Виртуальное устройство "Радиатор"
Актуально начиная с версии xiot 14.1-1.
Радиатор
Радиатор — виртуальное устройство для управления отопительным радиатором в комнате. Мы используем его, когда радиатор управляется реле или сервоприводом, а температура берётся с комнатного датчика.
Радиатор может работать самостоятельно или под управлением климат-контроля. Если радиатор привязан к климат-контролю, отдельное управление радиатором в пользовательском приложении обычно скрываем: пользователь задаёт температуру комнаты, а климат-контроль передаёт радиатору включение и уставку.
Основная логика
Радиатор регулирует нагрев по температуре воздуха в комнате.
Есть два варианта управления:
- реле — нагрев включается и выключается по гистерезису;
- сервопривод — клапан радиатора открывается плавно через PID-регулятор.
Если привязаны и реле, и сервопривод, реле отвечает за дискретное состояние нагрева, а сервопривод может плавно регулировать открытие.
Создание устройства
В редакторе добавляем виртуальное устройство Радиатор и назначаем его в нужную комнату.
Минимально включаем характеристику:
- включение.
Дополнительно включаем характеристики по составу системы:
- текущая температура — температура воздуха, по которой регулируется радиатор;
- целевая температура — желаемая температура воздуха;
- состояние реле (нагрева) — показывает, требуется ли нагрев сейчас;
- процент открытия сервопривода — если используется плавное управление клапаном;
- ошибка датчика температуры и ошибка радиатора — для диагностики.
Привязка устройств
После создания радиатора привязываем устройства в соответствующие блоки.
| Блок в редакторе | Что добавляем | Для чего используется |
|---|---|---|
| Датчики температуры | Один или несколько датчиков температуры помещения | По этим датчикам радиатор регулирует нагрев. |
| Реле | Реле включения отопительного контура или клапана | Используется для дискретного включения и выключения нагрева. |
| Сервопривод | Сервопривод клапана радиатора | Используется для плавного открытия клапана. |
Если датчиков температуры несколько, радиатор усредняет актуальные значения.
Релейное управление
Для релейного управления используются два параметра:
- верхний гистерезис для реле;
- нижний гистерезис для реле.
Значения задаются в десятых долях градуса.
Пример:
значение 5 = 0.5 °C
Если целевая температура 22 °C, верхний гистерезис 0.5 °C, нижний гистерезис 0.5 °C:
- нагрев включится ниже 21.5 °C;
- нагрев выключится выше 22.5 °C.
Такой режим подходит для простых радиаторов с релейным клапаном или насосом, но может давать более заметные колебания температуры, чем сервопривод.
Сервопривод и PID
Если привязан сервопривод, радиатор рассчитывает процент открытия клапана через PID-регулятор.
Параметры PID:
- Время цикла PID регулирования;
- Пропорциональный коэффициент PID;
- Интегральный коэффициент PID;
- Дифференциальный коэффициент PID.
PID сравнивает текущую температуру с целевой и выставляет процент открытия сервопривода. Чем больше недогрев, тем больше открытие. При приближении к уставке открытие уменьшается.
Полный расчёт PID выполняется по параметру Время цикла PID регулирования. Именно в этот период пересчитываются интегральная и дифференциальная части, поэтому частые небольшие изменения показаний датчика температуры не накапливают лишнюю ошибку и не дёргают сервопривод.
Когда пользователь меняет целевую температуру или включение, радиатор реагирует сразу: регулятор сбрасывает накопленную ошибку и делает быстрый расчёт по пропорциональной части. Если приходит то же самое значение целевой температуры или включения, сброс не выполняется.
Работа с климат-контролем
Если радиатор привязан к климат-контролю, климат-контроль управляет им зимой:
- включает радиатор;
- передаёт целевую температуру воздуха;
- выключает радиатор летом.
В обычном отоплении радиатор получает желаемую температуру комнаты.
Если в климат-контроле включён приоритет тёплого пола, радиатор может временно получать пониженную уставку. Это не выключает радиатор жёстко: его собственная релейная логика или PID-регулятор продолжает работать плавно. Полная уставка возвращается, если воздух заметно ниже цели или тёплый пол уже дошёл до своей уставки, но помещение ещё не прогрелось.
Такой режим удобен, когда тёплый пол должен быть первым источником тепла, а радиатор подключается как более быстрый догрев.
Ошибки
Радиатор контролирует ошибки датчиков и исполнительных устройств.
| Ошибка | Что означает |
|---|---|
| ошибка датчика температуры | Все привязанные датчики температуры в ошибке или температура недоступна. |
| ошибка радиатора 1 | Реле не подтвердило включение. |
| ошибка радиатора 2 | Реле не подтвердило выключение. |
| ошибка радиатора 3 | Подтверждённая ошибка датчика температуры. |
Ошибка датчика подтверждается после задержки. Это защищает от кратковременных пропаданий связи.
Проверка после настройки
После настройки проверяем:
- радиатор включён;
- текущая температура похожа на реальную температуру комнаты;
- при повышении целевой температуры включается нагрев или открывается сервопривод;
- при снижении целевой температуры нагрев выключается или сервопривод закрывается;
- при работе через климат-контроль зимой меняется уставка радиатора;
- летом климат-контроль выключает радиатор;
- в отладке нет ошибок датчиков и реле.
Для проверки реле задаём целевую температуру выше текущей и смотрим, что нагрев включился. Затем задаём цель ниже текущей и проверяем выключение.
Для проверки сервопривода смотрим на процент открытия сервопривода. При большом недогреве процент должен расти, при приближении к цели — уменьшаться.
Рекомендации
- Для радиатора с водяным клапаном лучше использовать сервопривод и PID, а не частое включение реле.
- Датчик температуры должен измерять комнату, а не корпус радиатора и не зону рядом с трубой.
- Если радиатор работает вместе с тёплым полом, используем приоритет тёплого пола в климат-контроле.
- Для релейного управления не ставим слишком маленький гистерезис, чтобы не получить частые переключения.
- Если радиатор скрыт из приложения пользователя, все уставки задаём через климат-контроль.