RSLogix 5000 управление на температурата на климатичната инсталация: стратегия за компенсация на температурата на околната среда

Въздушнообработващата установка не бива да променя температурната си цел само защото календарът показва зима. Външният въздух, влажността в помещението, вътрешният топлинен товар, заетостта и най-студената изложена повърхност влияят върху подходящата цел. Затова надеждният дизайн в Studio 5000 третира компенсацията спрямо околната среда като надзорна функция за нулиране: започва с одобрена базова зададена стойност, изчислява ограничена корекция от измерените условия и подава получената ефективна зададена стойност към температурния контур. Нищо не се натрупва от един скан на контролера към следващия.

Ефективната цел се изгражда наново от определени входове при всеки скан, така че отместването да не може да се увеличава безкрайно.

Разделете операторската цел от изчислената цел

Използвайте един таг за одобрената от оператора базова стойност и друг таг за ефективната стойност, използвана от контура. Трети таг съхранява изчисленото нулиране. Това разделение прави HMI интерфейса разбираем и предотвратява често срещана грешка, при която инструкция ADD записва обратно в същата зададена стойност при всеки скан. При този натрупващ се модел корекция от пет градуса се превръща в неконтролируемо нарастваща стойност за секунди.

Изчислението може да се изрази като Effective_SP = Base_SP + Ambient_Reset + Moisture_Reset. Всяко нулиране трябва да има изрично определени горна и долна граница. Крайната ефективна зададена стойност също се нуждае от независимо ограничаване според работния диапазон на оборудването и процеса. Поддържайте необработените измервания, филтрираните измервания, изчислените членове, ограниченията и крайния резултат като отделни видими тагове. Операторът трябва да може да обясни всеки градус корекция от тренда на HMI интерфейса.

Изберете правилната контролирана променлива

Температурата в помещението, температурата на връщащия въздух, температурата на подавания въздух и температурата на повърхността на оборудването не са взаимозаменяеми. Температурният контур може да регулира въздуха на изхода, докато надзорното нулиране защитава корпус на камера, серпентина или технологична повърхност. Документирайте кой сензор затваря контура и кои измервания само променят неговата цел. Ако е избран грешният сензор, привидно стабилното управление все пак може да остави уязвимата повърхност под точката на оросяване на въздуха.

Относителната влажност сама по себе си не определя риска от кондензация, тъй като значението ѝ се променя с температурата на въздуха. Използвайте валидирано изчисление на точката на оросяване или предавател, който отчита точката на оросяване, след което сравнете тази стойност с оценката за най-студената съответна повърхност. ASHRAE описва точката на оросяване като температурата, при която водната пара достига насищане, и отбелязва, че поддържането на повърхността над точката на оросяване на въздуха в помещението предотвратява кондензацията. Този принцип е по-обоснован от фиксирано сезонно повишаване на температурата. Вижте определението на ASHRAE за точка на оросяване за основния термин.

Изградете ограничена крива на нулиране

Практичното нулиране спрямо външния въздух използва две валидирани крайни точки вместо обикновен зимен бит. Под студената крайна точка прилагайте максималната одобрена корекция. Над топлата крайна точка не прилагайте корекция. Между тях интерполирайте линейно. Ограничете измерването на външната температура преди изчисляването на наклона, така че повреден сензор да не може да екстраполира екстремна цел. Прилагайте малка мъртва зона или филтриран преход около границите на режимите, за да предотвратите бързо движение на корекцията при шумна външна температура.

Защитата от влага трябва да бъде отделен член със собствено разрешаване, проверка на качеството и ограничение. Когато точката на оросяване се доближи до температурата на защитаваната повърхност, надзорната логика може да повиши температурната цел, да намали охлаждането, да увеличи капацитета за изсушаване или да поиска друга зададена последователност. Кое действие е правилно зависи от конструкцията на ВОВ. Контролерът не бива да приема, че отопляването на помещението винаги е предпочитаната реакция срещу влагата.

Запасът до точката на оросяване наблюдава риска от кондензация, а ограничителите задържат нулирането в одобрения работен диапазон.

