Тема: Дослідження схем автоматизації установок мікроклімату.
Призначення установок для створення мікроклімату
Основне призначення установок це створення комфортних умов в будь-якому приміщенні при достатньому повітрообмін і оптимальному температурному режимі, а також інших необхідних параметрах мікроклімату.
Будова установки для створення мікроклімату
Процес повітрообміну пов'язаний з подачею в приміщення очищеного від пилу повітря певної температури і вологості, а також видалення «старого». Найбільш простим способом примусової вентиляції є система що складається з припливного і витяжного вентилятора, заслінок, підігрівача та охолоджувача повітря. Керування всім цим обладнанням здійснюється автоматично, з використанням програмованих контролерів, які отримують інформацію про поточні значення температури, вологості, тиску повітря та стану обладнання від датчиків температури, напору повітря, положення заслінок, запірно – регулювальних клапанів.
Рисунок 1. Технологічна схема підтримання мікроклімату в приміщені
Технологічна роботи установки мікроклімату
Повітря із ззовні спочатку направляється через відкриті заслінки та фільтр за допомогою припливного вентилятора. Потім повітря потрапляє в підігрівач або охолоджувач, який надає повітрю необхідної, заданої користувачем, температури. Повітря вже заданої температури поступає в приміщення.
Далі «відпрацьоване» повітря видаляється з приміщення витяжним вентилятором.
Подача гарячої води в водяний підігрівач, і холодоносія в охолоджувач повітря здійснюється в за допомогою запірно-регулювальних клапанів, якими керує програмований контролер в залежності від температури в приміщенні, заданих параметрів, та температури гарячої води та холодоносія.
Датчик температури зовнішнього повітря дозволяє вносити корекцію в температуру припливного повітря, що самим позитивним чином позначається на економії споживаного тепла.
Принцип роботи установки для створення мікроклімату
.
Рисунок 2. Схема підключення контролера ТРМ133М та модуля розширення МР1 для підтримання мікроклімату в приміщенні
Контролер систем припливної вентиляції ТРМ133М в комплексі з первинними перетворювачами, модулем розширення МР1 і виконавчими механізмами використовується для контролю і регулювання температури повітря в приміщеннях, обладнаних системою припливно-витяжної вентиляції, відображення виміряної температури і режимів роботи на вбудованому індикаторі і формування сигналів управління вбудованими вихідними елементами і вихідними елементами модуля МР1.
Контролер отримує інформацію від датчиків температури, що подають сигнал на вхід 1-4, значення виміряної вологості за допомогою датчика, який під’єднанний на вхід 5, та датчики положення заслінок, які під’єднанні на входи 6 і 7 контролера.
Контролер має 6 дискретних входів для діагностики справності системи вентиляції і перемикання режимів. Вхід С4 використовується в якості комутуючого пристрою (таймер, тумблер і т. п.) для дистанційного переходу системи в черговий режим. До входів С1 і С6 підключаються датчики контролю справності припливного та витяжного вентилятора. На вхід С2 – поступає сигнал від датчика контролю засмічення фільтру припливного вентилятора (витяжного). До входу С3 підключають датчик переходу системи в режим захисту калорифера від замерзання, а до входу С5 підключається датчик пожежної сигналізації. На вхід С7 подається сигнал на вимикання звукової сигналізації, а на вхід С8 - сигнал про перехід на зимовий час.
Керування виконавчими механізмами контролер здійснює за допомогою вихідних реле. Реле 1 вмикає підігрів вхідних заслінок в зимовий час. Подачу гарячої води в водяний калорифер здійснюють реле 2 і 3, перший з них подає сигнал на відкривання запірно - регулювального клапана, а другий на його закривання. Для охолодження вхідного гарячого повітря в літній період здійснюється за допомогою охолоджувачів, які можуть працювати від охолодженої води, або від фреону холодильної установки. Керування кількості холодоносія здійснюється контролером за допомогою вихідних реле 4 і 5. Реле 4 подає сигнал відкривання на КЗР або на клапан подачі фреону, а реле 5 на закривання запірно – регулювального клапана. Вихідне реле 6 контролера керує витяжним і припливним вентилятором.
Контролер ТРМ133 з’єднаний з модулем розширення МР1, який має на виході 8 реле для керування обладнанням мікроклімату.
