FanControl

FanControl (FB)

FUNCTION_BLOCK FanControl

Kurzbeschreibung

Regelung eines drehzahlvariablen Ventilators ( Regelgrößen z.B. absoluter Druck, Differenzdruck) Zusatzfunktionen: Handübersteuerungen, Reparaturschalter, Betriebsstundenzähler, Betriebsüberwachung, Luftmangelüberwachung, Grenzwertüberwachungen Typische Anwendung: Regelung eines Ventilators mit Frequenzumrichter

Darstellung

Funktionsbeschreibung

Allgemeines

Dieser Funktionsbaustein regelt einen drehzahlvariablen Ventilator mittels eines stetigen Stellsignals rHA. Die generelle Freigabe des Ventilators erfolgt über die Anforderung xEn und das Freigabesignal xHB. Die Drehzahlregelung erfolgt mittels eines frei parametrierbaren PI-Reglers, dem der Sollwert rSetPoint und der Istwert rActValue zugeführt werden und daraus das Stellsignal des Reglers erzeugt. Es kommen im Wesentlichen folgende Funktionsbausteine zur Anwendung:

ControlPI

ManBin

ManNum

TwoPointFun

Ramp

CTime

AirShortage

OperatingHours

Freigabe - Ventilator vor Handübersteuerung xAB

Die Freigabe - Ventilator vor Handübersteuerung xAB wird aktiviert ( = TRUE ), falls gleichzeitig folgende Bedingungen erfüllt sind: Fall 1: &#xNAN;xEn = TRUE &#xNAN;xMSwitch = TRUE xAlarmControl = FALSE Fall 2: &#xNAN;xEn = TRUE &#xNAN;xMSwitch = TRUE xAlarmControl = TRUE &#xNAN;xAlarm = FALSE In allen übrigen Situationen ist die Freigabe - Ventilator vor Handübersteuerung xAB nicht aktiviert ( = FALSE ).

Freigabe - Ventilator nach Handübersteuerung xHB

Die Freigabe - Ventilator nach Handübersteuerung xHB entspricht der Freigabe - Ventilator vor Handübersteuerung xAB, zusätzlich erweitert um ein Handübersteuermodul. Die Freigabe kann generell nur dann erfolgen, falls die Zwangssperrung des Ventilators nach Handübersteuerung nicht aktiv ( xForce = FALSE ) und die Sammelstörmeldung 2 nicht aktiv ( = FALSE ) sind.

xAB	eManModeB	xHB	Hinweise
FALSE	eMANBIN.Auto	FALSE	Handübersteuermodul in Automatik
TRUE	eMANBIN.Auto	TRUE	Handübersteuermodul in Automatik
X	eMANBIN.ManOn	TRUE	Handübersteuermodul in Handbetrieb Ein
X	eMANBIN.ManOff	FALSE	Handübersteuermodul in Handbetrieb Aus

Legende: X = beliebig

Meldung des Reparaturschalters xMSwitch

xMSwitch = TRUE: Reparaturschalter wurde nicht ausgelöst ( Normalzustand ) &#xNAN;xMSwitch = FALSE: Reparaturschalter wurde ausgelöst ( Fehlerzustand )

Zwangssperrung des Ventilators nach Handübersteuerung xForce

xForce = FALSE: keine Zwangssperrung ( Normalzustand ) &#xNAN;xForce = TRUE: Zwangssperrung ( Ausnahmezustand )

Betriebsstunden und Einschaltvorgänge udiOperatingHours und udiCountFb

Die Anzahl der Betriebsstunden und der Einschaltvorgänge werden erfasst ( = Zählprozess aktiv ), falls die Betriebsmeldung des Ventilators xFb aktiv ist und gleichzeitig die Sammelstörmeldung 2 nicht aktiv ist ( = FALSE ). Die Ergebnisse stehen an den Zählerausgängen udiOperatingHours und udiCountFb zur Verfügung.

Schreibzugriff auf die Zählerstände

Über den Pfad ‘Instanzname._OperatingHours.udiOperatingHours’ bzw. ‘Instanzname._OperatingHours.udiCountFb’ ist ein Schreibzugriff auf die beide Zählerstände möglich.\

Voraussetzung für den Einsatz des Funktionsbausteins FanControl

Zur korrekten Funktion ist der Einsatz des Funktionsbausteins TimeRead2 erforderlich.