Обработвайте невалидни данни и прехвърляне между режими

Всяко измерване, използвано при нулирането, се нуждае от признак за качество. Откривайте стойност извън диапазона, остаряло обновяване, повреда на конфигуриран модул или несъответствие с резервен сензор. При невалидни данни за външния въздух задръжте последното добро нулиране само за кратък, документиран интервал, след което преминете към консервативна фиксирана стойност. При невалидни данни за влажността или повърхността изключете автоматичната корекция за влага и подайте отделна аларма, вместо мълчаливо да приемате, че рискът е нулев.

Ръчният, автоматичният, пусковият, спирателният режим, икономайзерът, отоплението, охлаждането и защитата от замръзване могат да записват конкуриращи се цели. Определете един собственик на ефективната зададена стойност и нека всеки режим подава своя принос чрез този собственик. Проследявайте активния източник с код за състояние. При прехвърляне изменяйте целта с определена скорост или използвайте функциите за проследяване на зададената стойност на инструкцията за контура, така че изходът да не прескача. Насоките на Rockwell за управление на технологични процеси подчертават проследяването на зададената стойност и изхода за плавна смяна на режимите; същата дисциплина се прилага и тук.

Поддържайте PID контура по-бавен от шума и по-бърз от товара

Компенсацията спрямо околната среда е надзорна логика, а не втори бърз PID, обвит около първия. Обновявайте и филтрирайте нулирането достатъчно бавно, за да може температурният контур да се установи. Периодът на задачата на контролера, честотата на обновяване на входовете, мащабирането в инженерни единици и времевата константа на филтъра трябва да бъдат документирани заедно. Ако ефективната цел се движи по-бързо, отколкото серпентината и помещението могат да реагират, контурът ще преследва подвижна цел и операторите ще виждат колебания, дори когато PID коефициентите са разумни.

Прилагайте закъсненията на алармите независимо от филтрирането на управлението. Повредата на сензор трябва да се разпознава бързо, докато алармата за ниска температура в процеса може да изисква устойчиво наличие на състоянието. Не прикривайте реално отклонение, като филтрирате алармата със същата силно изгладена стойност, използвана за тренд. Поддържайте необработени, управляващи и алармени стойности, когато анализът на риска изисква различни времена за реакция.

Въведете в експлоатация изчислението, преди да настроите контура

Първо тествайте функцията за нулиране, като изходът на PID е задържан в безопасен ръчен режим. Подайте стойности в студената крайна точка, топлата крайна точка, средната точка и непосредствено извън двете граници. Проверете изчислената корекция, крайните ограничения, преобразуването на единиците и обяснението в HMI интерфейса. След това симулирайте повредени и остарели сензори, загуба на комуникация, рестартиране на контролера и преминаване между ръчен и автоматичен режим. Потвърдете, че поведението при отказ е детерминирано и че алармите идентифицират повредения вход.

След това тествайте температурния контур с фиксирана ефективна зададена стойност. Определете стабилни коефициенти, преди да разрешите нулирането спрямо околната среда. Накрая разрешавайте по един член на нулирането и записвайте като тренд базовата зададена стойност, всяка корекция, ефективната зададена стойност, контролираната температура, точката на оросяване, оценката на повърхността, изхода и състоянието на режима. Критериите за приемане трябва да включват максималното превишаване, времето за установяване, допустимата скорост на промяна на целта, реакцията на алармите и възстановяването след събитие с невалидни данни.

Инженерна преценка

Календарният график все още може да бъде полезен като разрешаване или консервативен резервен режим, но не бива да заменя измерените условия. Най-добрият дизайн показва изчислението, ограничава всяка автоматична корекция, разглежда влагата и температурата като свързани, но различни цели на управлението, и предоставя на оператора ясен код за причината. Съхранявайте одобрените ограничения заедно с документацията на контролера, използвана за PLC и PAC системите на предприятието, и управлявайте промените в кривите на нулиране със същия преглед, който се прилага към PID коефициентите и разрешителните, свързани с безопасността.