Ämne: VVS för nybörjare

[villvetamer]

Någon som har tips på en bra lathund för att lära sig mer om namngivning på givare/komponenter i ventilation/värmesystem kopplat till styr och regler?

Tänker på namn som:
GT31 vs GT21 vs GT11
Vad står första siffran för? samt vad skiljer 1-3 i första siffran?

Andra siffran gissar jag har med framledning (1:a) kontra retur? (2:a)

Samt varför har ett ställdon ex. namnet ST41?

[Rickard]

GT tror jag är Givare Temperatur
ST betyder Ställdon.
Siffrorna är bara en numrering som gör att man inte blandar ihop de olika givarna - idealiskt skall det vara GT1, 2, 3 o.s.v. men det kan lika gärna vara GT31, 41, 51 om konstruktören gillar att vara obstruktiv.

Detta är i alla fall min bild av det hela, lanske finns det en djupare betydelse bakom siffrorna med det tror jag inte.

[Rickard]

Regulatorer är jag rätt bra på och delar inte riktigt bilden av den förklaring som givits.

P = en rent proportinell förändring av t.ex. ventilöppning i förhållande till en viss temperaturökning (eller minskning)
En termostat som har ett reglerområde på +-1°C kommer att gå från fullt öppen till helt stängd om temperaturen i rummet förändras 2 grader (från >1 grad över börvärde till >1 grad under börvärde.

En PI-regulator "snabbar upp" regleringen på följande sätt:

Om man har förstärkningsfaktor 1 (10% avvikelse på ärvärde ger 10% påverkan av utsignal/ventilöppning) och ställer i-tiden på 30 minuter så kommer utsignalen att öka ytterligare 66.66% av förstärkningsfaktorn (av 10%)
Exempel.
Vi försöker reglera en temperatur som har område 0-100 grader med en P-faktor 1, och I-tid 30 minuter, ärvärdet när vi börjar är 50 grader.
Vi får en hastig temperaturändring på -10 grader.
P-faktorn gör då att utsignalen ökar med 10%. (Vi tillför mer värme)
Utsignalens proportionella ändring ökar i princip omedelbart temperaturen till 45 grader, det blir alltså bättre, men inte bra, nu behöver vi alltså att I-tiden griper in.
Följande 30 minuter kommer regulatorn att dra upp utsignalen ytterligare 66% av den tidigare proportinella reaktionen på den hastiga temperaturförändringen. (borträknat den temperaturstegring vi faktiskt fick)
I-tiden kommer alltså att se att det fattas 5 grader från önskat börvärde och dra upp utsignalen med 66% av den kvarvarande avvikelsen var 30:de minut.
Då utsignalen ökar kommer även temperaturen att öka, så P-faktorn och I-tidens påverkan kommer hela tiden göra att dessa värden är föränderliga, men principen är som beskrivet ovan.

Deriverande funktion används väldigt sällan, och då oftast i anläggningar med stora trögheter, t.ex. i ugnar som värms "utifrån" och där det tar lång tid för i-funktionen att ge återkoppling, D-verkan "kickar" då in extra energi initialt så snart ärvärdet sjunker eller stiger.
Jag är dålig på själva funktionen då jag väldigt sällan aktiverat den i de regulaterer jag trimmat in under mina 23 år som systemtekniker med ansvar för tusentals regulatorkretsar.

Exempel på ställen där vi använda det var:
Flisnivåreglering i nivåkärl, där inmatningen av flis i transportsystemet låg "20 minuter" bort.
Om/när nivån i fickan av någon anledning blev låg tog det alltså 20 minuter innan en större mängd inmatad flis kom fram, i den typen av situation är det viktigt att man snabbt kan "kicka in" en större mängd flis/energi eller vad det kan vara, men det är lika viktigt att den stora förändringen av tillförd flis eller energi bromsas INNAN man ser nivån i nivåkärlet faktiskt börjar stiga.

Om P-faktorn säger att utsignalen skall stiga med 5% så kan D-faktorn göra att den stiger med 15% istället, men att utsignalen sedan succesivt (Beroende på inställt värde) återgår till "enbart" den ökning som P-faktorn bestämt.
I-tiden fungerar på samma sätt i en PI som i en PID-regulator.