Datum / Uhrzeit des letzten Betriebs des Ventilators dtLastFb

Am Ausgang dtLastFb steht während des Zählprozesses das aktuelle Datum / die aktuelle Uhrzeit zur Verfügung. Am Ausgang dtLastFb steht ausserhalb des Zählprozesses das Datum / die Uhrzeit am Ende des letzten Zählprozesses zur Verfügung. Am Ausgang dtLastFb wird vor dem ersten Zählprozess der Initialisierungswert DT#1970-1-1-0.0.0 ausgegeben.

Betriebsüberwachung xAlarmFb

Die Betriebsüberwachung kann durch den Sollwert / Parameter xFbControl freigegeben ( = TRUE ) oder gesperrt ( = FALSE ) werden. Bei gesperrter Überwachung wird die Störmeldung der Betriebsüberwachung xAlarmFb immer gesperrt ( = FALSE ). Bei freigegebener Überwachung wird die Störmeldung der Betriebsüberwachung xAlarmFb aktiviert ( = TRUE ), falls gleichzeitig während einer Mindestzeitdauer udiFbControlTime folgende Zustände gegeben sind: &#xNAN;xHB und xFb = ungleich ( Freigabezustand und Betriebszustand stimmen nicht überein ) &#xNAN;eAOO = HVACTYPES.eManBin.Auto ( Handübersteuerung - Hardware für die Freigabe in Automatik ) xFbControl = TRUE ( Betriebsüberwachung ist freigegeben ) Die Störmeldung der Betriebsüberwachung xAlarmFb wird zurück gesetzt ( = FALSE ), falls mindestens eine der nachfolgenden Bedingungen erfüllt ist: &#xNAN;eAOO = HVACTYPES.eManBin.Auto ( Rückschaltung in den Automatikbetrieb der Handübersteuerung - Hardware ) &#xNAN;xQuit = TRUE ( Rücksetzung der Überwachungen ist aktiv ) xFbControl = FALSE ( Betriebsüberwachung gesperrt )

Luftmangelüberwachung xAlarmPFb

Die Luftmangelüberwachung erfolgt durch die Auswertung der Zustände an den Eingängen xPFb bzw. xFb. Die Störmeldung der Luftmangelüberwachung xAlarmPFb wird aktiviert ( = TRUE ), falls bei freigegebener Überwachung ( xPFbControl = TRUE ) während der Meldeverzögerung der Luftmangelüberwachung udiPFbControlTime permanent der Eingang xPFb nicht aktiv ( = FALSE ) und der Eingang xFb aktiv ( = TRUE ) sind. Die Störmeldung der Luftmangelüberwachung xAlarmPFb wird deaktiviert ( = FALSE ), falls die Bedingungen zur Aktivierung nicht mehr gegeben sind und gleichzeitig die Überwachung gesperrt ist ( xPFbControl = FALSE ) und / oder die Rücksetzung der Störmeldungen ( Überwachungen ) aktiv ist ( xQuit = TRUE ).

Sammelstörmeldung 1 - Ausgang xAlarm

Die Sammelstörmeldung wird aktiviert ( = TRUE ), falls mindestens eine der nachfolgend beschriebenen Bedingungen erfüllt ist. &#xNAN;xAlarmIn = TRUE ( Störmeldung des Ventilators ist aktiv ) &#xNAN;xAlarmFB = TRUE ( Fehler aus der Betriebüberwachung ) &#xNAN;xAlarmPFB = TRUE ( Fehler aus der Luftmangelüberwachung ) &#xNAN;xMSwitch = FALSE ( Reparaturschalter in Stellung Aus ) &#xNAN;xAlarmMaxValue = TRUE ( Maximalwert überschritten ) &#xNAN;xAlarmMinValue = TRUE ( Minimalwert unterschritten ) In allen übrigen Fällen ist die Sammelstörung nicht aktiv ( = FALSE ).

