Система автоматического управления приточно-вытяжной вентиляционной установкой

Описание

В проекте выполнена разработка система автоматического управления приточно-вытяжной вентиляционной установкой, расположенной в офисном помещении.

Приведена характеристика объекта автоматизации.

Посредством системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляции обеспечивается поддержание заданных параметров в системе вентиляции и кондиционирования воздуха, защита агрегатов.

При работе системы выполняется организация управления одной системой вентиляции и кондиционирования, являющейся основой для разработки подобных систем. Особенность работы заключается в разработке автоматизации системы на свободно программируемом контроллере пятого поколения LOGO!...0BA5 фирмы «Siemens». С помощью комплекса технических средств, называемого системой кондиционирования воздуха (СКВ), осуществляется кондиционирование воздуха. В его состав включены технические средства, с помощью которых производится забор воздуха, подготовка, перемещение (вентиляторы) и его распределение, а также средства хладо- и теплоснабжения, дистанционного управления, автоматики и контроля.

Описана автоматизация процесса регулирования.

Сделан выбор параметров контроля.

Выбор схемы автоматизации основан на анализе кратковременных суточных изменений режимов работы систем. Он определяется динамическими свойствами системы и предъявляемыми требованиями по точности регулирования, быстродействию и другим показателям.

Произведен выбор регулятора. В системах кондиционирования воздуха применяются приборы автоматического регулирования: электрические или пневматические, которые обеспечивают следующие алгоритмы регулирования: двух- и трех позиционный, пропорциональный, интегральный, пропорционально-интегральный (изодромный) и пропорционально-интегрально-дифференциальный. Схема регулирования выбирается на основании расчета обеспеченности и надежности заданных режимов и технико-экономического анализа.

Выполнена разработка функциональной схемы объекта.

К функциям системы автоматического управления относится защита, контроль, регулирование, измерение и управление. Основная задача устройств защиты двигателя состоит в предотвращении перегрева статора и ротора путем своевременного срабатывания до момента достижения температуры критического значения. В качестве защиты применяются тепловые реле 3RU фирмы «Siemens» с токовой зависимостью и расцепитель перегрузки в силовых автоматах 3RV. Защита водяного калорифера. Для защиты от замерзания воды предусмотрено применение циркуляционного насоса, обеспечивающего скорость протекания воды. Защита по воздуху осуществляется капиллярным термостатом. Для контроля засорения фильтра и работы двигателя предусмотрено реле давления. Контроль температуры воды в обратном трубопроводе обеспечивается контроллером. С помощью регулирующего клапана осуществляется регулирование температуры. Управление системой осуществляется с помощью кнопок и переключателей, расположенных на панели управления за дверцей щита, в ручном режиме и в автоматическом. Управление запуском двигателей и насосов производится с контроллера.

Приведено описание функциональной схемы.

В процессе работы системы через воздухозаборную решетку воздух поступает в приточную установку. Затем он проходит через открытый воздушный клапан и шумоглушитель в секцию карманного фильтра. Далее очищенный воздух проходит через секцию нагрева, где в зимний режим подогревается до температуры 22 ⁰С. В летнем режиме при прохождении через камеру охлаждения воздух охлаждается. Затем он попадает в секцию вентилятора, которой создается напор и после секции шумоглушителя посредством воздуховода он попадает в обслуживаемые помещения. Измерение температуры приточного воздуха выполняется датчиком, по которому выполняется переключение режимов работы на зимний или летний. В системе предусмотрен контроль засорение фильтра и защита калориферов от замерзания. 

Разработана принципиальная электрическая схема.

Работа системы выполняется в зимнем и летнем режимах. В зимний период при работе системы воздух перед подачей в помещение подогревается, а в летний - охлаждается. В качестве тепло- и хладоносителя применяется вода. Процесс переключения выполняется вручную или в автоматическом режиме. Переход с зимнего режима на летний выполняется при температуре 12 ⁰С, а с летнего на зимний – 8 ⁰С. 

Приведена разработка схемы внешних соединений.

Подсоединение к щиту дискретных датчиков и исполнительных механизмов выполнено посредством контрольного кабеля КВВГ. Подключение аналоговых датчиков выполняется с помощью экранированного кабеля МКЭШ. При подключении к щиту управления экраны кабелей соединяются между собой на шине заземления. Обеспечено заземление щитов управления и агрегатов систем. 

Произведен выбор средств автоматизации. 

Основой всей системы автоматики является свободно программируемый контроллер LOGO фирмы “Siemens”. Он выполнен из устройства управления, панели управления и индикации, блока питания, интерфейса для модулей расширения и программного модуля, стандартных готовых функций, часового выключателя, цифровых не аналоговых флагов, входов и выходов в соответствии с типом устройства. Логический модуль представляет собой компактное функциональное законченное универсальное изделие, предназначенное для построения простейших устройств автоматики с логической обработкой информации. Исполнительные механизмы представлены: приводом воздушного клапана GMA126.1E, циркуляционным насосом UPS 25-20, приводом ЗРК SSB61U. Принят силовой автоматический выключатель 3RV10 11-1DA1.

Описано программирование контроллера с помощью программы LOGO! Soft Comfort.

Выполнено размещение средств автоматизации.

Установка контроллеров выполнена в совмещенных счетах автоматики и управления, которые содержат силовую аппаратуру. Применяемые в системе аналоговые датчики измерения давления, влажности, температуры и расхода имеют унифицированный электрический выходной сигнал, который сопрягается с контроллерами системы. Управление приводами исполнительных механизмов выполняется посредством стандартного аналогового выходного сигнала контроллера в диапазоне 0-10 В. 

Составлена организационная часть.

Разработаны мероприятия по технике безопасности при проведении технического обслуживания электрооборудования.

Приведено технико-экономическое обоснование АСУ приточно-вытяжной вентиляции офисного помещения с расчетом значений:

          В дипломной работе выполнена разработка системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляционной установкой, расположенной в офисном помещении, с применением нового свободно программируемого контроллера пятого поколения LOGO!...0BA5 фирмы Siemens.