Автор Тема: Логика за управление на помпа и хидравличен изравнител  (Прочетена 13811 пъти)

Неактивен juliang

  • Главен инквизитор
  • Много Напреднал
  • ***
  • Публикации: 3 758
Да видим сега кой може да мисли логично...

Имаме един хидравличен изравнител, който представлява просто една вертикална тръба с 4 фланеца:


Идеята на този дивайс е да се развърже помпата на котела от помпите на консуматорите, които могат да се включват и изключват по всяко време, променяйки дебита който се консумира. Но все пак тази помпа е безмислено да се върти на максимална скорост през цялото време.
Трябва да се построи логика, която да определи минималните обороти необходими за доставяне на нужното количество топлина в този изравнител. За целта имате 4 температурни сензора на 4-те фланеца на изравнителя. За опростяване на описанието да приемем, че можете да казвате на помпата "увеличи оборотите" и "намали оборотите".
При какви условия да се подава команда "увеличи" и при какви - "намали"?

За облекчаване на описанието ви предоставям и схема където са обозначени и номерирани местата на измерващите температурата сензори.

Нека голямото мислене започне сега! :)

П.С. Може да има моменти, в който всички консуматори са изключени, и не дърпат никаква вода от изравнителя :)


Неактивен juliang

  • Главен инквизитор
  • Много Напреднал
  • ***
  • Публикации: 3 758
Първо да видим теорията на Хидравличния Изравнител (Гидрострелка) :

https://www.youtube.com/watch?v=_BmW-8Ygq-o Гидрострелка. Устройство и назначение. Гидрострелка чаще всего не нужна.


https://youtu.be/_BmW-8Ygq-o?t=285
Е точно този "невъзможен за съществуване режим" показан на първата картинка от графиката на "светилото" се стремим да постигнем чрез управление на помпата. Обаче нямаме дебитомери, а термометри...

Неактивен EDM electronics

  • Global Moderator
  • Много Напреднал
  • *****
  • Публикации: 2 946
Аз мисля, че задачата ти не е сложна.
Според мен двата датчика на котела не са необходими, трябват само датчиците T2 и T4  от консуматорите, информацията от тях ще управлява помпата на котела.
Да приемем, че помпата се управлява с ШИМ, може и по напрежение, но това не е важно за алгоритъма.
Трябва да се постави условие за управление на ШИМ-а, като се вземе информацията от двата датчика. Условията са няколко в зависимост от това каквито ги поставяш. Приемаме, че датчиците са вързани към АЦП и генерират число, зависимо от температурата.

1. Ако стойността на датчик T2 минус стойността на датчик T4 е по-голяма от еди какво си число, то ШИМ заема еди каква си изходна стойност. Константите - числото трябва да се известни предварително от опит. Тук следим разликите на температурата на входа и изхода, което ни дава разхода на топлинна енергия от консуматора.
По горното условие можем да запишем много условия, включително ако между две условия имаме увеличение на разликата, да се добавят или вадят единици в ШИМ, за плавно регулиране на оборотите.
2. Ако спрем радиатора и не е необходимо да работи въобще помпата на котела поставяме примерно следното условие: При разлика между T2 - T4 > от еди колко си или ако датчик T4 < от еди колко си /примерно 20 градуса и числото съответстващо на АЦП/, за време /включваме и таймер, да се предотврати кратковременно изключване/ еди колко си - ШИМ = 0;
3. Как да включим отново: тук вече температурите са изравнени, защото системата не е работила дълго време и за сега нямам идея само с датчиците да включим отново кръга.

Всичко е въпрос на мислене, но не е сложен такъв проект да се направи с един елементарен контролер.
Ако се иска плавно изменение оборотите на помпата в зависимост от разликата на двата датчика може да стане още по-елементарен алгоритъма.
« Последна редакция: Януари 30, 2020, 02:15:54 pm от EDM electronics »

Активен Радико

  • Много Напреднал
  • *****
  • Публикации: 6 588
  • Пол: Мъж
  • Преди сламката е гредата
    • http://martinov-radiko.blogspot.com/
  • Скайп: radiko1a
Юлияне нещо не ми стана съвсем ясно какъв точно е тоя съд. Демек това просто един празен съд със четри фланеца ли е или е топлообменник. Демек Т1 и Т4 имат ли връзка през този съд.

