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Beispielapplikation für eine Kaskadenregelung mit Umluft - Wago

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<strong>Beispielapplikation</strong> <strong>für</strong> <strong>eine</strong><br />

<strong>Kaskadenregelung</strong> <strong>mit</strong> <strong>Umluft</strong>beimischung<br />

und einstufigen<br />

Ventilatoren<br />

HLK- Anwendungshinweis 4<br />

Version: 05.02.2007


2 • Allgem<strong>eine</strong>s<br />

Copyright © 2007 by WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG<br />

Alle Rechte vorbehalten.<br />

WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG<br />

Hansastraße 27<br />

D-32423 Minden<br />

Tel.: +49 (0) 571/8 87 – 0<br />

Fax: +49 (0) 571/8 87 – 1 69<br />

E-Mail: info@wago.com<br />

Web: http://www.wago.com<br />

Technischer Support<br />

Tel.: +49 (0) 571/8 87 – 777<br />

Fax: +49 (0) 571/8 87 – 8777<br />

E-Mail: tcba@wago.com<br />

Es wurden alle erdenklichen Maßnahmen getroffen, um die Richtigkeit und<br />

Vollständigkeit der vorliegenden Dokumentation zu gewährleisten. Da sich<br />

Fehler, trotz aller Sorgfalt, nie vollständig vermeiden lassen, sind wir <strong>für</strong> Hinweise<br />

und Anregungen jederzeit dankbar.<br />

Wir weisen darauf hin, dass die im Dokument verwendeten Soft- und Hardwarebezeichnungen<br />

und Markennamen der jeweiligen Firmen im Allgem<strong>eine</strong>n<br />

<strong>eine</strong>m Warenzeichenschutz, Markenschutz oder patentrechtlichem Schutz unterliegen.<br />

Anwendungshinweis


INHALTSVERZEICHNIS<br />

Anwendungshinweis<br />

Inhalt • 3<br />

1 Wichtige Erläuterungen............................................................................4<br />

1.1 Rechtliche Grundlagen ..........................................................................4<br />

1.1.1 Urheberschutz ........................................................................................4<br />

1.1.2 Personalqualifikation .............................................................................4<br />

1.1.3 Bestimmungsgemäßer Gebrauch ...........................................................4<br />

1.2 Gültigkeitsbereich..................................................................................5<br />

1.3 Symbole .................................................................................................5<br />

2 Beschreibung ..............................................................................................7<br />

3 Material.......................................................................................................7<br />

4 Aufbau.........................................................................................................8<br />

5 Hardwarebelegung.....................................................................................9<br />

6 Anlagenbeschreibung ..............................................................................10<br />

6.1 Anlagenschema....................................................................................10<br />

6.2 Anfahrverhalten der Lüftungsanlage ...................................................11<br />

7 Programmbeschreibung..........................................................................12<br />

7.1 Sammelstörung ....................................................................................13<br />

7.2 Starten der Lüftungsanlage ..................................................................14<br />

7.3 Sommernachtslüftung ..........................................................................14<br />

7.4 Frostschutz...........................................................................................15<br />

7.4.1 Frostschutzregler..................................................................................15<br />

7.4.2 Wasserseitiger Frostschutz ..................................................................16<br />

7.4.3 Luftseitiger Frostschutz .......................................................................16<br />

7.5 Ventilatorsteuerung..............................................................................17<br />

7.6 Sommerkompensation..........................................................................18<br />

7.7 Kaskadenregler ....................................................................................18<br />

7.8 Zuluftregler ..........................................................................................18<br />

7.9 Klappensteuerung ................................................................................19<br />

7.9.1 Mischluftklappe ...................................................................................19<br />

7.9.2 Fortluftklappe.......................................................................................19<br />

7.10 Pumpensteuerung.................................................................................20<br />

7.11 Filterüberwachung ...............................................................................20<br />

8 Visualisierungsoberfläche .......................................................................21


4 • Wichtige Erläuterungen<br />

1 Wichtige Erläuterungen<br />

Um dem Anwender <strong>eine</strong> schnelle Installation und Inbetriebnahme der beschriebenen<br />

