Навчальний посібник Автоматизація технологічних процесів і систем автоматичного керування (частина 3)
Страница 13 из 13
Датчики температури ВКВ встановлені в каналі подачі повітря після вентилятора перед розподільними клапанами: один датчик для логометра Р, другий для двопозиційного регулятора РК (вмикання – вимикання вентилятора), третій для регулятора пропорційної дії РП (положення змішувального клапана).
Датчик зовнішньої температури ВКН встановлений на відстані 0,5 м від сховища і захищений від прямої дії сонячних променів. Обладнання функціонує автоматично по сигналам регуляторів або вручну за допомогою магнітних пускачів КМ1…КМ5.
У багатоканальній системі «Середовище-1» (рис. 6.3) відхилення температури від заданої визначається в блоці вимірювань і завдань БВЗ і почергово надходить на терморегулятори. Блоки БРД виконують роль комутаторів двопозиційного (ДПР) і пропорційного (ПР) регуляторів температури.
Електронні реле РЕ1 і РЕ2 перетворюють аналоговий сигнал в цифровий і передають в блоки електромагнітних реле БР1 і БР2. Сигнали з блоків БР1 і БР2 надходять до відповідних блоків управління БУ, які формують сигнали управління виконавчими механізмами ВМ і забезпечують підтримання необхідної температури.
Рисунок. 6.3. Функціональна схема багатоканальної системи управління мікрокліматом «Середовище-1»
Таким чином, блоки БВЗ, РЕ і БР утворюють регулятори з двопозиційним і пропорційними зонами регулювання, а блоки комутаторів БРД ДПР і БРД ПР – синхронний автоматичний перемикач для почергового опитування датчиків. Ними ж здійснюється синхронне почергове підключення виконавчих механізмів для управління температурою у відповідних секціях сховища. Електронний блок БЕ генерує імпульси, які переключають комутатори БРД з заданою періодичністю.
Порівняно із системою ОРТХ обладнання «Середовище-1» має більш широкі функціональні можливості. Крім установок активної вентиляції і опалення, система включає в себе холодильні агрегати, що дає можливість зберігати продукцію протягом усього року.
ЗАПИТАННЯ
1. Назвіть призначення і особливості управління мікрокліматом в овочесховищах. 2. Охарактеризуйте овочесховище як об'єкт автоматичного управління. 3. Поясніть роботу технологічної схеми автоматичного управління температурою в овочесховищі. 4. Яке призначення активної вентиляції в овочесховищах? 5. Від чого залежить режим роботи вентиляційної системи в овочесховищах? 6. Які режими передбачає технологія зберігання картоплі в овочесховищах? 7. З якого основного технологічного обладнання складається установка для підтримання мікроклімату в овочесховищі? 8. Розкажіть про послідовність роботи електричної схеми ШАУ-АВ в періоди охолоджування, лікування і зберігання продукції. 9. Поясніть роботу системи управління мікрокліматом “Середовище” по функціональній схемі.
ТЕСТИ
1. Яка характеристика лікувального періоду для картоплі в овочесховищі?
A. Лікувальний період триває 2 тижні температура картоплі підтримується на рівні +3...4°С, відносна вологість максимальна.
B. Лікувальний період триває 2 тижні температура картоплі підтримується на рівні +14. ..18°С при мінімальному повітрообміні і високій відносній вологості (понад 90%).
C. У лікувальний період температура картоплі знижують до 2 – 4°С зі швидкістю 0,5…0,6°С на добу при тривалості 20 – 25 діб.
2. Яка характеристика періоду охолодження для картоплі в овочесховищі?
A. У період охолодження температуру картоплі знижують до 2 – 4°С зі швидкістю 0,5…0,6°С на добу при максимальній вологості повітря 100 %, тривалість становить 20 – 25 діб.
B. У період охолодження температуру картоплі триває 2 тижні температура картоплі підтримується на рівні +14...18°С.
C. У період охолодження температуру картоплі підтримується на рівні +3...4°С, відносна вологість максимальна.
3. Яка характеристика періоду зберігання для картоплі в овочесховищі?