Man kan i idealfallet klara sig med enbart P-reglering, som t.ex. i en radiatortermostat där noggrannheten är relativt dålig och där varierande flöden inte är (har varit) så viktiga, men i mer komplicerade processer kan man inte ha flöden svängande mellan 0 och 100% var 10 minut, det säger sig självt, och då måste man ha en P-faktor som ligger en bra bit ifrån det läge där man får självsvängning, I-tiden blir då avgörande för att man inte skall få en kvarvarande regleravvikelse som är oönskad.
En låg P-faktor kan även behövas om man t.ex. reglerar flöde med en ventil som inte ger en linjär flödesförändring med en linjär utsignalförändring från regulatorn.
I början när en ventil öppnar sig har man som regel stor förändring av flödet, och i slutet en liten.
P-faktorn måste ställas på ett sätt som gör att man undviker självsvängning när ventilöppningen bara behöver vara liten.
I-tiden behövs för att arbeta bort kvarvarande regleravvikelse när ventilöppningen är stor och P-verkans påverkan på flödet är litet.

D-funktion skall man rent generellt akta sig för om man inte vet vad man håller på med, den förbättrar väldigt sällan en reglering annat än i specifika fall, och då är det bra om man kan räkna sig fram till rätt värden, alltså nåt för en ingenjör som är insatt i både processen, trögheterna, ytterligheterna och regulatorns funktioner.

Kaskadstyrning betyder helt enkelt att en regulator styr en annan, t.ex. om man vill styra en vattennivå i en tank.
Istället för att reglera en ventil direkt med nivåregulatorns utsignal så låter man utsignalen styra börvärdet på en annan regulator som i sin tur styr ett flöde.
På detta sätt kan man ha en snabb nivåregulator som inte behöver ta hänsyn till olika ventilöppning och dess effekt på flödet.
Man kan även ha en snabb flödesreglering som säkerställer att nivån hålls konstant.

Detta kan vara särskilt viktigt om t.ex. det flöde som skall hålla nivån i en tank jämn har ett varierande tryck, om nivåregulatorn då bara styrde ventilöppningen skulle tryckförändringarna kunna göra att flödet in i tanken minskade (om trycket sjunker) även om ventilöppningen ökar.
Att kaskadstyra en flödesregulator gör att trycket i ledningen som matar tanken blir ovesäntlig, flödesregulatorn ser till att ventilen öppnar tills man får ett högre flöde.

[villvetamer]

Om man har förstärkningsfaktor 1 (10% avvikelse på ärvärde ger 10% påverkan av utsignal/ventilöppning) och ställer i-tiden på 30 minuter så kommer utsignalen att öka ytterligare 66.66% av förstärkningsfaktorn (av 10%)

Rickard: Tack för svaret.
Var kommer värdet 66,66% ifrån?
Samt är det vanligt att i-tiden ställs till 30 minuter?

[Rickard]

Jag kan inte svära på att det är exakt 66%, men i det härandet.
Värdet är nog bara en norm, så att man vet vad man skall förhålla sig till, tror inte att det bygger på några fysikaliska eller matematiska lagar.
Itiden kan ställas väldigt kort (enstaka sekunder) på flöden t.ex., men måste vara längre på t.ex. en tanknivå eller som i mitt exempel på flisfickan där det tar 20 minuter för fliset att komma från inmatningen till flisfickan, där kan man behöva ha 60 minuter på I-tiden om man har relativt hög förstärkning på P-bandet.
Kan tänka mig att I-tiden om man skall reglera temperaturen i ett rum måste vara rätt hög också om man skall undvika självsvängning.
Ibland är inte heller t.ex. tanknivån prioriterad, utan flödet in får inte svänga för fort, och då kan man ställa en lägre förstärkning på både P-band och I-tid, allt beror på vad man reglerar och vad som prioriteras.

Som en tumregel brukade jag börja med väldigt lång I-tid (så att den knappt påverkade) och sedan ökade jag värdet på P-bandet tills jag fick en självsvängning.
När jag visste var gränsen gick för självsvängning så halverade jag P-bandet.
Sedan kortade jag ned I-tiden tills jag fick en självsvängning.
När jag visste var den gränsen gick så dubblerade jag I-tiden.
På det sättet har man oftast fått till en nära på optimal reglering som klarar ytterligheterna som utgörs av varierande tryck, eller ventilernas olika flödeskarakteristik som beror på ventilöppningsgrad.

Styr och regler inom VVS och ventilation skiljer sig dock en del från processindustrin där jag arbetat, ofta finns bara P-band på regulatorerna, och jag tror även att PD används rätt ofta, nåt som jag för mitt liv inte kan förstå.

