Technický popis Automatické ovládání climos 150 DC. 1. Úvod

Transkript

1 1. Úvod Ovládací jednotka pro větrání bytů je tvořená modulárně uspořádaným mikrokontrolérovým ovládacím zařízením. Pro zákaznicky specifickou konstrukci jsou k dispozici následující moduly : spínaný síťový napájecí díl, deska kontroléru, spínací modul, a obslužný díl. Veškeré ovládací a regulační úkoly ovládací jednotky pro větrání bytů se organizují z desky kontroléru HCE. Konfigurační program zařízení je postavený tak, že se veškeré konfigurační parametry jednotky mohou naprogramovat pomocí obslužného dílu. Obsluha zařízení se uskutečňuje přes komfortní obslužný díl, který je vybavený pěti tlačítky a displejem. V případě potřeby je možné sériově zapojit větší počet displejů. Napájecí napětí pro ventilátory a ovládací jednotku se poskytuje ze spínaného síťového napájecího dílu. Ke spouštění koncových zařízení, popřípadě spotřebičů, s napájecím napětím 230 Vst může být ovládací jednotka rozšířená o další 2 moduly (spínací moduly). Na základě modulárního řešení ovládací jednotky se může zkonstruovat jak jednoduché, tak i komplexní ovládací zařízení pro veškeré varianty ovládacích jednotek pro větrání bytů značky Paul. spínací moduly (volitelný doplněk pro odmrazovací - přitápěcí registr nebo pro topný okruh) deska síťového napájecího dílu hlavní kontrolérová jednotka HCE rozváděč napájecího napětí (230 V) přívod síťového napájení Fotografie ukazuje plně osazenou ovládací jednotku. 2. Hlavní kontrolérová jednotka HCE Hlavní kontrolérová jednotka HCE pracuje při použití mikrokontroléru typu PIC 16 C67 s taktovacím kmitočtem 20 MHz. Pro vyhodnocení analogových vstupních veličin je podle dané varianty k dispozici 1 nebo popřípadě 2 měniče A/D ( analogově / digiální ), každý s 8 analogovými kanály. Napájecí napětí pro jednotku HCE a pro veškeré moduly se zajišťuje ze spínaného síťového napájecího dílu. Jednotka HCE se napájí s napětími 12 Vss a 24 Vss přes 20 pólové zástrčkové spojení (ST_UB), které je vedené mezi síťovým napájecím dílem a deskou kontroléru. U ovládací jednotky pro větrání bytů je možné napojit až 8 modulů pro spotřebiče s napájecím napětím 230 Vst. Tyto moduly jsou ovládané jednotkou HCE a jsou napájené provozním napětím (12/24 Vss) přes vnitřní 34 pólovou sběrnici (ST_BUS). 1

2 Veškerá čidla a obtokové ( bypass ) motory jsou napojené na jednotku HCE. Přezkoušení a vyhodnocení napojených čidel se uskutečňuje v závislosti na uvolněných funkcích zařízení, popřípadě na modulech. Jakmile je uvolněná činnost určitého modulu, popřípadě funkce, před vykonáním příslušného programu se přezkouší stav rozeznání přístrojového vybavení a věrohodnost příslušného čidla. V případě zjištění chyby se na obslužném dílu zobrazí odpovídající protokol a daná část programu se neprovede. Tím se může činnost každé funkce, popřípadě každého modulu, přes obslužný díl zablokovat popřípadě uvolnit. Při nastavování zařízení a uvolňování činnosti se rozlišuje mezi uživatelskými nastaveními a systémovými nastaveními. Osazení zástrčky síťového napájecího dílu ST_UB Kolíky : 1 12 P ze síťového napájecího dílu 2 zem ( GND ) 3 12 P ze síťového napájecího dílu 4 zem ( GND ) 5 12 P ze síťového napájecího dílu 6 zem ( GND ) 7 NPN spínací výstup s otevřeným kolektorem, z jednotky HCE, pro regulační klapku výměníku EWT / pro čerpadlo solankového odmrazovače, na napájecí díl 8 zem ( GND ) 9 NPN spínací výstup s otevřeným kolektorem, síťový napájecí díl, napájení / stav provozní připravenosti ( stand-by ), z jednotky HCE 10 zem ( GND ) 11 výstup pulsní šířkové modulace ( PWM ) větráku 2 (odváděný vzduch) 12 zem ( GND ) 13 výstup pulsní šířkové modulace ( PWM ) větráku 1 (přiváděný vzduch) 14 zem ( GND ) P ze síťového napájecího dílu 16 zem ( GND ) P ze síťového napájecího dílu 18 zem ( GND ) P ze síťového napájecího dílu 20 signál s otevřeným kolektorem, ze síťového napájecího dílu na kontrolér, překročení teploty prvního stupně Osazení zástrčky kontroléru ST_BUS Kolíky : 1 DB0 (údajový bit, vstup / výstup) 2 DB1 3 DB2 4 DB3 5 DB4 6 DB5 7 DB6 8 DB7 9/10 zem ( GND ) 11/12 5 P 13/14 zem ( GND ) 15 AD0 (adresní bit, výstup) 16 AD1 17 AD2 18 AD3 19 AD4 20 AD5 21 AD6 22 AD7 23/24 zem ( GND ) 25/26 24 P 27/28 12 P 29/30 zem ( GND ) 31 volba sběrnice 0 32 volba sběrnice 1 33 volba sběrnice 2 34 uvolnění činnosti ( enable ) 2

