Ústav technických zařízení budov

Prezentace na téma: "Ústav technických zařízení budov"— Transkript prezentace:

1 Ústav technických zařízení budov
ZS – 2003/2004 MĚŘENÍ A 8-1 REGULACE Ing. Václav Rada, CSc.

2 OBSAH Teorie řízení ZÁKLADY TEORIE ŘÍZENÍ NÁZVOSLOVÍ
REGULAČNÍ OBVOD – BLOKOVÉ SCHEMA SCHEMA TOKU INFORMACÍ INFORMAČNÍ ÚROVNĚ POPIS DYNAMICKÉHO CHOVÁNÍ PŘECHODOVÉ CHARAKTERISTIKY

3 OBSAH Teorie řízení * druhy automatické regulace
-- regulovaná soustava + regulátor + zpětná vazba + ….. -- charakteristické vlastnosti – regulační odchylka, přesnost regulace * vztahy a matematický popis -- statické a dynamické charakteristiky, diferenciální rovnice, přeno-sová funkce, přechodové charakteristiky, frekvenční charakteristiky, dopravní zpoždění, nelinearity -- statické a astatické prvky ( 0. až 3. řád) * realizační prvky (akční členy, regulátory, pohony)

4 Úvodní slovo Teorie řízení
Pro řízení a regulaci všech systémů vytápění, klimatizace, chlazení, větrání, zvlhčování nebo řízení technologického procesu je potřeba znát alespoň základy regulačních teorií a orientovat se v jejich řešeních – to zároveň umožní pochopit jejich funkci a následně lépe komunikovat se specialisty Zjednodušený základní přístup k problematice využívá bloková funkční schemata a jejich matematický popis = diferenciální časově závislé rovnice + dynamické chování jednotlivých prvků schematu

5 Úvodní slovo Teorie řízení
Při návrhu vytápěcích, chladicích či klimatizačních systémů – stejně tak jako při návrhu jakéhokoliv jiného regulačního systému – je potřeba provázat návrh vlastního systému s návrhem jeho regulačních prvků i celého regulovaného obvodu – jen tak budou respektovány fyzické vlastnosti skutečných prvků z nichž bude systém realizován budou respektovány vzájemné vazby jednotlivých prvků (i když se jich – těch vazeb – regulační systém přímo nedotýká) ! Jedním z obtížných bodů je řešení dynamiky tak, aby vyho- vovala v reálném provozu a přitom byla realizována za ekonomicky únosnou cenu.

6 Základní pojmy Teorie řízení ASŘ – automatizované systémy řízení
ASŘTP – automatizované systémy řízení technologických procesů DDC – (Direct Digital Control) – přímé číslicové (digitální) řízení počítačem nebo mikroprocesorem RTC – (Real Time Control) – řízení v reálném (skutečném) čase (odpovídá běžnému času)

7 Základní pojmy Teorie řízení
OS RT – (operační systém reálného času) – OS pro zabezpe- čení chodu řídícího počítače v RT DSC - (Direct Supervizory Control) – zadání pro řízení či regulace je z počítače nebo mikroprocesoru

8 Základní pojmy Teorie řízení
MECHANIZACE – proces zavádění mechanizmů nahrazu-jících fyzické činnosti člověka AUTOMATIZACE – složitý proces nahrazování lidské (fyzické i duševní) činnosti činnostmi strojů ŘÍZENÍ – cílevědomé působení na řízený objekt zaručující dosažení předepsaného cíle v souladu s algoritmem (posloupností, průběhem) řízení - zadávání příkazů pro změnu řízené (výstupní) veličiny ŘÍZENÍ – RUČNÍ (řídící algoritmus provádí lidská obsluha) – AUTOMATICKÉ (řídící algoritmus provádí automat - regulátor)

9 Základní pojmy Teorie řízení
OVLÁDÁNÍ – řízení podle předem stanovených pravidel (algoritmů) probíhající bez prvků pro získání informace o výsledku (o hodnotě řízené veličiny) – bez zpětné vazby REGULACE – řízení výstupní veličiny podle zadaného algoritmu regulace probíhající na základě informace o požadavku, realitě výstupu a o působení poruch – obsahuje zpětnou vazbu zajišťující řídícímu systému informace o jeho řídící činnosti

