Régulateur universel. Domaines d application. Fonctions

Transcription

1 7 863 Régulateur universel RWF32... ISO 9001 RWF32... dans un boîtier ARG61.01 Le RWF32... est un régulateur universel numérique conçu pour la régulation de la pression de la vapeur et de la température de l'eau des chaudières dans des installations de production de chaleur avec brûleurs fonctionnant au mazout ou au gaz. Ce régulateur et la présente fiche produit sont destinés aux intégrateurs (OEM). Domaines d application Le RWF32... est particulièrement destiné à la régulation de la température de l'eau de la chaudière ou de la pression de la vapeur dans des installations de production de chaleur avec brûleurs fonctionnant au mazout ou au gaz. Il peut également être utilisé pour la régulation d'autres grandeurs. Fonctions Le régulateur universel combine les fonctions suivantes : Un régulateur digital PID agissant sur un brûleur modulant (sortie à trois positions), commutable à l'aide d'un sélecteur externe en un régulateur tout ou rien pour la commande de brûleurs à 2 allures (par exemple pendant le fonctionnement au mazout d'un brûleur à deux combustibles). La fonction automatique thermostat/pressostat dans le domaine de faible charge du brûleur, avec seuil de réaction réglable en vue du passage à la puissance supérieure du brûleur (c'est-à-dire "priorité de faible charge"). Un compensateur pour l'ajustement de la valeur de consigne en fonction des conditions extérieures. Un limitateur minimal de la température de l'eau de chaudière en cas d'ajustement de la consigne en fonction des conditions extérieures. Siemens Building Technologies CC1N7863F / Landis & Staefa Division 1/12

2 Exécution Le RWF32 est livré sous forme de module embrochable avec plaquettes de codage et désignation des bornes. Références Modèle pour 230 V~ RWF Modèle pour 110 V~ RWF32.000A17 Modèles de boîtiers à commander séparément Pour montage en armoire de commande Boîtier individuel ARG61.00 Boîtier, montage en nombre ARG61.04 Pour montage frontal ARG61.01 Ces deux boîtiers sont fermés à l'avant par un couvercle transparent rabattable. Le bornier assure la fermeture à l'arrière de l'appareil. L'adaptation du régulateur à la grandeur de réglage et à la plage de consigne souhaitée s'effectue à l'aide de l'échelle embrochable, sur laquelle est reproduite l'échelle graduée de valeur de consigne. Le potentiomètre de consigne fait partie intégrante du régulateur, mais on peut utiliser un potentiomètre de consigne externe. Tous les autres organes de réglage sont facilement accessibles derrière la plaque frontale de l'appareil. Les paramètres de régulation peuvent ainsi être réglés et optimisés pendant le fonctionnement du brûleur. Les réglages s'effectuent de manière analogique et peuvent être consultés directement malgré le fonctionnement numérique du régulateur. Des diodes luminescentes affichent les états de fonctionnement suivants : MARCHE / ARRET (O / I) de la régulation Les impulsions de réglage d'ouverture (" ") ou de fermeture (" ") pour le moteur du volet d'air du brûleur en cas de brûleur modulant, ou ALLURE I / ALLURE II en cas de commande à deux étages. L'afficheur numérique situé sous les diodes électroluminescentes indique l'écart entre la valeur de consigne et la valeur réelle en % de la plage de réglage de l'échelle embrochable. En cas d'écarts supérieurs à +19 % ou 19 %, le symbole " " ou " " s'affiche à la place des chiffres. La mesure et l'affichage sont actualisés toutes les deux secondes, par pas de 1 %. Avertissement Dans les pays appliquant les normes DIN, le montage et l'installation doivent être conformes aux directives VDE, et notamment aux normes DIN/VDE 0100 et Respecter les consignes et les normes s'appliquant à chaque application. Ne confier l'installation et la mise en service qu'à un personnel qualifié. Effectuer les raccordement électriques en respectant les consignes locales en vigueur. Les câbles haute tension d'allumage du brûleur doivent être raccordés et posés séparément, en les éloignant le plus possible des autres câbles et appareils. Vérifier soigneusement le câblage avant la mise en service. En cas de travaux à la périphérie des bornes de raccordement du RWF32..., couper la tension d'alimentation. Aménager des zones d'accès protégées sur le régulateur et tous les raccordements électriques. Vérifier le niveau d'émissions électromagnétiques en fonction de chaque application. Ne pas toucher aux composants de la carte des circuits imprimés pour éviter tout risque de détérioration par électricité statique. CC1N7863F / Siemens Building Technologies 2/12 Landis & Staefa Division

