O PID

Regulácie firmy TECH, podľa výstupného signálu riadiaceho dúchanie (ventilátor), možno rozdeliť do troch skupín:

  • Regulátory s nesúvislým výstupným signálom (dvojpolohový – zap/vypnuté) – po dosiahnutí nastavenej teploty na kotle sa ventilátor vypína, pokles pod nastavenú teplotu plus hysterézia, regulátor opäť zapne ventilátor. V regulácii je možné nastaviť intenzitu dúchania. Nevýhodou tohto typu regulácie je oscilácia teploty okolo žiadanej hodnoty. V praxi to má ešte väčší význam v prípade veľkej tepelnej zotrvačnosti objektu (vykurovanej budovy).
  • Regulátory s nesúvislým výstupným signálom (dvojpolohový – zap/vypnuté) s reguláciou „sigma”. Pri približovaní sa teploty kotola k zadanej hodnote, regulátor postupne znižuje otáčky ventilátora, pri dosiahnutí zadanej teploty sa ventilátor vypína. Pokles teploty pod nastavenú hodnotu znovu zapne ventilátor najskôr na nižšom prevodovom stupni. Pokiaľ teplota ďalej klesá, regulátor postupne zvyšuje otáčky ventilátora. Oscilácia okolo zadanej hodnoty bude menej výrazná. Prekročenia teploty budú menšie. Samozrejme to tiež závisí na tepelnej dynamike vykurovaného objektu regulácie.
  • Regulátory so signálom zPID (využívajúce algoritmus PID). V týchto reguláciách sa výkon ventilátora vypočítava na základe pomeru teploty kotla a teploty spalín meranej na výstupe z kotla. Prevádzka ventilátora je súvislá a výkon ventilátora je priamo závislý na nameranej teplote kotla, teplote spalín a rozdielu týchto parametrov od ich požadovanej (zadanej) hodnoty. Udržanie stabilnej teploty na nastavenej hodnote bez zbytočných zmien regulácii a oscilácií sú výhodou regulácii zPID. Teplo nie je zbytočne vynášané cez komín. Úspora paliva sa môže pohybovať od niekoľkých do niekoľko desiatok percent. Je dôležité aby bol nainštalovaný výkonu odpovedajúci ventilátor.

Nižšie sú uvedené výsledky testov vykonaných na zásypovom kotle pri použití regulátora s nesúvislým výstupným signálom (dvojpolohový– zap/vypnuté) a regulátora so zPID.

st-80-wykres_ikona

 

Graf zobrazujúci prevádzku kotla s regulátorom CS-81

Regulátor CS-81 s hysteréziou 2°C. Pre dvojpolohovú reguláciu je charakteristická regulácia s osciláciou okolo zadanej hodnoty. Ak kotol reaguje príliš pomaly, na zmeny zadanej teploty, odchýlka hore alebo dole môže byť príliš vysoká. Negácia oscilácii na kotle ÚK by bola jednoducho zbytočná. Vo väčšine prípadov tieto regulácie sú vhodné pre vykurovanie budov a udržiavanie presnosti nastavenej teploty je uspokojivá.

Graf zobrazujúci prevádzku kotla s regulátorom CS-81zPID

st-81zpid-wykres_ikona

Regulátor CS-81 zPID. Môžeme vidieť na grafe prvú zmenu vyregulovania vyskytujúcu sa po rozkúrení v kotle. Neskôr náš regulátor veľmi dobre zvláda udržiavanie nastavenej teploty na kotle. Regulácia je plynulá, nameraná teplota sa udržuje na požadovanej úrovni, aj napriek nestabilite objektu regulácie, ktorým je kotol ÚK a vykurovaná budova. Krivka pod teplotou vykurovacej vody z kotla a na spiatočke ukazuje teplotu spalín, meranej na výstupe z kotla (na sopúchu). Je to, okrem nastavenej teploty vykurovacej vody, druhá základná veličina využívaná v regulácii.

 

Sterownik ST-81 zPID. Widzimy na wykresie pierwsze przeregulowanie występujące po rozpaleniu w kotle. Póżniej nasz regulator bardzo dobrze radzi sobie z utrzymaniem temperatury zadanej na kotle. Regulacja jest płynna, temperatura mierzona utrzymuje się na zadanym poziomie mimo niestabilności obiektu regulacji jakim jest kocioł CO i ogrzewany budynek. Krzywa poniżej temperatury zasilania i powrotu przedstawia temperaturę spalin mierzoną na wylocie z kotła. Jest to drugi obok temperatury zadanej podstawowy parametr wykorzystany do regulacji.