A. Температуру в об'ємі картоплі в період зберігання знижують до 2 – 4°С зі швидкістю 0,5…0,6°С на добу при тривалості 20 – 25 діб.
B. Температуру в об'ємі картоплі в період зберігання, який триває 2 тижні, підтримують на рівні +14...18°С.
C. Температура в об'ємі картоплі в період зберігання підтримується на рівні +3...4°С, відносна вологість максимальна.
4. Які засоби автоматизації використовуються для автоматичного підтримання температури в овочесховищі?
A. Датчики температури, виконуючий механізм заслінки.
B. Реле часу, терморегулятори.
C. Датчики температури, терморегулятори, реле часу, виконуючий механізм заслінки.
5. Де розміщуються датчики температури в овочесховищі?
A. Датчики температури розміщуються в масі продукції, зовні приміщення, в повітряному каналі і над масою продукції.
B. Датчики температури розміщуються в повітряному каналі і над масою продукції.
C. Датчики температури розміщуються в масі продукції і над масою продукції.
6. Використовуючи принципову електричну схему керування мікрокліматом в овочесховищі поясніть призначення терморегулятора РТ1.
A. Диференційний терморегулятор РТ1 (типу ПТРД-2), контролює температуру продукції.
B. Диференційний терморегулятор РТ1 контролює температуру повітря і вмикає припливну вентиляцію.
C. Диференційний терморегулятор РТ1 (типу ПТРД-2), порівнює температуру продукції і повітря, при різниці температури більше 2 – 3°С вмикає припливну вентиляцію
7. Використовуючи принципову електричну схему керування мікрокліматом в овочесховищі поясніть призначення терморегулятора РТ3.
A. Терморегулятор РТ3 вимикає припливний вентилятор в період охолодження, коли температура продукції перевищить задане значення.
B. Терморегулятор РТ3 вмикає припливний вентилятор в період охолодження, коли температура продукції досягне заданого значення.
C. Терморегулятор РТ3 вмикає припливний вентилятор в період зберігання коли температура продукції впаде нижче заданого значення
8. Для чого використовується реле часу в період зберігання в овочесховищі?
A. Програмне реле часу в період зберігання вимикає вентилятор.
B. Програмне реле часу в період зберігання вимикає заслінку.
C. Програмне реле часу в період зберігання вмикає вентилятор для вирівнювання температурних градієнтів у масі продукту.
9. Для чого використовується виконавчий механізм заслінки в овочесховищі?
A. Виконавчий механізм заслінки в овочесховищі використовується в період зберігання для зменшення температури повітря в системі припливної вентиляції.
B. Виконавчий механізм заслінки в овочесховищі використовується в період охолодження для стабілізації температури повітря в системі припливної вентиляції.
C. Виконавчий механізм заслінки в овочесховищі використовується в період охолодження для збільшення температури повітря в системі припливної вентиляції.
6.2. АВТОМАТИЗАЦІЯ ФРУКТОСХОВИЩ
Автоматизація фруктосховищ. Конструкції фрукто - і овочесховищ мають багато загального. Автоматизація зберігання фруктів викликана необхідністю охолоджування продукту і точної підтримки температури і відносної вологості повітря. Тому в системі автоматизації устаткування фруктосховища передбачено управління повітроохолоджувальними установками, подачею пари для зволоження повітря в камерах і концентрацією газу в газових сховищах.
У приміщеннях для зберігання фруктів (фруктосховищах) концентрацію діоксиду вуглецю підтримують на рівні, істотно вищому, ніж в атмосферному повітрі: 1 % і більш. При цьому зміст кисню зменшується, а азоту збільшується, завдяки чому поліпшуються умови зберігання фруктів. Зміст С02 регулюють, пропускаючи циркуляційне повітря через вапняне молоко або спалюючи газ при контрольованій подачі повітря. Отримана таким чином газова суміш, збагачена також і азотом, охолоджується і подається в сховищі. Температура зберігання, що рекомендується, – менше 50С, але не нижче за температуру підмерзання плодів, яка повинна підтримуватися з високою точністю. Велике значення має також контроль вологості газової суміші, від якої залежить втрата вологи плодами, що зберігаються, і контроль вмісту газу етилену, що виділяється плодами.