Geräte zu gewährleisten, ist es notwendig, die nachfolgenden<br />

Hinweise und Erläuterungen sorgfältig zu lesen und zu beachten.<br />

1.1 Rechtliche Grundlagen<br />

1.1.1 Urheberschutz<br />

Dieses Dokument, einschließlich aller darin befindlichen Abbildungen, ist urheberrechtlich<br />

geschützt. Jede Weiterverwendung dieses Dokumentes, die von<br />

den urheberrechtlichen Bestimmungen abweicht, ist nicht gestattet.<br />

Die Reproduktion, Übersetzung in andere Sprachen, sowie die elektronische<br />

und fototechnische Archivierung und Veränderung bedarf der schriftlichen<br />

Genehmigung der WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG, Minden. Zuwiderhandlungen<br />

ziehen <strong>eine</strong>n Schadenersatzanspruch nach sich.<br />

Die WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG behält sich Änderungen, die<br />

dem technischen Fortschritt dienen, vor.<br />

Alle Rechte <strong>für</strong> den Fall der Patenterteilung oder des Gebrauchmusterschutzes<br />

sind der WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG vorbehalten. Fremdprodukte<br />

werden stets ohne Vermerk auf Patentrechte genannt. Die Existenz solcher<br />

Rechte ist daher nicht auszuschließen.<br />

1.1.2 Personalqualifikation<br />

Der in diesem Dokument beschriebene Produktgebrauch richtet sich ausschließlich<br />

an Fachkräfte <strong>mit</strong> <strong>eine</strong>r Ausbildung in der SPS-Programmierung,<br />

Elektrofachkräfte oder von Elektrofachkräften unterwiesene Personen, die außerdem<br />

<strong>mit</strong> den geltenden Normen vertraut sind. Für Fehlhandlungen und<br />

Schäden, die an WAGO-Produkten und Fremdprodukten durch Missachtung<br />

der Informationen dieses Dokumentes entstehen, übernimmt die<br />

WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG k<strong>eine</strong> Haftung.<br />

1.1.3 Bestimmungsgemäßer Gebrauch<br />

Die Komponenten werden ab Werk <strong>für</strong> den jeweiligen Anwendungsfall <strong>mit</strong><br />

<strong>eine</strong>r festen Hard- und Softwarekonfiguration ausgeliefert. Änderungen sind<br />

nur im Rahmen der in dem Dokument aufgezeigten Möglichkeiten zulässig.<br />

Alle anderen Veränderungen an der Hard- oder Software, sowie der nicht bestimmungsgemäße<br />

Gebrauch der Komponenten, bewirken den Haftungsausschluss<br />

der WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG.<br />

Wünsche an <strong>eine</strong> abgewandelte bzw. neue Hard- oder Softwarekonfiguration<br />

richten Sie bitte an WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG.<br />

Anwendungshinweis


1.2 Gültigkeitsbereich<br />

1.3 Symbole<br />

Anwendungshinweis<br />

Wichtige Erläuterungen • 5<br />

Dieser Anwendungshinweis basiert auf die genannte Hard- und Software der<br />

jeweiligen Hersteller sowie auf die zugehörige Dokumentation. Daher gilt dieser<br />

Anwendungshinweis nur <strong>für</strong> die beschriebene Installation.<br />

Neue Hard- und Softwareversionen erfordern eventuell <strong>eine</strong> geänderte Handhabung.<br />

Beachten Sie die ausführliche Beschreibung in den jeweiligen Handbüchern.<br />

Beachten<br />

Randbedingungen, die <strong>für</strong> <strong>eine</strong>n fehlerfreien Betrieb unbedingt zu beachten<br />

sind.<br />

Hinweis<br />

Routinen oder Ratschläge <strong>für</strong> den effizienten Geräteeinsatz und die Softwareoptimierung.


6 • Beschreibung<br />

Anwendungshinweis


2 Beschreibung<br />

3 Material<br />

Beschreibung • 7<br />

Dieser Anwendungshinweis beschreibt <strong>eine</strong> Raumtemperaturregelung <strong>mit</strong> Zulufttemperaturregelung<br />

in Kaskade und <strong>Umluft</strong>- Beimischung. Des Weiteren<br />

wird in diesem Anwendungshinweis beschrieben, wie <strong>mit</strong> Hilfe der<br />

