< назад к блогу

Хорошее самочувствие - половина успеха

Каково качество контура управления?

Датчик на ТЭЦ

Контроллер постоянно сравнивает заданное значение SET с измеренным значением ACTUAL и определяет реакцию (управляющую переменную) по разнице (отклонению) с целью сделать отклонение между значениями SET и ACTUAL как можно меньше. Если, например, для когенерационной установки требуется постоянная температура обратного потока 60°C, то это - заданное значение, а АКТУАЛЬНОЕ значение определяется датчиком температуры. Возможной реакцией может быть трехточечный сигнал, который открывает, останавливает или закрывает смесительный клапан с помощью электропривода, чтобы повысить, поддержать или понизить температуру обратки.

Контроль поведения с помощью датчиков

Под качеством контура управления понимается, прежде всего, то, насколько точно и быстро контроллер приближает АКТУАЛЬНОЕ значение к УСТАНОВЛЕННОМУ значению, например, после внезапного изменения УСТАНОВЛЕННОГО значения в момент времени Т. В идеале АКТУАЛЬНОЕ значение только один раз немного превышает цель, а затем приближается к УСТАНОВЛЕННОМУ значению с этой стороны. Если регулятор работает слишком медленно, пройдет слишком много времени, прежде чем цель будет достигнута. Если регулятор слишком быстр, то он проскочит цель несколько раз. Поскольку серводвигатель также является частью контура управления в нашем примере и, следовательно, влияет на его качество, время его работы должно быть правильно установлено на контроллере, если эта опция доступна.

Что такое мертвое время?

Большое расстояние датчика до смесителя

Мертвое время управляемой системы - это период времени, который проходит до того, как эффект изменения в регуляторе будет обнаружен датчиком. Если, например, датчик нашего вышеупомянутого усилителя обратного потока расположен на входе обратного потока в блок ТЭЦ, а смеситель установлен в 5 метрах от него, то мертвое время будет по крайней мере таким, как время работы (t), необходимое для прохождения воды на расстояние (s) со скоростью (v) от смесителя до датчика.

t = s / v

v = Q / A = Q / ¼πDN²

Для когенерационной установки с тепловой мощностью 12,5 кВт, которая подает 80°C в поток и получает 60°C в обратку, дельта T равна 20K, а расход (Q), следовательно, составляет 0,54 м³/ч. Это приводит к следующим скоростям потока (v) для следующих номинальных ширин и следующим временам работы (t) для участка длиной 5 м, например:

Отсюда видно, что сильно увеличенный номинал приводит к значительному увеличению мертвого времени. А это, безусловно, препятствует высокому качеству контроллера.

Почему так важна правильная установка датчиков?

Также очевидно, что расстояние между датчиком и смесителем должно быть как можно меньше, чтобы не увеличивать мертвое время без необходимости. Поэтому место установки датчика - это первый параметр, который необходимо учитывать.

Малое расстояние от датчика до смесителя

Однако теплопередача от отопительной воды к датчику также представляет собой препятствие, имеющее значение для времени: чем лучше теплопередача, тем быстрее реагирует датчик. Особенно распространены контактные датчики, устанавливаемые на внешней стороне трубы, по которой течет измеряемая вода. Здесь играют роль три основных фактора:

Контактная поверхность
Поверхность контакта должна быть как можно больше. Если, например, датчик расположен вдоль гофрированной трубы, то для передачи тепла будет доступно только несколько небольших точек.

При гладкой трубке контакт между датчиком и трубкой по-прежнему представляет собой линию. Только при использовании теплопроводящей пасты или другого термомоста линия становится необходимой контактной поверхностью, обеспечивающей быструю передачу тепла.

Датчик без теплопроводящей пасты и датчик с теплопроводящей пастой

Металлы являются лучшими проводниками тепла, в отличие от пластмасс, оксидов (ржавчины) и других загрязнений. Поэтому труба должна быть изготовлена из металла и тщательно очищена перед установкой датчика.

Натяжение контактного давления должно оставаться постоянно эластичным, что необходимо учитывать при выборе натяжного ремня. В этом отношении спиральная пружинная проволока, безусловно, лучше, чем кабельная стяжка, а кабельная стяжка, безусловно, лучше, чем клейкая лента.

Контактное давление из-за натяжного ремня

В любом случае, от монтажника требуется опыт и внимательность, чтобы избежать ненужных ошибок на этом этапе, которые в худшем случае могут ухудшить качество контура управления настолько, что в обратном потоке когенерационной установки возникнут постоянные колебания температуры.

Плохая теплопередача приводит к увеличению времени простоя