цитата KSD ()
А зачем тогда они нужны?

Для получения более низкой температуры в контуре. Например в ТП. Или для получения своего графика, отличного от графика КК, например при пофасадном регулировании.
 
tiptop Дата: Воскресенье, 21.03.2021, 21:43 | Сообщение # 25
Специалист
Город: Владимир
Группа: Граждане
Сообщений: 750
Репутация: 17
Статус: Offline
Цитата KSD ()
При дефиците тепла можно использовать частичный приоритет ГВС

Я предлагаю делать предвключенным емкостной водоподогреватель:
Прикрепления: 4811803.png (5.2 Kb)

сконструируй Котельную!
 
Kass Дата: Понедельник, 22.03.2021, 09:20 | Сообщение # 26
Академик
Город: Москва
Группа: Администраторы
Сообщений: 14113
Репутация: 80
Статус: Offline
Цитата KSD ()
В таком случае (дефицит мощности) нагреть бойлер никак не получится. Либо отключать часть потребителей для получения запаса на нагрев бойлера (приоритет ГВС), либо использовать другие источники тепла.


1. У вас в 95% случаев не требуется включать бойлер на полную.

2. Если пошёл большой разбор ГВС, то да котла как правило на все не хватит. Я выше приводил цифры производительности бойлера, если включать его на полную, насосом. Ну к примеру Витосел 160 л с ТО 1м2 это более 0,7 м3/ час и это более 36 кВт. Если у вас котел 40 кВт, то разумеется нужен приоритет ГВС для такого котла и такого бойлера, либо в каскаде должен подключаться электрический котел.

На скриншоте моей котельной можно увидеть и тумблер блокировки котлов, и тумблер нриоритета ГВС. То есть если трехходовой бойлера откроется а температура ГВС будет ниже задания хоть на пол градуса, то начинает закрываться трехходовые отопления и теплых полов. Если и этого не хватит, и не блокировать электрокотел, то подключится электрический котел.

Но это редкие случае, если в доме вдруг в три санузла одновременно пошли принимать душ. То есть это крайне редкая и не типичная ситуация, и имитировать ее регулярно упрщением узла обвязки бойлера не стоит.

Добавлено (22.03.2021, 09:31)
---------------------------------------------
Цитата KSD ()
Для получения более низкой температуры в контуре. Например в ТП. Или для получения своего графика, отличного от графика КК, например при пофасадном регулировании.


Тут во всех частях упоминается регулируемый параметр температура. То есть задача смесительного контура поддерживать какую то температуру. Если вы не хотите что бы смесительный контур реагировал на колебания котла, то ставьте там ручной трехходовой, выставьте там один раз процесс подмеса, понизьте температуру на сколько вам надо и все. Если все же делать регулирование, то с болтанкой на входе у вас регулирование и на выходе будет по стольку по скольку, особенно если у вас нет нормальных средств АСУ ТП с графиками. В темную все это не настроить. Биметаллические термометры имеют огромную инерцию и вы просто не увидите, что у вас происходит в контуре.

Цитата tiptop ()
Я предлагаю делать предвключенным емкостной водоподогреватель:


Откровенно говоря очень сомнительные схемы. Если поставите датчики и снимите графики что у вас там получается, вы будете сильно удивлены.
Все ИМХО
 
Александр_Первый Дата: Понедельник, 22.03.2021, 09:53 | Сообщение # 27
Академик
Город: Петропавловск-Камчатский
Группа: Граждане
Сообщений: 9999
Репутация: 42
Статус: Offline
Цитата tiptop ()
Я предлагаю делать предвключенным емкостной водоподогреватель:


У вас,вся проблема в том,что вы ставите одно контурное отопительное оборудование,когда,таки,есть двух контурные,для которых не требуется кучи дополнительного оборудования,окромя проточного электрического водонагревателя,который в сто раз экономнее системы с ТА,насосом и кранами.И который проще в эксплуатации.
СКУПОЙ,ПЛАТИТ-ДВАЖДЫ!ТУПОЙ-ТРИЖДЫ!ЛОХ-ПЛАТИТ ВСЕГДА!ТЕОРЕМ-МНОГО,АКСИОМА-ОДНА! "ДРУЖОК"ВЕРНИ ДОЛЖОК!!! Skype-alexandr_mg1
 
Kass Дата: Понедельник, 22.03.2021, 10:36 | Сообщение # 28
Академик
Город: Москва
Группа: Администраторы
Сообщений: 14113
Репутация: 80
Статус: Offline
 Я бы сейчас ставил такое:
Все ИМХО
 
KSD Дата: Понедельник, 22.03.2021, 21:00 | Сообщение # 29
Любитель
Город: Истра
Группа: Граждане
Сообщений: 355
Репутация: 9
Статус: Offline
Цитата Kass ()
Если все же делать регулирование, то с болтанкой на входе у вас регулирование и на выходе будет по стольку по скольку

Совсем не обязательно. Все зависит от параметров системы управления контуром. Если добавить в схему управления контуром инерционность (частотный фильтр или интегратор), то кратковременные колебания входного параметра (температуры) не будут приводить к постоянному "ёрзанью" контура в попытке отслеживания. Да, будет на выходе "болтанка", но для ряда контуров в виду их инерционности (ТП и РО) эта "болтанка" вокруг нужной средней температуры не критична.
Цитата Kass ()
температура в канале то снижается до +14, то поднимается до +44

