TESS Libraries v18 – Controls Library

TESS Libraries v18のコンポーネントを紹介していくシリーズ、今回はControls Component Libraryです。

Controls Component Library

以下、公式サイトより。

TESS Controllers Libraryには、あらゆるTRNSYSシミュレーションに対応する数多くのコントローラが含まれています。単純なサーモスタットコントローラから、最小限のオン/オフ時間を持つ複雑な多段差動コントローラ、テンパリングバルブコントローラから外気リセットコントローラまで、様々なコンポーネントが含まれています。

http://trnsys.com/tess-libraries/index.htmlより抜粋、和訳

名前から分るように機器を制御するコントローラーのライブラリです。単純なコントーラーから複雑な物まで用意されています。

TESS Lib v18では新しいコンポーネントが数種類追加されています。新規に追加されたものをご紹介します。

Type910: Parallel Staged-Device Controller

負荷の状態に応じて使用する機器の台数を制御します。多くのセントラルプラントでは、負荷は1つの装置ではなく、装置の「スタック」によって提供されます。負荷が小さいうちは、1台の装置で十分対応できるかもしれません。負荷がその1台の装置の能力を超えて増加すると、別の装置がオンラインになり、両方の装置が負荷を満たすために並行して動作します。負荷が減少し、スタック内のデバイスが最小ターンダウン比(または他のポイント)に達すると、デバイスの1つがオフラインになり、スタック内の1つ少ないデバイスで負荷が満たされるようになります。

Type910, Type1505(後述)の使用例

図の例では、外部データファイルから読み込んだ夏の冷房負荷に対して、5 台のポンプ(yPumps)と 4 台のチラー(yCHLRS)のオン/オフ制御をシミュレートしています。冷房負荷が変化すると、Type910コントローラーは、負荷に見合った数のポンプとチラーをオンにします。Type1505 Event Counterは、それまでオフだったチラーがシミュレーション中に「オン」になった回数を集計します。

ControlsExample4_v2a.tpf

Type975: Switched Value Holder

このコンポーネントは、タイムステップまたはそれ以上の時間、入力値を保持し、高度なコントローラにおける収束を促進するために使用されます。ユーザーは、現在保持している値を維持するか、現在の入力値に更新するかをコンポーネントに指示する制御信号である第2の入力を提供する。

Type1325: Lead/Lag Source Selector

大規模なHVACシステムには、ステージングされた装置の「スタック」が含まれることが多く、これにより、変化する負荷に対応するためのモジュレーションをより適切に行うことができます。負荷が増加すると、装置1がフル稼働になるまでオンラインになり、その時点で装置2もオンラインになります。同じ物理デバイスが常に最初に起動すると、スタック内の他のデバイスよりも消耗が激しくなり、早期に交換する必要があります。この問題を防ぐため、ステージング順序は定期的に変更されます。このような制御は「リード/ラグ」と呼ばれ、リードデバイスはシステムの磨耗を正常化するために頻繁に変更されます。Type1325はこのようなデバイスをモデル化しています。

Type1328: Triggered Input Delay

このコンポーネントは、出力がユーザが定義した以前のタイムステップからの入力値に設定される「スティッキー」コントローラをモデル化しています。このコンポーネントはTESS Type661と似ていますが、値を更新するかどうかをユーザが指示することができます。

Type1329: Ideal Combination Selector

このコンポーネントは、n個の供給された値の各組み合わせをチェックし、理想的な値に最も近い組み合わせを見つけます。例えば、このコンポーネントは様々なポンプをチェックし、目標流量に最も近い流量を与えるポンプの組み合わせを見つけることができます。解が目標値以上または以下になるように制約するオプションもあります。

Type1504: Trip Timer

このコンポーネントはトリップタイマーをモデル化します。ある温度閾値を超えると、ユーザーが指定した時間だけ動作するデバイスです。

例えば、暖房中に監視している温度が設定温度を下回る、または冷房中に上回ると、ユーザーが指定した期間、「オン」制御信号(=1)を出力します。

ControlsExample3_v2a.tpf

Type1505: Event Counter

このコンポーネントは、デバイスが「オフ」になった後、「オン」になった回数をカウントします。

Type1506: Multi-Monitoring Temperature Controller

このコントローラは、2つの温度/入力を監視し、温度/入力の1つに基づいてコントローラをオンにする制御決定を行い、別の温度/入力に基づいてコントローラをオフにする制御決定を行う。暖房モードでは、このコントローラは、「オン」モニター変数の値が「オン」設定点まで/より低くなるとオンになり、「オフ」モニター変数の値が「オフ」設定点まで/より高くなるまでオン状態を維持する。冷却モードでは、「オン」モニター変数の値が「オン」設定値を上回るとオンになり、「オフ」モニター変数の値が「オフ」設定値を下回るまでオン状態を維持します。このモデルには、ヒステリシスやデッドバンドはありません。 判断はTRNSYSの各タイムステップの最後で行われるため、このモデルを使用する際は小さなタイムステップを利用する必要があります。 コントローラは一度オンになると、ユーザーが指定した最小時間だけオンになります。 このコンポーネントは制御信号を監視し、その信号の現在の「オン」と「オフ」時間を計算します。

動作環境

以下の環境で動作を確認しています。

  • Windows11 Pro(64bit, 21H2)
  • TRNSYS18.04.0000(64bit)
  • TESS Libraries v18
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