REGULATORYREGULATORY(wprowadzenie)(wprowadzenie)

Wykład Wykład 77

Kryteria podziału regulatorów Kryteria podziału regulatorów

Biorąc pod uwagę sposób dostarczenia energii potrzebnejdo napędu elementu wykonawczego wyróżnia się;– regulatory bezpośredniego działania, które

charakteryzują się tym, że energię potrzebną do napęduelementu wykonawczego pobierają z obiektu regulacji zapośrednictwem elementu pomiarowego (np. regulatorytemperatury, ciśnienia, przepływu itp.),

– regulatory o działaniu pośrednim, zasilane w energiępomocniczą z obcego źródła (np. elektryczne,elektroniczne).

Kryteria podziału regulatorówKryteria podziału regulatorów

Regulatory zasilane energią pomocniczą dzieli się na:- elektryczne i elektroniczne,- pneumatyczne - hydrauliczne,- mechaniczne.

Kryteria podziału regulatorówKryteria podziału regulatorów

W zależności od postaci sygnału wyjściowego rozróżnia sięregulatory:

- o wyjściu (sygnale) ciągłym (ciągła zależność pomiędzywielkością regulowaną y a odchyłka regulacji e wokreślonym zakresie nastaw wielkości regulowanej Yh,

- o wyjściu nieciągłym: dwustawne (załącz/wyłącz), trójstawne(otwórz/spoczynek/zamknij)

- quasi-ciągłe (kombinacja regulatora trójstawnego zokreślonym napędem).

Pod względem zmiany sygnału wyjściowego można podzielić regulatory na: analogowe i cyfrowe.

REGULATORY BEZPOŚREDNIEGO REGULATORY BEZPOŚREDNIEGO DZIAŁANIADZIAŁANIA

- Regulatory bezpośredniego działania charakteryzują siętym, że energię niezbędną do działania pobierają zapomocą czujnika z obiektu regulacji.

- W regulatorze bezpośredniego działania elementpomiarowy, regulator, napęd i element wykonawczynajczęściej stanowią jedną całość.

Zastosowanie regulatorów bezpośredniego Zastosowanie regulatorów bezpośredniego działaniadziałania

Regulatory bezpośredniego działania w systemachogrzewania i klimatyzacji stosowane są do regulacji:– temperatury (termostaty przygrzejnikowe, ograniczniki

temperatury powrotu, regulatory temperatury ciepłej wody),

– ciśnienia (regulatory i reduktory ciśnienia),– różnicy ciśnień ( regulatory różnicy ciśnień),– przepływu (regulatory i ograniczniki przepływu),– poziomu (regulatory poziomu wody).

Termostat grzejnikowyTermostat grzejnikowy• 1 - nastawnik temperatury, • 2 - cieczowy czujnik temperatury, • 3 – zabezpieczenie przeciążeniowe,

4 – skala nastawianych temperatur, 5 – dławnica,

• 6 – tuleja, • 7 – połączenie gwintowe,• 8 - grzybek.

8

Regulator temperatury Regulator temperatury c.w.uc.w.u. bezpośredniego działania z . bezpośredniego działania z nastawnikiem wartości zadanej, kapilarą oraz czujnikiem temperatury nastawnikiem wartości zadanej, kapilarą oraz czujnikiem temperatury

pracującym na zasadzie pracującym na zasadzie adsorbcjiadsorbcji..

Regulatory bezpośredniego działania Regulatory bezpośredniego działania różnicy ciśnieńróżnicy ciśnień

Regulator przepływu Regulator przepływu -- zastosowaniezastosowanie

Urządzenie przeznaczone jest szczególnie do stosowania w instalacjach ciepłowniczych.

Regulator różnicy ciśnień i przepływu Regulator różnicy ciśnień i przepływu --zastosowaniezastosowanie

Regulatory ciśnienia pary bezpośredniego działania Regulatory ciśnienia pary bezpośredniego działania (reduktory ciśnienia)(reduktory ciśnienia)

Regulator ciśnienia pary [Samson].

Oznaczenia na rysunku: 1 - korpus zaworu, 2 - gniazdo, 3 - grzyb, 4 - trzpień grzyba, 5 - dyfuzor, 6 - nastawnik wartości

zadanej,7 - sprężyna nastawcza, 8 – siłownik, 9 - naczynie kondensacyjne.

REGULATORY DWUSTAWNE

Regulatory Regulatory dwustawnedwustawne

• Najczęściej wykonywane są jako regulatory elektrycznesterujące napędami silnikowymi lub elektromagnetycznymi.

• W klimatyzacji i ciepłownictwie znalazły szerokiezastosowanie jako urządzenia zabezpieczające przedniedopuszczalnym spadkiem lub wzrostem temperatury(termostaty) oraz ciśnienia (presostaty).

• Służą także jako regulatory wilgotności (higrostaty) orazregulatory poziomu cieczy.

TERMOSTATYTERMOSTATY

• Termostatem nazywamy urządzenie składające się zczujnika temperatury i regulatora.

• W termostatach najczęściej stosowane są czujnikirozszerzalnościowe:

• bimetalowe,• prętowe• lub membranowe.

TermostatyTermostaty--przykłady zastosowań w technice przykłady zastosowań w technice grzewczogrzewczo--wentylacyjnej.wentylacyjnej.