Как раз пример плохо спроектированной системы, имеющей низкую устойчивость.
Дело в том, что вторичный контур с регулировкой для КК представляет нагрузку с постоянной потребляемой мощностью, т.е. с отрицательным сопротивлением - при увеличении температуры расход контура снижается, и наоборот. При этом нагрузка достаточно инерционная, т.е. при быстром (относительно) изменении температуры контур может перестраиваться значительно медленнее, постепенно отрабатывая входное воздействие.
КК упрощенно представляет из себя следящую систему, на входе - заданная температура. Она может динамически меняться (например в случае погодозависимого регулирования) или быть постоянной, это не принципиально. Нагрузкой КК являются вторичные контуры, большинство которых с отрицательным сопротивлением, а некоторые с переменными параметрами (например контур бойлера то включен, то выключен). При наличии в контуре регулирования элементов с отрицательным сопротивлением, да еще с инерционностью, для обеспечения устойчивости необходимо вводить дополнительную частотную коррекцию или применять иные способы обеспечения устойчивости. В противном случае система станет нестабильной, и любые воздействия приведут к длительному переходному процессу с многочисленными колебаниями. Вплоть до режима генерации, когда система "идет в разнос", а амплитуда колебаний увеличивается.
При незначительных и "плавных" воздействиях неустойчивая система может их как-то отработать без серьезных последствий, но при резких изменениях будут значительные колебания, и система неизбежно "упрется" в ограничения по температуре, мощности, расходу или еще какому-то параметру, что приведет к сваливанию в нештатную ситуацию. Например аварийному (или не аварийному smile ) останову ВУ из-за просадки температуры в КК ниже порога.
Цитата Kass ()
Я бы сейчас ставил такое

Стрелка с коллектором под группы быстрого монтажа, насколько это понятно по картинке. По виду из нержи. В чем прелесть, кроме высокой цены?

Добавлено (22.03.2021, 21:32)
---------------------------------------------

Цитата tiptop ()
делать предвключенным емкостной водоподогреватель

Если в режиме полного приоритета ГВС (т.е. с отключением других контуров), то преимуществ нет. Есть дополнительные потери на обратных клапанах и вентилях.
Если в режиме последовательного включения (т.е. совсем без приоритета), то котел должен иметь соответствующую мощность (суммарную). А температуры на выходе из бойлера может не хватать для остальных контуров.
Схема позволяет переключать эти режимы соответствующим управлением насосами. Но гидравлически действительно спорная. Напоминает систему с первичными/вторичными кольцами, кажется Гидролого ее когда-то продвигала.
 
Kass Дата: Понедельник, 22.03.2021, 22:54 | Сообщение # 30
Академик
Город: Москва
Группа: Администраторы
Сообщений: 14113
Репутация: 80
Статус: Offline
Цитата KSD ()
Совсем не обязательно. Все зависит от параметров системы управления контуром. Если добавить в схему управления контуром инерционность (частотный фильтр или интегратор), то кратковременные колебания входного параметра (температуры) не будут приводить к постоянному "ёрзанью" контура в попытке отслеживания. Да, будет на выходе "болтанка", но для ряда контуров в виду их инерционности (ТП и РО) эта "болтанка" вокруг нужной средней температуры не критична.


Нет не так. Не хочется сильно углубляться в теорию автоматического регулирования и рисовать большие формулы, но поверьте, что все вообще не так. Не нужно добавлять ни фильтров ни интеграторов в ПИД регулятор, ибо там все уже есть, в частности интегральная составляющая. Но она накапливает погрешность и должна соответствовать общей инерции системы регулирования, т.н. тау системы. Если вы сильно завысите постоянную времени интегральной составляющей, то система просто перестанет минимизировать погрешность а существенно ее увеличит. То есть при включенном бойлере она накопит ошибку и компенсирует ее уже тогда, когда уже не требуется. Более того, у вас будут сквозь регулятор проходить и колебания от котла, и от бойлера, и от других контуров. В таком случае вообще теряется всякий смысл ставить какие бы то ни было регуляторы и сервоприводы. Ставьте простое ручные и все. Будет все тоже самое, даже лучше.

Цитата KSD ()
Как раз пример плохо спроектированной системы, имеющей низкую устойчивость.
Дело в том, что вторичный контур с регулировкой для КК представляет нагрузку с постоянной потребляемой мощностью, т.е. с отрицательным сопротивлением - при увеличении температуры расход контура снижается, и наоборот. При этом нагрузка достаточно инерционная, т.е. при быстром (относительно) изменении температуры контур может перестраиваться значительно медленнее, постепенно отрабатывая входное воздействие.


Абсолютно типичная система с тремя последовательными регуляторами. Все с точностью по теории автоматического регулирования. Если вы попробуете даже смодулировать такую систему, то получите тоже самое. Система с множеством регуляторов это сложная резонансная система, где каждый элемент реагирует на любое возмущение, и проектировать такую систему нудно только как единое целое. Если покупается отдельно котельная автоматика, отдельно автоматика венустановок, отдельно термоголовки, да еще бойлеры велючаем насосами, то вы никогда не стабилизируете температуру в канале ВУ. Это ни теоретически не возможно, ни на практике никому не удавалось. Обычно просто забивают на это и все. smile

Цитата KSD ()
Нагрузкой КК являются вторичные контуры, большинство которых с отрицательным сопротивлением, а некоторые с переменными параметрами (например контур бойлера то включен, то выключен). При наличии в контуре регулирования элементов с отрицательным сопротивлением, да еще с инерционностью, для обеспечения устойчивости необходимо вводить дополнительную частотную коррекцию или применять иные способы обеспечения устойчивости. В противном случае система станет нестабильной, и любые воздействия приведут к длительному переходному процессу с многочисленными колебаниями. Вплоть до режима генерации, когда система "идет в разнос", а амплитуда колебаний увеличивается.