Visualisierung der WAGO I/O PRO CAA der aktuelle Status der Anlage dargestellt<br />

werden kann.<br />

Im einzelnen sollten folgende Funktionen erfüllt sein:<br />

• Ventilatoren einstufig<br />

• Luftseitiger Frostschutz<br />

• Vorbeugender Frostschutz durch Vorspülen<br />

• Pumpen bedarfsabhängig einschalten<br />

• Motorschutz<br />

• Pumpen <strong>mit</strong> Blockierschutz<br />

• Steuerung von Mischluft- und Fortluftklappen<br />

• Ventilatoren-Keilriemenüberwachung über Differenzdruckwächter<br />

• Filterüberwachung<br />

• Raumtemperaturregelung <strong>mit</strong> Zulufttemperaturregelung in Kaskade<br />

• Integration der <strong>Umluft</strong>beimischung in die Regelstrategie<br />

• Kühlen/<strong>Umluft</strong>/Heizen in Sequenzen<br />

• Energieoptimierte Raumtemperaturregelung <strong>mit</strong> Sommeranhebung<br />

nach DIN 1946<br />

• Sommernachtslüftung<br />

Lieferant Stück Bezeichnung Best. Nr.<br />

WAGO 1 Programmierbarer Feldbus-Controller 750-8xx<br />

WAGO 6 4- Kanal Digital Eingangsklemme 24 V DC 750-402<br />

WAGO 3 4- Kanal Digital Ausgangsklemme 24 V DC 750-504<br />

WAGO 1 4- Kanal Analog Eingangsklemme PT 100 750-460<br />

WAGO 1 2- Kanal Analog Eingangsklemme PT 100 750-461<br />

WAGO 1 4- Kanal Analog Ausgangsklemme 0 - 10 V 750-559<br />

WAGO 1 Bus-Endklemme 750-600<br />

WAGO 1 WAGO-I/O-PRO CAA 759-333<br />

Optional:<br />

Anwendungshinweis<br />

WAGO Kommunikationskabel 750-920<br />

Hinweis<br />

Der beschriebene Knotenaufbau stellt nur ein Beispiel dar, wie die Lüftungsanlage<br />

geregelt werden kann. Die Busklemmen sind je nach Anlage beliebig<br />

austauschbar.


8 • Aufbau<br />

4 Aufbau<br />

Ethernet Cross-Over Kabel<br />

Kommunikationskabel 750-920<br />

Abb. 1: Verbindungsplan WAGO-IO-SYSTEM / WAGO I/O PRO CAA<br />

Hinweis<br />

Für die Visualisierung der WAGO-I/O-PRO CAA muss <strong>eine</strong> Verbindung<br />

zwischen dem PC und dem WAGO Feldbus-Controller hergestellt werden. Es<br />

stehen, abhängig vom verwendeten Feldbus-Controller, zwei Möglichkeiten<br />

zur Verfügung.<br />

Die erste Möglichkeit ist bei allen Feldbus-Controllern anwendbar. Die<br />

Verbindung wird hierbei über das Kommunikationskabel 750-920 <strong>mit</strong> der<br />

Service- Schnittstelle des Feldbus-Controllers hergestellt. Bei den Ethernet<br />