3 Caractéristiques techniques Alimentation 230 V~ ±15 % 110 V~ 15 % / +10 % Fréquence Hz Consommation 4,5 VA Basse tension de sécurité 24 V Charge admissible des sorties de commande (relais K1...K3) pour 2 x 10 5 commutations max. 2 A, V~ pour 10 7 commutations max. 0,1 A, V~ Bande proportionnelle Xp 3, %* Temps d'intégration tn s Temps d'action dérivée tv 0...5, sans dimension Différentiel SD %* Conditions ambiantes Transport CEI Conditions climatiques classe 2K2 température C humidité < 95 % hum. rel. Conditions mécaniques classe 2M2 Fonctionnement CEI Conditions climatiques classe 3K5 température C humidité < 95 % hum. rel. Eviter tout contact avec des condensats, du givre et de l'eau Zone neutre ajustable avec connecteur NZ 1 % ou 2 %* (réglage usine : 1 %) Pente Seuil de réaction pour enclenchement de la puissance supérieure du brûleur, Q (intégrale de l'écart de réglage (en K) x temps (en s) Temps de course recommandé du servomoteur s Protection du boîtier Façade IP42, selon DIN Socle IP10, selon DIN Classe de protection II, selon VDE0631 Degré d'antiparasitage N, selon VDE0875 Position de montage Bornes pour Poids sans boîtier avec boîtier indifférente 2 x 0,75 mm² ou 1 x 1,5 mm² 410 g 760 g Conformité CE selon les directives de l Union Européenne Compatibilité électromagnétique CEM 89/336 CEE et 92/31 CEE Directive relative aux appareils à gaz 90/396 CEE Rayonnements perturbateurs EN Sensibilité aux influences parasites EN * % de la plage de réglage de l'échelle embrochable AZW61... Siemens Building Technologies CC1N7863F / Landis & Staefa Division 3/12

4 Fonction du régulateur en cas de commande de brûleur Fonction de thermostat ou de pressostat Dans le domaine des faibles charges, le régulateur fonctionne en principe comme un thermostat ou un pressostat. Il maintient par conséquent la valeur de consigne en mode tout ou rien, par enclenchement et déclenchement du brûleur. Pour cela, il ferme la boucle de commande de démarrage du brûleur via les bornes Q13 et Q14, ce qui entraîne l'allumage de la LED "0 - I". Le différentiel est réglable dans une plage très large, de sorte que l'on peut choisir la fréquence d'enclenchement la plus adaptée pour garantir la durée de vie du brûleur. Si, au cours de ce type de fonctionnement, la charge de chauffe augmente de sorte que la valeur mesurée commence à descendre au-dessous de la limite d'enclenchement du différentiel (SD) choisi, le régulateur ne commande pas la puissance supérieure du brûleur avant de vérifier et mesurer la dynamique de cet écart de réglage. Ce n'est que lorsqu'une limite de tolérance réglable Q est dépassée ( Q est l'intégrale de la grandeur de l'écart x le temps) qu'il enclenche la puissance supérieure. Ce seuil de réaction réglable constitue un possibilité supplémentaire de réduire la fréquence d'enclenchement du brûleur et d'augmenter ainsi sa durée de vie, dans la mesure où la précision de régulation recherchée le permet. Les diagrammes fonctionnels fournis plus loin illustrent ce point plus en détail. Changement du mode de fonctionnement La présence ou l'absence d'un signal 230 V~ sur la borne L9 détermine le mode de fonctionnement du régulateur modulant : L9 = 0 V, ou à deux étages : L9 = 230 V~. Régulation tout ou rien à deux étages Dans le fonctionnement à deux étages, le différentiel réglé SD détermine aussi l'enclenchement et le déclenchement du deuxième étage de puissance indiqué par les LED "I" et "II". Le différentiel choisi se situe moitié en-dessous de la valeur de consigne réglée, moitié au-dessus. Le brûleur est arrêté lorsque, pour une charge en diminution, la valeur réelle dépasse la valeur de consigne et que cet écart est égal à la valeur totale du différentiel. RWF32 z w QAC... x FZA21... QAE...( ϑ ) QBE61...(P) y L... M SQ w01/1097 Principe de fonctionnement. Pour le raccordement des vannes, voir «Schéma de raccordement» CC1N7863F / Siemens Building Technologies 4/12 Landis & Staefa Division

