Виртуальное устройство "Сервопривод"

Актуально начиная с версии xiot 14.1-1.

Сервопривод

Сервопривод — виртуальное устройство для управления термоэлектрическим приводом клапана через реле. Мы используем его для радиаторов, конвекторов и водяных тёплых полов, когда нужно задавать не просто включение, а процент открытия.

Устройство не является PID-регулятором само по себе. PID обычно находится в радиаторе, конвекторе или тёплом полу, а сервопривод получает от них рассчитанный процент открытия и преобразует его в медленный ШИМ на реле.

Основная идея

Большинство термоэлектрических приводов не умеют принимать аналоговый процент открытия напрямую. Они открываются или закрываются от подачи питания и имеют большую инерцию.

Сервопривод решает эту задачу медленным ШИМ:

• получает желаемый процент открытия;
• рассчитывает, сколько времени в цикле реле должно быть включено и выключено;
• управляет привязанным реле;
• поддерживает крайние положения без лишнего переключения.

Например, при периоде 10 минут и открытии 30% привод будет получать питание только часть периода, в зависимости от типа клапана.

Создание устройства

В редакторе добавляем виртуальное устройство Сервопривод и назначаем его в техническую зону или в комнату, где находится управляемый контур.

Минимально включаем характеристики:

• включение;
• процент открытия сервопривода.

Затем в блок медленный ШИМ реле привязываем физическое реле, которое подаёт питание на привод.

Если реле не привязано, сервопривод сможет хранить состояние и процент открытия, но не будет управлять физическим выходом.

Тип клапана

Параметр Тип клапана выбирается по тому, что делает привод без питания.

Настройка	Что означает	Как работает
НО (без питания открыт)	Нормально открытый привод	Без питания клапан открыт, при подаче питания закрывается.
НЗ (без питания закрыт)	Нормально закрытый привод	Без питания клапан закрыт, при подаче питания открывается.

Эта настройка критична. Если выбрать неправильный тип, логика открытия будет перевёрнута: при запросе тепла клапан может закрываться вместо открытия.

Период ШИМ

Параметр Период ШИМ задаётся в минутах.

Для термоэлектрических приводов обычно используем длинный период, например 10 минут. Такие приводы медленные, поэтому короткий период не даёт точного регулирования и только чаще переключает реле.

Пример:

Период ШИМ = 10 минут
Процент открытия = 50%

Сервопривод будет держать реле в одном состоянии примерно половину цикла и в другом состоянии вторую половину цикла. Для нормально открытого и нормально закрытого привода направление реле будет разным.

Минимальный и максимальный процент

Параметры:

• Минимальный % открытия;
• Максимальный % открытия.

Они ограничивают диапазон, в котором может работать сервопривод.

Пример:

Минимальный % открытия = 5%
Максимальный % открытия = 100%

Если регулятор попытается поставить 0%, сервопривод поднимет значение до 5%. Это полезно, когда клапан не должен полностью закрываться или когда нужно оставить минимальную циркуляцию.

Если нужен полный диапазон от закрыто до открыто, ставим:

Минимальный % открытия = 0%
Максимальный % открытия = 100%

Работа с радиатором, конвектором и тёплым полом

Обычно сервопривод не управляется пользователем напрямую.

Мы привязываем сервопривод в одно из устройств:

• Радиатор;
• Конвектор;
• Тёплый пол.

Эти устройства измеряют температуру, рассчитывают нужный процент открытия через свою логику или PID-регулятор и передают процент в сервопривод.

Сервопривод дальше управляет реле и физическим клапаном.

Включение и выключение

Если сервопривод включён, он управляет реле по заданному проценту открытия.

Если сервопривод выключен:

• для нормально открытого привода реле включается, чтобы закрыть клапан;
• для нормально закрытого привода реле выключается, чтобы закрыть клапан.

То есть выключенное состояние сервопривода означает закрытый отопительный контур, независимо от типа привода.

Проверка после настройки

После настройки проверяем:

• в блоке медленный ШИМ реле привязано нужное реле;
• выбран правильный тип клапана;
• при включении сервопривода и изменении процента меняется состояние реле;
• при 100% открытия клапан физически открывается;
• при 0% открытия клапан физически закрывается, если минимальный процент равен 0;
• в отладке видно цикл ШИМ и оставшееся время до смены состояния.

Для проверки удобно временно поставить короткий период ШИМ, например 1 минуту, и убедиться, что реле переключается. После проверки для реальной работы возвращаем более длинный период.

Типовые настройки

Радиатор с нормально закрытым приводом

Используем:

• тип клапана — НЗ (без питания закрыт);
• период ШИМ — 10 минут;
• минимальный процент — 0%;
• максимальный процент — 100%.

При запросе тепла сервопривод будет подавать питание на привод и открывать клапан.

Контур, который нельзя закрывать полностью

Используем:

• минимальный процент открытия — например 5-10%;
• максимальный процент открытия — 100%.

Так контур сохраняет минимальную циркуляцию даже при малом запросе тепла.

Рекомендации

• Проверяем тип привода по паспорту или по фактическому поведению без питания.
• Для термоэлектрических приводов не ставим слишком короткий период ШИМ.
• Реле, привязанное к сервоприводу, обычно не показываем пользователю отдельно.
• Если сервопривод используется в радиаторе, конвекторе или тёплом полу, пользователь управляет основным устройством, а не сервоприводом.
• После замены привода обязательно проверяем, не изменился ли тип: нормально открытый или нормально закрытый.