Feldbus-Controllern bietet sich alternativ die Möglichkeit, die Verbindung<br />

über die Ethernet Schnittstelle vorzunehmen.<br />

Anwendungshinweis


5 Hardwarebelegung<br />

Anwendungshinweis<br />

Hardwarebelegung • 9<br />

Art. Nr. Kanal Bezeichnung Signal Adresse<br />

750-402<br />

750-402<br />

750-402<br />

750-402<br />

750-402<br />

750-402<br />

750-504<br />

750-504<br />

750-504<br />

750-559<br />

750-460<br />

750-461<br />

DI 1 Netzausfall %IX6.0<br />

DI 2 Not-Aus-Schalter 24 V DC %IX6.1<br />

DI 3 Brandmelder %IX6.2<br />

DI 4 Differenzdruckwächter Zuluftfilter<br />

%IX6.3<br />

DI 5 Quittierung %IX6.4<br />

DI 6 Einschalten %IX6.5<br />

24 V DC<br />

DI 7 Automatikbetrieb %IX6.6<br />

DI 8 Handbetrieb<br />

%IX6.7<br />

DI 9 Endschalter Fortluftklappe %IX6.8<br />

DI 10 Hilfskontakt Schütz Zuluftventilator %IX6.9<br />

24 V DC<br />

DI 11 Reparaturschalter Zuluftventilator %IX6.10<br />

DI 12 Motorschutzschalter Zuluftventilator<br />

%IX6.11<br />

DI 13 Differenzdruckwächter Zuluftventilator %IX6.12<br />

DI 14 Hilfskontakt Schütz Abluftventilator %IX6.13<br />

24 V DC<br />

DI 15 Reparaturschalter Abluftventilator %IX6.14<br />

DI 16 Motorschutzschalter Abluftventilator<br />

%IX6.15<br />

DI 17 Differenzdruckwächter Abluftventilator %IX7.0<br />

DI 18 Reparaturschalter Pumpe Heizregister %IX7.1<br />

24 V DC<br />

DI 19 Motorschutzschalter Pumpe Heizregister %IX7.2<br />

DI 20 Reparaturschalter Pumpe Kühlregister<br />

%IX7.3<br />

DI 21 Motorschutzschalter Pumpe Kühlregister %IX7.4<br />

DI 22 Frostschutzwächter %IX7.5<br />

24 V DC<br />

DI 23 Reserve %IX7.6<br />

DI 24 Reserve<br />

%IX7.7<br />

DO 1 Hupe %QX4.0<br />

DO 2 Störmeldeleuchte %QX4.1<br />

24 V DC<br />

DO 3 Klappen %QX4.2<br />

DO 4 Zuluftventilator<br />

%QX4.3<br />

DO 5 Abluftventilator %QX4.4<br />

DO 6 Pumpe Heizregister %QX4.5<br />

24 V DC<br />

DO 7 Pumpe Kühlregister %QX4.6<br />

DO 8 Störung Pumpe Kühlregister<br />

%QX4.7<br />

DO 9 Warnmeldung Filter verschmutzt %QX4.8<br />

DO 10 Meldeleuchte Anlage OK %QX4.9<br />

24 V DC<br />

DO 11 Reserve %QX4.10<br />

DO 12 Reserve<br />

%QX4.11<br />

AO 1 Stellventil Heizregister %QW0<br />

AO 2 Stellventil Kühlregister %QW1<br />

0 – 10 V<br />

AO 3 Stellwert Mischluftklappe (Frischluftanteil) %QW2<br />

AO 4 Reserve<br />

%QW3<br />

AI 1 Außentemperaturfühler %IW0<br />

AI 2 Wassertemperaturfühler %IW1<br />

Pt 100<br />

AI 3 Zulufttemperaturfühler %IW2<br />

AI 4 Raum-/Ablufttemperaturfühler<br />

%IW3<br />

AI 5 <strong>Umluft</strong>temperaturfühler %IW4<br />

Pt 100<br />

AI 6 Frostschutzfühler<br />

%IW5


10 • Anlagenbeschreibung<br />

6 Anlagenbeschreibung<br />

6.1 Anlagenschema<br />

Die Abb.2 zeigt <strong>eine</strong> kaskadengeregelte Lüftungsanlage. Der Sollwert der<br />

Raumtemperatur wird zusätzlich nach DIN 1946 in Abhängigkeit von der Außentemperatur<br />

angehoben.<br />

Der Kaskadenregler (RE 1) bestimmt abhängig von der Raumtemperatur den<br />

Sollwert <strong>für</strong> den Zuluftregler (RE 2). Die Zulufttemperatur wird über <strong>eine</strong>n PI-<br />

Regler (RE 2) geregelt. Der Stellwert des Regler wird dabei in drei Sequenzen<br />

aufgeteilt (Kühlen/<strong>Umluft</strong>/Heizen). Im Fortluftkanal wird <strong>eine</strong> Klappe <strong>mit</strong><br />

Endlagenschalter eingesetzt. Die Luftzufuhr wird über Mischluftklappen und<br />

einstufige Ventilatoren gesteuert.<br />

Um bei hohen Außentemperaturen (T Außen > T <strong>Umluft</strong>) die Kühlung der <strong>Umluft</strong><br />

<strong>mit</strong> zu verwenden und da<strong>mit</strong> Kühlenergie einzusparen, wird unabhängig vom<br />