Так я об этом и писал уже не раз, и выкладывал графики Ткк со многих котлов. Они просто не умеют стабилизировать температуру. Практически все котлы сами по себе дают болтанку, задавая какафонию во всей цепи. Поэтому мы и ставим платы для управления модуляцией горелок, и тогда Ткк стабилизируется. Но, нельзя автоматикой исправить кривую гидравлику. Это тоже не раз пытались. Вы думаете редко обращаются помочь настроить то, что кто то криво спроектировал? Да регулярно. И не подружите вы домашнюю котельную без избытка мощности с ВУ и бойлером, управляемым только насосом. Мы это проверяли. Ну банально мне никаких проблем не составляет откруть удаленно вручную трехходовой и сделать управление чисто насосом. Вот система сразу и «идет в разнос».

Цитата KSD ()
При незначительных и "плавных" воздействиях неустойчивая система может их как-то отработать без серьезных последствий, но при резких изменениях будут значительные колебания, и система неизбежно "упрется" в ограничения по температуре, мощности, расходу или еще какому-то параметру, что приведет к сваливанию в нештатную ситуацию. Например аварийному (или не аварийному ) останову ВУ из-за просадки температуры в КК ниже порога.


Абсолютно верно. Вот поэтому в контуре ГВС и стоит трехходовой. smile

Цитата KSD ()
Стрелка с коллектором под группы быстрого монтажа, насколько это понятно по картинке. По виду из нержи. В чем прелесть, кроме высокой цены?


Да хоть под группы, хоть нет. Узлы смесительные можно и самому собрать. Цена там не высокая. Такое изделие 10-15 тыс всего. Главный плюс в том, что в простых котельных, где нет удаления кислорода из воды, нет окисления. Вечная штука.
Все ИМХО
 
VikT Дата: Вторник, 23.03.2021, 01:10 | Сообщение # 31
Мастер
Город: Краснодар
Группа: Граждане
Сообщений: 1565
Репутация: 18
Статус: Offline
Цитата KSD ()
Но гидравлически действительно спорная.

По моему мнению, она не спорна, тут не для него предмета.
Это просто гидравлическое извращение. wacko

Я даже не представляю, как тут можно просчитать расходы/потери напора по контурам?
С чего начинать? Полная зависимость контуров друг от друга. И четыре насоса.
Я таких и методик не знаю. А может их и нет. Скорей всего.
"Век живи, век учись..... всё равно дураком помрешь"
 
KSD Дата: Вторник, 23.03.2021, 20:23 | Сообщение # 32
Любитель
Город: Истра
Группа: Граждане
Сообщений: 355
Репутация: 9
Статус: Offline
Цитата VikT ()
Не нужно добавлять ни фильтров ни интеграторов в ПИД регулятор

Можно. И может быть очень полезно. Правда он становится не совсем ПИД в классическом понимании :).
Теоретически в ПИД регуляторе полоса П канала бесконечность, к этому добавляется влияние Д канала, который как раз реагирует (усиливает) быстрые изменения. А объект регулирования (например трехходовой) относительно медленный. В результате петлевое усиление на ВЧ получается большое, что совместно с инерционностью регулятора приводит к ситуации, когда на некоторых частотах ОС из отрицательной становится положительной. В результате получаем нестабильную систему.
Простейший классический путь - скорректировать АЧХ так, чтобы гарантировать, что общее усиление в контуре окажется существенно меньше 1 там, где за счет инерционностей всех составляющих сдвиг фазы составляет 180 гр. или больше. Классический пример из электроники - корректирующий конденсатор во втором каскаде УНЧ или в ОУ. А по аналогии с УНЧ, канал И в ПИД - это не коррекция АЧХ, а интегратор в ОС для поддержания 0 на выходе.
Цитата VikT ()
как тут можно просчитать расходы/потери напора по контурам?

Если расход КК больше расхода во вторичном контуре, то излишек просто перетекает через байпас с ОК. Если во вторичном больше, то напор насоса вторичного контура частично добавляется в контур КК, увеличивая расход через котел. Байпас с ОК как будто министрелка, но с односторонним движением - без возможности опрокидывания.
 
VikT Дата: Среда, 24.03.2021, 00:55 | Сообщение # 33
Мастер
Город: Краснодар
Группа: Граждане
Сообщений: 1565
Репутация: 18
Статус: Offline
Цитата KSD ()
Байпас с ОК как будто министрелка, но с односторонним движением - без возможности опрокидывания.

Одна из основных задач гидроразделителя - приблизить перепад напоров в динамическом режиме к перепаду в статическом, т.е. к нулю. Для этого и диаметр у нее рассчитывается для получение минимальной скорости потока в ней. В этой конструкции такого нет.
"Век живи, век учись..... всё равно дураком помрешь"
 
Kass Дата: Среда, 24.03.2021, 10:47 | Сообщение # 34
Академик
Город: Москва
Группа: Администраторы
Сообщений: 14113
Репутация: 80
Статус: Offline
Цитата KSD ()
Теоретически в ПИД регуляторе полоса П канала бесконечность, к этому добавляется влияние Д канала, который как раз реагирует (усиливает) быстрые изменения. А объект регулирования (например трехходовой) относительно медленный.


Если под термином "теоретически" понимать "в соответствии с теорией автоматического регулирования", то это не так. Нет там такого. Дело в том, что в инерционных системах дифференциальная составляющая в регуляторах на трехходовых не имеет никакого смысла. Можете ставить ее в ноль, так как инерция самого сервоприводы ее в корне нивелирует. Эта составляющая нужна в управлении насосами, котлами, электрическими через симисторный регулятор, или газовыми через внешнюю модуляцию, но не в ситуации с трехходовыми. В данном случае она вам даст интегральной составляющей только накопить больше погрешность. Банально на этапе ПНР это видно, добавляете Д, и пошла система в раскачку.

