Heizungsaktormodule der -Serie. Grundmodul HMG 4 und Erweiterungsmodul HME 4

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1 Heizungsaktormodule der -Serie Grundmodul HMG 4 und Erweiterungsmodul HME 4 HMG HME Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 1 von 18

2 Inhaltsverzeichnis 1 Funktionseigenschaften Vorteile Technische Daten Technische Daten HMG Das Applikationsprogramm Heizen, Schalten, Dimmen, Eing: MiX-Serie Auswahl in der Produktdatenbank Kommunikationsobjekte Beschreibung der Objekte Parameter Parameterseiten Parameterbeschreibung GM HMG 4 H1.. H4, EM1 HME 4 H1.. H4, EM2 HME 4 H1.. H GM HMG 4 Pumpe, EM1 HME 4 Pumpe, EM2 HME 4 Pumpe Anhang PWM Zyklus Grundprinzip Reaktion auf Stellgrößenänderungen Begrenzung der Stellgröße Hierarchie der Prioritäten Manuelle First Open Funktion Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 2 von 18

3 1 Funktionseigenschaften Die Serie ist eine Serie von Geräten bestehend aus Grundmodulen (z.b. RMG 4 S, DMG 2, BMG 6, HMG 4) und Erweiterungsmodulen (z.b. RME 4 S, DME 2, BME 6, HME 4). An ein beliebiges Grundmodul dieser Serie können bis zu 2 beliebige Erweiterungsmodule dieser Serie angeschlossen werden. Das Grundmodul HMG 4 ist ein 4 Kanal Heizungsaktor für 24 V bzw. 230 V Stellantriebe und kann bis zu 4 Räume über thermische Stellantriebe pro Kanal steuern. Das Erweiterungsmodul HME 4 stellt weitere 4 Kanäle zur Verfügung Jeder Kanal dieser Heizungsmodule verfügt über einen Handschalter und eine LED zur Zustandsanzeige. Zur Funktion des Handschalters ist Netzversorgung nötig, Busspannung muss nicht anliegen. Folgende Funktionen stehen zur Verfügung Kanalweise Auswahl der Arbeitsweise zwischen schaltender und stetiger Regelung. Überwachung der Objekte Stellgröße : Bei fehlender Stellgröße wird ein Notprogramm gestartet. Übersteuerungsmöglichkeit der Stellgröße über die Objekte Zwangsbetrieb. Über das Objekt Sommerbetrieb wird der Heizungsaktor deaktiviert. Es kann, falls gewünscht, ein Ventilschutzprogramm ausgeführt werden. Ermittlung der maximalen stetigen Stellgröße zur Vorlaufsteuerung eines Kessels. Das Verhalten nach Netz- bzw. Buswiederkehr ist parametrierbar. 1.1 Vorteile Komfortable Heizungsregelung in Verbindung mit den unterschiedlichen EIB Reglern. Geräuschloses und verschleißfreies Schalten dank Triac-Ausgänge. Notprogramm bei Ausfall der Stellgröße (z.b. bei defektem oder ausgefallenem Temperatur-Regler). Das HME 4 kann mit einem beliebigen Grundmodul und das HMG 4 mit bis zu 2 beliebigen Erweiterungsmodulen der MiX-Serie kombiniert werden. Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 3 von 18

4 2 Technische Daten 2.1 Technische Daten HMG 4 Spannungsversorgung: bei HMG 4 Busspannung. Netzspannung 230 V/ 50 Hz +/- 10 % Zulässige Betriebstemperatur: 0 C C Leistungsaufnahme aus dem Netz: Stromaufnahme aus Busspannung: Busanschluss: Schutzklasse: Max. 2,5 VA Max. 10 ma Busklemme II Schutzart: EN 60529: IP 20 Abmessungen Gerät: Abmessungen Frontseite: HxBxT 90 x 72 x 68 (mm) HxB 45 x 72 (mm) Ausgang Kontakt Anzahl: Maximale Belastung Verhalten bei Busausfall Triac 4 pro Modul 0,5 A, dies entspricht 5 Stellantriebe pro Kanal bei theben 24 V AC Antrieben (Best. Nr ) einstellbar Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 4 von 18