Реле 1 виконавчого модуля здійснює керування насосом водяного калорифера. В холодну пору року обігрів заслінок і повітропроводів здійснюється ТЕНами, які вмикаються за допомогою вихідного реле 2. Реле 3 здійснює вмикання і вимикання насосів холодної води в охолоджувач або фреону холодильної установки. Реле 4,5,6 виконавчого модуля вмикають сигналізацію. Звукову сигналізацію вмикає 4 реле, реле 5 вмикає сигнальну лампу переводу системи в черговий режим, а 6 реле вмикає аварійну світлову сигналізацію.
Функціональні можливості контролера
Контролер ТРМ 133 має вбудований годинник реального часу, також він здійснює автоматичну настройку ПІД-регуляторів та вибір режимів (прогрів / нагрів / охолодження / вентиляція). Автоматичне регулювання температури припливного повітря контролер здійснює, відповідно до вказаної вставки або за графіком (від температури зовнішнього повітря). При запуску системи і при перемиканні режимів здійснює прогрів калорифера, керування в залежності від дня і ночі (по вбудованому годиннику реального часу); перемикання вручну на черговий режим (або по повідомленню про аварію); захист калорифера від замерзання; захист системи від перевищення температури зворотної води по графіку, та перехід на літній режим.
При зміні параметрів від заданих контролер формує сигнали для управління зовнішніми виконавчими механізмами і пристроями: водяним або фреоновим калориферами охолодження, калорифером нагріву, ТЕНом повітряного клапана, припливним і витяжним вентилятором, насосами в контурах нагріву і охолодження, повітряним клапаном, пристроями сигналізації. Також здійснює діагностику аварійних ситуацій.
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
При інтеграції ТРМ 133 в АСУ ТП як програмне забезпечення можна використовувати SCADA-систему Owen Process Manager або яку-небудь іншу програму.
Режими роботи контролера.
Регулювання температури припливного повітря в системі з водяним калорифером. Це основний режим роботи контролера ТРМ133. При вході в цей режим прилад відкриває жалюзі і включає припливний вентилятор.
Нагрів припливного повітря. ТРМ133 забезпечує підтримку на заданому рівні температури припливного повітря 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 повернення зворотної води задається користувачем. Якщо температура ТЗВ, виміряна датчиком, перевищує Тзв.мах. прилад перериває управління КЗР по Тпр і переходить на управління по сигналу розходження 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 Твст.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).
Технічні дані датчиків температури
Датчик температури для трубопроводів ДТС3105-PТ1000.B2.х
Датчик ОВЕН ДТС3105-PТ1000.В2.x призначений для вимірювання температури води в трубопроводах контурів опалення.
Датчик ОВЕН ДТС3105 має зовнішню конічну різьбу R1 / 2 ". Для підключення кабелю в корпусі передбачено отвір, яке закривається заглушкою.
У стандартних модифікаціях датчик ОВЕН ДТС3105 випускається з довжинами монтажної частини L = 70, 120 і 220 мм.
Чутливий елемент - Pt1000 *.
Датчик температури (термометр ТСП) для повітроводів ОВЕН ДТС3015-РТ1000.В2.200
Датчик ОВЕН ДТС3015-РТ1000.В2.200 призначений для вимірювання температури в каналах подачі повітря системи вентиляції
Температура середовища: -50 ... 120 ° С
Довжина занурювальний частині: 200 мм
Схема підключення: двухпроводная
Ступінь захисту: IP54
Тип сенсора Pt1000 * РСА1.2010.10L
Схема підключення Двухпроводная
Для підключення кабелю в корпусі передбачено отвір, що закривається заглушкою
Датчик температури зовнішнього повітря ДТС3005-PТ1000.B2
Датчик ОВЕН ДТС3005-PТ1000.В2 призначений для вимірювання температури зовнішнього повітря або повітря всередині будівель. Датчик ОВЕН ДТС3005 встановлюється на плоску поверхню стіни.
Для підключення кабелю в корпусі датчика ОВЕН ДТС3005 передбачено отвір, яке закривається заглушкою.
Чутливий елемент - Pt1000 *.
Датчик диференціального тиску SIEMENS QBM81-5 використовується в системах вентиляції і кондиціонування повітря для контролю за перепадом тиску і зміною його відносного негативного і позитивного значення в діапазоні 50 ... 500 Па.
