zabika.ru 1



Контроллер тепловой насосной установки
ТНУ-01А
Техническое описание и инструкция по эксплуатации

Усть-Каменогорск, 2011 г.

  1. ВВЕДЕНИЕ





    1. Настоящее техническое описание является документом, предназначенным для изучения контроллера тепловой насосной установки ТНУ-01А, далее – контроллер ТНУ, и его эксплуатации. Документ содержит технические данные, описание аппарата и его принципа действия, условия эксплуатации и другие сведения, необходимые для правильной эксплуатации ТНУ.




    1. Принятые в ТО сокращения и условные обозначения:

ТНУ – тепловая насосная установка;

ПУ - плата управления;

  1. НАЗНАЧЕНИЕ



Контроллер предназначен для управления и защиты агрегатов ТНУ, индикации и изменения режимов работы.
  1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ





    1. Напряжение питания контроллера 12В±20%.

    2. Количество входов NTC – 9;

    3. Количество дискретных входов — 18;

    4. Количество релейных выходов — 10;

    5. Потребляемая мощность от источника питания, не более 10 Вт.

    6. Рабочий диапазон температур от -10 до +50 °С. Диапазон температур хранения и транспортировки - от -40 до +85 °С.

    7. Габаритные размеры указаны на сборочных чертежах.

    8. Масса изделия не более 1 кг.



  1. СОСТАВ КОНТРОЛЛЕРА ТНУ



В состав контроллера ТНУ-01А входят:

  • Контроллер - 1 шт.;

  • Пульт управления - 1шт.;

  • Техническое описание и инструкция по эксплуатации - 1 шт.;



  1. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ


    1. Принцип действия.

Основной задачей контроллера является поддержка заданной температуры в контрольной точке – выходе установки. Управление осуществляется включением и отключением соответствующих агрегатов – компрессоров, насосов, дополнительных нагревателей и т.д., в зависимости от конфигурации установки. Кроме того, контроллер обеспечивает защиту агрегатов при выходе параметров установки или окружающей среды за допустимые пределы. Работа в штатном режиме производится без участия пользователя, за исключением аварийных ситуаций, при возникновении которых требуется вмешательство пользователя.



    1. Устройство.

Контроллер ТНУ-01А состоит из двух блоков – контроллера и пульта управления. Контроллер осуществляет непосредственно управление агрегатами ТНУ, контроль датчиков, ведение архива состояний и аварийного архива. Может работать как в с пультом управления, так и в автономном режиме - без пульта управления, или с диспетчерским управлением – внешним компьютером, подключаемом через интерфейс RS-485.

Пульт управления предназначен для вывода информации о работе установки пользователю, конфигурирования контроллера, смены режимов работы и уставок. Индикация осуществляется с помощью цветного TFT-экрана с диагональю 3.2” и разрешением 320х240 точек. Смена уставок и контроль параметров осуществляется нажатием на соответствующие области экрана, снабженного чувствительной к нажатию панелью (Touch Screen).


    1. Интерфейс пользователя.

      1. Основной экран



Рисунок 5.1 – Основной экран

На основном экране отображаются основные данные – дата, время, температуры по пяти точкам контроля, уставка температуры, режим работы и режим запуска и состояние опроса основного контроллера.

Кроме этого на основном экране расположены кнопки запуска и останова установки, чтения основного и аварийного архива, кнопка снятия звукового сигнала, чтения состояния входов/выходов, настройки и текущей версии.

      1. Экран состояния



Рисунок 5.2 – Экран состояния
На экране состояния показано состояние агрегатов - включено или отключено, и наработка компрессоров.

      1. Архив


Рисунок 5.3 – Архив событий
На экране архив событий отражается состяние всех сигналов на момент записи. Запись производится по изменению любого из сигналов, перемещение между записями осуществляется кнопками « << », « < », « > ». Перемещение между страницами осуществляется кнопками «▲», «▼».