5 3 Das Applikationsprogramm Heizen, Schalten, Dimmen, Eing: MiX-Serie 3.1 Auswahl in der Produktdatenbank Hersteller THEBEN AG Produktfamilie Heizungsaktoren Produkttyp HMG 4 Programmname Heizen, Schalten, Dimmen, Eing: MiX-Serie Die ETS Datenbank finden Sie auf unserer Homepage: Tabelle 1 Anzahl Kommunikationsobjekte: Max. 64 Anzahl Gruppenadressen: 110 Anzahl Zuordnungen: 111 Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 5 von 18

6 3.2 Kommunikationsobjekte Tabelle 2: Übersicht Nr. Funktion Objektname Typ Verhalten 0 Stellgröße stetig GM HMG4 Kanal 1 1 Byte EIS 6 Stellgröße schaltend GM HMG4 Kanal 1 EIS 1 Empfangen 1 Zwangsbetrieb GM HMG4 Kanal 1 EIS 1 Empfangen 2 Stellgrößenausfall melden GM HMG4 Kanal 1 EIS 1 Senden Für alle Kanäle des Grundmoduls, gleiche Funktionen wie Kanal 1, siehe Tabelle 3 12 Sommerbetrieb EIN/AUS GM HMG 4 Sommerbetrieb EIS 1 Empfangen 13 Größte Stellgröße HMG 4 GM HMG 4 1 Byte Senden Größte Stellgröße EIS 6 Empfangen 14 Pumpe EIN/AUS GM HMG 4 Pumpe EIS 1 Senden Für alle Kanäle des 1. Erweiterungsmoduls, gleiche Funktionen wie Kanal 1 des Grundmoduls, siehe Tabelle 3 32 Sommerbetrieb EIN/AUS EM1 HME 4 Sommerbetrieb EIS 1 Empfangen 33 Größte Stellgröße HMG 4 EM1 HME 4 1 Byte Senden Größte Stellgröße EIS 6 Empfangen 34 Pumpe EIN/AUS EM1 HME 4 Pumpe EIS 1 Senden Für alle Kanäle des 2. Erweiterungsmoduls, gleiche Funktionen wie Kanal 1 des Grundmoduls, siehe Tabelle 3 52 Sommerbetrieb EIN/AUS EM2 HMG 4 Sommerbetrieb EIS 1 Empfangen 53 Größte Stellgröße HMG 4 EM2 HMG 4 1 Byte Senden Größte Stellgröße EIS 6 Empfangen 54 Pumpe EIN/AUS EM2 HMG 4 Pumpe EIS 1 Senden 60 Für RMG(E)4S und DMG(E)2 Zentral Dauer EIN EIS 1 Empfangen 61 Für RMG(E)4S und DMG(E)2 Zentral Dauer AUS EIS 1 Empfangen 62 Für RMG(E)4S und DMG(E)2 Zentral Schalten EIS 1 Empfangen 63 Für RMG(E)4S und DMG(E)2 Szene 1 Byte abrufen/speichern EIS 14 Empfangen Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 6 von 18