Неактивен mind

  • Сериозно Активен
  • ***
  • Публикации: 380
Когато Т1 и Т3 започнат да изравняват температурата - намаляваме оборотите.
Когато Т2 и Т4 започнат да изравняват температурата - увеличаваме оборотите.

Тази помпа на Т3, по-логичното ѝ място е на Т1

Неактивен juliang

  • Главен инквизитор
  • Много Напреднал
  • ***
  • Публикации: 3 758
Аз мисля, че задачата ти не е сложна.

Да, задачата е елементарна - сутринта ми я дадоха, вече е почти готова. Ама почти... :)

Да приемем, че помпата се управлява с ШИМ, може и по напрежение, но това не е важно за алгоритъма.

Управлява се с 0-10 волта. Плавно, не е старт-стоп.


Според мен двата датчика на котела не са необходими, трябват само датчиците T2 и T4  от консуматорите, информацията от тях ще управлява помпата на котела.

Без тях стигаш до това:
3. Как да включим отново: тук вече температурите са изравнени, защото системата не е работила дълго време и за сега нямам идея само с датчиците да включим отново кръга.

А и проблема е че аз трябва да осигуря определена температура на консуматорите. Трябва ми входна температура поне 98 градуса, ако Т2 е 70, а Т4 - 60... нищо не правя, млякото няма да се пастьоризира :)

И един примерен сценарий - Т1= 100, Т3 = 95, Т2 = 99, Т4 = 75. Какво значи това, какво се случва в изравнителя и какво трябва да направи помпата? Като разбереш, ще схванеш защо ми трябват 4-те сензора.

Юлияне нещо не ми стана съвсем ясно какъв точно е тоя съд. Демек това просто един празен съд със четри фланеца ли е или е топлообменник. Демек Т1 и Т4 имат ли връзка през този съд.
Да, празна тръба с 4 фланеца. Да, Т1 и Т4 имат връзка, както и които и да е два входа/изхода.

Когато Т1 и Т3 започнат да изравняват температурата - намаляваме оборотите.
Когато Т2 и Т4 започнат да изравняват температурата - увеличаваме оборотите.

Тази помпа на Т3, по-логичното ѝ място е на Т1
Горе-долу е така, но мен ме интересува и абсолютната стойност на температурата на отиващата към консуматорите вода. Накратко - съвсем не е така :)

Помпата има причина да е там, но е дълго за обяснение. Накратко - ако е на Т1 преди нея водата кипва, щото сме на границата на кипенето, налягането не може да го качваме повече заради оборудването, а има и немалка геодезична разлика (някъде към 10 метра) между котела и помпата... абе мазало :) Първоначално беше там, ма за малко да я изгорим, щото се опитваше да помпи пара, а не вода ...

Неактивен mind

  • Сериозно Активен
  • ***
  • Публикации: 380
Естествено, че при Т1=100оС помпата няма място там.
Ама тия условия ги споменете в началото, щото един си мисли за парно, друг за инкубатор  :)

ПП. Все си мисля, че трябва втора помпа към консуматорите и ннейните обороти да се регулират в зависимост от Т4
« Последна редакция: Януари 30, 2020, 03:45:37 pm от mind »

Неактивен EDM electronics

  • Global Moderator
  • Много Напреднал
  • *****
  • Публикации: 2 946
То след време и аз ще ви дам една подобна задача, но с повишена трудност на алгоритъма, няма да е с 2-3 реда. Автопилот управляван от магнитометър, акселерометър - датчик за абсолютна ориентация + GPS. Ама като му дойде времето, че още не съм стигнал до там, да не слагам каруцата пред коня.