Цитата KSD ()
Простейший классический путь - скорректировать АЧХ так, чтобы гарантировать, что общее усиление в контуре окажется существенно меньше 1 там, где за счет инерционностей всех составляющих сдвиг фазы составляет 180 гр. или больше. Классический пример из электроники - корректирующий конденсатор во втором каскаде УНЧ или в ОУ. А по аналогии с УНЧ, канал И в ПИД - это не коррекция АЧХ, а интегратор в ОС для поддержания 0 на выходе.


Дело в том, что в УНЧ никогда не используется в ООС ПИД, так как в корне разное назначение у ООС в УМЗЧ и ОС в регуляторе. В УМЗЧ ООС вводится для повышения линейности, в активных полосовых фильтрах для формирования АЧХ, но там нет задачи сделать на выходе УНЧ стабильное постоянное напряжение. Тут скорее нужно рассматривать стабилизаторы напряжения. Вот там ОС больше соответствует таковым в регуляторах.

Более того, вы рассматриваете один регулятор, который ни от чего не зависит, а в описываемых мной системах такого просто не встречается. Банально даже ВУ я описал довольно примитивно, где просто поддерживается постоянной температура в канале и все. Но многие ВУ у нас работают на поддержание температуры в помещении, к примеру ВУ в бассейнах. Они поддерживают и влажность на уставке, и температуру в помещении, ибо в помещении бассейна как правило отсутствуют радиаторы, а температуру воздуха нужно относительно точно поддерживать на комфортном уровне. Температура в помещении берется в вытяжном канале, и по ней по ПИД вычисляется, какая температура должна быть в канале из допустимого диапазона. Диапазон возможных температур обычно от 18 до 35°С. Соответственно один ПИД занимается пересчетом задания в канале по температуре на вытяжке. Другой уже регулирует трехходовой, пытаясь поддерживать переданное от первого ПИДа задание, а третий ПИД в это время крутит сервоприводы рециркуляции, пытаясь поддерживать влажность на уставке. Это меняет температуру воздуха перед калорифером и заставляет на это реагировать второй ПИД. Уже как бы ничего простого нет, так еще же все это работает не непосредственно от котлов, а от удаленного ИТП, и в системе полно других регуляторов. То есть у нас система намного сложнее просто одного регулятора. smile

Добавлено (24.03.2021, 10:58)
---------------------------------------------

Цитата KSD ()
Байпас с ОК как будто министрелка, но с односторонним движением - без возможности опрокидывания.


Вообще не так. Тут я поддержу Виктора, что задачи стрелки с коллекторами, это исключить взаимное влияние контуров друг на друга. По аналогии с УМЗЧ, близкой для вас темой, это как исключение ПОС по питанию между разными усилителями в одном корпусе, к примеру в случае стерео или ресивере на 5-7 каналов, когда несколько усилителей питаются от одного блока питания. Для этого сильно увеличивают емкость сглаживающих конденсаторов, ставят дроссели на каждый канал, после них еще конденсаторы на каждый из усилителей на плате и пр. Вот тут аналогично, задача такая же, что бы изменение нагрузки в каком то контуре не влияло на другие контура. Вот регулирование ГВС трехходовым призвано именно такой же цели, что бы у вас изменение нагрузки ГВС не оказывало влияние на другие контура. smile
Все ИМХО
 
KSD Дата: Среда, 24.03.2021, 20:35 | Сообщение # 35
Любитель
Город: Истра
Группа: Граждане
Сообщений: 355
Репутация: 9
Статус: Offline
Цитата KSD ()
Байпас с ОК как будто министрелка, но с односторонним движением - без возможности опрокидывания.

Цитата Kass ()
Вообще не так.

Согласен, не совсем адекватное сравнение. Там имеем аналог схемы с первичным и вторичными кольцами, но с исключением обратного подмешивания. Но фактически от стрелки с несколькими выходами отличается только порядком подключения входов/выходов. В обоих случаях практически полностью исключается влияние контуров друг на друга гидравлически.
Цитата Kass ()
исключение ПОС по питанию между разными усилителями в одном корпусе

Аналогом в котельной является задача так подвести газ к котлам, чтобы при включении одного не гас другой. К работе следящей системы, которой является УНЧ или любой контур в котельной, это прямого отношения не имеет.
Цитата Kass ()
так как в корне разное назначение у ООС в УМЗЧ и ОС в регуляторе

Задача одинаковая: получить на выходе значение выходного параметра максимально соответствующее уставке (мгновенному значению входного напряжения в УНЧ или заданной температуре в отоплении). УНЧ без ОС рассмаривать не будем, а для простоты будем считать, что Кусиления=1. В таком случае УНЧ-повторитель с ООС является классической следящей системой, старающейся поддерживать выходной сигнал в точном соответствии со входным. Для устойчивости такой схемы применяют специальные корректирующие цепи. При этом на устойчивость скорректированного усилителя могут влиять внешние факторы, например особенности нагрузки. В частности многие ОУ и УНЧ возбуждаются при подключении емкостной нагрузки. Аналогично КК, устойчивый сам по себе, может потерять устойчивость при совместной работе с нелинейной нагрузкой или с нагрузкой, имеющей свойства "отрицательного сопротивления" (а это почти все вторичные контура со своими регуляторами). Как бороться с этими проблемами в электронике хорошо известно. А в автоматике (и теплотехнике в частности) все намного сложнее из-за наличия в контуре регулирования электромеханических и прочих элементов, а также естественных инерционностей. Правда и скорости изменения величин далеко не килогерцы.
Цитата Kass ()
сли под термином "теоретически" понимать "в соответствии с теорией автоматического регулирования", то это не так.