7 Tabelle 3: Übersicht der Objektnummern bei 1 HMG 4 und 2 Erweiterungsmodule HME 4 Modul Grundmodul (GM) 1. Erweiterungsmodul (EM1) 2. Erweiterungsmodul (EM2) Funktion H1 H2 H3 H4 H1 H2 H3 H4 H1 H2 H3 H4 Stellgröße Stetig bzw. schaltend Zwangsbetrieb Status Notprogramm Sommerbetrieb EIN/AUS Größte Stellgröße HMG Pumpe EIN/AUS Beschreibung der Objekte Objekt 0, 3, 6, 9, 20, 23, 26, 29, 40, 43, 46, 49 Stellgröße stetig, Stellgröße schaltend 1 Objekt pro Kanal. Empfängt die Stellgröße vom Raumtemperaturregler für das entsprechende Ventil. Je nach Parametrierung kann diese entweder stetig (0-100%) oder schaltend (EIN/AUS) sein. Objekte 1, 4, 7, 10, 21, 24, 27, 30, 41, 44, 47, 50 Zwangsbetrieb 1 Objekt pro Kanal. Eine 1 auf dieses Objekt bringt den zugehörigen Kanal in den Zwangsbetrieb. Der Kanal heizt dann konstant mit der auf Parameterseite H1..2 usw. eingestellten Stellgröße ( %) Objekt 2, 5, 8, 11, 22, 25, 28, 31, 42, 45, 48, 51 Stellgrößenausfall melden 1 Objekt pro Kanal. Dieses Objekt ist nur aktiv, wenn ein Notprogramm parametriert wurde. Verhalten: Sendet eine 0 wenn die Stellgröße regelmäßig innerhalb der parametrierten Zeit (Parameter Notprogramm) empfangen wird. Sendet eine 1 auf den Bus wenn während des Normalbetriebs die Stellgröße ausfällt. Im Zwangsbetrieb und während des Sommerbetriebs wird der Stellgrößenausfall gemeldet, das Notprogramm wird jedoch dabei nicht ausgelöst. Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 7 von 18

8 Objekt 12, 32, 52 Sommerbetrieb EIN/AUS 1 Objekt pro Modul. Eine 1 auf das Objekt bringt alle dafür parametrierten Kanäle in den Sommerbetrieb, es wird nicht mehr geheizt. Es kann wahlweise auch ein Ventilschutzprogramm gefahren werden. Ventilschutz erfolgt immer wenn sich die Stellgröße 24 h lang nicht ändert und 0% oder 100% beträgt. Objekt 13, 33, 53 Größte Stellgröße HMG 4 1 Objekt pro Modul. Alle 4 Stellgrößen eines Moduls werden permanent untereinander verglichen und es wird nur der höchste Wert auf dieses Objekt gesendet. Dadurch kann der Wärmebedarf der Anlage stets an den Heizkessel mitgeteilt werden, der seine Leistung genau dem echten Bedarf anpassen kann. Für jeden Kanal eines Moduls kann individuell gewählt werden, ob dieser für die Ermittlung der größten Stellgröße berücksichtigt werden soll (z.b. Parameterseite GM HMG 4 Pumpe). So können z.b. für den Wärmebedarf zu vernachlässigenden Räume außer Acht gelassen werden. Objekt 14, 34, 54 Pumpe EIN/AUS 1 Objekt pro Modul. Sendet eine 1 an die Pumpe, sobald mindestens 1 Kanal des Moduls heizen muss (d.h. Stellgröße 0%). Die Teilnahme an diese Funktion ist für jedes Objekt individuell auf der Parameterseite Pumpe einstellbar. Werden mehrere Module verwendet, so müssen die e ODER verknüpft werden (z.b. im RMG 4 S). Objekt 60 Zentral Dauer Ein, Objekt 61 Zentral Dauer Aus Objekt 62 Zentral Schalten, Objekt 63 Szene abrufen/speichern Je 1 Objekt pro System (Grundmodul + Erweiterungen). Diese 4 spezifischen Zentral-Objekte werden nur verwendet, wenn Schalt- oder Dimm- Module, d.h. RMG 4 S/C, DMG 2 / DME 2, eingesetzt werden. Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 8 von 18

