Контроллер
Материал из ТеплоВики - энциклопедия отоплении
Контроллеры - электронные устройства реализующие сложный алгоритм управления отопительной установкой при изменяющихся внешних условиях. Различные по своим функциональным возможностям, все они используют для контроля над установками датчики температуры и давления, которые определяют фактическое текущее значение контролируемого параметра. Контроллеры имеют развитую классификацию, в которой их можно различать по алгоритмам управления, объекту управления, интеграции с котлом, коммуникационным возможностям.
Содержание |
Котловые контроллеры
Котловые контроллеры предназначены для непосредственного управления котлом. Они комплектуются набором измерительных датчиков температуры и предназначены для осуществления безопасной эксплуатации котла, управления горелкой, а также исполнения двух возможных режимов улравпения поддержания постоянной температуры теплоносителя или изменения температуры теплоносителя в соответствии с внешними параметрами. К внешним параметрам может относиться или значение температуры наружного воздуха, или потребность в нагреве, передаваемая на котел автоматикой управления высокого уровня.
Котловой контроллер реализует функции безопасности, аналогичные способам управления с помощью термостатов. То есть к нему, в общем случае, могут быть присоединены датчики температуры котловой воды, обратной магистрали, дымовых газов. Контроллер в зависимости от типа может управлять одио-, двухступенчатой или модулируемой горелкой. При управлении по температуре наружного воздуха к нему присоединяется соответствующий датчик.
Котловые контроллеры могут быть интегрированы в панель управления котла и в этом случае поставляются заводом-изготовителем котельного оборудования или приобретаются у компаний, специализирующихся на производстве автоматики. К интегрированным котловым контроллерам можно отнести платы управления у всех моделей настенных котлов, контроллеры таких компаний, как Buderus (Logomabc 2000 и 4000 серии), Viessmann (Vrtotiomc 100), De Dietrich. Среди специализированных производителей автоматики можно выделить фирмы Siemens (RVP330) и Honeywell (SDC). Многие производители штатно поставляют котлы, укомплектованные термостатными регуляторами, но на панели управления у них предусмотрены места для установки контроллеров. Также и в электрических схемах есть разъемы для присоединения контактов контроллеров.
Каскадные контроллеры
Для согласованного управления несколькими котлами применяются так называемые каскадные контроллеры. Все теплогенераторы котельной объединяются в каскад, мощность которого может меняться в зависимости от потребностей присоединенной тепловой нагрузки. Каскадные контроллеры реализуют алгоритм плавного или ступенчатого управление мощностью в зависимости от загрузки системы. К контроллерам присоединяются датчики температуры подающей и обратной магистрали каскада. В зависимости от их показаний - абсолютного значение температуры, а также скорости нарастания или снижения температуры - выполняется программа управления. К работе каскада будут подключаться или отключаться от него ступени мощности, в их качестве выступают или одноступенчатые котлы или ступени мощности двухступенчатой горелки. Каскадные контроллеры могут управлять и модулируемыми горелками. Помимо котлов к этим контроллерам могут присоединяться насосы рециркуляции, сетевые, подмешивающие насосы и клапаны защиты от низкотемпературной коррозии, а также мотор-задвижки, изолирующие котел от гидравлической системы.
Для своих котлов контроллеры такого типа выпускают Viessmann (Vitotronic 333) и Buderus (Logomatic 4000 серии). У производителей автоматики можно отметить Siemens (RMK 770 и RVA 43), Danfoss (ECL 300 с картой С75), Kromschröder (Elfatherm).