Для фруктосховищ, що мають місткість від 1000 до 3000 т розроблений комплект електрообладнання, який забезпечує автоматичне управління мікрокліматом у камерах зберігання фруктів, управління роботою конденсаторного і випаровувального обладнання, захист компресорів охолоджувальних машин та сигналізацію нормальних і аварійних режимів роботи. Один комплект може автоматично управляти двома – чотирма камерами.
Система автоматичного управління мікрокліматом фруктосховища призначена для підтримання в камерах заданих значень температури, вологості повітря, циклічного його перемішування в камерах; вмикання і вимикання установок припливної та витяжної вентиляції, а також для контролю за станом температури і вологості повітря в камерах і окремих точках холодильної установки.
Електрична принципова схема системи управління мікрокліматом у фруктосховищі зображена на рис. 6.4. Напруга на схему подається кнопкою SB6. У разі необхідності можливе відключення всіх агрегатів за допомогою кнопок SB1…SB5, розташованих в різних місцях фруктосховища. За допомогою кнопок SB7, SB8 керують аварійним вентилятором М1 (потужністю 1,5 кВт)
Схема управління температурою і відносною вологістю повітря вмикається автоматом SF1. Перемикач SA1 задає режим роботи системи: ручний (1) або автоматичний (2).
В автоматичному режимі при підвищенні температури в камері спрацьовує терморегулятор Р, який через реле KV1 вмикає електромагнітний аміачний клапан YА1, вентилятори повітроохолоджувальних установок М2, М3 та один з аміачних насосів (М4 або М5) подачі аміаку, як холодоносія в охолоджувальні камери. Коли температура в камері досягає заданого значення, контакти терморегулятора розмикаються і все електрообладнання відключається.
Рисунок. 6.4. Принципова електрична схема автоматичного управління мікрокліматом у фруктосховищі
Режим роботи аміачних насосів встановлюється перемикачем SA3: 1 – Обидва насоси відключені, 2 – Робочий насос М4 (М5 в резерві), 3 – Ручне управління, 4 – Робочий насос М5 (М4 в резерві).
При вдалому запуску насоса спрацьовує датчик тиску SP1, який вмикає проміжне реле KV5. Реле KV5 одним контактом подає напругу на ввімкнення компресорів холодильної установки, а іншим – вимикає реле затримки часу КТ2, призначене для включення резервного насосу.
При невдалому запуску або при зменшенні тиску аміаку в системі робочого насоса датчик SP1 розмикає реле KV5, що призводить до спрацювання реле КТ2. З затримкою 10 с реле КТ2 вмикає реле KV4, яке підключає резервний насос.
Відносна вологість повітря в камері фруктосховища підтримується регулятором вологості В. При пониженні вологості повітря контакти В вмикають реле KV3, яке підключає додаткові секції електропароутворювачів ЕК2 і ЕКЗ. При досягненні заданої вологості подача пару припиняється. Підігрівник ЕК1 ввімкнений для запобігання замерзанню води при низьких зовнішніх температурах.
Схема передбачає захист пароутворювача від «сухого ходу» за допомогою регулятора рівня води PL. При зниженні рівня води регулятор розмикає контакти PL і відключає нагрівник ЕК1…ЕК3.
Для рівномірнішого розподілу волого-температурного поля всередині об’єму камери передбачене циклічне перемішування повітря за допомогою вентиляторів. Режим управління роботою вентиляторів (тривалість роботи і час ввімкнення-вимкнення) забезпечується програмним реле КT1, яке вмикає електродвигуни М2 і М3 вентиляторів.
