کنترلر هانیول Honeywell سری UB چیست؟

در یک سیستم HVAC، سنسور دما یا رطوبت را اندازه‌گیری می‌کند و شیر یا دمپر وظیفه تغییر شرایط سیستم را بر عهده دارد؛ اما بین این دو تجهیز به بخشی نیاز داریم که اطلاعات را دریافت کند، با مقدار تنظیم‌شده مقایسه کند و تصمیم بگیرد چه فرمانی به تجهیزات خروجی داده شود.

این وظیفه بر عهده Controller یا کنترلر است.

کنترلر هانیول Honeywell سری UB خانواده‌ای از کنترلرهای Standalone است که برای کنترل آسایش در سیستم‌های گرمایش، تهویه، تهویه مطبوع و تبرید طراحی شده است. این کنترلرها می‌توانند برای کنترل پارامترهایی مانند دما و رطوبت مورد استفاده قرار گیرند. 

Standalone Controller یعنی چه؟

Standalone به این معنی است که کنترلر برای انجام وظیفه کنترلی خود الزاماً به یک کنترلر مرکزی بزرگ نیاز ندارد.

کنترلر UB می‌تواند ورودی موردنیاز را دریافت کند، براساس تنظیمات و برنامه انتخاب‌شده تصمیم‌گیری کند و خروجی مناسب را به تجهیز تحت کنترل ارسال کند.

Honeywell برای سری UB چندین Application داخلی قابل انتخاب در نظر گرفته است. همچنین پارامترهای PI قابل تنظیم هستند و اطلاعات و تنظیمات از طریق کلیدهای روی خود کنترلر قابل تغییرند. 

این موضوع در پروژه‌هایی که به یک کنترل مستقل و نسبتاً ساده نیاز دارند کاربردی است.

کنترلر UB هانیول در هواساز چه کاری انجام می‌دهد؟

یکی از کاربردهای اصلی این خانواده، Air Handling Unit یا AHU است.

برای مثال فرض کنیم هدف این است که دمای هوای خروجی هواساز روی مقدار مشخصی ثابت بماند.

سنسور دما مقدار واقعی را اندازه‌گیری می‌کند و این اطلاعات به کنترلر می‌رسد. کنترلر مقدار اندازه‌گیری‌شده را با Setpoint مقایسه می‌کند و براساس اختلاف موجود، فرمان مناسب را به اکچویتور شیر یا موتور دمپر ارسال می‌کند.

در ساده‌ترین حالت می‌توان این فرآیند را این‌گونه نشان داد:

Sensor → UB Controller → Actuator → Valve / Damper

این زنجیره اساس بسیاری از حلقه‌های کنترل HVAC است.

کنترل دمای هوای رفت و برگشت

Honeywell به‌طور مشخص کاربرد سری UB برای کنترل Supply Air و Return Air Temperature را ذکر کرده است. همچنین این کنترلرها می‌توانند در کاربردهای کنترل رطوبت هواساز استفاده شوند. 

برای مثال در کنترل دمای هوای رفت، یک سنسور دمای کانالی می‌تواند وضعیت هوای خروجی AHU را اندازه‌گیری کند.

کنترلر براساس این مقدار، فرمان موردنیاز را به تجهیز نهایی می‌دهد تا سیستم به Setpoint نزدیک شود.

همین ارتباط نشان می‌دهد چرا انتخاب کنترلر بدون توجه به سنسور و اکچویتور متصل به آن کار درستی نیست.

خروجی 0 تا 10 ولت در کنترلر UB چیست؟

یکی از سیگنال‌های رایج در تجهیزات HVAC، 0–10VDC است.

Honeywell برای سری UB خروجی‌های آنالوگ 0–10VDC، 2–10VDC و 4–20mA را ذکر کرده است. 

در یک سیستم مدولار، کنترلر می‌تواند با تغییر مقدار سیگنال خروجی، موقعیت اکچویتور را تغییر دهد.

برای مثال به‌جای اینکه یک شیر فقط کاملاً باز یا بسته شود، کنترلر می‌تواند موقعیت آن را متناسب با نیاز سیستم تغییر دهد.

این قابلیت برای کنترل دقیق‌تر دما، جریان آب یا میزان هوای عبوری اهمیت دارد.

سیگنال 4 تا 20 میلی‌آمپر چه کاربردی دارد؟

4–20mA یکی دیگر از استانداردهای متداول سیگنال آنالوگ در سیستم‌های کنترل صنعتی و HVAC است.

سری UB در پیکربندی‌های مربوطه امکان استفاده از این نوع خروجی را نیز فراهم می‌کند. 

اما وجود 4–20mA روی کنترلر به این معنی نیست که هر تجهیز 4–20mA را بدون بررسی می‌توان به آن متصل کرد.