Reglerausgang die Mischluftklappen auf Mindestfrischluft umgeschaltet.<br />

Wird nach dem Erhitzer zusätzlich ein Frostschutzfühler eingesetzt, dann sorgt<br />

ein dritter Regler (RE 3) da<strong>für</strong>, dass das Heizregister auf <strong>eine</strong> minimale Temperatur<br />

gehalten wird.<br />

Neben dem Frostschutzfühler ist noch ein luftseitiger und wasserseitiger<br />

Frostschutz vorgesehen. Der luftseitige Frostschutz wird durch den Frostschutzwächter<br />

realisiert. Für den wasserseitigen Frostschutz ist ein Rücklauffühler<br />

vorgesehen, der in Abhängigkeit von der Außentemperatur <strong>für</strong> das sog.<br />

Vorspülen des Erhitzers sorgt. Darüber hinaus regelt der Rücklauffühler die<br />

Wassertemperatur im Rücklauf des Erhitzers auf <strong>eine</strong>n Mindestsollwert und<br />

liefert bei Einfriergefahr <strong>eine</strong> Störmeldung.<br />

Abb. 2: Anlagenschema der Lüftungsanlage<br />

Anwendungshinweis


6.2 Anfahrverhalten der Lüftungsanlage<br />

Anwendungshinweis<br />

Anlagenbeschreibung • 11<br />

Die Gesamtfunktion der Anlage ist in einzelne Funktionsbaust<strong>eine</strong> aufgegliedert.<br />

Bei der Inbetriebnahme ist <strong>eine</strong> bestimmte Anfahrreihenfolge zu beachten.<br />

Zwei Bedingungen müssen in der Regel jeweils <strong>für</strong> die Inbetriebnahme<br />

<strong>eine</strong>s Bausteins erfüllt sein:<br />

1.) Das zentrale Anlagen-Freigabesignal muss vorliegen<br />

2.) Der vorausgehende Baustein meldet, dass er s<strong>eine</strong> Funktion erfüllt bzw.<br />

erfüllt hat<br />

Schematisch ergibt sich dadurch etwa folgende Anfahrsequenz:<br />

1.Schritt Sammelstörung<br />

Einschalten<br />

2.Schritt Start / Stopp der Anlage<br />

Freigabe<br />

Anlage<br />

3.Schritt Pumpe Heizregister<br />

Pumpe Kühlregister<br />

Ventilatorsteuerung<br />

4.Schritt <strong>Kaskadenregelung</strong><br />

5.Schritt Mischluftklappe<br />

6.Schritt Fortluftklappe<br />

K<strong>eine</strong><br />

Störung<br />

Frostschutz Wasser<br />

(Vorspülen)<br />

Freigabe<br />

Regelung<br />

Stellwert<br />

Mischluftklappe<br />

Freigabe<br />

Klappe


12 • Programmbeschreibung<br />

7 Programmbeschreibung<br />

Die Abb. 3 zeigt, wie die von der Widerstandsklemme (Pt 100) gemessene<br />

Temperatur in <strong>eine</strong>n REAL- Wert gewandelt wird. Des Weiteren wird in dem<br />

Anwendungshinweis gezeigt, wie die Schützüberwachung überbrückt werden<br />

kann, wenn kein Hilfskontakt am Ventilatorschütz vorhanden ist.<br />

Die Selektierbaust<strong>eine</strong> (SEL) dienen dazu, dass in der Simulation nicht die<br />

undefinierten Messwerte der analogen und digitalen Busklemmen verwendet<br />

werden.<br />

Abb. 3: Schützsimulation + Konvertierung<br />

In der Abb. 4 wird das Programm <strong>für</strong> die Raumtemperaturregelung <strong>mit</strong> <strong>Umluft</strong>beimischung<br />

gezeigt. Das Unterprogramm „<strong>Kaskadenregelung</strong>Mit<strong>Umluft</strong>“<br />

stellt die PLC- Variablen zur Verfügung, die <strong>mit</strong> den Ein- und Ausgängen des<br />

WAGO I/O Systems verknüpft sind.<br />

Abb. 4: Programm <strong>Kaskadenregelung</strong> <strong>mit</strong> <strong>Umluft</strong>beimischung<br />