5 Régulation modulante En mode modulant, le RWF32... fonctionne comme un régulateur PID avec sortie flottante. Lors d'une régulation modulante (progressive), le différentiel réglé SD se situe 1/3 endessous de la consigne, et 2/3 au-dessus. Si l'on souhaite obtenir le même rapport que pour la régulation tout ou rien (½ et ½), il faut couper le fil de liaison B2 sur le circuit imprimé du régulateur. Il est en outre possible d'activer via un connecteur une zone neutre "NZ" représentant 1 ou 2% de la plage de réglage de l'échelle embrochable. En cas d'écarts de réglage, le microprocesseur du régulateur détermine non seulement le sens d'action des impulsions de réglage (affiché par les LED " " et " "), mais aussi leur durée, pouvant descendre jusqu'à 1/10 s. On peut régler la bande P, le temps de dérivation et d'intégration. En outre, le régulateur affiche de façon continue l'écart valeur de consigne/valeur réelle (en % de la plage de réglage de l'échelle embrochable), de sorte que l'exploitant de l'installation est toujours informé de la précision et de la stabilité de la régulation. Si la valeur réelle dépasse la limite de déclenchement du différentiel réglé, le régulateur arrête le brûleur et ne reprend son activité de régulation que lorsque la valeur réelle est à nouveau inférieure au différentiel, en commençant par la fonction thermostat / pressostat. Cependant, si après une interruption de fonctionnement prolongée par exemple, l'écart de réglage est supérieur au double du différentiel réglé, le fonctionnement modulant commence aussitôt. Naturellement, ceci vaut aussi pour le fonctionnement à deux étages décrit plus haut. Fonction de régulateur universel Pour cette fonction, avec des combinaisons librement choisies de sondes / échelles embrochables du système de régulation POLYGYR, il faut enlever le connecteur J1 du circuit imprimé du régulateur. Ceci désactive en même temps le potentiomètre Q, nécessaire en cas de commande de brûleur, c'est-à-dire que le régulateur fonctionne dans la totalité de la plage de régulation comme un régulateur PID avec sorties 3 points et zone neutre ajustable de 1 ou 2 % de la plage de réglage de l'échelle embrochable. Le régulateur augmente la grandeur de réglage par l'intermédiaire de la borne Y1, et la diminue par l'intermédiaire de la borne Y2. Avec cette fonction, le relais K3 devient un indicateur de valeur limite. Son contact se ferme (l'affichage 0 - I s'allume), lorsque la valeur mesurée est inférieure à la limite d'enclenchement du différentiel choisi, et ne s'ouvre à nouveau que lorsque la valeur réelle atteint la limite de coupure. Le différentiel choisi se situe de nouveau pour 1/3 endessous et 2/3 au-dessus de la valeur de consigne. Si le fil de liaison B2 est coupé, il se situe moitié en-dessous et moitié au-dessus. Ajustement externe de la valeur de consigne Il est possible de réaliser un ajustement externe de la valeur de consigne en appliquant un signal V sur la borne Z1/M. Le potentiomètre de correction de consigne doit alors être mis en position convenable pour l'application. A une tension de +5 V correspond une correction de 0 %. Toute augmentation ou diminution de tension de 1 V fait varier respectivement la valeur de consigne de +10 % et 10 % de la plage de réglage de l'échelle embrochable. En cas de compensation de la valeur de consigne en fonction des conditions extérieures, un signal de compensation sur la borne Z1 ne décale pas la courbe de compensation, mais seulement la valeur limite minimale réglée avec le curseur de valeur de consigne de l'échelle embrochable. Siemens Building Technologies CC1N7863F / Landis & Staefa Division 5/12

6 Compensation de la valeur de consigne en fonction des conditions extérieures La compensation agit automatiquement dès que la sonde extérieure QAC22 est raccordée. La valeur de référence inférieure n'est pas réglable, c'est la valeur minimum de l'échelle AZW qui la détermine ; elle constitue donc l'axe de rotation pour le réglage de la courbe de chauffe, dont la pente peut être réglée avec le potentiomètre H. Le curseur de la valeur de consigne de l'échelle embrochable sert, en cas de pilotage de la valeur de consigne en fonction des conditions atmosphériques, au réglage de la limitation minimale (par exemple de la température de chaudière), la valeur réglée correspondant à la position de la limite d'enclenchement du différentiel choisi. Exemple de plage de réglage de la pente de la courbe de chauffe en cas de compensation de la valeur de consigne en fonction des conditions extérieures par la sonde extérieure QAC22 en liaison avec une échelle embrochable AZW t30/130. La valeur de réglage inférieure de l'échelle embrochable détermine "l'axe de rotation" de la courbe de chauffe. Dans cet exemple, il se situe à 30 C. ϑ K C 130 H = 3 2,5 2, % plage ϑ K min ** SD SD 1,5 1 0, ϑ A 7863d01F/0198 H SD ϑa ϑk ϑkmin Pente de la courbe de chauffe Différentiel choisi Température extérieure Température de l'eau de la chaudière (exemple) Température minimale de l'eau de chaudière ** Allure de la courbe de compensation en cas de réglage du potentiomètre "H" sur 2,3 et de limitation minimale de la température de l'eau de la chaudière (avec curseur de valeur de consigne) sur 65 C. CC1N7863F / Siemens Building Technologies 6/12 Landis & Staefa Division