Реальная полоса аналогового ПИД-регулятора зажата корректирующими цепочками и далеко не бесконечность. У дискретного тем более она ограничена половиной частоты дисретизации, а в реальности может быть еще меньше, поскольку часто используется цифровая фильтрация входных сигналов.
Но суть не в этом, поскольку полоса П-канала регулятора со всеми фильтрами намного больше "полосы пропускания" остальных частей контура регулирования и спектра входного сигнала. Поэтому частота генерации определяется не АЧХ усилителя П-канала, а наименее быстродействующими устройствами, например приводом 3-хходового или инерционностью датчика температуры. Чтобы устранить колебания, нужно уменьшить петлевое усиление контура на этой частоте или вводить "опережающую" коррекцию для уменьшения суммарного сдвига фазы.
Цитата Kass ()
система намного сложнее просто одного регулятора

Не сомневаюсь ни разу cool
Но из нескольких неустойчивых контуров собрать устойчивую систему не получится. А из устойчивых по отдельности получить неустойчивую - запросто, что мы и наблюдаем в описанных ранее примерах.
Следующий вопрос - можно ли сделать сложную систему устойчивой? И как этого добиться? Наверняка можно, если у каждого контура будет запас устойчивости, и/или при правильном согласовании динамических характеристик контуров. Но дать конкретные рекомендации для произвольной системы невозможно. Тут как ПИД настроить под неизвестную задачу - нужно или экспериментировать с коэффициентами, итерационно приближаясь к оптимуму, или измерять свойства конкретной системы и рассчитывать коэффициенты по формулам.
 
Kass Дата: Среда, 24.03.2021, 23:51 | Сообщение # 36
Академик
Город: Москва
Группа: Администраторы
Сообщений: 14113
Репутация: 80
Статус: Offline
Цитата KSD ()
Задача одинаковая: получить на выходе значение выходного параметра максимально соответствующее уставке (мгновенному значению входного напряжения в УНЧ или заданной температуре в отоплении).


Нет, входному хначению только в УМЗЧ, а у ПИД регулятора входное значение это рассогласование, то есть разница между уставкой и текущем значением регулируемой величины, и задача не стоит в точной передаче этого сигнала. Для этого достаточно просто удалить ПИД из цепочки.

Цитата KSD ()
Реальная полоса аналогового ПИД-регулятора зажата корректирующими цепочками и далеко не бесконечность. У дискретного тем более она ограничена половиной частоты дисретизации, а в реальности может быть еще меньше, поскольку часто используется цифровая фильтрация входных сигналов.


Вообще нет. У вас ошибочное представление относительно теории автоматического регулирования в АСУ ТП. Причем в корне. Дело в том, что реакция регулятора не появляется сразу на выходе после изменения рассогласования на входе. Это не усилитель. Это не аналоговое устройство и не DSP процессор. Там это вообще противопоказано. Там обязательное условие это организация постоянных циклов работы. В начале цикла читаются все входы, потом выполняется вся программа, потом ожидание конца цикла, в течение которого происходит обмен по шине, и потом в конце цикла запить во входы. В приведенных мной примерах АЦП имеет скорость 500 тыс измерений в секунду, но если цикл 100 мс, то зэто не имеет никакого значения. И время цикла должно быть постоянным именно для интегралов и дифференциалов, которые без dt никак. Поэтому нет там никакой полосы вообще. Реакция на ступеньку изменения между циклами может быть любой, соответствующей полосе хоть в гигагерц по аналогии. Тут работает сугубо математика. Какая полоса частот у уравнения?

Цитата KSD ()
Но из нескольких неустойчивых контуров собрать устойчивую систему не получится. А из устойчивых по отдельности получить неустойчивую - запросто, что мы и наблюдаем в описанных ранее примерах.


Как раз нет. Вы видели на графиках ровные кривые, где значения точно соответствуют заданным. А видели вы именно запрограммированную реакцию системы на неисправность оборудования или перебои газа. Так и должно было быть. После землятресения в Японии реакторы Фукусимы остановились не потому, что стержни были плохо закреплены, а потому, что это требования по безопасности МАГАТЭ. В случае с ВУ самое главное это не разморозить калорифер, ибо это приводит к затоплению помещений и остановке всей системы теплоснабжения. То есть авария катастрофическая. Именно поэтому прописано, что лучше остановить все установки при остановке котла, чем что то разморозить и затопить. Цена ошибки слишком дорога. smile

Добавлено (25.03.2021, 00:00)
---------------------------------------------

Цитата KSD ()
Следующий вопрос - можно ли сделать сложную систему устойчивой? И как этого добиться? Наверняка можно, если у каждого контура будет запас устойчивости, и/или при правильном согласовании динамических характеристик контуров. Но дать конкретные рекомендации для произвольной системы невозможно. Тут как ПИД настроить под неизвестную задачу - нужно или экспериментировать с коэффициентами, итерационно приближаясь к оптимуму, или измерять свойства конкретной системы и рассчитывать коэффициенты по формулам.


Можно, но дело не в ПИДе. Вернее не только в них. В кривой системе с точки зрения гидравлики вы никакими настройками это не измените. Иногда приходится, когда сильно просят, но это извращения с переключением параметров ПИДов в разных режимах и переменные параметры в зависимости от кривизны гидравлических параметров. Ну например переразмеренный трехходовой и как следствие проваленная регулировочная характеристика как исправляется? Снимается регулировочная функция узла, и обратная кривая ставится на выход ПИДа. Чистым ПИДом не исправите. Но и то, у вас получается изменяется скорость сервопривода в зависимости от угла поворота, и вам нужно менять тау регулятора в зависимости от выхода ПИД. В общем не просто все, но не думаю, что это интересно массам. Прощее сразу делать грамотную систему с точки зрения теплотехники и гидравлики, все считая и проектируя именно всю систему в целом как единый организм. Да, это гораздо сложнее, но зато работает стабильно и устойчиво потом. smile
Все ИМХО
 