Контурные контроллеры
Управление присоединенной тепловой нагрузкой, контурами отопления и горячего водоснабжения возложено на контроллеры отопительных контуров, предназначенных для поддержания значения подающей магистрали в соответствии с кривой нагрева, управления нагревом емкостных водонагревателей по температуре и времени, поддержания заданной температуры воздуха в помещении. Для выполнения этих функций они основываются на показаниях датчиков температуры наружного воздуха, температуры подающей и обратной магистрали, температуры помещения, температуры в бойлере. Объектами управления таких контроллеров являются клапаны и циркуляционные насосы контуров. Различают контрллеры, способные управлять одним контуром, - одноконтур, и несколькими независимыми контурами, как правило, двумя. Все такие контроллеры реализуют возможность поддердания нескольких запрограммированных значений температуры и ГВС соответствующих номинальному и экономичному режиму эксплуатации отопительной установки. Переключение с одного температурного уровня на другой происходит по временной программе.
Контурные контроллеры составляют самый многочисленный вид тепловых контроллеров, применяемых совместно с котлами. Их выпускают все производители автоматики, даже не имеющие другие названные типы. К контурным контроллерам можно отнести такие, 300 и RVA 46 (Siemens), eqiutherm (Sauter), серия 200 (t.a.c). G200 (Danfoss). EUaiherm E6 (Kromschröder).
Универсальные контроллеры
Существуют модели контроллеров, которые объединяют в одном устройстве несколько функций, т е могут управлять котлом, контурами отопления и ГВС. Такие универсальные устройства рассчитаны небольшой котельной, как правило, реализуют ограниченное число схем управления. Алгоритм управления типовой гидравлической схемой котельной хранится в памяти контроллера, и нужно лишь указать ее номер по документации, чтобы контроллер сам подстроился под задачи управления.
Модульные контроллеры
Преодоление ограниченных функций универсальных котроллеров реализовано в системах, строящихся по модульному принципу. Есть базовый блок, отвечающий за наиболее востребованные функции управления, как правило, это модуль управления котлом. В базовый блок можно вставить и подключить дополнительные функциональные модули, расширяющие возможности системы. Например, воспользоваться модулями каскадного управления, управления контурами отопления со смесителем, модулем ГВС, или коммуникационный модулем. В этом случае, ограничение на функциональные возможности контроллера накладывает лишь число свободных разьемов под установку дополнительных модуле. Наиболее известным контроллером, построенным по модульному принципу, является Buderus Logomatic 4000 серии.
Коммуникационные контроллеры
Системами, не имеющими функциональных ограничений, являются контроллеры, объединенные в сеть. К ней может подключаться множество контроллеров самого разного функционального назначения. Такие системы масштабируемы, так как в процессе модернизации или изменений системы могут добавляться новые узлы и, следовательно, новые функции. Контроллеры обьединяются в сеть по шине обмена данными, которая работает в соответствие с одним из общепринятых протоколов. Некоторые производители создали собственные протоколы, подходящие только для их контроллеров. К числу наиболее распространенных протоколов обмена данными относятся: LON, BACnet, ЕIВ/KNX, CANbus. Большинство сетей, построенных на этих стандартах, могут объединять несколько десятков контроллеров.
Общая шина данных позволяет использовать в работе одни и те же датчики, точно определять потребность в тепловой энергии, устанавливать согласованное по времени расписание работы. Одним из главных преимуществ коммуникационных контроллеров является возможность передачи и приема данных по общеупотребительным сетям связи. Будучи дополненными специальными устройствами, котельные установки способны передавать информацию о своем состоянии, выдавать аварийные сигналы, получать данные с новыми настройками по сетям GSM, Internet, телефонным линиям. Соответственно на базе коммуникационных контроллеров возможно построение системы локальной и удаленной диспетчеризации.
Помимо устройств автоматики, непосредственно интегрированных в котел, существует оборудование котельной, которое устанавливается на трубопроводах теплоносителя системы отопления, но передающее сигналы или команды на автоматику котла. Эти устройство либо расширяют функциональные возможности штатной автоматики котла, либо обеспечивают его безопасную эксплуатацию.
Литература
Беликов С.Е. Водозабор // Теоретические основы = Бытовые отопительные котлы / Под ред. Беликов С.Е. — М.: Аква-Терм, 2008. — С. 24-30. — 352 с. — ISBN 5-902561-07-8 (978-5-902561-07-1)
