Там используется эффективное кодирование, а оцифровка речи происходит все с той же частотой: "Частота дискретизации составляет 8000 семплов/с

Датчик температуры потребуется. Но его стоимость не такая большая по сравнению с остальными компонентами, например с трехходовым с пропорциональным управлением, установленным в контуре бойлера, или ТА в котельной

регулятор, рассчитывающий уставку (т.е. температуру подачи в калорифер), может учитывать уличную температуру, расход воздуха, расход теплоносителя, графики зависимости температуры воздуха

Учет расходов и температур - это путь к существенному улучшению параметров системы, а не обязательное условие. При постоянном расходе воздуха и теплоносителя достаточно расчета по погодозависимой кривой. При переменных расходах эти изменения являются возмущающими факторами и влияют точно так же, как в вашем варианте. Не больше и не меньше.

Если все это достигнуто за счет применения дорогих котлов с модуляцией, ТА и прочих способов "не гнать волну", то вместо подорожания можно получить в итоге удешевление системы в целом.

Упреждение реализуется в Д-канале, который нормально работать не может, поскольку скорость изменения температуры воздуха мала из-за инерционности теплообменника.

У вас несколько ВУ с одним общим регулятором температуры подачи?
Если перед каждым теплообменником стоит трехходовой, то вместо регулировки в 2-х местах (в ТП и перед калорифером) можно регулировать только перед калорифером. Или я что-то пропустил?

ИМХО, причина - потенциальная неустойчивость контура. А "раскачка" из-за "болтанки" температуры КК - это следствие.

но скорость канала то 12.2к? Нет там 64к.

Нет, дело не только в датчике температуры. Я процитирую остальное:
Цитата KSD () регулятор, рассчитывающий уставку (т.е. температуру подачи в калорифер), может учитывать уличную температуру, расход воздуха, расход теплоносителя, графики зависимости температуры воздуха
Тут указаны расходомеры воды и воздуха.

Нет, это обязательное условие для такого алгоритма. Если учитываем все факторы, то это реализовать можно, а если нет, то нельзя. У вас просто много неизвестных в условии задачи.

плата модуляции в котел стоит 5-8 тыс рублей

Это легко решается величиной множителя Д. Как правило он выставлен единицы сотых. Увеличить не проблема под любые малые значения. Главное только что бы не было помех в результате измерения, и вот тут там как раз вреден быстрый опрос ЦАП. Чем больше он получит значений между циклами, тем точнее определит среднее.

на одном контуре теплового пункта для систем вентиляции висит несколько ВУ

Неустойчивость контура определяется законами физики, в частности волновой теорией, а болтанка в КК и есть следствием, то есть возбуждающим волновую среду фактором.

Мы опять ходим кругами 64к - это поток после оцифровки, который потом может быть передан "как есть" или сжат разными способами - как без потери информации (пример - архивирование или какое-нибудь дельта-сигма)

Вы не обратили внимание на слово "может" . Может, но не обязательно должен.

Что, в любой напольный котел можно поставить?

Физический порог определяется разрешающей способностью термометра Если изменения малы по сравнению с ней, то Д-составляющую не вычислить за время цикла ПЛК.

А как тогда регулируется температура воздуха на выходе ВУ - расходом теплоносителя?

При чем тут "волновая теория"? В разделе технической кибернетики, посвященной АСУ, есть раздел, посвященный устойчивости контуров регулирования. Я приводил пример критерия Найквиста. Где там "волновая теория"?

Я уже написал, что не может, а обязан, ибо предложенный вами алгоритм без этого однозначно работать не будет.

в менеджерах горелок Вейсхаупт этот вход уже есть

Они настенные, конденсационные, по 65 кВт.

В контроллере это преобразуется в значение флоат, разрядностью 4 байта, и при вычислении среднего из нескольких тысяч значений происходит интерполяция. Два значения дают шаг 0.25, 4 значения 0.125 и т.д.
Именно поэтому чем больше значений между циклами считывается для вычисления среднего, тем точнее измерение.