      1. Аварийный архив

На страницы «Аварийный архив» отображаются только аварийные события.

      1. Настройки




Рисунок 5.5 – Параметры
На экране «параметры» можно изменить настройки пользователя, навигация по меню производится кнопками «вверх», «вниз», вход и выход в меню клавишей «ввод». Изменение параметров производится кнопками «вверх», «вниз». При нажатии кнопки «Сохранить» данные передаются в контроллер. Выход в главное меню производится с помощью кнопки «выход».

По кнопке «Уставки» производится переход в меню конфигурирования контроллера.


      1. Уставки

Экран уставок доступен только производителю установки, так как в этом пункте производятся аппаратные настройки на конкретные агрегаты. Вход в данный экран доступен только после ввода пароля. Экран ввода пароля изображен на рисунке 5.6, пример экрана уставок на рисунке 5.7. Навигация на экране ввода уставок аналогична экрану настроек пользователя.



Рисунок 5.6 – Экран ввода пароля.


Рисунок 5.7 – Экран ввода уставок.



    1. Дерево меню уставок


Таблица 5.1 — Системные настройки

Меню


Меню уровень 2

Значения

Системные настройки

* Модель установки

Вода-вода

Вода-воздух

Воздух-воздух




* Тип установки

Тепловой насос

Нагреватель

Кондиционер




* Внешний насос

Нет/

Циркуляционый/

Рециркуляционный

(Нет)




* Количество компрессоров

1 / 2 / 3 / 4

(2)




* Количество электронагервателей

0 / 1 / 2 / 3

(0)




Точка контроля для регулирования

Прямая / Обратка

(Обратка)




* Тип дистанционного переключателя

Кнопка 1/Кнопка 2

(Кнопка 1)




* Сведения о изготовителе







Конфигурация установки

2х контурная 4х компрессорная 3ф/

2х контурная 3х компрессорная 3ф/

2х контурная 2х компрессорная 3ф/

Бытовая 2х контурная 2х компрессорная 3ф/


Бытовая 1 контурная 1 компрессорная 3ф/

Бытовая 1 контурная 1 компрессорная 1ф/
(2х контурная 4х компрессорная 3ф)




Таблица 5.2 — Настройка временных задержек

Меню

Меню уровень 2

Значения

Настройка временных задержек

Задержка компрессора

0...250с (180с)




*Цикл регулирования энергии

0...255с (60с)




Задержка водяного насоса со стороны источника

0...255с (30с)




Задержка водяного насоса со стороны пользователя

0...255с (30с)




Задержка при обнаружении ошбки

0...60с (3с)




* Цикл антифриз

0...255мин (30мин)




Задержка при обнаружении потока воды со стороны источника

0...255с (10с)




Задержка при обнаружении потока воды со стороны источника

0...255с (10с)



Таблица 5.3 — Настройки 2

Меню


Меню уровень 2

Значения

Нарстройки 2

* Задержка низкого давления

0...10мин (3мин)




* Режим работы

Нагрев







Охлаждение



Таблица 5.4 — Настройка температурных режимов и защит

Меню

Меню уровень 2

Значения

Нарстройки температурных режимов и защит

Отклонение температуры по нагрезке

1...25ОС (2ОС)




* Отклонение температуры без нагрузки

1...25ОС (3ОС)




* Минимальная температура воды испарителя

-20...+35ОС (+7ОС)




* Максимальная температура воды конденсора

0...+95ОС (+50ОС)




Защита от поинженных температур

-20...+20ОС (+4ОС)


Выход из режима защиты от пониженных температур


-20...+20ОС (+10ОС)




Защита от повышнных температур

0...+110ОС (+55ОС)




Выход из режима защиты от повышнных температур

0...+110ОС (+50ОС)



Таблица 5.5 — Настройка режима антифриз

Меню

Меню уровень 2

Значения

Нарстройки режима антифриз

* Запуск водяного насоса антифриза

0...+15ОС (+6ОС)