10 Základní pojmy Teorie řízení
Analogová regulace – probíhá v čase spojitě (kontinuálně) – každý bod má pro časový průběh existující limitní hodnotu zprava i zleva Číslicová (digitální) regulace – probíhá v čase nespojitě – řídící či regulační orgán je obvykle realizován na bázi počítače nebo mikroprocesoru (alespoň jeden člen R.O. má číslicový – nespojitý - charakter) Pulsní regulace - probíhá v čase nespojitě – řídící či regulační orgán působí na řízený objekt v určitých frekven-čně i amplitudově definovaných pulsech

11 Základní pojmy Teorie řízení
Logická regulace – řízení na základě binární logiky a základních logických zákonů – vykonávají se jen logické operace Sekvenční regulace – v čase postupně probíhající řízení podle předem zadaného řídícího či regulačního schematu – bez zpětnovazební kontroly řízené či regulované reality Regulace pevnou logikou (logickým polem) – předem naprogramované řízení (obvykle kombinace logického a sekvenčního) v integrovaném obvodě (nebo paměti mikroprocesoru)

12 Základní pojmy Teorie řízení
Deterministická regulace – řízení podle signálů přesně defi-novaných (definovaných typů) = předem známých Stochastická regulace – řízení podle signálů nedefinovaných časově a i amplitudově a tvarově = signálů předem neznámých Adaptivní regulace – řídící či regulační algoritmus je podle zadaného úpravného (opravného, korekčního) algoritmu ovlivňován realitou řízené či regulované veličiny – algoritmus se tedy mění podle okam-žitého stavu řízeného či regulovaného procesu

13 Základní pojmy Teorie řízení
Optimální regulace – algoritmus řízení či regulace je průběž-ně optimalizován podle předem zadaného (zvole-ného) optimalizačního kritéria (např. kritéria kvality regulace, minima doby přechodového děje, energetického minima, ….…) Extremální regulace - algoritmus řízení či regulace je podmi-ňován extremálními požadavky vycházejícími z potřebných (vyžadovaných) vlastností

14 Základní pojmy Teorie řízení
Fuzzy regulace – řízení probíhá podle principů fuzzy logiky nebo tzv. jazykových modelů – umožňuje defino-vat hodnotově neurčité (vágní) „mezi-stavy“ typu: skoro, menší než, větší než, skoro roven, apod., definované např. slovně či porovnáváním Regulace selskou logikou – využívá princip definování algoritmu neurčitého (vágního) typu ……… Uvedené typy regulací existují (pochopitelně) i v řízení

15 Základní pojmy Teorie řízení
REGULAČNÍ OBVOD – obsahuje regulátor, regulovanou soustavu, zpětnou vazbu, porovnávací člen, zadávací prvek ZPĚTNOVAZEBNÍ OBVOD – obvod obsahující prvky zpět-né vazby nesoucí informaci o skutečném výstupním signálu KLADNÁ ZPĚTNÁ VAZBA – hodnota informace má sou-hlasnou polaritu s hodnotou vstupní informace ZÁPORNÁ ZPĚTNÁ VAZBA – hodnota informace má opač-nou (obvykle zápornou) polaritu k hodnotě vstupní informace

16 Základní pojmy Teorie řízení
LINEÁRNÍ OBVOD – veškeré vztahy jsou definovány lineárními matematickými vztahy NELINEÁRNÍ OBVOD – obsahuje prvky nelineárního charakteru (vůle v zubech, necitlivost, omezení, …..) SPOJITÝ SYSTÉM – pracuje jen se signály definovanými v libovolně malém časovém okamžiku (v každém časovém bodě existují hodnoty limity zprava i zleva NESPOJITÝ SYSTÉM – vždy pokud jsou signály defino-vány pouze v určených časech

17 Základní pojmy Teorie řízení R.O. jednorozměrný - jednoparametrický
R.O. vícerozměrný – víceparametrický – v obvodu je více regulovaných veličin a algoritmy jejich regulace se navzájem ovlivňují – schema je rozvětvené naznačit blokový obrázek

