Kompensacja luzów mechanicznych zaworów z siłownikami w pieczarkarni z regulatorami LB-762 i LB-762A

• niedoskonałości zaworów kulowych z siłownikami
  
• pomiar luzu i krzywej regulacyjnej
  
• eliminacja luzu zaworów
  

Wady zaworów kulowych z siłownikami

W precyzyjnych układach regulacji temperatury i wilgotności, które są aktualnie wymagane do uprawy grzybów, a zwłaszcza do produkcji pieczarek, powinna istnieć ścisła zależność pomiędzy sygnałem wyjściowym z regulatora LB-762 lub LB-762A, a regulowaną nim wydajnością przepływu mediów i wynikającą z tego temperaturą. To jest warunek konieczny dla uzyskania stabilnej pracy każdego układu regulacji PID.

Niestety w siłownikach (np. Belimo), miniaturowy silniczek bardzo małej mocy, poprzez wielostopniową przekładnię zębatą, porusza zaworem kulowym, często o znacznej średnicy i zwykle stawiającym znaczny opór mechaniczny. Na pokonanie luzów tej przekładni, wynikającej ze skończonej precyzji wykonania trybików, oraz na pokonanie oporu zaworu kulowego, potrzebne jest wykonanie przez silniczek pewnego „jałowego” ruchu, który nie przekłada się na ruch zaworu. Wielkość tego jałowego ruchu zwiększa się wraz z czasem eksploatacji zaworu i siłownika.

Sprawia to poważny problem w układach regulacji PID. Przy nieustannie wymaganej zmianie kierunku obrotu zaworu, co występuje w sposób ciągły w układach regulacji, zmiana sygnał wyjściowego z regulatora LB-762 lub LB-762A nie powoduje od razu zmiany temperatury mediów, ale daje efekt ze znacznym opóźnieniem wynikającym z konieczności pokonania luzów mechanicznych przez sygnał regulacji.

Rys. 1. Przykładowy przebieg regulacji
temperatury zaworami z luzami mechanicznymi

Przykładowy przebieg takiej wadliwej regulacji przedstawiono na rys. 1, który został zarejestrowany w jednym z obiektów. Temperatura (zielona) wzrasta, mimo że sygnał wyjściowy z regulatora (czerwony) maleje. Dopiero w punkcie A luz zostaje pokonany i temperatura zaczyna opadać do punktu B, w którym wzrastający sygnał sterujący pokonuje luz zaworu podczas ruchu w drugą stronę, itd. Z przebiegu wykresów można oszacować, że luz mechaniczny tego zaworu wynosi aż 10% jego zakresu regulacji!

Regulatory LB-762 i LB-762A korygują wady zaworów

Oprogramowanie regulatorów LB-762 i LB-762A zostało wzbogacone o funkcję kompensacji luzów mechanicznych zaworów kulowych z siłownikami. Zmierzoną eksperymentalnie (lub oszacowaną tu wartość 10%) należy wprowadzić jako parametr w regulatorach w oknie „Ustawienia sprzętowe” w zakładce „Wyjścia analogowe” w kolumnie „Luz” dla wszystkich wyjść siłowników, które sterują zaworami kulowymi regulującymi przepływ mediów, co za tym idzie, temperaturą. W szczególności dotyczy to grzania i chłodzenia (rys. 2).

Rys. 2. Ustawienia sprzętowe w zakładce
Wyjścia analogowe regulatora LB-762

Należy także zwrócić uwagę na konieczność kompensacji krzywej regulacyjnej zaworów kulowych poprzez ustawienie wartości zakresu roboczego zaworów, co zostało omówione w osobnej ulotce.

Dobra praktyka wymaga aby, zakres roboczy i luz zaworów zostały oszacowane podczas uruchamiania systemu przez instalatora, co ułatwi później uzyskanie stabilnego mikroklimatu w hali upraw pieczarek.

Aktualizacja oprogramowania

Zastosowanie tego usprawnienia nie wymaga wymiany lub rozbudowy układu elektronicznego regulatorów, a jedynie aktualizacji oprogramowania wewnętrznego regulatorów do wersji „LB762V1_firmware_3.12.0.fw” oraz aktualizacji programu LBX na komputerze PC do wersji  „lbx-3.8-setup.exe” (albo odpowiednio nowszych wersji). Aktualne wersje programów LAB-EL są do pobrania na stronie WWW. Przed instalacją aktualizacji proszę sprawdzić, czy data wydania kluczy w programie LBX nie jest starsza niż 1 rok, co uniemożliwiłoby poprawną pracę programu LBX i będzie wymagało zamówienie aktualizacji kluczy do programu LBX.