Дослідження схеми автоматизації установки для підтриманя мікроклімату

Мета роботи: Дослідити роботу схеми керування автоматизованої установки для підтримання мікроклімату.

Правила техніки безпеки: Відповідно до інструкції

Зміст та послідовність виконання завдання

1. Ознайомитися з обладнанням робочого місця і розділом "Загальні теоретичні відомості .”
2. Ознайомитися з призначенням, будовою і роботою контролера припливної вентиляції ТРМ133 та датчиками температури.
3. Ознайомитися з функціональною схемою і прикладом використання контролера припливної вентиляції ТРМ 133.
4. Замалювати функціональну схему і приклад використання контролера припливної вентиляції.
5. Скласти схему підключень табличним методом. (табл. 1)
6. Після закінчення роботи навести порядок на робочому місці.

Після виконання завдань учень повинен знати:

1. Функціональну будову установки для підтримання мікроклімату.
2 Розміщення первинних перетворювачів, виконавчих пристроїв та схему зовнішніх підключень контролера ТРМ133 .
3. Заповнювати таблицю підключень .

Після виконання завдань учень повинен уміти:

1 Аналізувати функціональну схему контролера припливної вентиляції ТРМ133.
2. Проводити підключення контролера до датчиків температури та вивідних пристроїв.
3. Вибирати датчики температури для контролера ТРМ 133 за температурними даними тваринницького приміщення.

Завдання для звіту.

1. У звіті повинно бути найменування роботи, мета, короткі відомості з розділу: "Загальні теоретичні відомості ”.
2. Функціональна схема керування контролера припливної вентиляції
3. Заповнити таблицю підключень.
4. Вибрати і записати технічні дані датчиків температури контролера для підтримання температурних параметрів в тваринницькому приміщенні.
5. Висновок.

ЗАГАЛЬНІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ.

Контролер для систем припливної вентиляції з водяним калорифером ТРМ 133 має 7 універсальних входів, до яких можна підключати датчики різних типів:

• Термометри опору типів ТСП 50П/ 100П/500П/1000П, ТСМ 50М/100М, ТСН 10ОН/1000Н;
  
• термопари TXK(L), ТХА(К);
  
• датчики з уніфікованим вихідним сигналом струму 0...5 мА, 0(4)...20 мА або напруги 0...1 В;
  
• датчики положення засувки (резистивні або струмові).
  

Універсальні входи використовуються для вимірювання (рис 2.2.16):

• Тз - температури зовнішнього повітря;
  
• Тпр – температури припливного повітря;
  
• Тзв - температури зворотної води в контурі теплоносія;
  
• Тк₁ – температури в приміщені;
  
• Тк₂ - температура приміщення в в іншому місці (або для підключення задатчика температури);
  
• Дпз- положення засувки;
  
• Двл - вогкості (вхід з вбудованим шунтуючим резистором 100 Ом для прямого підключення датчика із струмовим виходом).
  

Сучасний ефективний алгоритм автонастройки ПІД-регулятора. При автонастройці прилад обчислює оптимальні для даного об'єкту значення коефіцієнтів ПІД - регулювання. Подальше нескладне ручне підстроювання дозволяє звести до мінімуму перерегулювання.

Контролер має 6 дискретних входів для діагностики справності системи вентиляції і перемикання режимів.

• С1 - комутуючий пристрій (таймер, тумблер і т. п.) для дистанційного переходу системи в черговий режим;
  
• С2 - датчик контролю справності припливного вентилятора по потоку повітря;
  
• СЗ - датчик контролю засмічення фільтру припливного вентилятора (витяжного);
  
• С4 - датчик переходу системи в режим захисту калорифера від замерзання;
  
• С5 - датчик пожежної сигналізації;
  
• С6 - датчик контролю справності витяжного вентилятора.
  

Виходи контролера використовуються для управління вентилятором, жалюзі, калорифером і аварійною сигналізацією. ТРМ133 оснащений наступними вбудованими вихідними елементами: 4 електромагнітних реле з комутуємим струмом 4 А при 220 В для управління жалюзями, припливним вентилятором, КЗР і пристроями аварійної сигналізації; 2 ЦАП 4...20 мА або 0...10 В для управління аналоговим КЗР. При цьому ТРМ133 може управляти засувками як з датчиком положення, так і без нього (по математичній моделі, закладеній в прилад).

ТРМ 133 здійснює:

• автоматичний вибір режимів роботи системи припливної вентиляції :
  
• підтримка температури припливного повітря (ПІД-регулюваня);
  
• прогрів калорифера при запуску системи і при перемиканні режимів;
  
• день/ніч (по вбудованому годиннику реального часу);
  
• черговий режим (перемикання вручну або по повідомленню про аварію);
  
• захист калорифера від замерзання;
  
• захист системи від перевищення температури зворотної води по графіку;
  
• літній режим.
  

Завдяки використанню в ТРМ133 ПІД-закону регулювання досягається висока точність підтримки температури припливного повітря і зворотної води. Високу точність забезпечує також сучасний алгоритм автонастройки приладу на об'єкті. Крім того, в ТРМ 133 використовуються декілька контурів ПІД - регулювання, що дозволяє гнучко настроювати прилад для роботи в різних режимах.