Системою автоматики передбачене управління процесом видалення льоду (снігової шуби), яка наростає на поверхні охолодників. Режим роботи встановлюють перемикачами SA4 і SA5. В автоматичному режимі наявність «шуби» встановлює реле тиску SP2, яке сприймає різницю в тиску до і після охолодника. При обмерзанні повітропроводів ця різниця збільшується, що призводить до замикання контактів SP2 і спрацювання реле KV7. Реле KV7 своїми контактами відключає магнітний пускач КМ3 вентиляторів охолодників і аміачний клапан YА1. Одночасно воно вмикає електромагнітний клапан YА2 води розморожування, а іншою групою контактів — реле затримки часу КТ3 і реле KV6. Реле KV6 вимикає реле KV7. Із затримкою 3 хв., достатньою для виходу аміаку з охолодника, контактом КТ3 вмикається пускач КМ8, який включає насос М6 води розморожування і електромагнітний клапан виходу води YА3. Магнітний пускач КМ9 вмикає додаткову секцію нагрівників води ЕК4. Через 27 хв. контактом КТ3 насос М6, нагрівник ЕК4 і клапан YА3 вимикаються. Цикл розморожування закінчений і через 3 хвилини (за цей час з охолодника збігає вода) реле KV7 повертається в початкове положення і знову вводить в автоматичну роботу ланки управління аміачним клапаном YА1 і електроприводами М2 і М3 вентиляторів охолодників.
Крім пристроїв управління мікрокліматом в камерах, комплект автоматики містить в собі автоматичні системи управління рівнем аміаку, компресорами; управління повітряною завісою, яка вмикається при відкритті камер, а також прилади контролю, сигналізації і захисту електрообладнання.
ЗАПИТАННЯ
1. Які параметри забезпечує комплект електрообладнання для фруктосховищ? 2. Для чого призначена система автоматичного управління мікрокліматом в фруктосховищі? 3. Поясніть роботу принципової електричної схеми керування мікрокліматом фруктосховища. 4. Які засоби автоматизації використовуються в схемі керування фруктосховищем?
ТЕСТИ
1. Які засоби автоматизації використовуються для підтримання в системі необхідного тиску аміаку фруктосховища?
A. Датчик тиску, вологості.
B. Датчик температури, реле часу.
C. Датчик тиску, реле часу.
2. Які засоби автоматизації використовуються для підтримання мікроклімату в фруктосховищі?
A. Датчик температури з терморегулятором, електроклапан аміаку.
B. Датчик температури з терморегулятором, реле часу.
C. Датчик температури з терморегулятором, електроклапан аміаку, датчик вологості, реле часу.
3. Які засоби автоматизації використовуються для підтримання вологості в фруктосховищі?
A. Датчик вологості, реле часу.
B. Датчик вологості, реле рівня води.
C. Датчик температури, реле рівня води.
4. Використовуючи принципову електричну схему керування мікрокліматом в фруктосховищі поясніть призначення реле часу КТ1.
A. Реле часу КТ1 призначене для циклічного перемішування повітря всередині камери за допомогою електродвигунів М2 і МЗ вентиляторів
B. Реле часу КТ1 призначене для вмикання електроклапана.
C. Реле часу КТ1 призначене для вимикання електродвигунів М2 і МЗ вентиляторів.
5. Для чого використовуються реле часу в схемі керування мікрокліматом в фруктосховищі
A. Для періодичного вмикання з затримкою резервного насоса аміаку та програмного розморожування охолодника.
B. Для періодичного вмикання електродвигунів вентиляторів, з затримкою резервного насоса аміаку та програмного розморожування охолодника.
C. Для періодичного вмикання електродвигунів вентиляторів.
6. Як здійснюється зволоження повітря в фруктосховищі?
A. Вода попадає на електропароутворювач, створюючи пар, який підхоплюється вентилятором і подається на охолодник.
B. Вода попадає на диск, що обертається.
C. Вода розпилюється через форсунки.
7. Які засоби автоматизації використовуються для підтримання тиску аміаку в системі фруктосховища?
A. Реле часу, датчик вологості.
B. Реле часу, датчик тиску.
C. Електроклапани, датчик тиску
8. Які засоби автоматизації використовуються для розморожування “снігової шуби” фруктосховища?
A. Реле часу, датчик різниці тиску, електроклапани.
B. Реле часу, електроклапани.
C. Датчик різниці тиску, електроклапани.
9. Як утворюється “снігова шуба” в фруктосховищі?
A. Повітря за допомогою вентилятора попадає на охолодник, що призводить до обмерзання.
B. Вологе повітря за допомогою вентилятора попадає на охолодник, що призводить до обмерзання.
C. Зовнішнє повітря за допомогою вентилятора попадає на охолодник, що призводить до обмерзання.