Sammelstörmeldung 2

Die Sammelstörmeldung wird aktiviert ( = TRUE ), falls mindestens eine der nachfolgend beschriebenen Bedingungen erfüllt ist. &#xNAN;xAlarmIn = TRUE ( Störmeldung des Ventilators ist aktiv ) &#xNAN;xAlarmFB = TRUE ( Fehler aus der Betriebüberwachung ) &#xNAN;xAlarmPFB = TRUE ( Fehler aus der Luftmangelüberwachung ) &#xNAN;xMSwitch = FALSE ( Reparaturschalter in Stellung Aus ) &#xNAN;xAlarmMaxValue = TRUE ( Maximalwert überschritten ) In allen übrigen Fällen ist die Sammelstörung nicht aktiv ( = FALSE ).

Rücksetzung der Störmeldungen xQuit

Jede ansteigende Flanke ( FALSE > TRUE ) am Eingang xQuit löscht eventuell vorhandene Störmeldungen der folgenden Überwachungseinrichtungen Luftmangelüberwachung Betriebsüberwachung Minimalwertüberwachung Maximalwertüberwachung

Regelprozess

Allgemeines Der Istwert *rActValue* wird durch eine lineare Kennlinie skaliert und dem PI-Regler zugeführt. Der Sollwert *rSetPont* wird durch eine Signalrampe gefiltert, durch eine lineare Kennlinie skaliert und dem PI-Regler zugeführt. Das Ausgangssignal des PI-Reglers wird durch eine weitere Signalrampe gefiltert und dem Ausgang für das Stellsignal *rHA* zugeführt. Freigabe Die Freigabe des Regelprozesses erfolgt mit einer Zeitverzögerung von **udiWaitControl** nach der aktiven Betriebsmeldung des Ventilators ( *xFb* = TRUE ). Die Sperrung des Regelprozesses erfolgt ohne Zeitverzögerung nach der inaktiven Betriebsmeldung des Ventilators ( *xFb* = FALSE ). Sollwert Der Sollwert wird auf Wert 0.0 fixiert, falls die Freigabe des Ventilators nicht aktiv ist ( *xHB* = FALSE ). Der Sollwert wird vom Eingang *rSetPoint* übernommen, durch eine Signalrampe gefiltert und durch eine durch 2 Punkte definierte lineare Funktion skaliert ( Voraussetzung: *xHB* = TRUE ). Die relevanten Parameter der Signalrampe sind individuell einstellbar ( Maximale Variation = (**rMaxValue** / 5) pro 10s ). Die relevanten Parameter der linearen Funktion sind individuell einstellbar ( Eingangsbereich in Pa: 0.0 - **rMaxValue**, Ausgangsbereich in %: 0.0 - 100.0 ). Istwert Der Istwert wird vom Eingang *rActValue* übernommen und durch eine durch 2 Punkte definierte lineare Funktion skaliert. Die relevanten Parameter der linearen Funktion sind individuell einstellbar ( Eingangsbereich in Pa: 0.0 - **rMaxValue**, Ausgangsbereich in %: 0.0 - 100.0 ). Begrenzung des Stellsignals des PI-Reglers **rYMin** und **rYMax** Das Stellsignal des Reglers ( PI-Regler ) wird durch die einstellbaren Grenzwerte **rYMin** und **rYMax** ( Minimalwertüberwachung nicht aktiv ) bzw. **rSubstitueHA** ( Minimalwertüberwachung aktiv ) begrenzt. Signalrampe des Stellsignals aus dem PI-Regler Das Stellsignal aus dem PI-Regler wird durch eine Signalrampe gefiltert. Die relevanten Parameter der Signalrampe sind individuell einstellbar ( Maximale Variation = **rYRampVariation** pro **rYRampTime** ). Parameter des PI-Reglers Die für das Regelverhalten wesenlichen Parameter können von außen vorgegeben werden. Sie müssen je nach Regelstrecke angepast werden. Es wurde bereits eine sinnvolle Basisparametrierung vorgenommen, die in vielen Anwendungsfällen ausreichend ist. **rYMin** = Unterer absoluter Grenzwert des Regler-Ausgangssignals **rYMax** = Oberer absoluter Grenzwert des Regler-Ausgangssignals **rOffset** = Sollwertversatz - Regler **rKp** = Verstärkungsfaktor - Regler **rTn** = Nachstellzeit - Regler in s **eAction** = Wirksinnn des Reglers ( Invertiert, Direkt ) **rInitValue** = Initialisierungswert für das Stellsignal **rYDisabled** = Stellsgnal bei inaktivem Regler Signale des PI-Reglers Die während des Regelprozesses errechneten Signale ( vor der Signalrampe ) stehen zur Kontrolle des Regelvorgangs zur Verfügung. *rPiDiff* = Regelabweichung am Regler *rPiPartP* = Proportionalanteil am Stellsignal *rPiPartI* = Integralanteil am Stellsignal *xPiLimitActiv* = Status - Grenzwertüberschreitung - Stellsignal ( FALSE = Aus, TRUE = Ein ) Stellsignal des Reglers Bei nicht freigegebenem Regler wird der Ausschaltwert **rYDisabled** zum Ausgang Stellsignal des Reglers übertragen ( Voraussetzung: **ePiManModeN** = eMANNUM.Auto ) und durch die absoluten Grenzwerte begrenzt. Der Integralanteil wird auf 0.0 gesetzt. Bei freigegebenem Regler wird das Stellsignal des Reglers berechnet ( Voraussetzung: **ePiManModeN** = eMANNUM.Auto ) und durch die absoluten Grenzwerte begrenzt. Mit der Grundeinstellung des Wirksinns **eAction** ( = eControlMode.Inverted ) bewirkt ein zu geringer Istwert ( Istwert < Sollwert ) eine stetige Erhöhung des Wertes des Stellsignals des Reglers.