* Запуск компрессора антифриза

0...+15ОС (+2ОС)




*Запуск нагревателя антифриза

0...+15ОС (+4ОС)




* Останов компрессора и нагервателя

0...+25ОС (+15ОС)


Таблица 5.6 — Настройка защит со стороны скважины

Меню

Меню уровень 2

Значения

Нарстройки защит со стороны скважины


Температура воды со стороны источника слишком низкая

-20...+20ОС (+4ОС)




* Температура воды со стороны источника слишком высокая

0...+100ОС (+40ОС)



Таблица 5.7— Настройки 6

Меню

Меню уровень 2

Значения

Нарстройки 6

* Незамерзание со стороны воды

0...+15ОС (+6ОС)




* Выход незамерзания со стороны воды

0...+25ОС (+10ОС)




* Реле паузы

0...30мин(0мин)




* Переключатель низкого давления

0...180с (60с)




Автозапуск при подаче сетевого питания

Нет/Да(Нет)



Таблица 5.8— Коррекция датчиков температуры

Меню

Меню уровень 2

Значения

Коррекция датчиков температуры


Температура оборотной воды испарителя

-9...+9ОС (0ОС)




Температура утекающей воды испарителя

-9...+9ОС (0ОС)




Температура оборотной воды конденсора

-9...+9ОС (0ОС)




Температура утекающей воды конденсора

-9...+9ОС (0ОС)




Температура окружающей среды

-9...+9ОС (0ОС)



Таблица 5.9— Настройка релейных датчиков ТНУ

Меню

Меню уровень 2

Значения

Настройка релейных датчиков ТНУ

Цикл защиты компрессора от высокого давления

НО/НЗ (НЗ)




Цикл защиты компрессора от низкого давления

НО/НЗ (НЗ)




Перегрев компрессора

НО/НЗ (НЗ)




* Перегрев электронагревателя

НО/НЗ (НО)




Неполадки в системе подачи питания

НО/НЗ (НЗ)



Таблица 5.10— Настройка внешних релейных датчиков

Меню

Меню уровень 2

Значения

Настройка внешних релейных датчиков

Поток воды со стороны источника недостаточный

НО/НЗ (НЗ)




Перегрузка водяного насоса со стороны источника

НО/НЗ (НО)




Поток воды со стороны пользователя недостаточный

НО/НЗ (НЗ)




Перегрузка водяного насоса со стороны пользователя

НО/НЗ (НО)


Таблица 5.11— Отключение датчиков температуры

Меню

Меню уровень 2

Значения

Отключение датчиков температуры

* Температура оборотной воды испарителя

Не используется/Используется (Используется)




* Температура утекающей воды испарителя

Не используется/Используется (Используется)




* Температура оборотной воды конденсора

Не используется/Используется (Используется)




* Температура утекающей воды конденсора

Не используется/Используется (Используется)




* Температура окружающей среды

Не используется/Используется (Используется)



*) - неиспользуемые настройки

    1. Дерево меню параметров пользователя


Таблица 5.1 — Системные настройки

Меню

Меню уровень 2

Значения

Параметры пользователя

Температура воды

0...+55ОС для нагерва выход

0...Tmax испарителя для нагерва обратки

Tmin исп...+35ОС для охлаждения обратки




Режим работы

Нагрев

Охлаждение

Свободное охлаждение

Энергосбережение

Авто

(Нагрев)




Таймер

Ручной

Одиночный таймер

Недельный таймер

(Ручной)




Установки таймера

Дата, время, день недели




Настройка пользователя

Компрессор 1 Используется /Неиспользуется

Компрессор 2 Используется /Неиспользуется

Компрессор 3 Используется /Неиспользуется

Компрессор 4 Используется /Неиспользуется







































  1. УКАЗАНИЯ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ


Корпус установки должен быть заземлен отдельным заземляющим проводником. К монтажу допускаются лица старше 18 лет с группой допуска до 1000В.