Смесительным узлом, который смешивает теплоноситель от контура вентиляции с теплоносителем после калорифера.

А.Г. Карпов
ТЕОРИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

В итоге имеем сложную колебательную систему связанных маятников, но по всем критериям это устойчивая система.

Для работы достаточно 2-х датчиков: датчика температуры после смесителя и датчика температуры воздуха на выходе ВУ.
Но переходная характеристика в этом случае будет намного хуже, чем при наличии дополнительных датчиков. Но не хуже, чем в вашем варианте с одним датчиком и без дополнительной информации об уличной температуре, расходе воздуха и направлении ветра.

Вы себе в дом такую поставите?

В настенниках модуляция - принципиальная необходимость ввиду микроскопической теплоемкости теплообменника и прочих особенностей. А вот мне настенники не нравятся, мне по душе напольники.

Это заблуждение. Ошибка все равно остается, несмотря на получение "дополнительных" разрядов. При этом она меняется в зависимости от измеряемой величины.

Попробую это объяснить. Пусть разрешающая способность АЦП будет 1 градус (или Вольт, без разницы), а сигнал сильно не меняется в течении всего цикла измерений. При его значении от 2.0 до 2.9 Вольт на выходе АЦП будет число 2. И как вы не рассчитывайте среднее значение, получите 2.000000 Вольта, а не среднее входное значение. Если входное напряжение было 2.0, то получите точное значение, а если 2.9 - то получите значение 2.0000000 с погрешностью 0.9 Вольта.

Значит, регулировка качественная в каждой ВУ. Поэтому вполне можно исключить общий смесительный узел.

Это слишком примитивное толкование. В реальности в связанных системах "поверхность" имеет сложный рельеф

Устойчивая система будет устойчивой при любом значении возмущающего воздействия

Устойчивость системы в целом и конкретного контура можно оценить по переходному процессу - реакции на возмущающее воздействие. Раз вы используете моделирование, сравните на моделях реакции обоих вариантов на возмущающие факторы. Будет очень любопытно увидеть результаты

Оказывается два последовательных ПИД будут работать лучше одного.

Совместно с внешним управлением ступенями получается получить болтанку в диапазоне плюс/минус 3 градуса.

«8) Выполнение многократных наблюдений с последующим усреднением их результатов.

Не важен рельеф. Важно то, что если шарик после толчка не трогать, то он вернется в исходное положение.

Ну это примитивная лабораторная для студентов, где показывается, что два последовательных регулятора работают хуже, чем один с общей ООС. Да банально графики канальной температуры ВУ с одним регулятором и с двумя при пересчете задания.

Могут. Если их характеристики согласованы https://u.to/viZGGw

У меня "болтанка" градусов 6-8 амплитудой без всяких модуляций.

Правда котлы выполняют функцию ТА, поскольку в них литров 100 воды Без этих "ТА" амплитуда осталась бы, но период колебаний существенно (раз в 5) уменьшился бы.

Это все про компенсацию случайной погрешности, вызванной наводками, шумами и прочими факторами. А не про уменьшение систематической погрешности (повышение точности АЦП)

Это если толчок слабый. А если сильный, то может не вернуться в исходное состояние, а перескочить в другое квазиустойчивое.

Увидеть результаты можно?

Ну вот вы сами посмотрите картинки по вашей ссылке в примере. Там при каскадном регулировании появляется расходомер пара, ибо именно температура зависит именно от расхода в примарном контуре ТО. Но в ВУ гораздо больше зависимостей, и вам придется поставить так же дополнительные расходомеры.

То есть применение тех или иных решений должно быть обоснованным и с технической и с экономической точки зрения. В требованиях к проектной документации обязательно указывается "обоснование принятых решений". Вы пытаетесь обосновать это тем, что такое решение имеется, и не более того. Я же вам расписываю, что данное решение экономически не обосновано для регулирования воздуха в канале.

Я надеюсь, что все же не у вас, а у котла. smile Но тогда чем вы ее измеряли?