KSD Дата: Четверг, 25.03.2021, 21:24 | Сообщение # 37
Любитель
Город: Истра
Группа: Граждане
Сообщений: 355
Репутация: 9
Статус: Offline
Цитата Kass ()
Нет, входному хначению только в УМЗЧ, а у ПИД регулятора входное значение это рассогласование

Я нигде не писал, что ПИД является следящей системой. Он только "маленький винтик" в контуре регулирования. Собственно ПИД регулятор только частный случай, хоть и получил широкое распространение в практике благодаря универсальности.
С точки зрения работы "следящей системы" разницы между контуром управления (с ПИДом внутри или без него) и усилителем с ООС нет. Разница больше в умах, чем в происходящих процессах.
Следящая система упрощенно состоит из сравнивающего устройства (формирующего сигнал рассогласования), блока усиления/коррекции (тот самый ПИД регулятор или что-то другое) и исполнительного устройства. На выходе исполнительного устройства имеем выходной параметр, который системой подстраивается под входное воздействие. Параметры блока усиления/коррекции настраиваются для получения требуемых характеристик (точность, быстродействие, устойчивость и пр.). В простейшем случае сравнивающим устройством может быть термостат, ПИДа нет совсем, а если исполнительным устройством будет нагреватель - получим утюг, если горелка котла - получим котел типа АОГВ с примитивной автоматикой. В более сложных вариантах используются датчики (например температуры), а обработка преимущественно выполняется цифровыми вычислителями, условно (с определенными оговорками) математически воспроизводящими характеристики аналоговых "прототипов" сумматора, усилителя, интегратора и прочих компонентов.
Цитата Kass ()
реакция регулятора не появляется сразу на выходе после изменения рассогласования на входе

Я имею представление о разнице между аналоговой и цифровой обработкой, и как перейти от одной к другой. И почему и как производится фиксация входных сигналов в ПЛК тоже :). В описанном случае имеем период опроса датчиков 100 мсек, соответственно частота дискретизации всего 10 Гц, поэтому полоса системы не может быть шире 5 Гц, а реально она существенно уже. И если входные данные будут меняться быстрее (точнее если их спектр шире этих 5 Гц), то нормально работать ничего не будет. Но в теплотехнике все процессы существенно медленнее этого, а для более быстрых процессов естественно выбирается большая частота дискретизации. Скорость преобразования "500 тыс измерений в секунду" это позволяет.
Цитата Kass ()
Вы видели на графиках ровные кривые,

Если ровность достигнута за счет хорошо созданной системы, то clap
А если только за счет применения везде плавных регулировок (котлы с модуляцией, клапаны с пропорциональным управлением, насосы с частотниками для плавного пуска и пр.), а при внешнем воздействии система идет в разнос - то это борьба с последствиями, а не с первопричинами. Сугубо ИМХО.
Цитата Kass ()
В кривой системе с точки зрения гидравлики

Тут никто не спорит. Я немного про другое. Даже при нормальной гидравлике и при устойчивости каждого контура по отдельности вместе в совокупности можно получить неустойчивую систему, поскольку влияние контуров друг на друга часто не учитывается. В реальности при подключении вторичного контура меняются характеристики первичного контура, поскольку вторичный увеличивает петлевое усиление первичного контура за счет своего "отрицательного сопротивления" как нагрузки. Настроенный независимо первичный контур может стать в результате неустойчивым.
 
Kass Дата: Пятница, 26.03.2021, 10:51 | Сообщение # 38
Академик
Город: Москва
Группа: Администраторы
Сообщений: 14113
Репутация: 80
Статус: Offline
Цитата KSD ()
Я нигде не писал, что ПИД является следящей системой. Он только "маленький винтик" в контуре регулирования. Собственно ПИД регулятор только частный случай, хоть и получил широкое распространение в практике благодаря универсальности. С точки зрения работы "следящей системы" разницы между контуром управления (с ПИДом внутри или без него) и усилителем с ООС нет. Разница больше в умах, чем в происходящих процессах.


Дело в том, что я часто слышу такое сравнение с ООС УМЗЧ. Это ошибочное суждение возникает скорее всего от похожего термина "обратная связь". Но на самом деле нельзя их сравнивать в лоб. Так же многие не правильно понимают системы реального времени. Многие думают, что это значит минимальная задержка между изменениями на входе и выходе, и так как системы АСУ ТП и СКАДА это системы реального времени, ошибочно начинают рассматривать их в этом контексте. На самом деле в корне не так. Система реального времени говорит о том, что каждый параметр в системе помимо скалярного значения имеет метку времени. То есть по факту каждое значение в системе это элемент двоичного массива, при этом время кратно времени цикла, в котором оно было получено. То есть у вас время меняется кратно времени цикла. Если цикл 1 секунда, то и времена кратны секунде. Согласитесь, что ООС в УМЗЧ с задержкой в секунду будет выглядеть крайне странно, а в АСУ ТП абсолютно нормально.

То есть в АСУ нет никаких проблем собрать все значения через минуту, расположить последовательно по меткам времени и выполнить вычисления. В УМЗЧ нет никаких меток времени. Там только мгновенные значения. Значение полученное не в данный момент времени вообще не имеет никакого смысла и отбрасывается. То есть в УМЗЧ важна только разница времени между входом и выходом, и она должна быть значительно меньше периода колебания на входе. Если вы подадите на вход УМЗЧ сигнал ООС, измеренный секунду назад, то это будет уже помехой. В АСУ такого нет вообще. Поэтому длина ООС может быть очень длинной и иметь большие задержки. К примеру датчик температуры стоит вообще в другом конце здания, или города, и именно там нам нужно поддерживать нужное значение. И никаких проблем. Один контроллер по средствам связи передает значения температур с метками времени, и если это пакетная передача, приходить эти пакеты могут совсем не в той последовательности, как отправлялись, и при этом в ПИДе, который управляет сервоприводом или ТЭНами нет никаких проблем правильно рассчитать воздействие на нагреватель или смеситель. smile

Цитата KSD ()
Следящая система упрощенно состоит из сравнивающего устройства (формирующего сигнал рассогласования), блока усиления/коррекции (тот самый ПИД регулятор или что-то другое) и исполнительного устройства. На выходе исполнительного устройства имеем выходной параметр, который системой подстраивается под входное воздействие.