Anwendungshinweis


7.1 Sammelstörung<br />

Anwendungshinweis<br />

Programmbeschreibung • 13<br />

Der Sammelstörbaustein wertet alle Störungen aus, die zwangsweise zur Abschaltung<br />

der Lüftungsanlage führen. Die Störungen werden sowohl optisch<br />

als auch akustisch angezeigt.<br />

Abb. 5: Auswertung der Störmeldungen<br />

Beachten<br />

Alle externen Störmeldungen, die über die digitalen Eingänge erfasst werden,<br />

sind „Öffner“ und müssen deshalb am Eingang des Funktionsbausteins<br />

negiert werden.<br />

In diesem Anwendungshinweis werden Sammelstörungen nur ausgewertet,<br />

wenn die Anlage eingeschaltet ist. Da alle anderen Funktionsbaust<strong>eine</strong> die<br />

Fehlerauswertung auch im ausgeschalteten Zustand durchführen, werden alte<br />

Störmeldungen vor dem Einschalten der Anlage quittiert.<br />

Abb.6: Quittierung der Störmeldungen


14 • Programmbeschreibung<br />

7.2 Starten der Lüftungsanlage<br />

Der Start-Stopp- Baustein dient zum Ein- bzw. Ausschalten der Lüftungsanlage.<br />

Meldet der Sammelstörbaustein <strong>eine</strong> gravierende Anlagenstörung, wird<br />

über den Start-Stopp- Baustein die gesamte Anlage abgeschaltet.<br />

Die Auswahl zwischen Automatik und Hand wird in der Regel durch <strong>eine</strong>n<br />

Drehschalter am Schaltschrank realisiert. Dieser Drehschalter hat die Positionen:<br />

Auto - Aus – Hand.<br />

Abb. 7: Freigabe der Lüftungsanlage<br />

Hinweis<br />

Im Automatikbetrieb kann die Lüftungsanlage z.B. über ein Zeitschaltprogramm<br />

aus der „Scheduler.lib“ gesteuert werden.<br />

7.3 Sommernachtslüftung<br />

Im Sommer bietet sich oft die Möglichkeit <strong>mit</strong> der kühlen Nachtluft die<br />

Raumtemperatur herunter zu kühlen. Wenn bei ausgeschalteter Anlage die<br />

Außentemperatur deutlich niedriger ist als die Raumtemperatur und der Istwert<br />

der Raumtemperatur deutlich größer ist als der Sollwert, dann kann der<br />

Raum <strong>mit</strong> der kostenlosen Kälteenergie von außen abgekühlt werden. Dazu<br />

werden die Außenklappen geöffnet und die Ventilatoren eingeschaltet.<br />

Abb. 8: Freigabe der Nachtlüftung<br />

Beachten<br />

Die Sommernachtslüftung kann nur gestartet werden, wenn k<strong>eine</strong> Sammelstörung<br />

anliegt und die Außentemperatur oberhalb <strong>eine</strong>r minimalen Außentemperatur<br />

liegt.<br />

Anwendungshinweis


7.4 Frostschutz<br />

7.4.1 Frostschutzregler<br />

Anwendungshinweis<br />

Programmbeschreibung • 15<br />

Bei geringen Außentemperaturen kann beim Einschalten der Anlage der luftseitige<br />

Frostschutz ansprechen. Um dieses zu verhindern, wird über den wasserseitigen<br />

Frostschutz erst der Erhitzers aufgeheizt, bevor die Klappen geöffnet<br />

werden.<br />

Folgende Frostschutzfunktionen sind im Beispielprojekt implementiert:<br />

• Frostalarm bei Unterschreitung <strong>eine</strong>r kritischen Wassertemperatur<br />

• Mindestsollwertregelung der Erhitzer- Rücklauftemperatur<br />

(auch bei Anlagenstillstand)<br />

• Zeitliche Überwachung des Spülvorgangs vom Erhitzer<br />

(falls kein warmes Wasser vorhanden ist)<br />

• Mindestventilöffnung bei niedrigen Außentemperaturen<br />

(auch bei Anlagenstillstand)<br />

• Zwangseinschaltung der Pumpen bei niedrigen Außentemperaturen<br />

• Zulufttemperatur- Überwachung <strong>mit</strong> Hilfe <strong>eine</strong>s Frostschutzwächters<br />

• Mindestsollwertregelung der Zulufttemperatur<br />

(auch bei Anlagenstillstand)<br />

Der Frostschutzregler sorgt da<strong>für</strong>, dass auch bei ausgeschalteter Anlage die<br />

Zulufttemperatur auf <strong>eine</strong>n Mindestsollwert geregelt wird. Da<strong>für</strong> wird in der<br />