Амплитуда бы существенно увеличилась. Я уже тут выкладывал график до и после ТА.

Язык математики это выражает достаточно точно, что среднеквадратичное отклонение обратно пропорционально корню количества измерений при вычислении среднего:

Не может.

Тут в принципе можно понять, что происходит. В данном каскадном регулировании второй регулятор раскачивает первый регулятор, который практически все время находится в переходном колебательном режиме.

По сравнению с вашим вариантом добавляется только датчик температуры после смесителя.

Вы опять "забегаете вперед". Давайте сперва определимся с технической целесообразностью. А уже потом будем считать экономическую.

Это по графику, который строится по данным контроллера отопления. У Кромшрёдера есть возможность подключиться с помощью их адаптера к CAN-шине, получать данные и рисовать "некрасивые" с вашей точки зрения графики Данные берутся с температурных датчиков в погружных гильзах. Датчики дополнительно смазаны пастой типа КПТ для улучшения теплового контакта, гильзы тонкостенные. Разрешающая способность измерения 0.1 гр.

Повторюсь, это справедливо только для случайной ошибки. А ошибка квантования не является случайной, поскольку коррелирована с сигналом.

Типичный вариант крайне неустойчивой системы Генерит даже без внешнего вмешательства

Нет. Это было бы так, если бы у нас на температуру в канале оказывала влияние именно температура после трехходового. Но это в корне не так, о чем я уже писал. В нашем случае оказывает влияние не только температура после трехходового, но и расходы теплоносителя и воздуха, а так же температура воздуха. Скажем так, вы можете посчитать, какой должны быть температура после трехходового, что бы температура в канале была 22°С?

нас на кафедре учили начинать именно с целесообразности.

предлагаемое вами давно существует, в том числе и используется нами давно, но применение его именно с той целью, что вы предполагаете не имеет смысла с точки зрения окупаемости. Одно дело комплект автоматики ВУ с диспетчеризацией 200-300 тыс руб, другое дело 500-800.

Возможно у вас просто какой то чудо котел, и мы будем использовать в указанном диапазоне именно их.

В теме про выбор котлов я выкладывал графики и с чугунных напольников. Там наихудшие показатели регулирования.

Именно это я вам и показал на конкретных примерах в экселе. Я вам специально выдлил разрешающую способность, ибо вы все время теперь пытаетесь обсуждать не ее, а некоего сферического коня в вакууме в вид систематической погрешности, которая вообще к разрешающей способности не имеет никакого отношения.

Это абсолютно устойчивая система. Если убрать возмущение, то она довольно быстро придет в равновесие.

Никого не интересуют промежуточный параметры в теории автоматического регулирования. Совсем. Если мы будем стабилизировать в данном случае температуру в канале, то получим плохую систему, которая будет очень медленно реагировать на изменение температуры в помещении.

Регулятор вычисляет уставку по величине отклонения выходной температуры от заданной. И-канал ПИДа обеспечит "дотягивание" уставки до требуемой для конкретной ситуации с расходами, уличной температурой и прочими возможными факторами. Переходной процесс будет длиннее, чем если бы использовать дополнительные данные, например о температуре уличного воздуха. Но будет примерно таким же, как в исходном варианте - регулировка только по выходной температуре воздуха.

И это правильно. Но для расчета целесообразности сперва нужно определить не только дополнительные затраты, но и получаемые выгоды. А с этим пока никак не можем определиться

Ну вот, первоначальная оценка доп.затрат в 100к (датчик температуры, датчики расходов и дополнительный ПЛК) выросла до 500к

при необходимости добавления только одного датчика температуры

Дело конечно не в "чудо-котле". Большая теплоемкость котлов позволяет уменьшить гистерезис, сохранив относительно небольшое количество включений в час. Если теплоемкость была бы значительно ниже, то котлы будут слишком часто включаться/выключаться, что "не есть хорошо" Поэтому в настройках выбирают некий компромисс между точностью (размахом пилы) и ресурсом (количеством пусков/остановов). Я могу поставить небольшой гистерезис и получить небольшой размах температуры КК.