18 Základní pojmy Teorie řízení
STATICKÁ SOUSTAVA – soustava, která po určité době dosáhne na výstupu hodnoty požadované, ale s nepřesností (chybou) danou statickými vlastnostmi celého obvodu ASTATICKÁ SOUSTAVA – soustava, která po určité době dosáhne požadované hodnoty zcela přesně (prakticky s nulo-vou odchylkou (chybou)) - obsahuje prvek s integračním charakterem SOUSTAVA S DOPRAVNÍM ZPOŽDĚNÍ - obsahuje prvek představující časové „zadržení“ signálu (po příchodu signálu na vstup prvku s dopravním zpožděním musí uplynout určitá doba = dopravnímu zpoždění, než se signál objeví na jeho výstupu)

19 Základní pojmy Teorie řízení
SOUSTAVA S DOPRAVNÍM ZPOŽDĚNÍ - obsahuje prvek představující časové „zadržení“ signálu (po příchodu signálu na vstup prvku s dopravním zpožděním musí uplynout určitá doba = dopravnímu zpoždění, než se signál objeví na jeho výstupu)

20 Základní pojmy Teorie řízení
REGULÁTOR – prvek vykonávající algoritmus regulace REGULOVANÁ SOUSTAVA – objekt regulace na jejímž výstupu je regulovaná veličina AKČNÍ ČLEN – výkonová část regulátoru ZPĚTNÁ VAZBA – zjišťuje (měří) výstupní veličinu nesoucí informaci o reálu regulované veličiny, hodnota informace je porovnávána s požadovanou (zadanou) hodnotou vstupní veličiny v obvodu regulační odchylky

21 Základní pojmy Teorie řízení
REGULOVANÁ VELIČINA – veličina, která je objektem regulační činnosti – výstupní veličina - „X“ ŘÍDÍCÍ VELIČINA – obsahuje informaci o požadavku na veličinu regulovanou (výstupní) – vstupní veličina - „W“ REGULAČNÍ ODCHYLKA – rozdíl mezi zadanou (vstupní) veličinou a zpětnovazební informací o realitě regulované veličiny na výstupu - „E“ PORUCHA – náhodný (obvykle) nebo pravidelný signál či informace působící na celý obvod a (obvykle) zejména na regulovanou soustavu – snaží se narušit ustálený stav nebo regulérní průběh vykonávání algoritmu řízení - „U“

22 Základní pojmy Teorie řízení
AKČNÍ VELIČINA – veličina na výstupu regulátoru a vstupu regulované soustavy – je nositelem informace o vykonávaném algoritmu řízení - „Y“

23 Základní pojmy - schema regulačního obvodu
Teorie řízení Základní pojmy - schema regulačního obvodu

24 Základní pojmy Teorie řízení
STABILITA – vyrovnaný (ustálený) stav systému při kterém je zachovávána hodnota všech stavových veličin STABILIZACE – proces zabezpečení (dosažení) stálosti stavu a zaručující návraty do tohoto stavu vždy když je systém vyveden z rovnovážného stavu KVALITA REGULACE – soubor vlastností zaručující dosažení stanoveného cíle řízení bez ohledu na momentální i výchozí stav systému (regulovaného objektu) – je charakterizováno délkou doby odezvy a typem průběhu – obvykle udávána jako minimální plocha pod integrálem regulačního pochodu

25 Základní pojmy Teorie řízení
PŘESNOST REGULACE – dovolená odchylka skutečné hodnoty výstupní veličiny od požadované – reprezentuje statické vlastnosti systému PŘESNOST ŘÍZENÍ – dovolená odchylka skutečné hodnoty regulační odchylky

26 Základní pojmy Teorie řízení
USTÁLENÝ STAV – stav po odeznění přechodového děje – nový stav systému po vyžádané nebo vynucené změně DOBA REGULACE (PŘECHODOVÉHO DĚJE) – čas od počátku působení změny do ustáleného stavu – doba za kterou přechodový stav dosáhne svého ustáleného stavu PŘEREGULOVÁNÍ – hodnota(y) překmitu průběhu přecho-dového děje – obvykle se udává v % z ustálené hodnoty ČASOVÁ KONSTANTA – časová hodnota jednoho z parametrů systému ovlivňující (udávající) jeho dynamické vlastnosti