Високу перешкодозахисну, безпеку і надійність роботи системи вентиляції під управлінням ТРМ 133 забезпечують:

• цифрова фільтрація аналогових входів і захист від «брязкоту» дискретних входів;
  
• імпульсний широкодіапазонний блок живлення, стабілізуючий параметри контролера;
  
• докладна діагностика справності вузлів системи вентиляції і вимірювальних датчиків з видачею аварійних повідомлень на дисплей;
  
• наявність режиму "черговий”, в який система переводиться у разі аварії (наприклад, при пожежі).
  
• Крім того, всі основні вузли ТРМ 133 - блок живлення, входи, виходи і модуль інтерфейсу RS-485 - мають високовольтну гальванічну ізоляцію один від одного.
  

.

У ТРМ 133 встановлений модуль інтерфейсу RS-485, організований по стандартному протоколу ОВЕН. Інтерфейс RS-485 дозволяє:

• конфігурувати прилад на ПК;
  
• передавати в мережу поточні значення виміряємих величин, вихідної потужності регулятора, а також будь-яких програмованих параметрів;
  
• одержувати з мережі оперативні дані для генерації управляючих сигналів. ТРМ 133 може працювати в мережі тільки за наявності в ній «майстра», функцію якого може виконувати, наприклад, персональний комп'ютер.
  

Підключення ТРМ 133 до ПК виробляється через адаптер ОВЕН АСЗ-м або АС4 (рис 2.2. 17)

При інтеграції ТРМ 133 в АСУ ТП як програмне забезпечення можна використовувати SCADA-систему Owen Process Manager або яку-небудь іншу програму.

Рис 3. Схема підключень контролера припливної вентиляції ТРМ 133.

Режими роботи контролера.

Регулювання температури припливного повітря в системі з водяним калорифером. Це основний режим роботи ТРМ133. При вході в цей режим прилад відкриває жалюзі і включає припливний вентилятор (рис 2.2.18).

Нагрів припливного повітря. ТРМ133 забезпечує підтримку на заданому рівні температури повітря приточування Тпр за допомогою калорифера. Для цього прилад управляє положенням K3Р який регулює потік теплоносія, що подається в калорифер.

Прогрів калорифера. Контролер здійснює прогрівання калорифера перед початком роботи, а також після виходу з режимів: ЧЕРГОВОГО, ЛІТНЬОГО або ЗАХИСТУ ВІД ЗАМЕРЗАННЯ. Час прогрівання визначається користувачем, виходячи з експлуатаційних параметрів системи. Для забезпечення максимальної циркуляції теплоносія через калорифер ТРМ формує команду на повне відкриття КЗР. Вентилятор при цьому вимкнений, жалюзі закриті.

Захист від перевищення температури зворотної води, що повертається в теплоцентраль здійснюється залежно від температури зовнішнього повітря відповідно до графіка. Графік зворотної води задається користувачем, кількість . Якщо температура Т_ЗВ, виміряна датчиком, перевищує Тзв.мах. прилад перериває управління КЗР по Тпр і переходить на управління по сигналу розузгодження між поточним значенням Тзв і обчисленим по графіку Tзв. гр. Після повернення Тзв в допустимі межі регулювання продовжується по Тпр.

Захист від замерзання води в калорифері. Замерзання води в калорифері загрожує руйнуванням всієї системи. Тому при падінні температури зворотної води Тзв або температури припливного повітря Тпр нижче за критичні значення ТРМ133 переводить систему в режим "Захисту від замерзання води в калорифері”. Для максимально швидкого підвищення температури ТРМ формує команду на виключення вентилятора, закриття жалюзі і повне відкриття КЗР. Контролер переводить систему в режим "Захисту від замерзання” також при виникненні несправності будь-якого з вхідних датчиків (обрив, коротке замикання) і при спрацьовуванні контактного датчика С4.

Режими ДЕНЬ/НІЧ - перемикання по годиннику реального часу. Для підтримки комфортної температури в приміщенні в денний час і зниження її після закінчення робочого дня (в цілях економії енергії) контролер автоматично перемикає режими ДЕНЬ/НІЧ. Перемикання відбувається по вбудованому годиннику реального часу. При програмуванні задаються дві вставки Тпр - денна і нічна, а також час початку і закінчення робочого дня.

Літній режим. Це економічний режим, оскільки регулювання температури припливного повітря не відбувається. КЗР в цьому режимі повністю закритий і циркуляція води через калорифер припинена. Здійснюється тільки вентиляція приміщення (жалюзі відкриті, вентилятор включений) і діагноста обладнання. ТРМ133 автоматично переводить систему в "Літній режим ”, коли температура зовнішнього повітря Тз стає вище за значення Т вст. літ, заданого при програмуванні приладу. Поріг для відключення "Літнього режиму ” також задається користувачем.

Черговий режим. "Черговий режим ” передбачений для випадків, коли в роботі вентиляції немає необхідності (нічний час діб, вихідні дні і т. п.). У цьому режимі ТРМ133 закриває жалюзі, вимикає вентилятор і контролює тільки температуру зворотної води по графіку. Перехід в "Черговий режим ” здійснюється: дистанційно за допомогою зовнішнього комутуючого пристрою С1; по аварійному повідомленню від датчика контролю справності вентилятора С2 або пожежної сигналізації С5; установкою відповідного програмованого параметра (з клавіатури приладу або з ПК).

Форма таблиці підключень