7 Diagrammes fonctionnels Régulation progressive (PID), par exemple pour brûleur modulant, avec marche/arrêt dans le fonctionnement à faible charge. off SD w on /BV1 NZ q q Q A B q Q A MODUL. 7863w02/0297 Régulation tout ou rien, à deux étages, par exemple pour brûleur à mazout à deux allures off off* w SD on q q I /BV1 II BV2 SD Q A q B q Q A 7863w03/0297 on off off* NZ SD w Enclenchement du brûleur Arrêt du brûleur Arrêt de l'étage I ou II. Zone neutre en régulation PID Différentiel réglé Valeur de consigne réglée Les schémas montrent, à gauche, la fonction thermostat / pressostat du régulateur (fonctionnement marche / arrêt). Etant donné que les écarts de réglage q restent en-dessous du seuil de réaction Q réglé sur le régulateur, la puissance supérieure du brûleur (à deux étages ou modulant) n'est pas enclenchée. S'il arrive assez fréquemment que le seuil d'enclenchement ne soit pas atteint, le régulateur additionne les unités q et enclenche la puissance supérieure lorsque la valeur Q réglée est atteinte. Cependant, si la valeur de consigne est atteinte auparavant avec l'étage de faible charge, le compteur est remis à zéro. En A le seuil de réaction réglé Q est atteint et le régulateur enclenche immédiatement la puissance supérieure du brûleur, c'est-à-dire passage à la régulation progressive (en haut) ou à la commande de brûleur à deux allures (en bas). Cette commande de brûleur progressive ou à 2 allures reste active, indépendamment de la grandeur d'autres écarts de réglage, jusqu'à ce que la valeur réelle dépasse la valeur de consigne et que cet écart soit égal au différentiel réglé, c'est-à-dire que le régulateur et la régulation sont coupés au point "B". Réenclenchement automatique du brûleur dès que la valeur réelle descend en-dessous du différentiel. En A, nouveau passage à la commande progressive ou à 2 niveaux du brûleur, car le seuil de réaction Q est dépassé. Siemens Building Technologies CC1N7863F / Landis & Staefa Division 7/12

8 Schéma de raccordement (schéma de principe) Pour régulation de température ou de pression en liaison avec un brûleur à deux combustibles. Commande et surveillance du brûleur avec un coffret de sécurité LAL... ou LFL... (à titre d'exemple). Remarques La tension 24 V~ sur les bornes G et M ne doit être utilisée que pour l'alimentation de la sonde de pression QBE La tension pour le signal de commande sur la borne "L9" doit être prélevée sur la borne "L". Sur la borne L9 aucun consommateur (voyant de signalisation, relais, compteur d heures de fonctionnement, etc.) ne doit être raccordé. RWF32 K3 L N G B1 M B4 M Z1 R Q13 Q14 K1 Y1 K2 Y2 L9 Q LAL..., LFL ST BS B M B M R L N 0 I G QAE... QBE... B M QBE QAC... M FZA... R W GAZ RV BV1 N LK BV1 v BV2 a M ~ FIOUL z m MIN. SQ a01F/1197 Légende : a Commutateur de fin de course pour la position OUVERT du volet d'air BS Interrupteur de service 1 = Gaz (commande modulée du brûleur) 2 = Mazout (commande à 2 niveaux du brûleur) BV... Vanne de combustible FZA... Potentiomètre de valeur de consigne à distance (actif en cas de réglage du potentiomètre incorporé sur ext ) K1, K2 Relais de sortie pour l'organe de réglage de la boucle de réglage (ici : servomoteur) K3 Relais de valeur limite, libre de potentiel L... Coffret de sécurité pour brûleur LK Volet d'air du brûleur L9 voir BS m (MIN) Commutateur auxiliaire pour la commande du niveau de faible charge QAC... Sonde extérieure pour compensation de la valeur de consigne en fonction des conditions extérieures QAE... Sonde de température à plongeur QBE... Sonde de pression R Thermostat ou pressostat de chaudière RV Volet de régulation du gaz SQ... Servomoteur pour volet d'air du brûleur et volet de régulation du gaz ST Raccordements de la boucle de commande de démarrage du coffret de sécurité v Commutateur auxiliaire pour l'autorisation de mise en marche de la 2ème vanne de combustible en fonction de la position du volet d'air W Contrôleur de température ou de pression (ou délimiteur) z Commutateur de fin de course pour la position FERME du volet d'air de commande de la proportion combustible / air Z1 Borne d'entrée pour signal de référence par système de gestion technique, etc. CC1N7863F / Siemens Building Technologies 8/12 Landis & Staefa Division