27 Základní pojmy Teorie řízení
STATICKÁ CHARAKTERISTIKA – vzájemné závislosti veličin (obvykle výstupní na vstupní) na čase nezávislých (konstantní v proměnném čase) – popsané nečasovými matematickými vztahy DYNAMICKÁ CHARAKTERISTIKA – závislosti vázané na čas – proměnné s časem – popsané časovými matema-tickými vztahy (diferenciální rovnice, přenosové funkce) – pro posouzení tvaru chování výstupní veličiny FREKVENČNÍ CHARAKTERISTIKA – závislosti dané frekvenčně vázaným signálem – popsané frekvenčními matematickými vztahy – amplitudová a fázová část – pro posuzování stability systému

28 Základní pojmy Teorie řízení
PŘECHODOVÝ DĚJ – časová odezva systému (soustavy) na změnu = vstupní (řídící) veličiny nebo na poruchu – popisuje dynamiku chování soustavy (reakci na změny) JEDNOTKOVÝ SKOK – normový signál pro zkoumání (zjišťování) dynamických vlastností vyplývající ze zjištěného přechodového děje – je dán graficky tvarem změny signálu v čase t = 0 z „nuly“ na „jednotkovou“ hodnotu (v t = 0 nabývá „obě“ hodnoty) t t < t0 t < t0 t0 = 0

29 Základní pojmy Teorie řízení
PŘENOSOVÁ FUNKCE (PŘENOS) – Laplaceovou trans-formací vyjádřená diferenciální rovnice (Laplaceovými obrazy veličin) popisující časové (dynamické) vztahy mezi výstupní a vstupní veličinou systému FREKVENČNÍ PŘENOSOVÁ FUNKCE – Fourierovou frekvenční transformací vyjádřená diferenciální rovnice (Fourierovy frekvenční obrazy veličin) popisující frekvenčně závislé vztahy mezi výstupní a vstupní veličinou systému – popisuje rychlost s jakou může systém reagovat na dyna-mické podněty

30 Prvky regulačních obvodů – obecný matematický postup
Teorie řízení Prvky regulačních obvodů – obecný matematický postup - dynamické (časové) chování je popsáno diferenciální rovnicí bn*dxn(t)/dtn + … + b2*dx2(t)/dt2 + b1*dx(t)/dt + b0*x(t) = = am*dym(t)/dtm + … + a2*dy2(t)/dt2 + a1*dy(t)/dt + a0*y(t) - převod do tvaru Laplaceovy transformace bn * pn * X(p) + … + b2 * p2 * X(p) + b1* p * X(p) + b0* X(p) = = am* pm * Y(p) + … + a2* p2 * Y(p) + a1* p * Y(p) + a0* Y(p) přenosová funkce jako poměr Laplaceova obrazu výstupního signálu k L.o. vstupního signálu Y(p) bm * pn + … + b2 * p2 + b1 * p + b0 F(p) = = X(p) an * pm + … + a2 * p2 + a1 * p + a0

31 Prvky regulačních obvodů – obecný matematický postup
Teorie řízení Prvky regulačních obvodů – obecný matematický postup po konkretizaci přenosové funkce prvku či celé soustavy a po odpovídajících matematických úpravách, se řeší problém zpětné Laplaceovy transformace, čili nalezení odpovídající časově závislé funkce k danému Laplaceovu obrazu pro vstupní signál x(t), kterým je „jednotkový skok“ : Y (p) = F (p) * X (p) y (t) = integrál * dt (pro čas od 0 do konečného, ustáleného času t ) z funkčního vztahu vstupní proměnné x (t)

32 Prvky regulačních obvodů - rozdělelní
Teorie řízení Prvky regulačních obvodů - rozdělelní STATICKÉ ČLENY - 0 – tého řádu (proporcionální) - 1 – ho řádu (ideální integrál) - 2 – ho řádu (reálný integrál – integrál se setrvačností) ASTATICKÉ ČLENY - 1 – ho řádu (setrvačný) - 2 – ho řádu (kmitavý) – podle koeficientu tlumení - ξ > 1 … aperiodicky tlumený - ξ = 1 … mez aperiodicity - 0 < ξ < 1 … harmonické kmity - ξ = 0 … netlumené (rostoucí amplituda kmitů)