9 3.3 Parameter Parameterseiten Tabelle 4 Funktion Allgemein GM HMG 4 H1 GM HMG 4 H2 GM HMG 4 H3 GM HMG 4 H4 GM HMG 4 Pumpe EM1 HME 4 H1 EM1 HME 4 H2 EM1 HME 4 H3 EM1 HME 4 H4 EM1 HME 4 Pumpe EM2 HME 4 H1 EM2 HME 4 H2 EM2 HME 4 H3 EM2 HME 4 H4 EM2 HME 4 Pumpe Beschreibung Auswahl der angeschlossenen Erweiterungsmodule und des allgemeinen Parameters für das zykl. Senden der Rückmeldungen Parameter für den 1. Heizkanal des Grundmoduls Parameter für den 2. Heizkanal des Grundmoduls Parameter für den 3. Heizkanal des Grundmoduls Parameter für den 4. Heizkanal des Grundmoduls Einstellungen für die Pumpensteuerung und die Ermittlung der größten Stellgröße Parameter für den 1. Heizkanal des 1. Erweiterungsmoduls Parameter für den 2. Heizkanal des 1. Erweiterungsmoduls Parameter für den 3. Heizkanal des 1. Erweiterungsmoduls Parameter für den 4. Heizkanal des 1. Erweiterungsmoduls Einstellungen für die Pumpensteuerung und die Ermittlung der größten Stellgröße Parameter für den 1. Heizkanal des 2. Erweiterungsmoduls Parameter für den 2. Heizkanal des 2. Erweiterungsmoduls Parameter für den 3. Heizkanal des 2. Erweiterungsmoduls Parameter für den 4. Heizkanal des 2. Erweiterungsmoduls Einstellungen für die Pumpensteuerung und die Ermittlung der größten Stellgröße Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 9 von 18

10 3.3.2 Parameterbeschreibung GM HMG 4 H1.. H4, EM1 HME 4 H1.. H4, EM2 HME 4 H1.. H4 Tabelle 5 Bezeichnung Werte Beschreibung Art der Stellgröße Verwenden wenn: stetig Der Raumthermostat eine Stellgröße in % (0%.. 100%) sendet. Zeit für einen Stellzyklus (PWM-Periode) schaltend Der Raumthermostat nur Ein- und Ausschalttelegramme sendet min Bei Stellgröße stetig. Ein Stellzyklus besteht aus einem Ein- und einem Ausschaltvorgang und bildet eine PWM-Periode. Beispiele: - Stellgröße = 20%, Zeit = 10 min bedeutet: innerhalb des Stellzyklus von 10 min, 2 min eingeschaltet (d.h. 20% des Stellzyklus) und 8 min ausgeschaltet. Zeit für einen Stellzyklus (PWM-Periode) (für Notprogramm und Zwangsbetrieb) Verhalten des Stellantriebes - Stellgröße = 70% / Zeit = 10min bedeutet: 7 min ein / 3 min aus. Siehe Anhang: PWM Zyklus min Bei Stellgröße schaltend Im Notprogramm und im Zwangsbetrieb wird das Ventil mit einer festen Stellgröße nach einem PWM Zyklus angesteuert. Anpassung an die installierten Stellantriebe, je nachdem ob sie: beim Einschalten wird geheizt (Theben-Stellantrieb) beim Ausschalten wird geheizt (invertiert) stromlos geschlossen oder stromlos offen sind Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 10 von 18

11 Fortsetzung Bezeichnung Werte Beschreibung Sommerbetrieb und Ventilschutz kein Sommerbetrieb und kein Ventilschutz kein Sommerbetrieb aber Ventilschutz Sommerbetrieb aber kein Ventilschutz Sommerbetrieb und Ventilschutz Im Sommerbetrieb werden die Ventile auf 0% gestellt und die empfangene Stellgröße wird nicht mehr ausgeführt. Durch den Sommerbetrieb soll ein Heizen vermieden werden, wenn morgens die Solltemperatur in den Räumen, aufgrund kühler Nachttemperaturen, nicht ganz erreicht wird. Bei aktivem Ventilschutz werden die Ventile jeden Tag für 6 Minuten angesteuert, wenn die Stellgröße 24 h lang 0 % oder 100 % beträgt. Damit wird ein Festsitzen der Ventildichtung wirksam verhindert. Kein Sommerbetrieb bedeutet: Die Ventile reagieren auch im Sommer auf die Stellgröße. Stellgröße im Zwangsbetrieb Kein Ventilschutz bedeutet: Die Ventile werden außerhalb der Heizperiode nicht mehr bewegt. 0% bis 100% in 10% Schritten Feste Stellgröße, die im Zwangsbetrieb das Ventil steuern soll. Diese wird nicht durch die minimale oder maximale Stellgröße limitiert. Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 11 von 18