Termostaty pomieszczeniowe służą dosterowania:

• wentylokonwektorami, gdzie mogą załączaćnagrzewnice elektryczne, otwierać lubzamykać zawory regulacyjnedoprowadzające czynnik grzejny lubchłodniczy, zmieniać obroty silnikównapędzających wentylatory,

• sterować grzejnikami elektrycznymi,• sterować pracą gazowych urządzeń

grzewczych.

Termostaty zabezpieczające Termostaty zabezpieczające Termostaty zabezpieczające stosowane są do:• zabezpieczania kotłów i wymienników ciepła przed nadmiernym

wzrostem temperatury czynnika grzejnego:• termostaty ze stykiem przełączającym i automatycznym powrotem do

zadanego położenia (STW),• termostaty ze stykiem otwierającym i blokadą (powrót do zadanego

położenia po naciśnięciu przycisku wyzwalacza tylko po spadkutemperatury poniżej wartości granicznej - reset) - (STB),

• zabezpieczania nagrzewnic elektrycznych przed nadmiernym wzrostemtemperatury,

Termostat– ogranicznik temperatury bezpieczeństwa (STB) firmy SAMSON, ze stykiem otwierającym i blokadą

Termostaty Termostaty przeciwzamrożenioweprzeciwzamrożeniowe

• (f-my Johnson Controls)

Presostaty Presostaty -- presostat różnicy ciśnieńpresostat różnicy ciśnień

Presostat z wyświetlaczem wartości zadanej

Presostat różnicy ciśnień znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdziemuszą być sygnalizowane zmiany normalnych różnic ciśnienia (równieżnadciśnienia i podciśnienia).Monitorowanie i sterowanie ciśnieniem różnicowym, monitorowanieprzepływu, automatyczna kontrola stacji filtrów i awarii wentylatorów.

Zastosowanie presostatówZastosowanie presostatów

• Zabezpieczenie kotłów• Zabezpieczenie agregatów chłodniczych• Zabezpieczenie wymienników płytowych przed

oszronieniem• Kontrola sprężu wentylatorów• Kontrola stanu filtrów

Regulatory (sterowniki) cyfroweRegulatory (sterowniki) cyfrowe

Regulacja DDC przy zastosowaniu Regulacja DDC przy zastosowaniu mikrokomputera mikrokomputera

• Aktualnie w automatyzacji urządzeń i instalacjitechnologicznych w inżynierii środowiska są powszechniestosowane regulatory cyfrowe i sterowniki.

• Regulacja cyfrowa jest możliwa poprzez zastosowaniekomputerów w systemach sterowania

• Regulatorami cyfrowymi nazywane są małe urządzeniamikroprocesorowe głównie realizujące funkcje regulacyjnejak np.: cyfrowy regulator temperatury, cyfrowy regulatorprzepływu itp.

• Bardziej rozbudowane urządzenia mikroprocesorowe zprzewagą funkcji sterowania nazywane są sterownikami.

Regulacja DDC przy zastosowaniu mikrokomputeraRegulacja DDC przy zastosowaniu mikrokomputera

• Podstawowa różnica pomiędzy regulatorami analogowymi i cyfrowymipolega na tym, że w regulatorach analogowych sygnały analogoweulegają ciągłej obróbce a w regulatorach cyfrowych następuje zamianasygnału analogowego na cyfrowy (binarny) następnie obróbka sygnału iponowna zamiana na sygnał analogowy (rys.).

• Ponadto sygnały w regulatorach cyfrowych są próbkowane co ustalonyodstęp czasu (cykliczny charakter pracy).

• Obliczenia cyfrowe wykonywane są tylko dla dyskretnego czasu zamiastw sposób ciągły, potrzebny jest więc impulsator po stronie wejściowej iekstrapolator po stronie wyjściowej.

Regulator cyfrowy

A/D ym w D/A Mikro-

komputer

Sterowniki w różnych Sterowniki w różnych wykonaniachwykonaniach

Sterowniki kompaktoweSterowniki kompaktowe

• W jednej obudowie sterownika mieszczą się wszystkieniezbędne elementy tj. zasilacz, jednostka centralna, paneloperatorski (ekran z klawiaturą) oraz moduły wejścia iwyjścia o określonej liczbie zacisków.

Programowalne regulatory (sterowniki) Programowalne regulatory (sterowniki) kompaktowe z biblioteką aplikacjikompaktowe z biblioteką aplikacji

Excel 50 firmy Honeywell

Regulatory Regulatory Synco™Synco™ 200 (RLU2..) firmy Siemens 200 (RLU2..) firmy Siemens

Regulator cyfrowy SCRegulator cyfrowy SC--9100 firmy9100 firmyJohnson Controls Johnson Controls

Rozszerzalny sterownik DXRozszerzalny sterownik DX--9100 firmy Johnson 9100 firmy Johnson Controls Controls

Rozszerzalny sterownik Rozszerzalny sterownik TAC TAC XentaXenta 300 300

Sterowniki modułowe WAGOSterowniki modułowe WAGO

Sterownik modułowy Excel 500Sterownik modułowy Excel 500

Dziękuję za uwagę !Dziękuję za uwagę !