33 Prvky regul.obvodů – proporcionální – statický 0-tého řádu
Teorie řízení Prvky regul.obvodů – proporcionální – statický 0-tého řádu DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE DYNAMIKY y(t) = Kp * x(t) PŘENOSOVÁ FUNKCE výstup = konstanta * vstup … F(p) = Y(p) / X(p) = Kp ODEZVA NA JEDNOTKOVÝ VSTUPNÍ SKOK Výstupní veličina kopíruje vstupní bez časové prodlevy (časového ovlivnění ) jen s Kp násobkem amplitudy vstupního signálu FREKVENČNÍ CHARAKTERISTIKA Amplitudová – konstantní hodnota - úroveň dána konstantou zesílení Fázová – nulové fázové zpoždění - pro všechny frekvence = 0o

34 Prvky regulačních obvodů - derivační
Teorie řízení Prvky regulačních obvodů - derivační DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE DYNAMIKY y(t) = TD * (dx(t) / dt ) PŘENOSOVÁ FUNKCE F(p) = Y(p) / X(p) = TD * p TD …. časová konstanta derivace ODEZVA NA JEDNOTKOVÝ VSTUPNÍ SKOK Výstupní veličina v okamžiku změny vstupního signálu (čas t0 ) dosáhne „nekonečné“ hodnoty, aby v čase (t0+lim td) - pro td jdoucí k nule (čili pro nekonečně krátký časový interval) - opět klesla k původní úrovni – prakticky vytvoří nekonečně krátký impuls s velmi vysokou amplitudou – využití: k urychlení počátku přechodového děje - počáteční akcelerace) FREKVENČNÍ CHARAKTERISTIKA Amplitudová – úroveň s rostoucí frekvencí roste (sklon dB/dek) Fázová – konstantní kladné zpoždění – pro všechny frekvence = + 90o

35 Prvky regul.obvodů – integrační – astatický
Teorie řízení Prvky regul.obvodů – integrační – astatický DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE DYNAMIKY a0 * y(t) = b1 * dx(t) / dt y(t) = (1 / TI) * integrál ( x(t) * d(t) ) … v mezích pro t od 0 do T PŘENOSOVÁ FUNKCE F(p) = 1 / ( TI * p ) = KI * 1 / p TI …. časová konst. integrace KI … rychlostní konst. ODEZVA NA JEDNOTKOVÝ VSTUPNÍ SKOK Výstupní veličina s rostoucím časem a po počáteční časové prodlevě (zpomalení růstu v čase od t0 do tI (dáno TI) ) roste nade všechny meze – využití: k dosažení nulové konečné odchylky FREKVENČNÍ CHARAKTERISTIKA Amplitudová – úroveň s rostoucí frekvencí klesá (sklon – 20 dB/dek) Fázová – konstantní záporné zpoždění pro všechny frekvence = o

36 Prvky regulačních obvodů - kombinované - PI
Teorie řízení Prvky regulačních obvodů - kombinované - PI DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE DYNAMIKY y(t) = Kp * x(t) + (1 / TI ) * integrál ( x(t) * d(t) ) PŘENOSOVÁ FUNKCE F(p) = Kp + 1 / (TI * p ) = ( Kp * TI * p + 1 ) / TI * p ODEZVA NA JEDNOTKOVÝ VSTUPNÍ SKOK Výstupní veličina v okamžiku změny vstupního signálu (čas t0 ) začne postupně (pozvolna) narůstat – časový průběh (tvar změny) a rychlost nárůstu závisí na hodnotách konstant Kp a TI - s růstem času bude narůstat nade všechny meze FREKVENČNÍ CHARAKTERISTIKA Amplitudová – úroveň s rostoucí frekvencí klesá (sklon dB/dek) a od kritické frekvence fI je konstantní Fázová – pro rostoucí frekvence se bude plynule měnit od - 90o do 0o