12 Fortsetzung Bezeichnung Werte Beschreibung Notprogramm bei Netzwiederkehr, Busund Stellgrößenausfall kein Notprogramm Es wird die letzte empfangene Stellgröße verwendet. Nach Bus- oder Netzausfall: 0 % Status Stellgrößenausfall zyklisch senden 10 % nach 30 min ohne 20 % nach 30 min ohne 30 % nach 30 min ohne 40 % nach 30 min ohne 50 % nach 30 min ohne 60 % nach 30 min ohne 70 % nach 30 min ohne 10 % nach 60 min ohne 20 % nach 60 min ohne 30 % nach 60 min ohne 40 % nach 60 min ohne 50 % nach 60 min ohne 60 % nach 60 min ohne 70 % nach 60 min ohne nein, nur bei Änderung bei Änderung und zyklisch Feste Stellgröße, die die Stellgröße des Thermostats solange ersetzen soll, bis diese wieder verfügbar ist. wann oder in welchem Abstand soll das Objekt Status Stellgrößenausfall senden? minimale Stellgröße 0%.. 45% in 5% Schritten Da thermische Stellantriebe nur langsam das Ventil öffnen oder schließen kann es sein, dass bei geringen Stellgrößen keine Öffnung erfolgt. In diesem Fall ist eine minimale Stellgröße sinnvoll. Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 12 von 18

13 Fortsetzung Bezeichnung Werte Beschreibung maximale Stellgröße 55%.. 100% in 5% Schritten Größte erlaubte Stellgröße. Ein Höchstwert von 90% verlängert die Lebensdauer der thermischen Stellantriebe ohne Beeinträchtigung der Heizleistung. Stellgröße bei Unter-/Überschreiten der minimalen/maximalen Stellgröße Verhalten, wenn vom Raumthermostat eine Stellgröße empfangen wird die unter der minimalen oder oberhalb der maximalen Stellgröße liegt: 0% bzw. 100 % Werte unterhalb der minimalen Stellgröße als = 0% übernehmen Werte über der maximalen Stellgröße als = 100% übernehmen. eingestellte Stellgrößen verwenden 0 = 0% sonst eingestellte Stellgrößen verwenden Werte auf maximale und minimale Stellgröße begrenzen. Z.B. zur Grundtemperierung einer Fußbodenheizung kann es sinnvoll sein, eine minimale Stellgröße von 10% einzuhalten. Wenn die empfangene Stellgröße = 0 ist, dann diesen Wert übernehmen und das Ventil schließen. Andere Werte werden entsprechend der parametrierten minimalen und maximalen Stellgröße begrenzt. Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 13 von 18

14 GM HMG 4 Pumpe, EM1 HME 4 Pumpe, EM2 HME 4 Pumpe Tabelle 6 Bezeichnung Werte Beschreibung Kanal 1 bei Pumpensteuerung und größter Stellgröße berücksichtigen ja nein 1. Soll bei Wärmebedarf auf Kanal 1 die Vorlaufpumpe eingeschaltet werden? 2. Und soll die Stellgröße für Kanal 1 bei der Ermittlung der größten Stellgröße aller Kanäle mit einbezogen werden? Kanal 2 bei Pumpensteuerung und größter Stellgröße berücksichtigen Kanal 3 bei Pumpensteuerung und größter Stellgröße berücksichtigen Kanal 4 bei Pumpensteuerung und größter Stellgröße berücksichtigen Ausschaltverzögerung für Pumpe ja nein ja nein ja nein keine 2 min.. 30 min Siehe Objekt 13 siehe Kanal 1 siehe Kanal 1 siehe Kanal 1 Vermeidet ein häufiges Ein- und Ausschalten der Vorlaufpumpe. Wichtig: Bei schaltender Stellgröße sollte diese Verzögerung mindestens so lange wie die PWM Periode des Raumtemperaturreglers eingestellt sein*. wann oder in welchem Abstand soll Pumpensteuerung zyklisch senden nein, nur bei Änderung bei Änderung und zyklisch Objekt 14 (34,54) senden? Größte Stellgröße nein, nur bei Änderung wann oder in welchem Abstand soll zyklisch senden bei Änderung und zyklisch Objekt 13 (33,53) senden? * Gilt nur für PWM Regler. Für einfache 2-Punkt Regler kann z.b. ein Standard-Wert von 20 min. gewählt werden. Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 14 von 18