3 Signály pro volbu sběrnice slouží k oslovení různých modulů (například modul 0 až 7 ). Takto je možné napojit až 8 přídavných modulů. Adresní potom volí na modulech například jednotlivé konstrukční skupiny (relé, ovladače kontrolek LED, A/D měniče, a tak dále). Údajové bity potom slouží k zápisu nebo ke čtení informací na těchto jednotkách. 3

4 2.1 Základní verze jednotky HCE U základní verze se jedná o zařízení ve variantě s osazením jen jednoho 8 kanálového A/D měniče a příslušných připojovacích svorek. S touto základní verzí se mohou u stávajících vnějších součástí, popřípadě u příslušných modulů, realizovat následující funkce popřípadě provozní režimy : obtokový letní / zimní provoz rozmrazovací topení (je nezbytný přídavný spínací modul) vzduchový topný registr (je nezbytný přídavný spínací modul) konstantní regulace objemového toku Osazení zástrčky : zástrčka X3-1 zástrčka X3-2 zástrčka X4 zástrčka X7-1 zástrčka X7-2 zástrčka X8 zástrčka X11 zástrčka X13 zástrčka X14 T1 (NTC teplotní čidlo pro vnější vzduch na vstupu zařízení) bezpečnostní čidla odmrazovače (STB = Sicherheits Temperaturbegrenzer = bezpečnostní teplotní omezovač, čidlo toku) vnější obslužný díl T5 (NTC teplotní čidlo topného registru / topného okruhu - teplota kanálu nebo teplota dopředného toku) bezpečnostní čidla (elektrický - ) přitápěcí registr (bezpečnostní teplotní omezovač STB, čidlo toku) Při nasazení vodního topného registru nebo vodu vedoucího topného okruhu odpadá bezpečnostní teplotní omezovač STB a čidlo toku) obtok (obtok léto / zima) T2 (NTC teplotní čidlo, vnější) čidla toku (Fz2 - přiváděný vzduch, Fz3 - odváděný vzduch) Vyžaduje se jen při konstantní regulaci objemového toku! T3 (NTC teplotní čidlo přiváděného vzduchu), T4 (NTC teplotní čidlo odváděného vzduchu) 4

5 2.2 Osazení svorek desky kontroléru Hauptcontrollereinheit (HCE) Temp.-Sensor außen Temp.-Sensor Fortluft Volumenstrom konstant - regelung Temp.-Sensoren Zuluft / Abluft Service Jumper Sicherheit / Heizregister Temp.-Sensor Heizregister (Kanaltemp.) Bypass So / Wi Sicherheit / Defrosterheizung Temp.-Sensor Außenluft (Geräteeintritt) Bedienteil hlavní kontrolérová jednotka HCE teplotní čidlo, vnější teplotní čidlo odvětrávaného vzduchu konstantní regulace objemového toku teplotní čidla přiváděného vzduchu / odváděného vzduchu servisní propojka bezpečnost / topný registr teplotní čidlo topného registru (teplota kanálu) obtok léto / zima bezpečnost / topení odmrazovače teplotní čidlo vnějšího vzduchu (vstup zařízení) obslužný díl 5