Вы постоянно теряете время. А ведь ложка дорога к обеду. smile Без времени в АСУ ТП никак, а в схемотехнике УМЗЧ оно даже не упоминается. Дело в том, что в ПИДе без учета времени работает только пропорциональная составляющая, которая не способна убрать ошибку вообще. интегральная и дифференциальная части уравнения используют интервал времени dt. К примеру дифференциал это df/dt. Так вот этот dt в АСУ ТП может быть каким угодно, но у всех элементов системы одинаковый и определяется временем цикла. В УМЗЧ этот dt крайне мал, значительно ниже периода колебания, но в каждой цепочке он свой. Поэтому сами процессы в корне отличаются.

Цитата KSD ()
В описанном случае имеем период опроса датчиков 100 мсек, соответственно частота дискретизации всего 10 Гц, поэтому полоса системы не может быть шире 5 Гц, а реально она существенно уже.


Вот в том то и дело, что не так. Если вы пытаетесь понять это сквозь призму схемотехники, то не поймете. Вам диф составляющая может выдать такой всплеск в одном из периодов, что если вы проанализируете спектр такого сигнала, то убедитесь, что он практически бесконечен. Попробуйте нарисовать спектр одиночного прямоугольного импульса амплитудой 50 и длительностью импульса 100 мс. smile

Цитата KSD ()
Если ровность достигнута за счет хорошо созданной системы, то
А если только за счет применения везде плавных регулировок (котлы с модуляцией, клапаны с пропорциональным управлением, насосы с частотниками для плавного пуска и пр.), а при внешнем воздействии система идет в разнос - то это борьба с последствиями, а не с первопричинами. Сугубо ИМХО.


Это результат комплексного подхода. Вы не можете это создать только настроенной АСУ ТП или только правильной гидравликой. На кривой гидравлике вы не настроите АСУ ТП, а на кривой АСУ ТП вам не поможет гидравлика. Примеров приводил массу, особенно на встроенной автоматике в котлы. Ну не умеют они регулировать и все. smile

Цитата KSD ()
Тут никто не спорит. Я немного про другое. Даже при нормальной гидравлике и при устойчивости каждого контура по отдельности вместе в совокупности можно получить неустойчивую систему


Легко. Потому и пишу, что проектировать нужно всю систему как единое целое, и с точки зрения теплотехники, и гидравлики и автоматики. Тут я соглашусь, что очень мало кто это делает в настоящее время. Даже голову себе не забивают. Наставили кое как подобранного по каталогам оборудования, соединили по примитивным схемам в инструкции и все. Еще хеже, если наставили термоголовок. Я как то на конференции в Данфосе показывал что они творят в системе. В итоге получается крайне неустойчивая система. Вместо стабильного качественного УМЗЧ вы получаете крайне не стабильный генератор, который генерит даже не синусоиду, и сложной формы сигналы с блужданием частот.
Все ИМХО
 
KSD Дата: Пятница, 26.03.2021, 20:48 | Сообщение # 39
Любитель
Город: Истра
Группа: Граждане
Сообщений: 355
Репутация: 9
Статус: Offline
Цитата Kass ()
ООС в УМЗЧ с задержкой в секунду будет выглядеть крайне странно

Естественно странно, поскольку частота дискретизации должна как минимум в два раза превышать максимальную рабочую частоту. Это в теории, а на практике на порядок или более того превышать частоту единичного усиления, которая сама на порядки больше звукового диапазона. Поэтому при моделировании УНЧ с рабочей полосой 20 кГц и единичным усилением например в 1 МГц никто не использует частоту дискретизации в доли секунды.
Аналогично при частоте дискретизации в 10 Гц система в АСУ ТП будет корректно рассчитывать выходные воздействия только при условии, что полоса входных сигналов будет значительно меньше 5 Гц. Иначе результат непредсказуем.
Цитата Kass ()
То есть в АСУ нет никаких проблем собрать все значения через минуту, расположить последовательно по меткам времени и выполнить вычисления. В УМЗЧ нет никаких меток времени. Там только мгновенные значения.

Не совсем так обстоит дело в аналоговых системах. Действительно, в каждый момент времени входной дифкаскад сравнивает мгновенные значения входного напряжения и выходного напряжения, пропущенного через цепочку ОС. Если эта цепочка чисто резистивный делитель, то действительно получим сравнение мгновенных значений. А если присутствуют нерезистивные элементы (например емкости и индуктивности), то вместо выходного мгновенного значения получим совсем другие напряжения. Например усредненное за некоторый интервал времени, если использовать интегрирующую цепочку. Так например обеспечивают поддержание стабильного напряжения на выходе, не уменьшая усиления по переменке.
Цитата Kass ()
что в ПИДе без учета времени работает только пропорциональная составляющая, которая не способна убрать ошибку вообще

П-канал обеспечивает уменьшение ошибки до относительно малой величины и без И канала. Но она остается, поэтому для дальнейшего уменьшения нужен И канал, который постепенно "дотягивает" реакцию системы до задания.
Цитата Kass ()
Без времени в АСУ ТП никак