Читаем вашу выдержку чуть дальше:
"В отличие от погрешности, разрешающая способность не зависит от величины систематической погрешности и поэтому может быть увеличена существенно. Она может стать даже меньше величины младшего значащего разряда АЦП при условии, если стабильность его уровней позволяет это сделать."
То есть она иногда может стать даже чуть меньше величины шага квантования, если АЦП линейный
Вы немного путаете точность и разрешающую способность.

Согласен, ВУ в целом относительно устойчивая, но один ее контур регулирования имеет слишком высокий коэффициент усиления, что привело к его возбуждению. Как я понимаю, он постоянно уставку для ВУ дергает вверх-вниз.

Не очень медленно, а лишь немного медленнее, чем в вашем генерящем режиме. Зато могут уменьшиться колебания температуры в помещении, и увеличится ресурс смесителя. Сейчас он постоянно ерзает туда-сюда.

С одной стороны вы хотите стабилизировать температуру после трехходового, но при этом постоянно пересчитывать уставку. По сути температура на выходе трехходового должна постоянно меняться, ибо ПИД меняя задание должен ловить заданную температуру в канале. В итоге будет примерно то, что я вам выложил на графиках каскадного регулирования

Он будет точно так же ерзать, ибо ему постоянно будет менять уставку второй каскад.

Ну так напишите, в чем будет эта самая выгода

С одним датчиком температуры вообще ничего работать не будет.

Можно график увидеть?

Вот к примеру за последние сутки выдает на вход в вентккамеру

Это не "возбуждение", а работа регулятора. Он своим воздействием ловит мельчайшие изменения в температуре в помещении, и пытается его нивелировать.

Далее величина значащего разряда, это не шаг квантования. Шаг квантования может быть 0.9, а разрешающая способность может быть ниже разряда десятичных долей, то есть сотые. Но опять таки, сильно зависит от количества измерений. Я вам это и показал, что если просто посчитать среднее из 15 значений, то вы получите увеличение разрешающей способности на разряд, но если вы посчитаете среднее от сотен средний других сотен измерений, то вы получите разрешающую способность как во фразе "существенно".

Не совсем так. Вернее будет так, как вы описали, если быстродействие контуров будет одинаковым или близким. А должно быть разное быстродействие: поскольку в контуре регулирования, вычисляющем уставку, присутствует инерционный элемент (теплообменник), то этот контур должен быть медленным, т.е. он не должен менять уставку часто и/или на значительную величину. А контур, регулирующий температуру после трехходового, может и должен быть быстрым. Это обеспечит быструю реакцию на изменение уставки или температуры КК.

Второй каскад будет менять уставку медленно, пропорционально инертности калорифера. А первый каскад может попутно отрабатывать более быструю "пилу" КК, поскольку он существенно быстрее, чем второй каскад.

Цитата Kass ()
Ну так напишите, в чем будет эта самая выгода

Как минимум в существенном уменьшении влияния колебаний температуры КК, что устранит влияние других контуров на ВУ.

Скриншот с графиками был во вложении во вчерашнем сообщении. Добавил еще сегодняшний.

Выбросы под 80 гр. возможно связаны с подготовкой ГВС.

В общем вполне типовой график для немодулируемых котлов. Средняя температура поддерживается. В чем проблема?

Судя по примерно одинаковым амплитуде колебаний и скорости изменения температуры, это именно возбуждение. Уставка очень сильно прыгает вверх-вниз, а скорость изменения температуры на выходе определяется инерционностью контура ВУ.

Во вложении файлик экселя. В нем можно задать величину сигнала (считается постоянным за цикл измерения), амплитуду синусоидальной помехи и количество периодов помехи, укладывающихся в интервал цикла измерения.

колебания от 51 до 73 градусов это 6-8 градусов?

