Popis aplikace TEPLO

1. 1. 1998

Aplikace teplo byla vyvinuta jako inspirující program umožňující jednoduché proniknutí do základů používání procesorových řídicích systémů KITV40 - TERM10, KOMPAKT, a jejich programování ve vývojovém prostředí KIT-Builder. Aplikace ukazuje jejich použití na řízení a monitorování kotelny s následujícími základními okruhy: okruh KOTEL, okruh ÚT, okruh TUV, okruh detekce HAVÁRIE, případně okruh měření SPOTŘEBY. Vlastnosti jednotlivých části jsou popsány v následujícím textu. Počty kotlů, okruhů ÚT a TUV lze rozšiřovat, případně ubírat podle požadavků konkrétní aplikace a použitého hardware.

Dva kotle

Kotle společně dodávají teplou vodu, zapínání a vypínání resp. přepínání kotlů probíhá ve dvou režimech:

jeden kotel IMPLICITNÍ, tj. jeden kotel topí neustále, druhý se přidává v okamžiku, kdy implicitní kotel nezvládne vytápět na požadovanou hodnotu
SLEDOVÁNÍ PROVOZNÍCH HODIN, kdy se sleduje počet provozních hodin jednotlivých kotlů a minimalizuje se jejich rozdíl na nastavenou hodnotu (dny)

U jednotlivých kotlů nastavujeme jako parametr optimální teplotu vody v okruhu kotle. Pro regulaci hořáku kotle je použit PID algoritmus. Regulace otvírání trojcestného ventilu je dána řízením polohy ventilu podle lineárně lomené křivky viz. obrázek 1.

Dva okruhy ÚT

Okruhy jsou vybaveny venkovním čidlem teploty, měřením teploty vtékající a měřením teploty vytékající vody z radiátorů. Na základě těchto údajů, hodnoty z trendových tabulek a zadaných parametrů ekvitermní křivky (teploty vody v ÚT pro venkovní teploty -15, 0 a +20°C) se vypočte požadovaná teplota vody, na kterou se provádí regulace PID regulátorem.

Dva okruhy TUV

Nezávislé okruhy pro teplou užitkovou vodu provádějí regulaci na nastavenou požadovanou hodnotu (PID algoritmus).

Trendy

Program umožňuje pro okruhy ÚT zadávání trendových charakteristik. Nastavení se provádí určením procentuálního plnění parametrů ekvitermní křivky v rozsahu cca 20 - 180% viz. obrázek č.2. Je tak umožněno přitopit nebo naopak ubrat na topení v některých denních hodinách či kalendářních dnech. Systém obsahuje 10 programovatelných denních trendů, jeden týdenní, a dvě úrovně výjimek (dovolené, svátky) zadávaných datumem.

Obrazovky

Systém obsahuje obrazovky pro přehled a zadávání všech parametrů, jednotlivé obrazovky je možno chránit heslem i v několika úrovních (např. běžná obsluha, proškolená obsluha, servisní pracovník apod.). Příklad přehledové obrazovky viz. obrázek č. 3.

Simulace

V současné době jsou v programu pomocí přídavných bloků realizovány jednoduché simulátory umožňující simulaci soustavy, na které je možno provést jednoduché odzkoušení implementovaných řídicích a regulačních algoritmů.

Bezpečnost

Nedílnou součástí programu je sledování bezpečného chodu kotelny. V systému jsou připraveny základní vstupy od čidel zatopení kotelny, překročení havarijní teploty vody TUV, vysoké teplotě okolí, nízkém tlaku plynu, nízkém tlaku vody. Tyto vstupy je možno opět modifikovat a rozšiřovat v závislosti na konkrétních požadavcích aplikace.

Spotřeba

Na vstupním přívodu plynu je připojen průtokoměr provádějící měření spotřeby plynu. Pomocí archívu spotřeby je možno provádět např. sledování spotřeby v závislosti na ročním období resp. denní hodině apod.

HW specifikace

Pro popsaný program a jeho modifikace je možno použít např. HW platformu KOMPAKT3 s následujícími parametry :

Řídicí jednotka KITV40/16
Grafický zobrazovač 128x240 bodů
Alfanumerická klávesnice - 54 kláves
Komunikační linka RS-232/485.
32 binárních opto vstupů
32 binárních opto výstupů 0.2A/35V (variantně např. na 24x relé 5A/30V nebo optorelé 2A/60V)
8x PT100 nebo Ni1000 nebo univerzalní vstup 0 5V/0 10V/0 20mA
8x analogový vstup 0 5V/0 10V/0 20mA
2x, 4x nebo 6x analogový výstup 0 5V/0 10V/-5 5V

Cenová relace této sestavy v závislosti na konfiguraci vstupů/výstupů se pohybuje v rozsahu 35000,- až 40000,- Kč.