Абсолютное время нужно только для красивых или не очень красивых графиков cool . А для алгоритма нужно изменение значения за фиксированный интервал (производная в дискретном виде для Д канала) и сами значения для суммирования (интегрирование в дискретном виде в И канале) и усиления (в П канале). Только в более сложных вариантах, когда требуется частотная или временная фильтрация сигналов, для фильтра может понадобиться несколько отсчетов подряд. В алгоритмах как правило используются цифровые эквиваленты фильтров, которые также можно построить аналоговым способом. Но учитывая очень низкие частоты это просто нецелесообразно.
Еще раз повторю, принципиальной разницы между аналоговой и цифровой системой нет. Аналоговые схемы прекрасно моделируются в цифре, а вместо цифровой почти всегда можно создать аналоговый эквивалент. Например в прошлом веке для моделирования разных процессов и для вычислений использовались аналоговые вычислительные машины, а "программы" для них писались "проводами". Разнообразные функциональные модули (сумматоры, усилители, интеграторы и пр.) соединялись в схему того же ПИДа, к выходу подключался блок, имитирующий исполнительное устройство (трехходовой), и получали модель например контура отопления. Такого же, как сейчас на специальном контроллере.
 
Kass Дата: Суббота, 27.03.2021, 10:41 | Сообщение # 40
Академик
Город: Москва
Группа: Администраторы
Сообщений: 14113
Репутация: 80
Статус: Offline
Цитата KSD ()
Аналогично при частоте дискретизации в 10 Гц система в АСУ ТП будет корректно рассчитывать выходные воздействия только при условии, что полоса входных сигналов будет значительно меньше 5 Гц. Иначе результат непредсказуем.


Предсказуем. smile 10 Гц, это не частота дискретизыции. Вы в этом и заблуждаетесь постоянно. Частота дискретизации хто в АЦП МК, и она 100 и 500 кГц у разных АЦП, а 100 мс это время цикла. За это время идет потсчет среднего значения от АЦП. Предсказуемость определяется математикой, коей нет в УМЗЧ. ООС в УМЗЧ не решает уравнение из полученных данных.

Цитата KSD ()
П-канал обеспечивает уменьшение ошибки до относительно малой величины и без И канала. Но она остается, поэтому для дальнейшего уменьшения нужен И канал, который постепенно "дотягивает" реакцию системы до задания.


Не совсем так. Уменьшает ошибку П составляющая только для стабильного параметра, что можно встретить в самых простых системах, к примеру нагрев что то ТЭНом при помощи ШИМ, где теплопотери постоянны и других влияний нет. Вот там вы получите постоянную ошибку. Но в сложной системе, с большим числом влияний, да еще и с инертными исполнительными вы получите очень большую ошибку. Ну даже где нет инерции, в том же простом опыте с ШИМ нагревом лампочкой, попробуйте менять напряжение блока питания, включать и выключать вентилятор, обдувающий лампочку, открывать и закрывать окна и все. Вы получите хаос. Это И составляющая уравнения учитывает инерцию системы, но есть и Д составляющая, которая реагирует мгновенно на любые возмущения.

Цитата KSD ()
Абсолютное время нужно только для красивых или не очень красивых графиков . А для алгоритма нужно изменение значения за фиксированный интервал (производная в дискретном виде для Д канала) и сами значения для суммирования (интегрирование в дискретном виде в И канале) и усиления (в П канале).


Нет. Вы опять рассматриваете какие то примитивные модели. Если только ПИД регулятор внутри одного контроллера, то да, там только dt. Но даже в регуляторе чего то внутри одного контроллера есть масса других блоков алгоритма, различные функции, пересчет заданий, коэффициентов ПИД, зон нечитаемости, пересчета по графикам и пр. Но и это не все. В системе АСУ ТП работает не один контроллер, и связь между ними не всегда по синхронным каналам. Чаще всего хто асинхронные каналы и еще хуже пакетной передачи. Если вы в ИТП регулируете температуру или давление в какой то удаленной точке, то эти «мгновенные» значения вы получаете от удаленного контроллера, и не факт, что с постоянной задержкой, и тем более не факт, что именно в той последовательности, в которой производились измерения. И все, нет у вас dt по внутреннему таймеру. Если вы будете высчитывать интеграл и дифференциал по dt получения данных, то вас ожидает полное фиаско. Вам нужно как то получить от удаленной стороны не только dt измерения, а и собрать полученные данные в цепочку в соответствии последовательности измерения. И тут без абсолютного времени этого не выполнить.

Добавлено (27.03.2021, 10:52)
---------------------------------------------

Цитата KSD ()
Еще раз повторю, принципиальной разницы между аналоговой и цифровой системой нет. Аналоговые схемы прекрасно моделируются в цифре, а вместо цифровой почти всегда можно создать аналоговый эквивалент.


Да вот в том то и дело, что нет. Вот представьте, что в УМЗЧ вы измеряете амплитуду на выходе 1 раз в мкс и отправляете на вход дифкаскада, только задержка в канале ООС у вас непрелсказыемо меняется от 0,5 до 5 мкс, то есть нарушается последовательность измерений на входе дифкаскада, так как вперед задержавшегося на 5 мкс значения пролетят 3-5 последующих. И все, аналоговая схемя терпит полное фиаско.

Все дело в том, что вы понимаете цифровые системы не далее АЦП и ЦАП, и забываете про математику, про помехоустойчивое кодирование, про квитанции и пр. Как вы промодулируете в аналоговой системе помехоустойчивое кодирование кодами Хемминга с избыточностью кода в аналоговой системе?
Все ИМХО
 
Форум » Факультеты нашего городка » Отопление » Регулирование ГВС, теплоснабжения и вентиляции. (Основы правильного построения систем)
Поиск:

Slepil Kass © 2024 info@newcok.ru
Хостинг от uCoz