Anlage nach dem Erhitzer ein Frostschutzfühler montiert.<br />

Abb. 9: Frostschutzregler


16 • Programmbeschreibung<br />

7.4.2 Wasserseitiger Frostschutz<br />

Der wasserseitige Frostschutz dient als vorbeugender Frostschutz durch sog.<br />

Vorspülen des Erhitzers. Liegt die Außentemperatur unterhalb <strong>eine</strong>s einstellbaren<br />

Grenzwertes, wird der Erhitzer vorgespült, bis die Wassertemperatur im<br />

Rücklauf 30 °C überschreitet. Nachdem das Vorspülen abgeschlossen ist, werden<br />

die Klappen freigegeben.<br />

Als zusätzliche Frostschutzfunktion wird die Erhitzer- Rücklauftemperatur,<br />

unabhängig vom Anlagenstatus, auf <strong>eine</strong>n Mindestsollwert von 15 °C geregelt.<br />

Sollte die Erhitzer- Rücklauftemperatur trotzdem <strong>eine</strong>n einstellbaren<br />

Grenzwert unterschreiten, wird ein Frostalarm ausgegeben.<br />

Abb. 10: Wasserseitiger Frostschutz <strong>mit</strong> integrierter Anfahrschaltung<br />

Hinweis<br />

Wenn kein Rücklauffühler vorhanden ist, erfolgt das Vorspülen zeitgesteuert.<br />

Nach beenden des Vorspülens wird der Stellwert vom Erhitzerventil innerhalb<br />

von 10 Minuten von 50 % auf 0 % reduziert.<br />

7.4.3 Luftseitiger Frostschutz<br />

Im Normalbetrieb er<strong>mit</strong>telt der luftseitige Frostschutz über <strong>eine</strong> MAX- Auswahl<br />

den Stellwert des Erhitzerventils. Unterschreitet die Zuluft die fest eingestellte<br />

Temperatur am Frostschutzwächter, kommt es zum Frostalarm und<br />

das Erhitzerventil wird komplett geöffnet.<br />

Abb. 11: Luftseitiger Frostschutz<br />

Anwendungshinweis


7.5 Ventilatorsteuerung<br />

Anwendungshinweis<br />

Programmbeschreibung • 17<br />

Die Ventilatorsteuerung überwacht die fehlerfreie Funktion der Ventilatoren<br />

über Motorschutzschalter, Reparaturschalter, Schützüberwachung und Differenzdruckwächter.<br />

Wenn die Lüftungsanlage eingeschaltet wird, besteht die Möglichkeit über ein<br />

Anlaufverzögerung die Ventilatoren zeitversetzt einzuschalten. Diese Verzögerungszeit<br />

ist u.U. zur Anlaufstromentlastung notwendig.<br />

Beachten<br />

Ob als erster Ventilator der Zuluft- oder der Abluftventilator anlaufen soll,<br />

hängt davon ab, ob bei Inbetriebnahme der Anlage im Raum eher ein vorübergehender<br />

Überdruck oder Unterdruck geduldet wird.<br />

Abb. 12: Steuerung des Zu- und Abluftventilators


18 • Programmbeschreibung<br />

7.6 Sommerkompensation<br />

Der Sollwert der Raumtemperatur wird nach DIN 1946 in Abhängigkeit von<br />

der Außentemperatur angehoben, um Kühlenergie zu sparen.<br />

Abb. 13: Sommerkompensation<br />

7.7 Kaskadenregler<br />

7.8 Zuluftregler<br />

Die <strong>Kaskadenregelung</strong> wird erst aktiviert, wenn das Vorspülen des Erhitzers<br />

abgeschlossen ist. Weicht die Raumtemperatur vom aktuellen Sollwert ab,<br />

wird der Sollwert der Zulufttemperatur angehoben oder abgesenkt. Die Soll-<br />

Zulufttemperatur wird begrenzt zwischen minimaler und maximaler Zulufttemperatur.<br />

Abb. 14: Raumtemperaturregler (Kaskadenregler)<br />

Die Zuluftregelung wird zusammen <strong>mit</strong> dem Kaskadenregler aktiviert, wenn<br />

das Vorspülen des Erhitzers abgeschlossen ist. Die Zulufttemperatur wird über<br />

<strong>eine</strong>n Regler <strong>mit</strong> PI-Verhalten geregelt und am Ausgang auf drei Sequenzen<br />