Хотя все равно примерно каждые 2 часа происходит догрев бойлера с кратковременным повышением температуры КК с текущих 50-55 до 70-72 градусов.

У ГВС нет круглосуточного разбора. Когда есть разбор ГВС (как правило утром и вечером, это видно.

Да с чего он вдруг быстрее, если из одного крайнего положения в другое они как правило перемещаются 3 минуты?
1. Инерция трехходового не меньше инерции калорифера.

2. В приведенном примере каскадного регулирования второй регулятор, определяющий задания для первого значительно более медленный. И?

Да ничего подобного. Это попытка автоматики нивелировать чудо атмосферные чугунные котлы по 170 кВт.

Проблема в том, что ВУ не работают. Встают по аварии. Эти пики закрывают трехходовой полносрью, а так как они резко проваливаются, то трехзодовой просто не успевает открыться, проваливается температура и срабатывает защита.

Отопления там нет. Температура и влажность определяется только ВУ. Так как ВУ еще и влажность регулирует, то там еще меняется постоянно температура воздуха перед калорифером, так как постоянно меняются пропорции наружного и рециркулируемого воздухв.

Везде стоят простейшие последовательного приближения.

Так вот в АРМе с 12 бит они получают интерполяцией через среднее 16 бит, то есть двумя байтами кодируют.

Вот он показывал сегодня режим удаленного осциллографа. Ставил цикл 1 мс, и писал сигнал с датчика, где в виде синусоиды была наводка какая то.

Увеличение до 70-75 градусов при подогреве бойлера, я это описывал

Я не знаю, что и как работает на этом объекте.

Так не требуется перемещаться за 3 секунды из одного крайнего положения в другое. При изменении температуры КК на 10 градусов (например с 50 до 60-и) нужно изменить коэффициент смешивания условно на 20%, а не на все 100%.

"Сколько вешать в граммах?" (с). Кроме соответствия быстродействия каскадных регуляторов должно соблюдаться условие устойчивости каждого контура в отдельности.

ы хотите, чтобы посторонний человек, не имеющий даже приблизительной информации о структуре конкретной системы и ее свойствах, по одному графику догадался о всех возможных причинах "болтанки" внутри одного из контуров?

Вполне объяснимо. При регулировке по температуре воздуха получаем значительное запаздывание регулировки из-за инерционности калорифера.

Вы постоянно пытаетесь охватить сразу все сложности. Невозможно придумать схему или алгоритм, идеально подходящий под все возможные задачи. В каждом случае нужно "строить" систему из "готовых модулей" (технических решений), подгоняя систему под наиболее оптимальное решение конкретной задачи. Разные задачи - разные решения. Похожие задачи - похожие (одинаковые) решения. Если расход сильно меняется, то желателен датчик расхода или хотя бы его приблизительное значение, полученное косвенным путем (вычисленное из положения заслонок, мощности вентилятора или иным способом). Если расход сильно и/или быстро не меняется, то датчик уже не обязателен.

Так это наиболее "ходовые" варианты АЦП. Остальные либо намного медленнее (например двойного интегрирования), либо намного сложнее и дороже.
Основная проблема в том, что из 12-ти или более разрядов АЦП реально можно использовать от силы 10. Остальные разряды даже в идеальных условиях "гуляют" от измерения к измерению за счет внутренних наводок и дрейфов. В руководствах по микроконтроллерам для увеличения точности предлагается, например, останавливать ядро на время преобразования. Но это не спасает от наводок на входные аналоговые схемы и кабель от датчика. А вот усреднение нескольких измерений позволяет уменьшить в какой-то степени влияние этих наводок, но к сожалению не может снизить погрешность самого АЦП.

Если входное значение за время измерения не меняется, то никакая интерполяция не может увеличить точность измерения.

У вас равномерная нагрузка на ГВС все сутки?

В моем примере вообще механический блок автоматики, который понятия не имеет о наличии бойлера и его нагрузке. Там бойлер управляется примитивно от своего термостата, и при включении бойлера имеем провал по температуре, а не всплеск.