9 Position des connecteurs "TA", "J1" et "NZ" mentionnés dans le texte et du fil de liaison B2 sur le circuit imprimé du régulateur TA J1 NZ B2 7863z01/0297 B2 Fil de liaison pour la modification de la position du différentiel SD par rapport à la valeur de consigne en cas de régulation PID (B2 coupé = ½ - ½ au lieu de ¹/ ³ - ²/ ³ ; voir texte) J1 Le connecteur J1 doit être enlevé en cas d'utilisation du régulateur comme régulateur universel. Le potentiomètre Q devient de ce fait inactif. NZ Connecteur pour zone neutre 1 % ou 2 % TA En cas de raccordement en parallèle de la sonde extérieure QAC22 à plusieurs régulateurs (maximum 4), le connecteur "TA" ne peut être enfiché que dans l'un des régulateurs. Le signal de la sonde extérieure QAC22 peut être délivré sur 4 régulateurs RWF32... maximum (raccordement en parallèle aux bornes B4 et M des régulateurs). Dans cette application, le connecteur "TA" ne doit être enfiché que dans l'un des régulateurs. Les régulateurs doivent être rapprochés et alimentés par une tension commune, car un régulateur hors tension désorganise le fonctionnement, et la tension en B4 est de 0 1 V. TA TA QAC... M B TA TA TA TA B4 M B4 M B4 M B4 M 7863i01/1097 Siemens Building Technologies CC1N7863F / Landis & Staefa Division 9/12

10 Echelles embrochables Les échelles embrochables servent à déterminer la grandeur de régulation et la plage de valeur de consigne du régulateur RWF32... Si la valeur prévue pour la grandeur de régulation se situe dans la plage de plusieurs types d'échelles embrochables, on choisi le type ayant la plage de réglage la plus petite, par exemple la plage C et non pas C pour une température de chaudière de 180 C. Grandeur de régulation Plage de valeur de consigne Echelle embrochable Température C AZW t C AZW61.131t C** AZW t30/ C** AZW t100/ C AZW t C* AZW t450 Pression 0...0,5 bar AZW p0, bar AZW p bar AZW p bar AZW p bar AZW p40 * avec sonde Pt 1000 d'autres constructeurs Ω ** 1 C = 1 % EB (EB = plage de réglage de l'échelle embrochable) Potentiomètre de valeur de consigne à distance Le potentiomètre de valeur de consigne à distance est automatiquement actif si le potentiomètre de valeur de consigne intégré au régulateur est réglé sur la position ext. Construction pour montage dans tableau de commande, 448 x 48 mm. Blocage et limitation de l'angle de rotation possibles. Livraison avec jeu d'échelles graduées pour toutes les plages de mesure. Voir fiche 1981 FZA21.11 Sondes de température Elément de mesure : Ni 1000 Ω / 0 C à associer aux échelles 130 C Pt 1000 Ω / 0 C à associer aux échelles > 130 C Exemple de référence Désignation voir fiche QAC22... Sonde extérieure 1811 QAE22... Sonde de température 1791 QAD22... Sonde d'applique 1801 Sondes de pression Voir fiche Domaine d'utilisation Plage de mesure Capacité de charge Référence jusqu'à Eau (ph max. 10) 0...0,5 bar 0,75 bar QBE61.1-p0,5 Vapeur d'eau, bar 3 bar QBE61.1-p2 air comprimé, etc bar 15 bar QBE61.1-p10 avec signal linéaire bar 30 bar QBE61.1-p V bar 60 bar QBE61.1-p40 Siphon CC1N7863F / Siemens Building Technologies 10/12 Landis & Staefa Division

11 Encombrements RWF / ARG ,5 env m02F/1097 (56xn) RWF / ARG ,4 138,5 env ,5 138,5 7863m06F/0397 %[ ',1 0[ ',1 &0 (1 & (1 [ (1 216,4 FZA max. 4 0,4 0,6 0,2 0, x , m07/0397 Siemens Building Technologies CC1N7863F / Landis & Staefa Division 11/12

12 Dimensions en mm 1997 Landis & Staefa Produktion (Deutschland) GmbH Sous réserve de modifications CC1N7863F / Siemens Building Technologies 12/12 Landis & Staefa Division