Stellsignal Ventilator vor Handübersteuerung rAA

Das Stellsignal des Ventilators vor Handübersteuerung rAA wird primär vom Ausgangssignal des Reglers nach der Signalrampe übernommen. Dieses Ausgangssignal wird jedoch zusätzlich während der Anforderung des Ventilators ( xHB = TRUE ) durch den unteren absoluter Grenzwert **rYMin* nach unten begrenzt. Im Falle einer Minimalwertunterschreitung ( xAlarmMinValue = TRUE ) wird das Stellsignal vor Handübersteuerung rAA durch den Fixwert rSubstitueHA ersetzt.

Stellsignal Ventilator nach Handübersteuerung rHA

Das Stellsignal des Ventilators nach Handübersteuerung rHA entspricht dem Stellsignal des Ventilators vor Handübersteuerung rAA zusätzlich erweitert um ein Handübersteuermodul.

rAA	eManModeN	rHA	Hinweise
X	eMANNUM.Auto	rAA	Handübersteuermodul in Automatik
X	eMANNUM.Man	eManValue	Handübersteuermodul in Handbetrieb

Legende: X = beliebig

Betriebsart für das Ausgangssignal des Reglers ePIManModeN

Der Parameter ePiManModeN erlaubt die Umschaltung des Ausgangssignals des Reglers vom Automatik- in den Handbetrieb und umgekehrt. Im Handbetrieb übernimmt das Ausgangssignal des Reglers das Ausgangssignal im Handbetrieb ePiManValue.

ePiManModeN	Ausgangssignal	Funktion
eMANNUM.Auto	Signal gemäß Formel / Ausschaltwert	Automatikbetrieb - Ausgangssignal
eMANNUM.Man	ePiManValue	Handbetrieb - Ausgangssignal

Überwachung des Maximaldrucks xAlarmMaxValue

Der Ausgang xAlarmMaxValue wird aktiviert ( = TRUE ), falls während einer Mindestzeitdauer von 10s der aktuelle Istwert rActValue den einstellbaren Maximalwert rMaxValue überschreitet. Der Ausgang xAlarmMaxValue wird deaktiviert ( = FALSE ), falls der aktuelle Istwert rActValue den einstellbaren Maximalwert rMaxValue unterschreitet und gleichzeitig am Eingang xQuit eine ansteigende Flanke ( FALSE > TRUE ) erkannt wird.

