Regelingen: regelsystemen

Regelingen

Regelingen

Regeltechniek wordt in vele systemen, installaties en apparaten toegepast.

Regeltechniek in systemen heeft tot doel bepaalde grootheden zoals:

• temperatuur, lichtsterkte, druk, vermogen, frequentie, luchtvochtigheid, snelheid (ook van ventilatielucht):

   volgens een vooraf opgesteld plan te laten verlopen.

Regelplan

Het verlopen volgens plan kan betekenen dat:

• een bepaalde waarde constant wordt gehouden (regulateursysteem);

• een waarde met de tijd kan variëren ( programmaregeling);

• een waarde kan variëren afhankelijk van meetgegevens (volgsysteem of servosysteem);

• een systeem naar optimale prestaties wordt geregeld (optimaliserende regeling).

Regelplan

Denk bijvoorbeeld aan een verwarmingsregeling die overdag een temperatuur inregelt en vasthoudt van 20 °C en ’s avonds na 22u de temperatuur instelt op 17 °C. Er komt nog veel bij kijken om zo’n regeling te kunnen maken.

Regelplan

Om te kunnen regelen moet er eerst een duidelijk plan zijn en deze moet in uitvoering kunnen worden gebracht.

Bij uitvoering van het regelplan komen twee soorten storende invloeden naar voren:

• van binnen uit, zoals vervuiling van de brander of slijtage van een pomp;

• van buiten af, zoals weersinvloeden of andere wensen / instellingen van de gebruiker.

Meten

Bijvoorbeeld, een kamertemperatuur is te meten en te regelen op 21 °C. Maar is het wel behaaglijk in de kamer? 

Meten

Als de luchtvochtigheid te laag is dan krijg je een droge keel en als het ventilatiesysteem te hard blaast, krijg je tochtklachten. 

Wordt er te weinig geventileerd, dan kan er teveel CO2 in de lucht komen en wordt je duf. 

De directe meting is hier: de temperatuurmeting, de indirecte meting is het gevoel van welbehagen. 

Als welbehagen enkel en alleen bestaat uit temperatuur, luchtvochtigheid en tocht, dan zou je meetinrichtingen kunnen plaatsen voor alle drie en hierop kunnen regelen. Dan zijn alle metingen direct geworden.

Hoe regelen?

Om een proces te kunnen regelen, heb je drie zaken nodig:

1. een regelplan;

2. componenten die metingen doen;

3. componenten welke kunnen ingrijpen (regelaar of controller).

Meten

De componenten die metingen doen zijn vaak sensoren (temperatuur, druk) of meetgegevens zoals toerentellers, spanning of stroom.

De meetgegevens worden aan het plan getoetst, hiervoor kunnen de meetgegevens worden omgezet in logische of rekenkundige bewerkingen.

De uitkomst hiervan bepaalt of er wel of niet wordt ingegrepen en hoe er wordt ingegrepen. Dat gebeurt in de regelaar, deze bevat corrigerende modules, welke het proces zodanig aanpassen, dat de storingen worden gecompenseerd.

Voorbeeld: meten

Een storing is de verlaging van de buitentemperatuur. Deze heeft invloed op een proces (een constante binnen temperatuur van 20 °C). De gemeten waarde in de woonkamer is 18 °C. Volgens het regelplan moet deze tussen 8u en 22u 20 °C zijn.

Een rekenmodule gaat na of het tussen 8u en 22u is. Als dat zo is wordt de afwijking bepaald tussen de gemeten waarde (18 °C) en de waarde volgens het regelplan (20 °C). Nu wordt de cv-ketel met een programmering aangestuurd om de woonkamer weer tot 20 °C te verwarmen.

Regelsystemen

Om te kunnen regelen bestaat de regelkring uit een groot aantal onderdelen, ook wel componenten of modules genoemd.

Deze hebben allemaal een bepaalde functie om te zorgen voor een veilige, snelle, nauwkeurige en energiezuinige regeling.

Regelsystemen

Al deze onderdelen bestaan uit hardwarecomponenten.

De hardwarecomponenten en signalen welke in deze regelkring voorkomen zijn:

• de regelaar (controller);
  
• de omvormer (digitaal -> analoog en analoog - > digitaal);
  
• corrigerende module;
  
• het proces zelf;
  
• de geregelde grootheid zoals temperatuur of druk (proces-value);
  
• gemeten waarde (output);
  
• de opnemer (meet sensor/module);
  
• de signaal overdracht (transmitter);
  
• de omgezette gemeten waarde (regelcommando);
  
• een ingestelde waarde (setpoint).

Wat regelen?

1. Ruimtetemperatuur is het eerste waar je aan denkt, dat is te regelen.

Dat gaat met aan/uit-, hoog-laag-, modulerende regelaars en allerlei hulpcomponenten en appendages.

Hierbij wordt niet alleen geregeld op verwarming maar eventueel ook op koeling van een gebouw.

Wat regelen?

2. Ventilatie regeling.

Dit zijn regelsystemen welke zorgen dat de minimale hoeveelheid verse lucht wordt toegevoerd aan de verschillende vertrekken.

Nu is het zo dat sommige systemen zo geavanceerd zijn dat deze regelen op CO2 in de ruimte en luchtvochtigheid. Hierbij wordt voorkomen dat een ruimte continu wordt geventileerd met verse lucht, ook al is er niemand aanwezig in deze ruimte.

Wat regelen?

3. Luchtbehandelingsregeling.

Denk hierbij aan de grotere luchtbehandelingskasten welke via een zeer complexe aansturing en regeling zowel warmte als koude als ventilatielucht regelen. Deze systemen vind je niet terug in de woningbouw maar wel in de utiliteit.