نوع ورودی تجهیز مقصد، سیم‌بندی، تغذیه و مشخصات دقیق مدل باید با یکدیگر سازگار باشند.

کنترل PI در Honeywell UB چیست؟

Honeywell برای سری UB قابلیت تنظیم پارامترهای PI را ذکر می‌کند. 

PI مخفف Proportional–Integral است و یکی از روش‌های متداول کنترل در سیستم‌های HVAC محسوب می‌شود.

هدف کنترل PI این است که سیستم فقط براساس وجود یا عدم وجود خطا عمل نکند؛ بلکه مقدار اختلاف بین شرایط واقعی و Setpoint را نیز در فرمان کنترلی لحاظ کند.

برای مثال اگر دمای واقعی کمی با Setpoint اختلاف داشته باشد، الزاماً نیازی نیست شیر با حداکثر ظرفیت عمل کند. کنترلر می‌تواند خروجی متناسب‌تری ایجاد کند.

تنظیم صحیح پارامترهای PI نیز اهمیت دارد، زیرا تنظیم نامناسب می‌تواند باعث نوسان یا پاسخ کند سیستم شود.

Winter/Summer Changeover چیست؟

یکی دیگر از قابلیت‌هایی که Honeywell برای UB ذکر کرده، امکان تغییر آسان حالت Winter/Summer است. 

این قابلیت در سیستم‌هایی مفید است که منطق کنترل آنها بین فصل گرمایش و سرمایش تغییر می‌کند.

بنابراین کنترلر می‌تواند متناسب با Application انتخاب‌شده برای شرایط مختلف کاری تنظیم شود.

ورودی و خروجی یا I/O در کنترلر UB

عبارت I/O مخفف Input/Output است.

Input اطلاعاتی است که کنترلر دریافت می‌کند؛ مثلاً مقدار دمای اندازه‌گیری‌شده توسط سنسور.

Output فرمانی است که کنترلر به تجهیز دیگری ارسال می‌کند؛ مثلاً فرمان به اکچویتور شیر.

Honeywell سری UB را در پیکربندی‌های مختلف I/O عرضه کرده است. بنابراین هنگام خرید نباید فقط بگوییم «کنترلر UB می‌خواهم». 

باید کد دقیق مدل و تعداد و نوع ورودی و خروجی موردنیاز پروژه مشخص شود.

ارتباط کنترلر UB با سنسور هانیول

کنترلر بدون اطلاعات ورودی نمی‌تواند وضعیت واقعی سیستم را تشخیص دهد.

برای مثال اگر هدف کنترل دمای کانال باشد، یک سنسور مناسب دمای هوا را اندازه‌گیری کرده و اطلاعات موردنیاز کنترلر را فراهم می‌کند.

کنترلر سپس مقدار واقعی را با Setpoint مقایسه می‌کند و براساس منطق تنظیم‌شده خروجی لازم را ایجاد می‌کند.

بنابراین در انتخاب کنترلر باید نوع سنسور و مشخصات سیگنال آن نیز بررسی شود.

ارتباط UB با موتور شیر هانیول

یکی از تجهیزات خروجی سیستم می‌تواند اکچویتور شیر Honeywell باشد.

اگر کنترلر و اکچویتور از سیگنال‌های سازگار استفاده کنند، کنترلر می‌تواند موقعیت شیر را متناسب با نیاز سیستم تغییر دهد.

برای مثال در مقاله قبلی درباره خانواده‌های ML7420، ML7421 و ML7425 دیدیم که برخی از این اکچویتورها برای کنترل مدولار شیرهای HVAC طراحی شده‌اند.

در چنین ساختاری، کنترلر فرمان را تولید می‌کند و اکچویتور آن فرمان الکتریکی را به حرکت مکانیکی Stem شیر تبدیل می‌کند.

ارتباط UB با شیر سه راهه Honeywell

در مقاله شیر سه راهه هانیول V5329A نیز دیدیم که خود شیر تصمیم‌گیری نمی‌کند.

اگر شیر V5329A به یک اکچویتور مدولار مناسب مجهز شود، کنترلر می‌تواند از طریق اکچویتور نسبت جریان عبوری از شیر را تغییر دهد.

در نتیجه یک حلقه کنترلی کامل خواهیم داشت:

سنسور → کنترلر UB → اکچویتور → شیر V5329A

این مثال نشان می‌دهد که تجهیزات Honeywell در یک پروژه HVAC چگونه می‌توانند در کنار یکدیگر کار کنند.

ارتباط کنترلر UB با موتور دمپر

تجهیز خروجی همیشه شیر نیست.

در یک هواساز ممکن است کنترلر براساس دما، رطوبت یا منطق تعریف‌شده، موقعیت یک Damper Actuator را تغییر دهد.