6 2.3 Technické údaje jednotky HCE Ovládací jednotka je od výrobce odzkoušená a uvolněná k použití pro následující součásti : teplotní čidla T1 - T5 čidla toku, digitální čidla toku, analogová obtokový motor NTC čidla 10 K (-30 C až 95 C) výrobek EGE, LN 520 GSP, 24 Vss / 70 ma (Fz1 / Fz4) výrobek EGE, LN 520 GA, 24 Vss / 4 až 20 ma (Fz2 / Fz3, tato čidla musejí být párově nakalibrovaná pro konstantní regulaci objemového toku) výrobek Bosch, typ VMC, 24 V, s potenciometrem (typové číslo ) zástrčka / zdířkový kontakt AMP Síťový napájecí díl Síťový napájecí díl je koncipovaný jako spínaný síťový napájecí díl s aktivní kompenzací účiníku ( Power Factor Corrector ). Síťový napájecí díl je odolný proti zkratu, zabezpečený proti chodu naprázdno a zajištěný proti překročení teploty. Volitelným charakteristickým parametrem je odpojení veškerých 48 V a 24 V spotřebičů ve stavu provozní připravenosti ( stand-by ). vstupní napětí : jištění : výstupní napětí : tepelná ochrana : 230 Vst, 50 Hz Pevná přípojka na domovní rozvod, podle pokynů pro provádění elektrických přípojek. jednofázová přípojka napájecí sítě, 1x16 A, vnější jištění třífázová přípojka napájecí sítě, 3x16 A, vnější jištění vnitřní jištění napájecí sítě 2 A M ( mittelträge = středně rychlá ), uvnitř na síťovém napájecím dílu vnitřní jištění regulační klapky EWT ( Erdwärmetauscher = zemní tepelný výměník ) nebo relé čerpadla solankového odmrazovače 0,1 A F ( flink = rychlá ), na síťovém napájecím dílu 48 Vss, 200 W 24 Vss, 24 W 12 Vss, 24 W 1. Odpojení veškerých spotřebičů přes jednotku HCE v případě překročení první prahové hodnoty (asi 65 C) automatické opětovné zapnutí po ochlazení ovládací jednotky. 2. Odpojení napětí 24 / 48 Vss ze síťového napájecího dílu v případě překročení druhé prahové hodnoty (80 C) opětovné zapnutí je možné teprve po odpojení napájecí sítě. stav provozní připravenosti (volitelná možnost) : Zařízení se přes obslužný díl vypne Snížení odebíraného výkonu celého zařízení (na asi 2 W) se v klidovém stavu dosahuje pomocí aktivního odpojení veškerých spotřebičů 24 V a 48 V. Stav provozní připravenosti ( stand-by ) se může volit přes obslužný díl. spínací funkce : Připojení ovládací fáze 230 Vst / 0,1 A pro regulační klapku zemního tepelného výměníku EWT, typ Belimo, LM 230, nebo pro relé k ovládání čerpadla solankového odmrazovače. vnější přípojky : Síťové napájení jednofázové nebo třífázové (připojovací vedení maximálně 5 x 2,5). Rozvod napětí pro každou fázi 2 přípojky (L, N, PE = fázový vodič, nulový vodič, ochranná zem). 1 x 48 Vss 200 W Pulsní šířková modulace PWM1 a PWM2 pro ventilátory přiváděného a odváděného vzduchu. Připojovací svorky pro regulační klapku výměníku EWT nebo pro relé k ovládání čerpadla solankového odmrazovače. 6

7 4. Spínací modul 2,1 kw Spínací modul představuje univerzální modul, který slouží ke spínání elektrických spotřebičů s napětím 230 Vst a s maximálním výkonem 2,1 kw. Ovládání spínacího modulu se uskutečňuje přes 34 pólovou sběrnicovou zástrčku z jednotky HCE. Napájení modulu napětím 230 Vst se uskutečňuje přes svorky rozváděče napájecího napětí ze síťového napájecího dílu. Při napojování spínacího modulu na rozváděč napájecího napětí v síťovém napájecím dílu je potřeba dbát na symetrické zatížení jednotlivých fází. Napojení spotřebiče se uskutečňuje přímo přes třížilový kabel na zástrčce 2 výkonového modulu (invertovaná třípólová zástrčka). Pro volbu, které funkce má daný modul převzít, je potřeba při uvádění do provozu vždy napojit dvě propojky na shodné pozice na kolíkových lištách. Funkce : 1 = odmrazovač 2 = přitápěcí registr (elektrický / teplovodní), nebo topný okruh!!! Obě propojky na daném modulu musejí být vždy napojené na shodných pozicích!!! Přes sběrnicové vedení se uskutečňuje se automatické rozeznání stavu přístrojového vybavení a přiřazení modulů do jejich funkcí. Určitému modulu může být vždy přiřazená vždy jen jedna funkce. Na vnitřní sběrnici se může připojit maximálně osm rozličných modulů. Přípojky na výkonovém modulu : X_1 X_2 230 Vst VSTUP třípólová přípojka napájecího napětí, svorky pružinového typu 230 Vst spínaný výstup (2,1 kw) třípólový, invertovaná zásuvka se zástrčkou typ Phoenix IC 2,5/3-G-5,08 /