Датчик SIEMENS QBM81-5 застосовується для контролю рівня засміченості повітряних фільтрів, цілісності пасової передачі вентиляторів і за зміною потоку повітря за допомогою вимірювання рівня перепаду тиску повітря.
Розміри (Ш х В х Г) 88 x 110 x 90 мм
Дискретні виходи 1 група контактів, Сухий контакт, Перекидний контакт
Допустимий робочий тиск 7500 Pa
Температура навколишнього середовища, робота -20 ... 85 ° C
Положення при монтажі Діафрагма - вертикально, коннектори для трубок - вниз.
Розміри (Ø x Д) 81 x 90 мм
Клас захисту IP54
Діапазон вимірювання 50 ... 500 Па
Дискретний вихід, напруга перемикання DC 24 V / AC 24 ... 250 V
Дискретний вихід, ток комутованої ланцюга 0.01 ... 5 (3) A
З'єднання Сполучна трубка, діаметр 6.2 мм.
Датчики вологості HRTN-420
Кімнатний датчик вологості і температури мають різні вихідні сигнали: 0-10, 4-20мА, Modbus або температурні датчики серії PT1000.
Вологість, вихідний сигнал4-20мА.
Діапазон вимірювання вологості 0-90% RH
Температура, вихідний сигнал4-20мА
Діапазон вимірювання температури 0-50 ° C
Капілярний електромеханічний термостат PBFP-3N для захисту від розморожування водяних теплообмінників
Діапазон завдання температури повітря від -10 до + 15 ° С
Релейний вихід: перемикання контакт 10 А / 250 В змін.
Довжина капілярної трубки: - 3 м
Ступінь захисту IP65
Габаритні розміри PBFP-3N (ШxВxД): 120x68x50 мм.
Клапан сідельний двохходовий регулювальний ТRV Regada ST mini 472.0-0DFAG / 00
Клапани застосовуються в якості виконавчих пристроїв в системах опалення, гарячого водопостачання, а також технологічних процесах, в яких необхідно дистанційне керування витратою рідин.
Управління клапаном здійснюється електричним виконавчим механізмом (електропривод). Зусилля, що розвивається електроприводом, передається на поршень, який переміщається вгору і вниз, змінюючи площа прохідного перетину в затворі і регулюючи витрата робочого середовища.
- Напруга однофазне 230 В, 50 Гц
- Кліматичного виконання - помірне (У) від -25 ° C до + 55 ° C
- клемних приєднання
- Без датчика положення
- Управління вручну - є
- Ступінь захисту IР54
- Два вимикача сили S1, S2
- Два вимикача положення S3, S4
- Місцевий покажчик положення
Температурне реле РТ-4 застосовується для контролю, сигналізації про перевищення температури. Температурні реле з успіхом витісняють великогабаритні і ненадійні манометричні й дилатометрічні термореле, в тому числі і на атомних електростанціях. Температурні реле РТ-4 можуть використовуватися в котельнях, ТЕЦ, компресорах, трансформаторах і т.д.
Температурне реле РТ-4 виготовлено в корпусі з нержавіючої сталі 12x18H10T або SUS304 і призначене для контролю і сигналізації про перевищення температури. Чутливий елемент - термовиключатель з біметалічним диском миттєвої дії.
Температурне реле біметалічне РТ-4 стійке до ударів і вібрації. Завдяки невеликому діаметру зонда реле має низьку теплову інерційність.
Комутовані: напруга - = 24В, ≈250В; Струм - 3А
Температура спрацьовування термореле: від 45 до 120 ° С з кроком 10 ° С
Похибка: розкид по температурі спрацьовування ± 5 ° С
Гістерезис: від 10 до 40 ° С
Нормально-замкнуті контакти
Кількість комутаційних циклів - не менше 10000
Максимальний тиск в контрольованому середовищі - 1,6 МПа
Матеріал захисної арматури 12Х18Н10Т; SUS304
Довжина монтажної частини, ℓ 20,0; 30,0; 60,0; 80,0; 100,0 мм
Довжина приєднувального кабелю, L 0,2; 0,5; 1,0; 2,0 м
Матеріал приєднання кабелю * RFS 3х0,5
Середнє напрацювання на відмову, год не менше 50000
Середній термін служби 5 років
Маса реле, кг не більше 0,25
| 
