Описание работы устройства¶
Введение¶
Устройство представляет из себя взрывозащищённый регулятор, предназначенный для применения в системах электрообогрева, в том числе с применением саморегулирующихся греющих кабелей. Устройство имеет два интерфейса RS-485, один из которых предназначен для контроля параметров и управления, а другой для сбора температур со сторонних устройств. Устройство имеет 6 каналов управления нагрузкой, снабжённых блоками измерения тока.
Режимы работы канала управления¶
Канал регулирования поддерживает следующие режимы работы:
Дистанционный вкл.;
Дистанционный выкл.;
Дистанционный с дьюти-циклом;
Автоматический;
Блокировка;
Постоянный дьюти цикл;
Внешний датчик;
Калибровка.
Дистанционный вкл.¶
Канал постоянно включен. Интегральные показатели не измеряются. Защита по перегрузке и обработка обрыва нагрузки ведётся.
Дистанционный выкл.¶
Канал выключен. Измерения не производятся.
Дистанционный с дьюти-циклом¶
Управление ведётся дистанционно, при отсутствии связи канал переходит в режим «дьюти».
Блокировка¶
Блокировка канала в текущем режиме. Канал остаётся в том состоянии, в котором был на момент включения режима.
Постоянный дьюти цикл¶
Дьюти цикл по заданным параметрам. Ведётся измерение тока и обработка ошибок.
Калибровка¶
Постоянное измерение пускового тока с заданной периодичностью. Используется при калибровке канала.
Автоматический¶
Основной режим для работы с саморегулирующимися кабелями. Регулирование температуры кабеля на основе протекающего тока.
Параметры канала, участвующие в процессе автоматического регулирования¶
Температура¶
При работе с саморегулирующимися греющими кабелями расчёт температуры производится на основе тока, протекающего через греющего кабель. Устройство поддерживает температуру греющего кабеля на заданном уровне. Корреляция с температурой объекта зависит от физических параметров, таких, как теплоизоляция, качество прилегания кабеля и др.
Температура вычисляется из удельной мощности кабеля. Так как ток, протекающий через кабель резко меняет своё значение, для вычисления температуры и регулирования применяются интегральные показатели тока. Вычисление температуры производится с помощью приближённого полинома 3-го порядка:
где A, B, C, D - коэффициенты, полученные при исследовании образца кабеля, W(I) - погонная мощность кабеля, вычисляемая как:
где I - ток, U - напряжение(задаваемое, как константа), а l - длина(задаваемая как константа).
Для упрощения настройки и исключения лабораторных исследований, функция расчёта температуры может быть сведена к линейной:
Таким образом калибровка может быть сведена к измерению тока при двух различных температурах и вычислению коэффициентов C и D.
Обозначение |
Название |
Описание |
Принцип получения значения параметра |
---|---|---|---|
I |
Действующий ток канала |
Измеряется на базе периода сетевого напряжения |
100 точек тока на 20 мс(период сетевого напряжения) |
Istart |
Стартовый коммутационный ток |
Измеряется в момент переключения(реле/симистор) |
После коммутации канала делается пауза в 250 мс, по окончании которой усредняются 9 предшествующих значений действующего тока канала |
Ichstart |
Стартовый ток канала |
Измеряется в момент включения канала |
После включения канала делается пауза в 375 мс, по окончании которой усредняются 9 предшествующих значений действующего тока канала |
Ich |
Ток канала |
Скользящее среднее действующего тока |
Скользящее среднее на основе массива значений максимальная длинна массива 200 измерений |
Iint |
Интегральный ток |
Интегральный действующий ток канала |
Интегрирование простым фильтром 1го порядка с момента старта устройства |
Ipre |
Интегральный ток на момент окончания предыдущего цикла |
Интегральный ток на момент окончания предыдущего цикла включения-отключения канала |
В момент пересечения интегральным током уставки на отключение происходит фиксация интегрального тока тока на момент отключения. Значение хранится до конца следующего цикла |
Tch |
Температура канала |
Температура, по которой ведётся регулирование |
Tch = T(max(Ich, Iint)) |
Tpre |
Температура за предыдущий период |
Температура, которую обычно используют для вывода в SCADA-систему |
Tpre = T(Ipre) |
Tint |
Интегральная температура |
Температура, рассчитанная из интегрального тока |
Tint = T(Iint) |
Tsetpoint |
Целевая температура |
– |
Задаётся пользователем |
Hyster |
Гистерезис |
Зона нечувствительности по температуре при нагреве |
Задаётся пользователем |
Ithreshold |
Зона нечувствительности по току |
Зона нечувствительности по току |
|
Istart_sim |
Ток через симистор |
Измеряется после включения симистора, до включения реле |
|
Istart_relay |
Ток через реле |
Измеряется после выключения симистора, после включения реле |
|
Imax |
Максимальный ток |
Максимальный допустимый ток канала |
Внешний датчик¶
Регулирование ведётся на основе температуры, полученной с внешних устройств, посредством протокола Modbus.