8 4.1 Osazení svorek spínacího modulu Schaltmodul 2,1 KW Spínací modul 2,1 kw * 17 sběrnice ST_BUS 1 Propojka pro volbu funkce se musí na obou kolíkových lištách nasadit na shodné pozice. 4 Speicherladepumpe Solar 3 Heizstab 2 Heizregister 1 Defroster 4 plnící čerpadlo zásobníku, solární 3 topná tyč 2 topný registr 1 odmrazovač Lx N PE x2 230 V AUSGANG zum Verbrauc her L, N, PE, Pmax 2100W 230 Volt VÝSTUP ke spotřebiči L, N, PE, maximální výkon Pmax = 2100 W Eingang Sp. Vert. Lx N PE X1 230 V EINGANG vom Spannungsverteiler auf Netzteil 230 Volt VSTUP z rozváděče napájecího napětí na síťovém napájecím dílu 8

9 5. Obslužný díl Obslužný díl BDE ( Bedienungseinheit = obslužná jednotka ) se skládá ze dvoudílné nástěnné montážní skřínky s displejem LCD a s fóliovým tlačítkovým polem. Na displeji se může zobrazovat 8 řádek s maximálně 21 znaky na každé řádce. V první řádce se zobrazuje datum, čas a teplota v místnosti. Ostatní řádky poskytují uživateli informace o typu provozního režimu (ruční provoz nebo automatika), o aktuálním stupni větrání a rovněž o zvoleném programu. V obslužném dílu BDE je zabudované teplotní čidlo pro zjišťování teploty v místnosti. Dále zde jsou obsažené připojovací svorky pro napojení vnějšího spínače nárazového větrání, vnějšího teplotního čidla a rovněž pro další obslužný díl. Je možné v řadě zapojit větší počet obslužných dílů (maximálně 5 kusů). Jednotlivá délka kabelů od ovládací jednotky k obslužnému dílu, popřípadě mezi jednotlivými obslužnými díly, nemá překračovat 15 metrů. Pokud se má zjišťovat teplota v nějaké místnosti, ve které není k dispozici žádný obslužný díl, musí se na první obslužný díl BDE připojit vnější teplotní čidlo NTC. V takovém případě se musí odstranit (odstřihnout) čidlo NTC, které je umístěné ve spodní části obslužného dílu na levé straně. Pro přitápěcí registr a pro zobrazování teploty se vždy vyhodnocuje teplota z prvního obslužného dílu BDE. Prostřednictvím obslužného dílu se mohou uskutečňovat dotazy, zadání nebo změny pro veškeré parametry v rámci ovládací jednotky pro větrání bytů. Obsluha zařízení je vedená pomocí nabídek, takže všechna nastavení jsou opatřená vlastním výklad. Při obsluze zařízení se rozlišuje mezi koncovým zákazníkem a servisním technikem. Koncový zákazník má k dispozici jen omezené možnosti pro nastavování a uvolňování činností. Servisní technik může přes nabídku systémového nastavení měnit veškeré parametry ovládací jednotky. Servisní technik rovněž může k prvnímu obslužnému dílu BDE připojit druhý servisní obslužný díl BDE, na kterém se mohou uskutečňovat dotazy na veškeré parametry u jednotlivých modulů. Na servisním obslužném dílu BDE se nemohou uskutečňovat nastavení. Pro aktivaci servisního obslužného dílu BDE je potřeba pomocí propojky přemostit oba kontakty vedle připojovací zástrčky X1 na jednotce HCE. 5.1 Definice a nastavení parametrů a funkcí přes obslužný díl BDE Větrák / stupně větráku Nabídka 9.7 Nastavení stupňů větráku Nastavení stupňů větráku a korekčních hodnot mezi přiváděným a odváděným vzduchem. Volba provozního režimu : ovládací jednotka s pulsní šířkovou modulací PWM nebo konstantní objemový tok vzduchu. V případě uskutečňování zkoušky s větrákovými dveřmi ( Blower-Door ) se musí tepelné čerpadlo a obtok léto / zima zablokovat v nabídce 1 : nastavení - uvolnění činnosti! Program Nabídka 5 Nastavení programu Nastavení stupňů větrání pro programy 1 až 8 v krocích po čtvrthodině Program / den Nabídka 4 Nastavení programu / den Přiřazení programů ke dnům v týdnu Doba chodu filtru Nabídka 2 Nastavení výměny filtru provozní doba : xxx dní (nastavení z výrobního podniku je 90 dní) rozsah : 30 až 250 dní Odmrazovač T7 teplota odvětrávaného vzduchu x1 teplota zapnutí odmrazovače H1 hystereze pro x1 x1 Nabídka 9.0 Nastavení odmrazovače zapnutí odmrazovače : T7 < x1 H1 Nabídka 9.0 Nastavení odmrazovače hystereze odmrazovače : H