37 Prvky regulačních obvodů – kombinované - PD
Teorie řízení Prvky regulačních obvodů – kombinované - PD DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE DYNAMIKY y(t) = Kp * x(t) + TD * (dx(t) / dt ) PŘENOSOVÁ FUNKCE F(p) = Kp + (TD * p ) ODEZVA NA JEDNOTKOVÝ VSTUPNÍ SKOK Výstupní veličina v okamžiku změny vstupního signálu (čas t0 ) začne velmi rychle narůstat = bude se chovat jako u prostého „D“ členu - pak se ustálí na nové hodnotě s respektováním proporcionální konstanty Kp FREKVENČNÍ CHARAKTERISTIKA Amplitudová – úroveň je s rostoucí frekvencí konstantní a od kritické frekvence fD roste (dána sklonem dB/dek) Fázová – pro rostoucí frekvence se bude plynule měnit od 0o do + 90o

38 Prvky regulačních obvodů – kombinované - PID
Teorie řízení Prvky regulačních obvodů – kombinované - PID DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE DYNAMIKY y(t) = Kp * x(t) + (1 / TI ) * integrál ( x(t) * d(t) ) + TD * (dx(t) / dt ) PŘENOSOVÁ FUNKCE F(p) = Kp + (TD * p ) + 1 / (TI * p ) ODEZVA NA JEDNOTKOVÝ VSTUPNÍ SKOK Výstupní veličina v okamžiku změny vstupního signálu (čas t0 ) začne narůstat = bude se chovat jako u „D“ členu - pak po poklesu začne plynule růst nade všechny meze s respektováním konstant Kp ; TI ; TD FREKVENČNÍ CHARAKTERISTIKA Amplitudová – úroveň s rostoucí frekvencí klesá (sklon dB/dek) od kritické frekvence fI bude konstantní a od kritické frekvence fD roste (sklon dB/dek) Fázová – pro rostoucí frekvence se bude plynule měnit od o do + 90o

39 Prvky regul. obvodů – statický 1-ho řádu - setrvačný
Teorie řízení Prvky regul. obvodů – statický 1-ho řádu - setrvačný DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE DYNAMIKY b0 * y(t) = a1 * dx(t) / dt + a0 * x(t) PŘENOSOVÁ FUNKCE F(p) = b0 / ( a1 * p + a0 ) = Kp / ( 1 + T1 * p ) ODEZVA NA JEDNOTKOVÝ VSTUPNÍ SKOK Výstupní veličina v okamžiku změny vstupního signálu (čas t0 ) začne aperiodicky narůstat s respektováním konstant Kp ; T1 – v čase T1 dosáhne 63,7% z ustálené hodnoty FREKVENČNÍ CHARAKTERISTIKA Amplitudová – úroveň konstantní a od kritické frekvence f1 klesá (sklon dB/dek) Fázová – pro rostoucí frekvence se bude plynule měnit od 0o do - 90o

40 Prvky regul. obvodů – statický 2-ho řádu - kmitavý
Teorie řízení Prvky regul. obvodů – statický 2-ho řádu - kmitavý DIFERENCIÁLNÍ ROVNICE DYNAMIKY b0 * y(t) = a2 * dx2(t) / dt2 + a1 * dx(t) / dt + a0 * x(t) PŘENOSOVÁ FUNKCE F(p) = b0 / ( a2 * p2 + a1 * p + a0 ) = = Kp / ( 1 + T * ξ * p + T2 * p2 ) = Kp / ( ( T1 * p + 1 ) * ( T2 * p + 1 ) ) ODEZVA NA JEDNOTKOVÝ VSTUPNÍ SKOK Výstupní veličina v okamžiku změny vstupního signálu (čas t0 ) začne narůstat s respektováním konstant Kp ; T1 a T2 – aperiodicky, s překmitem nebo více překmity nebo s ustálenými oscilacemi FREKVENČNÍ CHARAKTERISTIKA Amplitudová – úroveň konstantní a od kritické frekvence fk klesá (sklon dB/dek) – nebo má dvě kritické frekvence s poklesem dB/dek a - 40 dB/dek Fázová – pro rostoucí frekvence se bude plynule měnit od 0o do o

41 Automatizační prostředky
Teorie řízení Automatizační prostředky měřicí prvky a obvody (snímače) přenosové prvky (vč. „normalizace - unifikace“ signálu) vstupní a následné obvody zpracování signálů prvky a obvody regulátorů a řídících prvků výkonové akční členy nastavovací, zadávací, ovládací a indikační prvky