Überwachung des Minimaldrucks xAlarmMinValue

Der Ausgang xAlarmMinValue wird aktiviert ( = TRUE ), falls während einer Mindestzeitdauer udiWaitMinValue ( 1.0 - 600.0 s ) folgende Bedingungen gleichzeitig permanent erfüllt sind: &#xNAN;xFb = TRUE ( Ventilator ist in Betrieb ) &#xNAN;eAO = HVACTYPES.eManNum.Auto ( Betriebsart der Handübersteuerung - Hardware für das Stellsignal im Automatikbetrieb ) &#xNAN;rHA > rMinHAValue ( Stellsignal ist grösser als der Minimalwert ) &#xNAN;rActValue < rMinValue ( Istwert ist kleiuer als der Minimalwert ) Es wurde keine ansteigende Flanke ( FALSE > TRUE ) am Eingang xQuit erkannt Der Ausgang xAlarmMinValue wird deaktiviert ( = FALSE ), falls die Bedingungen für die Aktivierung nicht mehr erfüllt sind und gleichzeitig am Eingang xQuit eine ansteigende Flanke ( FALSE > TRUE ) erkannt wird.

Sammelmeldung Automatikbetrieb xAuto

Die Sammelmeldung Automatikbetrieb xAuto wird aktiviert ( = TRUE ), falls folgende Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind:\

• Eingang eAOO = HVACTYPES.eManBin.Auto

• Eingang eAO = HVACTYPES.eManNum.Auto

• Sollwert / Parameter eManModeB = eMANBIN.Auto

• Sollwert / Parameter eManModeN = eMANNUM.Auto

• Sollwert / Parameter ePiManModeN = eMANNUM.Auto

CODESYS

InOut:

Scope	Name	Type	Initial
Input	xEn	BOOL
Input	xForce	BOOL	FALSE
Input	xFb	BOOL
Input	xPFb	BOOL
Input	xMSwitch	BOOL	TRUE
Input	xAlarmIn	BOOL
Input	eAOO	eManBin	eManBin.Auto
Input	eAO	eManNum	eManNum.Auto
Input	rPoti	REAL
Input	rU	REAL
Input	xQuit	BOOL	FALSE
Input	rActValue	REAL
Input	rSetPoint	REAL
Output	xHB	BOOL
Output	xAB	BOOL
Output	rHA	REAL
Output	rAA	REAL
Output	xAlarmFb	BOOL
Output	xAlarmPFb	BOOL
Output	xAlarmMinValue	BOOL
Output	xAlarmMaxValue	BOOL
Output	dtLastFb	DT
Output	udiOperatingHours	UDINT
Output	udiCountFb	UDINT
Output	xAlarm	BOOL
Output	xAuto	BOOL
Output	rPiDiff	REAL
Output	rPiPartP	REAL
Output	rPiPartI	REAL
Output	xPiLimitActiv	BOOL
Input Const	rMaxValue	REAL	490
Input Const	rSubstituteHA	REAL	30
Input Const	udiWaitMinValue	UDINT	60
Input Const	rMinHAValue	REAL	20
Input Const	rMinValue	REAL	20
Input Const	tYRampTime	TIME	TIME#1m0s0ms
Input Const	rYRampVariation	REAL	30
Input Const	udiWaitControl	UDINT	30
Input Const	rYMax	REAL	100
Input Const	rYMin	REAL	20
Input Const	rTn	REAL	60
Input Const	rKp	REAL	1
Input Const	rOffset	REAL	0
Input Const	rInitValue	REAL	20
Input Const	rYDisabled	REAL	0
Input Const	eAction	eControlMode	eControlMode.Inverted
Input Const	ePiManValue	REAL
Input Const	ePiManModeN	eMANNUM	eMANNUM.Auto
Input Const	udiPFbControlTime	UDINT	60
Input Const	xPFbControl	BOOL	TRUE
Input Const	xAlarmControl	BOOL	TRUE
Input Const	udiFbControlTime	UDINT	60
Input Const	xFbControl	BOOL	TRUE
Input Const	rManValue	REAL
Input Const	eManModeN	eMANNUM	eMANNUM.Auto
Input Const	eManModeB	eMANBIN	eMANBIN.Auto

Methods:

mQuit

mResetOperatingHours

Structure:

• mQuit (Method)

• mResetOperatingHours (Method)