10 Topný registr HZR / topný okruh T0 teplota místnosti měřená v prvním BDE x0 cílová hodnota teploty v místnosti H0 hystereze pro x0 T5 teplota kanálu HZR nebo teplota dopředného toku x5 maximální teplota kanálu / teplota toku H5 hystereze pro x5 x0 Nabídka 3 Nastavení teplot x5 Nabídka 9.5 Nastavení topného registru H0 Nabídka 9.5 Nastavení topného registru H5 Nabídka 9.5 Nastavení topného registru Obtok léto / zima (není aktivní) T1 teplota vnějšího vzduchu na vstupu do zařízení x4.1 T4max obtok léto / zima T4 teplota odváděného vzduchu x4.2 T4min obtok léto / zima H4 hystereze pro x4.1 / x4.2 x4.1 Nabídka Nastavení obtoku léto / zima obtok OTEVŘENÝ : T4 > x4.1 x4.2 Nabídka Nastavení obtoku léto / zima obtok OTEVŘENÝ : T4 < x4.2 V nabídce Nastavení obtoku motor stanovení koncových poloh pro : stav UZAVŘENO (min) a stav OTEVŘENO (max) Regulační klapka výměníku EWT / čerpadlo solankového odmrazovače T2 vnější teplota x2 minimální teplota otevření klapky výměníku EWT / zapnutí čerpadla x4 maximální teplota otevření klapky výměníku EWT / zapnutí čerpadla H2 hystereze pro x2 a x4 x4 Nabídka Nastavení klapky výměníku EWT / solankového odmrazovače otevření regulační klapky / zapnutí čerpadla : T2 > x4 x2 Nabídka Nastavení klapky výměníku EWT / solankového odmrazovače otevření regulační klapky / zapnutí čerpadla : T2 < x Rozsah věrohodnosti pro teploty T0 až T5 : -30 až 95 C Specifikace nastavovacích parametrů : X0 20,0 C (00,0 až 35,0 C) cílová hodnota teploty v místnosti X1 02,0 C (-10,0 až 50,0 C) zapínací teplota odmrazovače X2 05,0 C (00,0 až 10,0 C) Tmin otevření klapky výměníku EWT Tmin zapnutí čerpadla solankového odmrazovače X4 25,0 C (15,0 až 35,0 C) Tmax otevření klapky výměníku EWT Tmax zapnutí čerpadla solankového odmrazovače X4.1 24,0 C (20,0 až 35,0 C) Tmax otevření obtoku léto / zima X4.2 18,0 C (00,0 až 20,0 C) Tmin uzavření obtoku léto / zima X5 50,0 C (20,0 až 60,0 C) maximální teplota kanálu / teplota dopředného toku H0 0,5K (00,0 až 5,0K) hystereze cílové hodnoty teploty v místnosti H1 0,5K (00,0 až 5,0K) hystereze odmrazovače H2 1,0K (00,0 až 5,0K) hystereze klapky výměníku EWT / solankového odmrazovače H3 1,0K (00,0 až 5,0K) hystereze teploty přiváděného vzduchu H4 1,0K (00,0 až 5,0K) hystereze (00,0 až 5,0 C) H5 1,0K (00,0 až 5,0K) hystereze teploty kanálu / teploty dopředného toku min max obtok léto / zima individuální hodnoty jsou vždy závislé na zařízení! 10

11 provozní doba filtru 30 až 250 dní teplota (0,0 až 5,0K) noční úsporné snížení 11

12 1. Úvod Hlavní kontrolérová jednotka HCE Základní verze jednotky HCE Osazení svorek desky kontroléru Technické údaje jednotky HCE Síťový napájecí díl Spínací modul 2,1 kw Osazení svorek spínacího modulu Obslužný díl Definice a nastavení parametrů a funkcí přes obslužný díl BDE