42 Principiální blokové schema
Teorie řízení Principiální blokové schema

43 Příklady regulátorů Teorie řízení
- mikroprocesorové regulátory různých charakterů řízení (od klasických PID, před adaptivní a optimální regulátory až po nejnovější fuzzy systémy) většinou obsahují možnost programování s kalendářním časovým charakterem současné regulátory jsou upraveny pro možnost dálkového nastavování i měření – aplikace komunikačních průmyslových sběrnic (CAN, Profi-BUS, RAM-bus, Ethernet s TCP/IP protokolem, sériový port, RS 232, 485, …) nebo přes telefonní modem (pevná linka, GSM) většinou obsahují i koncové silové prvky (spínače)

44 Příklady regulátorů Teorie řízení
- místo starších nastavovacích prvků (knoflíků, přepínačů, pevně zapojitelných propojek apod.) je ovládání pomocí klávesnice se zobrazováním na malém displeji paměť řídícího programu se všemi parametry i s komuni- kačními protokoly, s uživatelským dialogem, se systém poruchových a havarijních ochran elektronické paměť buď přepisovatelná (EEPROM, FLASH) nebo pevně předprogramovaná (ROM, EPROM apod.)

45 Příklady regulátorů Teorie řízení
- jednoúčelové regulátory určené pouze pro řízení topného kotle (jeho hořáku) – plynového, olejového i na pevná paliva systémy optimalizující ovládání okamžiku zahájení vytápění (např. v teplejších dnech, kdy je přes poledne topení prakticky vypnuto, se podle zakódovaných informací a pomocných údajů zahrnujících i měření teploty v referenční místnosti a venku, určí časový předstih nebo i nastaví jiné parametry) vícefunkční zvládající např. kaskádové či sekvenční řízení více kotlů, řízení směšovacích prvků, řízení systémů pro přípravu TUV - řídící systémy kotelen a stanic pro vytápění - modulové stavebnicové řídící systémy

46 Příklady regulátorů Teorie řízení bezpečnostní funkce:
omezení max. a min. hodnot teploty kotle (vnitřní) omezení rozsahu teplot vody antikorozní ochrana intervalový spínač čerpadel hlídání chodu čerpadel

47 Regulátory pro vytápění a TUV
Teorie řízení Regulátory pro vytápění a TUV SPOJITÉ : s proporcionálním charakterem regulace = P (zaměřené na dílčí systémy regulace teploty nebo tlaku nebo průtoku) s proporcionálně-integračním charakterem = PI s obecným proporcionálně-integračně-derivačním charakterem = PID

48 Regulátory pro vytápění a TUV
Teorie řízení Regulátory pro vytápění a TUV NESPOJITÉ : Odvádění kondenzátu u parních spotřebičů Odvzdušňování pro parní nízkotlaké sítě Pojistný ventil tlaku pro parní stroje a nádrže Dvoupolohové termostaty

49 Příklady dalších funkcí regulátorů
Teorie řízení Příklady dalších funkcí regulátorů omezení max. a min. hodnot teploty kotle (vnitřní) omezení max. a min. úrovně vody v zásobníku omezení rozsahu teplot vody antikorozní ochrana intervalový spínač čerpadel hlídání chodu čerpadel další nejrůznější bezpečnostní funkce (únik topného média, únik média pro výhřev kotle, únik plynu, únik vody ze zásobníku, hlídání plamene v kotli, … )

50 Teorie řízení Příklady regulátorů - MM

51 Příklady regulátorů Teorie řízení
HONEYWELL - řady MCR, CM, AQ (pro kotelny), EXCEL LANDIS & GYR – UNIGYR-VISIONIK, VISIONIK-ALFA, UNIGOR-EMS (Energie Management Systém), UNIGYR-DDC, AEROGYR, AEROGYR (analogový regulátor), SIGMAGYR a POLYGYR (analogový regulátor)C-řady RVL, RCE, RWE, RF, RE, REV, RVP, RT, DANFOS – řady ECL ZPA Ústí nad Labem – řada TERM A pomocné regulátory TRS

52 Příklady regulátorů Teorie řízení
ZPA Ústí nad Labem – řada TERM A pomocné regulátory TRS TRASKO Rožnov p. R., SIEMENS, ABB, STAEFA,

53 a CO DÁL …. ???    ☻      ☻    OK – ŘÍZENÍ a nic než práce