Неактивен juliang

  • Главен инквизитор
  • Много Напреднал
  • ***
  • Публикации: 3 758
ПП. Все си мисля, че трябва втора помпа към консуматорите и нейните обороти да се регулират в зависимост от Т4
"Kонсуматорите" са N на брой и си имат собствени помпи. Дърпат си колкото си поискат и когато си поискат. Това и е една от причините да се постави този изравнител - да се развържат от котела.

То след време и аз ще ви дам една подобна задача, но с повишена трудност на алгоритъма...
Това което съм запитал тук е само част от алгоритъма. Има си проверки на всички сензори, има следене дали има изобщо налягане в тоя кръг, има разни ламБи и бутони... Но общо-взето там въпроса е изобщо да тръгва ли тази помпа, няма нищо засукано.
Предполагам като видят колко входове-изходи са ми останали, ще пожелаят да закачат и още нещо в него... примерно да паля лампата в кенефа ... :)

Активен Радико

  • Много Напреднал
  • *****
  • Публикации: 6 588
  • Пол: Мъж
  • Преди сламката е гредата
    • http://martinov-radiko.blogspot.com/
  • Скайп: radiko1a
Аз го виждам така:
следиш Т1 и Т2 да има някаква минимална разлика в температурата. при увеличение на разликата което значи, че консуматорите дърпат по голям дебит от колкото дава котела се подава сигнал за увеличаване на оборотите. също така се следи разликата в температурите на Т3 и Т4 когато се повиши тази разлика означава, че намалява консумацията и котела започва да върти на байпас подава се сигнал за намаляване на оборотите.
как ти се вижда това решение на проблема.

Неактивен juliang

  • Главен инквизитор
  • Много Напреднал
  • ***
  • Публикации: 3 758
Горе-долу и аз съм стигнал до това решение, но има някои проблеми които трябва да се изчистят. Единия е че самия котел не подава вода със съвсем константна температура, и може да се случи (макар и за кратко) така че Т1 да е по-малко от Т2, т.е. идващата от котела вода да е по-студена (макар и с малко) от тази която вече е в изравнителя.
Другия проблем е при изцяло спиране на консумацията от котела. Тогава от прост топлообмен на метала на тръбите с фланците а и самата неподвижна вода в Т2 и Т4 достига температурата на това което дава котела, и 4-те температури на практика се изравняват ... мисля да сложа някаква "паразитна" корекция нагоре, която да кара помпата все пак да се движи поне малко, когато температурата е изравнена... утре ще продължавам с пробите в симулатора, да видим какво ще стане ...

Активен Радико

  • Много Напреднал
  • *****
  • Публикации: 6 588
  • Пол: Мъж
  • Преди сламката е гредата
    • http://martinov-radiko.blogspot.com/
  • Скайп: radiko1a
Мисля че задължително трябва да има някаква логика по подразбиране. данните от сензорите трябва да внасят промени а не да са водещи. както е при ламбда сондите при колите.

Неактивен juliang

  • Главен инквизитор
  • Много Напреднал
  • ***
  • Публикации: 3 758
"Логиката по подразбиране" е един превключвател на таблото :) Врътваш го и помпата тръгва на 100%. Засега е през контролера, ще го мисля как да го изкарам изобщо извън него - да могат да пуснат помпата ръчно дори и при изпушил котролер.
А аналогията с колите ... ако се сдуха примерно датчика за коляновия вал, колата не пали. Може да не запали по още поне 10 други повреди... а аз имам само тия сензори, нямам никакъв друг "резервен източник на информация" въз основа на който да взимам решения.

Активен Радико

  • Много Напреднал
  • *****
  • Публикации: 6 588
  • Пол: Мъж
  • Преди сламката е гредата
    • http://martinov-radiko.blogspot.com/
  • Скайп: radiko1a
Под логика по подрабиране имам в предвид логика която се изпълнява наизус без данни от датчици. датчиците внасят промени в тази логика. не я определят.