(Kühlen/<strong>Umluft</strong>/Heizen) aufgeteilt. Zwischen Kühler-, <strong>Umluft</strong>- und Erhitzeranforderung<br />

ist <strong>eine</strong> neutrale Zone von 5 % vorgesehen. Der Stellbereich der<br />

Mischluftklappe wird um den Mindestfrischluftanteil begrenzt.<br />

Abb. 15: Zuluftregler <strong>mit</strong> drei Sequenzen <strong>für</strong> Kühlen/<strong>Umluft</strong>/Heizen<br />

Anwendungshinweis


7.9 Klappensteuerung<br />

7.9.1 Mischluftklappe<br />

7.9.2 Fortluftklappe<br />

Anwendungshinweis<br />

Programmbeschreibung • 19<br />

Die Mischluftklappensteuerung steuert die Mischluftklappe in Abhängigkeit<br />

vom Stellwert des Zuluftreglers an. Darüber hinaus gibt die Mischluftklappensteuerung<br />

die Freigabe <strong>für</strong> die Fortluftklappe.<br />

Abb. 16: Ansteuerung der Mischluftklappe<br />

Die Klappensteuerung überwacht die Funktion der Fortluftklappe über die<br />

Laufzeit. Wenn die Klappe komplett geöffnet ist, wird dieses über den Endlagenschalter<br />

zurückgemeldet.<br />

Abb. 17: Ansteuerung der Fortluftklappe


20 • Programmbeschreibung<br />

7.10 Pumpensteuerung<br />

Die Pumpensteuerung sorgt <strong>für</strong> ein bedarfsabhängiges Einschalten der Pumpe.<br />

Bei langen Stillstandszeiten der Pumpe sorgt der implementierte Blockierschutz<br />

da<strong>für</strong>, dass die Pumpe <strong>für</strong> kurze Dauer eingeschaltet wird. Der fehlerfreie<br />

Betrieb der Pumpe wird über Motorschutzschalter und Reparaturschalter<br />

überwacht. Wenn ein Frostalarm gemeldet wird oder die Außentemperatur <strong>eine</strong>n<br />

einstellbaren Grenzwert unterschreitet, wird die Pumpe <strong>für</strong> den Erhitzer<br />

automatisch eingeschaltet.<br />

Abb.18: Ansteuerung Pumpe Kühlregister<br />

7.11 Filterüberwachung<br />

Der Filter wird <strong>mit</strong> <strong>eine</strong>m Differenzdruckwächter auf Verschmutzung überwacht.<br />

Der Baustein reagiert zeitverzögert auf den Differenzdruckwächter,<br />

da<strong>mit</strong> nicht jede Druckschwankung im Lüftungskanal zu <strong>eine</strong>r Wartungsmeldung<br />

des Filters führt.<br />

Abb. 19: Filterüberwachung<br />

Anwendungshinweis


8 Visualisierungsoberfläche<br />

Anwendungshinweis<br />

Visualisierungsoberfläche • 21<br />

Hinweis<br />

Für das Unterprogramm „<strong>Kaskadenregelung</strong>Mit<strong>Umluft</strong>“ wurde im CoDeSys<br />

Editor die Schriftart „Arial, Standard, 9“ verwendet.<br />

Abb. 20: Visualisierungsoberfläche der Lüftungsanlage<br />

Die oben beschriebene Visualisierungsoberfläche zeigt den Status der Lüftungsanlage<br />

an. Zusätzlich besteht die Möglichkeit die Anlage auf dem Computer<br />

zu simulieren. Dazu muss in der WAGO I/O PRO CAA unter „Online“<br />

der Haken <strong>für</strong> „Simulation“ gesetzt sein.<br />

Im Online- Modus können daraufhin die Messwerte und die Schaltzustände<br />

verändert werden. Der Button „Simulation“ dient dazu, die Anlage <strong>mit</strong> gültigen<br />

Startwerten zu belegen.<br />

Hinweis<br />

Die Visualisierungselemente sind in der Bibliothek „Building_HVAC_01“<br />

hinterlegt und werden über den Button „Visualisierung“ aufgerufen.<br />

Über Platzhalter werden die Visualisierungselemente <strong>mit</strong> den entsprechenden<br />

Funktionsbaust<strong>eine</strong>n verbunden.


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