15 4 Anhang 4.1 PWM Zyklus Grundprinzip Um z.b. eine Heizleistung von 50% zu erzielen, wird die Stellgröße 50% in Ein- / Aus- Zyklen umgewandelt. Über eine feste Periode (in unserem Beispiel 10 Minuten), wird der Stellantrieb 50% der Zeit ein- und 50% der Zeit ausgeschaltet. Beispiel: 2 unterschiedliche Einschaltzeiten von 2 und 7 Minuten stellen die Umsetzung von 2 unterschiedlichen Stellgrößen, hier einmal 20% und einmal 70%, in einer PWM-Periode von 10 Minuten dar. Ein Aus Minuten PWM-Periode 10min PWM-Periode 10min Stellgröße 20% Stellgröße 70% Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 15 von 18

16 4.1.2 Reaktion auf Stellgrößenänderungen Um möglichst schnell auf Änderungen zu reagieren, wird jede Stellgrößenänderung unmittelbar auf den PWM-Zyklus übertragen. Beispiel 1: Die letzte Stellgröße betrug 20% (A). Eine neue Stellgröße von 50% wird während des Zykluses empfangen (B). Der Ausgang wird sofort eingeschaltet und damit die fehlenden 30% Einschaltzeit hinzugefügt Der nächste Zyklus wird mit 50% ausgeführt (C). Ein Aus A C 20% + 30% = 50% Minuten B Beispiel 2: Die letzte Stellgröße betrug 50% (A) Eine neue Stellgröße von 30% wird während des Zykluses empfangen (B). Nach Ablauf von 30% des PWM Zykluses wird der Ausgang ausgeschaltet und somit die neue Stellgröße bereits ausgeführt. Ein Aus A C 50% 30% 20% Minuten B Bemerkung: Ist zum Zeitpunkt des Empfangs der neuen Stellgröße die neue Soll-Einschaltzeit für den laufenden Zyklus schon überschritten, so wird der Ausgang sofort ausgeschaltet und die neue Stellgröße beim nächsten Zyklus ausgeführt. Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 16 von 18

17 4.2 Begrenzung der Stellgröße Beispiel: Minimale Stellgröße: 20% Maximale Stellgröße: 80% Stellgröße bei Unter-/Überschreiten der minimalen/maximalen Stellgröße: 0% bzw. 100% 100% Ansteuerung Stellantrieb 80% 20% 0% 20% 80% Objekt Stellgröße 100% Begrenzt wird immer nur die Stellgröße des Reglers, nicht aber die Stellgröße: bei Zwangsbetrieb bei Sommerbetrieb (0%) im Notprogramm Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 17 von 18

18 4.3 Hierarchie der Prioritäten Tabelle 7 Handschalter* Ventil-Schutz Zwang (ohne Begrenzung) Sommerbetrieb Notprogramm (ohne Begrenzung) Empfangene Stellgröße (mit Begrenzung) *Die Handschalter stehen auf 0 oder 1: Der Zustand der Ausgänge wird ausschließlich durch die Schalter bestimmt. Die Handschalter stehen auf Auto: Höchste Priorität hat das Ventilschutzprogramm, dieses wird auch im Zwangsbetrieb ausgeführt. Das Zwangsprogramm kann wiederum den Sommerbetrieb unterdrücken. Der Sommerbetrieb hat wiederum höhere Priorität als das Notprogramm. Das Notprogramm setzt ggf. bei Bus- / Stellgrößenausfall oder nach Netzwiederkehr ein und ersetzt die zuvor empfangene Stellgröße. 4.4 Manuelle First Open Funktion Um Ventile mit First Open Funktion bei der Erstinbetriebnahme zu entriegeln müssen diese mit Hilfe der Handschalter 15 min lang eingeschaltet werden. Stand: Sep-06 (Änderungen vorbehalten) Seite 18 von 18