  1. АЛГОРИТМ РАБОТЫ КОНТРОЛЛЕРА


Функционально установка может находиться в одном из четырех состояний:

Ожидание

Запуск

Работа

Авария


    1. Состояние ожидания

В состоянии ожидания контроллер отслеживает состояние всех входных сигналов не предпринимая никаких действий, за исключением включения лампы «Авария» при аварийных входных сигналах.


    1. Режим запуска

В режиме запуска контроллер производит поочередное включение агрегатов по заданному алгоритму с интервалами времени, определенными в конфигурации установки. Переход в режим запуска может осуществляться по команде с сенсорного экрана, по кнопке «Пуск», через внешний интерфейс RS-485 или по таймеру. Так же возможно автоматическое включение при подаче питания. В любом случае, контроллер разрешает запуск установки только если все входные сигналы показывают нормальный (неаварийный) режим.


Порядок запуска агрегатов следующий:


      1. Запускается насос источника, ожидание следующего пункта определяется параметром «Задержка водяного насоса со стороны источника»

      2. Запускается насос пользователя, ожидание следующего пункта определяется параметром «Задержка водяного насоса со стороны пользователя»

      3. Запуск компрессоров в зависимости от текущей температуры и режима работы.




    1. Работа

В данном режиме осуществляется управление компрессорами с целью поддержания заданной температуры в точке контроля. Точкой контроля выбирается в соответствующем меню пользователя. Последовательность включения компрессоров определяется их наработкой, таким образом что всегда включается компрессор с наименьшей наработкой, а выключается с наибольшей.

Алгоритм работы компрессоров в режиме нагрева следующий – если температура в точке контроля ниже заданной на величину dT определяемую параметром «Отклонение температуры по нагрузке» подключаем очередной компрессор через интервал времени, определяемый параметром «Задержка компрессора».

Если температура поднимается выше dT от заданной температуры, через заданный интервал времени отключаем по одному компрессору, если температура превысит порог 2*dT одновременно отключаем все включенные компрессоры.

Для режима охлаждения отклнения контролируются в противоположную сторону.


    1. Режим авария

Реакция на все аварийные сигналы происходит с задержкой указанной в параметре «Задержка при обнаружении ошибки», за исключением реле протока, по этим сигналам задержка определяется параметрами «Задержка при обнаружении потока воды со стороны источника» и «Задержка при обнаружении потока воды со стороны пользователя». Кроме того, температурные защиты имеют разные пороги на срабатывание защиты и ее отключение.

Аварийный режим содержит три подрежима:


      1. Полный останов – в этом случае производится полная остановка всех агрегатов и повторный запуск машины возможен либо по команде оператора, либо по таймеру. Сигналы приводящие к аварийной остановке:

        1. температура любого датчика выше +105оС или ниже -45оС;

        2. перегрев насоса пользователя;

        3. ошибка реле фаз;

        4. ошибка батареи резервного питания контроллера;

        5. отсутствие потока контура пользователя при включенном насосе.




      1. Предаварийный режим – в этом случаю отключаются все агрегаты кроме насоса пользователя, возможен автоматический возврат в рабочий режим при снятии аварийной ситуации. Предаварийные сигналы:

        1. перегрев насоса источника;

        2. отсутствие потока контура источника при включенном насосе

        3. температура на входе от испарителя ниже нормы.




      1. Авария компрессора – отключается только один или несколько компрессоров, на которых возникла аварийная ситуация. При этом время отключения компрессоров определяется параметром «Задержка при обнаружении ошибки», а включение после снятия аварийного сигнала параметром «Задержка компрессора». Аварийные сигналы компрессоров:

        1. перегрев компрессора;

        2. избыточное давление в контуре хладагента;

        3. низкое давление в контуре хладагента;

        4. низкая температура на выходе испарителя;

        5. высокая температура на выходе конденсора.