در این شرایط باید نوع خروجی کنترلر با ورودی موتور دمپر سازگار باشد.

اگر کاربرد نیازمند کنترل تدریجی موقعیت دمپر باشد، اکچویتور Modulating مناسب لازم است. اگر کاربرد فقط به فرمان دوحالته نیاز داشته باشد، ساختار کنترل متفاوت خواهد بود.

به همین دلیل قبل از اتصال یک موتور دمپر به UB باید مشخصات دقیق هر دو تجهیز بررسی شود.

تغذیه کنترلر UB

Honeywell برای خانواده UB مورد بررسی تغذیه 24VAC را ذکر کرده است. 

این موضوع هنگام طراحی تابلو کنترل اهمیت دارد.

منبع تغذیه باید ولتاژ صحیح و ظرفیت مناسب داشته باشد و سیم‌بندی نیز مطابق دستورالعمل سازنده انجام شود.

اشتباه در ولتاژ تغذیه یکی از مواردی است که می‌تواند باعث آسیب به تجهیزات کنترلی شود.

نصب کنترلر UB

Honeywell برای سری UB امکان نصب روی DIN Rail و همچنین نصب داخل پنل را ذکر می‌کند. 

این قابلیت باعث می‌شود کنترلر بتواند در تابلوهای کنترل HVAC مورد استفاده قرار گیرد.

نمایشگر LCD و کلیدهای روی دستگاه نیز امکان مشاهده و تغییر تنظیمات را بدون نیاز به ابزار جداگانه در اختیار کاربر قرار می‌دهند. 

آیا کنترلر UB همان BMS است؟

خیر؛ این دو مفهوم را نباید یکی در نظر گرفت.

UB یک Standalone Controller برای اجرای وظایف کنترلی مشخص است. BMS یا Building Management System مفهوم گسترده‌تری دارد و می‌تواند مجموعه‌ای از کنترلرها، سنسورها، تجهیزات میدانی، شبکه ارتباطی، نرم‌افزار مانیتورینگ و سایر اجزا را شامل شود. Honeywell نیز BMS را به‌عنوان مجموعه‌ای گسترده از کنترلرها، I/O و راهکارهای مدیریت ساختمان ارائه می‌کند. 

بنابراین وجود UB در یک پروژه الزاماً به این معنی نیست که آن کنترلر به‌تنهایی یک BMS کامل است.

هنگام خرید کنترلر Honeywell UB چه اطلاعاتی لازم است؟

برای انتخاب کنترلر UB بهتر است قبل از سفارش، کد کامل مدل مشخص شود.

همچنین باید بدانیم چه پارامتری قرار است کنترل شود، چه نوع سنسوری به کنترلر متصل می‌شود، تعداد و نوع I/O موردنیاز چیست، خروجی موردنیاز 0–10V، 2–10V، 4–20mA یا نوع دیگری است و تجهیز نهایی چه ورودی‌ای دارد.

اگر کنترلر قدیمی قرار است تعویض شود، عکس واضح پلاک، ترمینال‌ها و سیم‌بندی کنترلر قبلی می‌تواند برای شناسایی دقیق مدل بسیار مفید باشد.

آیا هر مدل UB می‌تواند جایگزین مدل دیگری شود؟

الزاماً خیر.

Honeywell سری UB را با پیکربندی‌های مختلف I/O و Applicationهای مختلف ارائه کرده است. 

دو کنترلر ممکن است از نظر ظاهر مشابه باشند اما تعداد ورودی و خروجی یا قابلیت‌های متفاوتی داشته باشند.

به همین دلیل جایگزینی باید براساس Part Number کامل و نیاز واقعی سیستم انجام شود، نه صرفاً ظاهر دستگاه یا نام UB.

جمع‌بندی

کنترلر هانیول Honeywell سری UB یک خانواده Standalone Controller برای کاربردهای HVAC است که می‌تواند در کنترل دما، رطوبت، هواساز و سایر فرآیندهای مرتبط با کنترل آسایش مورد استفاده قرار گیرد.

وجود Applicationهای داخلی، تنظیم پارامترهای PI، پیکربندی‌های مختلف I/O، خروجی‌های 0–10VDC، 2–10VDC و 4–20mA و تغذیه 24VAC از ویژگی‌هایی است که Honeywell برای این خانواده معرفی کرده است. 

اما انتخاب صحیح UB باید براساس مدل دقیق، ورودی و خروجی‌های موردنیاز و تجهیزاتی که قرار است به کنترلر متصل شوند انجام شود.

برای انتخاب یا جایگزینی کنترلر Honeywell UB می‌توانید کد مدل یا تصویر پلاک کنترلر موجود را در اختیار بازرگانی ویرا صنعت قرار دهید تا مشخصات فنی آن بررسی شود.