Абсолютно на любом объекте нет равномерной нагрузки на ГВС в течение суток. Нагрузку на ГВС можно наблюдать по положению трехходового. Вот вам пример нагрузки на ГВС за трое суток:

Вы можете бойлер вообще отключить, и увидите тоже самое.

1. Что бы повернуть сервопривод на 20% требуется 36 секунд.

2. Вы забываете про выбег ругулятора при возмущающем воздействии. Если нужно повернуть на 20%, он повернет изначально ан 40%, а это уже более минуты.

3. Что бы максимально быстро нивелировать провал, нужно быстро дать импульс большой мощности. Так вот для этого иногда нужно добавить и 100%.

после ТА это выглядит вот так

Тут постороннему человеку достаточно послушать как это обстоит в реальности, на основе исследовательского двадцатилетнего опыта, и не выдумывать того, чего в реальности не существует.

И если у вас в мороз температура провалится с 80 до 60-ти, и автоматика у ВУ не кривая комплектная, то вы получите сработку защиты. Это законы физики, теплотехника, а не какое то запаздывание.

Мне все равно как меняется расход воздуха, мы делаем регулирование без датчика расхода. По науке, и оно работает. Вы на многих скриншотах видели расход по графику и отсутствие информацию о расходе. Датчики расхода нужны только там, где мы регулируем именно расход, а не частоту вентилятора.

Кстати о частоте дискретизации АЦП. Вас это сильно интересовало.

Вы никогда не получите одинаковых значений с этих АЦП. Там всегда болтанка даже от батарейки.

В основном да. Кроме моментов принятия душа или наполнения ванной На графиках это видно. Почему - я описывал пару дней назад.

Кстати, практически все котлы при запросе ГВС повышают температуру КК. Напольный чугунный на 170кВт скорее всего не исключение

Возможно, что вы просто не совсем в курсе, как установщики котлов там подключили бойлер.

За сколько времени меняется температура КК на 10 гр? Совсем не мгновенно. Одновременно с повышением температуры КК повышается температура на выходе смесителя. ПИД начинает воздействовать на привод, плавно компенсируя это повышение.

Это в вашем случае, поскольку из-за запаздывания рассогласование будет большим и длительным, что приведет к перерегулированию из-за влияния И-канала.

Это температура на входе в обсуждаемую ВУ или график другой системы?

Про отключение ВУ при реальном провале температуры КК речь не идет, температура КК должна быть больше требуемой для ВУ.

Замечательно! Значит и при моем варианте датчик расхода не нужен.

Об этом и речь. Даже в указанном вами "МК 8 бит, но с нормальными АЦП" интегральная и дифференциальная нелинейности ± 1 МЗР, смещение нуля -3 ± 1, а погрешность шкалы -7 ± 3 МЗР. То есть точность порядка ± 5 единиц или хуже. И это без учета влияния шумов, наводок и прочих помех. А есть еще погрешность УВХ, входного усилителя и источника опорного напряжения. Поэтому у 12-ти разрядного АЦП в первом приближении можно считать более-менее точными только 10 разрядов.

У вас поднятие температура котла стабильно с одинаковым периодом. С ГВС это вообще никак не связано.

Там все просто как угол дома. Термостат включает насос котла.

Вот какие чудеса творит математика.

Погрешности, которые вы описываете имеют постоянные значения для каждого чипа,

В вашем нужен, иначе вообще ничего не будет работать.

Догрев бойлера происходит при его остывании за счет рециркуляции ГВС через 6 полотенцесушителей. Могу включить график запроса ГВС, я его отключил, чтобы не мешал. Кстати, на первом скриншоте в начале запрос бойлера еще присутствует пару раз.

На всех котлах со встроенным контроллером, у которых предусмотрен режим ГВС, при запросе ГВС увеличивается уставка температуры.

К сожалению далеко не все погрешности постоянны и могут быть компенсированы.

Я приводил экселевский файл с демонстрацией этого факта. Потратьте пару минут для проверки.