[villvetamer]

Det är noterat. 
Än en gång, tack för utförligt svar!

[ErikB]

Hej!

Bra förklarat Rickard, men får en räknenisse komma med en påpekan?

I-delen i regulatorn lägger till lika stor del som P-delen gör initialt när tid=Itid.
Exempel: P-förstärkning = 1, I-tid = 10 min
Reglerfel=10%,  ger 10 % ändring av utsignalen initialt.
Om reglerfelet är konstant 10 % så kommer utsignalen att öka ytterligare 10 % var 10 minut.

För den vanligaste typen av process ska man välja I-tid  = processen tidskonstant.
För ett innetemp i ett hus kan det vara någon-några timmar, för en framledning efter en shunt kan det vara någon minut.

Själv väljer jag gärna att trimma enligt Lambda-metoden. http://sv.wikipedia.org/wiki/Lambdametoden
/ErikB

[Rickard]

Tack Erik, som du vet börjar det vara 8 år sedan jag arbetade med regulatorer.  Skämspådig

Till forumet:
Det finns ytterst få i Sverige som kan reglering bättre än Erik, så ni kan lita på att det han skriver är rätt.

Lambdametoden är säkert bra som en utgångspunkt, men i en processindustri (och på andra ställen) uppstår ibland fenomen som man inte kunnat förutse och som gör att man kan behöva tweaka de resultat som en sådan metod ger vid hand.
Sådana exempel kan vara stor olinljäritet i reglerventiler beroende på position, förändrade reaktionstider som beror på t.ex. beläggningar på tempgivare eller nivågivare.
Ibland är det helt enkelt annat än en perfekt reglering som måste styra hur man ställer in regulatorerna, om det inte i slutändan skall kosta mer än det smakar.
När det gäller regleringar där en optimal funktion kan spara stora pengar (som Erik ofta arbetar med) så är ofta en perfekt reglering ett måste, och då får man helt enkelt se till att optimera lite oftare, utföra underhåll oftare, eller bygga bort problem som gör att regleringen över tid kan börja fungera dåligt på grund av ändrade förutsättningar.

Detta skrivet utan att jag tillfullo tagit till mig av hur Lambdametoden fungerar, jag utgår ifrån att den inte är kontinuerligt självlärande, men jag kanske har fel?

[villvetamer]

Tror bestämt att jag börjar få lite mer pejl på I-tidens funktion. Tackar och bockar för era inlägg Erik och Rickard!

Slänger in en helt ny frågeställning jag grunnat på.
Stötte på ordet "pumpauktoritet" i ett sammanhang härom veckan. Har googlat lite men hittar ingen jättebra förklaring. Förstår att det handlar om att man har rätt inbördes auktoritet mellan olika pumpar i ett system, men finns det några anvisningar för vilken pump som ska ha auktoritet gentemot övriga i olika typer av system ? samt hur mycket större den bör vara?
Shuntgrupper i värmeanläggningar, golvvärmesystem med egna shuntgrupper i system med befintlig CP som försörjer värmedist.syst. etc.

[villvetamer]

Hur ohm-mäter man en givare i VPn?
Gäller utgående brinetemp-givaren.

[svenske kocken]

Du måste veta temperaturen på givaren sedan är det bara att mäta på "trådarna". Om du låter brinepumpen gå några minuter (utan att VP går) ska tempen på givaren ut vara lika som på givaren för in. Och du ska få ungefär samma värde på givarna.

[villvetamer]

Kocken: Är med på noterna om temperaturen!
Om jag förstått saken så handlar det om att mäta motståndet över givaren?
Mäter jag då motståndet över två punkter på givaren? eller mäter man där givaren börjar/slutar?
I VP-manualen finns en specifikation över vad motståndet skall vara över den specifika givaren uttryckt i ohm.

[svenske kocken]

Givaren består av ett värmekänsligt motstånd, en "tråd" in och en "tråd" ut. Det är mellan dom trådarna man mäter och givaren får naturligtvis inte vara ansluten till kretskortet eller dyl.

[villvetamer]

Innebär det att man plockar lös givar-tråden från brineröret samt boxen där den sitter ansluten?

[svenske kocken]

Det räcker med att koppla loss trådarna i boxen, rätt värde får du om du mäter på (losskopplad) inkommande brine som jag skrev om tidigare.