Неактивен juliang

  • Главен инквизитор
  • Много Напреднал
  • ***
  • Публикации: 3 758
Под логика по подрабиране имам в предвид логика която се изпълнява наизус без данни от датчици. датчиците внасят промени в тази логика. не я определят.
Да де ... логиката по подразбиране е помпата да работи. Ако нямам информация ... нямам друг избор освен да пусна помпата на 100%. Не обичам да поемам такава отговорност и затова слагам ключ - някой друг да поеме отговорността като го завърти и пусне помпата.
В момента ключа байпасира дори пресостата - помпата може да се включи и ако няма вода в инсталацията. От една страна е тъпо, от друга ... ами ако се скапе точно пресостата? Да си решава там огняра, или собственика на мандрата - помпата си е негова... :) Все пак една помпа е 2-3 хиляди, а 100 тона мляко са 50 бона ...

Формулата която ползвам е (T1-T2) + (T4-T3). T1 - T2 винаги (е... в 99,9% от случаите) е положително или нула, а Т4 - Т3 винаги е отрицателно или нула. Получавам някакво число дето го ограничавам да е в границите примерно от -25.0 до +25.0. После го умножавам с един коефициет, който ми определя колко "нервна" да е помпата, т.е. колко силно да реагира при промяна на температурата. Този коефициент се избира от меню на настройките на екрана на контролера и ще го подбера на място, като видя как се държи системата. Той дефакто зависи от дебита на помпата и количеството вода в системата, които засега са ми неясни. После още една сметка превръща резултата в стойност от 0 до 1000, което вече мога да го изкарам директно на аналоговия изход който ще го превърне в напрежение между 0 и 10 волта.
Има още едно условие - докато Т1 < 95 помпата работи на 100%. Такава температура не върши работа за производството, на практика такова показание означава че инсталацията е пусната току-що и котела все още не е загрял цялото количество вода.

Van, има консуматори които не връщат вода. Примерно маркучите с които мият оборудването и пода на цеховете. Така че по някое време трябва да се допълва вода. Познай каква е температурата на водата с която се допълва ... :) Така че тия мантри "да се пази котела"... абе не че не е хубаво да се прави когато може, но в този случай това ми е най-малката грижа. Много по-важно е да не падам под 97-98 градуса на Т2 - това което подавам към консуматорите. Защото от това зависи дали млякото ще стане на кашкавал или на извара ... :)
За да се избегне такъв стрес на котела при парните котли също се организира пълнене с инверторнии помпи. Постоянно се следи нивото и помпата пълни точно толкова вода колкото се е изпарила в котела. Так се получава постоянно добавяне на сравнително малко количество студена вода. Преди години имаше само 2 контакта на нивомера и една помпа която се вклчваше през определен период и бухаше огромно количество вода за кратко време. Това просто събаря паропроизводството - водата в котела спираше да се изпарява докато не се загрее отново до точката на кипене. Навсякъде където правим някакви модернизации първото което правим е да заменим помпата с инверторна и да заменим сигналите "горно ниво" и "долно ниво" с модерен аналогов трансмитер за ниво. Има едни чехи ли бяха, поляци ли ... правят много красиви трансмитери с вградени 8 LED-a, които освен че предават, ами и директно показват нивото визуално. Е ... струват торба пари, ма ...
Та такова пълнене първо щади котела, второ нормализира подаването на пара или температурата на подаваната вода и трето пести гориво, щото горелката не трябва да се форсира за да стопли голямо количество студена вода.
Но тук случая не е точно такъв - системата е огромна, и едни 100-200 литра вода просто ще се загубят в нея. Връщащата вода също не е много студена - около 70 градуса ще е.

А тоя Сухоруков - той се занимава с битово отопление като гледах малко. Там нещата да са малко по-различни. Никой не инвестира в инверторни помпи и ходравлични изравнители в такива малки мощности и и инсталации. Безмислено е, никога няма да се избият парите. Колко да спестиш от тока на една 20 ватова помпа, като я управляваш честотно.... А при мен ако е под 10 киловата - не се занимавам изобщо :)