Навчальний посібник Автоматизація технологічних процесів і систем автоматичного керування (частина 3)
Страница 12 из 13
Зміна параметрів регулювання здійснюється за заданою користувачем програмою, що складається з послідовних кроків. На кожному кроці програми можуть бути задані:
вхідна величина (з п'яти можливих) для кожного ПІД-регулятора;
T вставки підтримуваних температур і вологості;
умови переходу до наступного кроку — за часом і (або) після досягнення заданого значення температури (вологості);
швидкість виходу на вставку;
режими проходження імпульсів для транзисторних ключів.
|
Рисунок 5.15. Схема підключення транзисторних ключів і вихідних пристроїв.
|
|
Програми запам'ятовуються в незалежній пам'яті приладу, а потім використовуються по вибору користувача. Кількість програм, що зберігаються в пам'яті приладу, залежить від числа кроків в кожній. Кількість кроків в програмі задається користувачем. Всього прилад може зберігати від 60 програм по 7 кроків кожна до 5 програм по 99 кроків кожна.
Прилад видає сигнал «Аварія» замиканням контактів п'ятого реле приладу і свіченням світлодіода «Аварія»:
при виході будь-якого з регульованих параметрів за задані межі;
при обриві або короткому замиканні датчика;
при діагностиці неможливості продовження роботи;
після закінчення виконання програми.
У разі тимчасового відключення живлення під час виконання програми подальші дії приладу визначаються по заданому користувачем алгоритму.
Значення параметрів задаються за допомогою кнопок на лицьовій панелі приладу. Для кожної групи фахівців (налагоджувачів, технологів і т. д.) є своя група параметрів, доступ до якої можливий тільки через пароль.
Існує можливість завдання і зміни параметрів МПР51-Щ4 за допомогою програми-конфігуратора на ПК. Для цього прилад необхідно підключити до ПК за допомогою спеціального кабелю.
У приладі передбачена можливість реєстрації ходу технологічного процесу на ПК. Для реєстрації можна використовувати SCADA-систему Owen Process Manager або яку-небудь іншу програму.
Залежно від модифікації, підключення приладу до ПК здійснюється по інтерфейсу RS-232 через адаптер мережі ОВЕН АС2 або по інтерфейсу RS-485 через адаптер АСЗ-м або АС4.
Восьмиканальний універсальний ПІД-регулятор ТРМ148 призначений для побудови автоматизованих систем клімат-контроля і має 8 універсальних входів для підключення широкого спектру датчиків та 8 вбудованих вихідних елементів різних типів у вибраній користувачем комбінації для управління виконавчими механізмами (рис 5.16):
2-х позиційними (ТЕНи, двигуни, пристрої сигналізації);
3-х позиційними (засувки, крани).
Рисунок 5.16. Функціональна схема приладу ТРМ148.
Регулятор виконує обчислення додаткових функцій від виміряних величин (квадратного коріння, різниці, середнього арифметичного, відносної вологості психрометричним методом, мінімуму, максимуму і ін.). Здійснює, відповідно до завдання, корекцію графіка вставок по вимірюваннях з іншого входу або за часом.
Регулятор здійснює автонастройку ПІД-регуляторів. Має режим ручного управління вихідною потужністю, та можливість підключення ПК через вбудований інтерфейс RS-485 .
Рисунок 5.17. Приклад використання Восьмиканального універсального ПІД-регулятора ТРМ148 для підтримання мікроклімату в теплиці.
Розміщення датчиків Д1-Д8 в теплиці та виконавчих механізмів ВМ1-ВМ8 показано на рисунку 5.17. Датчик температури Д1 ґрунту на рівні коріння рослин керує роботою обігрівача ґрунту ВМ1, датчик температури повітря Д2 здійснює керування ТЕНами підігріву повітря. Вентилятор для подачі повітря в теплицю автоматично керується в залежності від швидкості переміщення повітря Д4, а витяжним вентиляторм ВМ5 автоматично керує датчик тиску повітря Д5. Датчик тиску О2 подає сигнал на керування подачею через електроклапан ВМ6 кисню. Датчик вологості Д8 через регулятор здійснює керування електроклапаном подачі води на полив ВМ8, а температура цієї води підтримується ТЕНами ВМ3 за допомогою датчика Д3.
ЗАПИТАННЯ
1. Для чого Призначений МПР51-Щ4? 2. Які Автоматичні функції виконує регулятор температури і вологості МПР51-Щ4? 3. Як Здійснюється зміна параметрів регулювання МПР51-Щ4? 4. Для чого Призначений вОсьмиканальний універсальний ПІД-регулятор ТРМ148 ? 5. Як здійснюється підтримання мікроклімату в теплиці за допомогою ТРМ148?
ТЕСТИ
1. Скільки і які входи має Регулятор температури і вологості МПР51-Щ4?
А. Має чотири вХоди для вимірювання температур: дАтчики температури Тсух, Твол, Тпов і ΔТ.
В. Має пять вХодів для вимірювання температур: дАтчики температури Тсух, Твол, Тпов, ψ і ΔТ.
С. Має три вХоди для вимірювання температур: дАтчики температури Тсух, Твол. і Тпов.
2. Скільки і які виходи має Регулятор температури і вологості МПР51-Щ4?
А. 4 двохпозиційних нормально розімкнених реле із струмом контактів на 4 А при 220 В, які попарно закріплені за ПІД-регуляторами та п'яте реле «Аварія» або 8 транзисторних ключів з відкритим колектором.
В. 5 двохпозиційних нормально розімкнених реле із струмом контактів на 4 А при 220 В, які попарно закріплені за ПІД-регуляторами
С. 3 двохпозиційних нормально розімкнених реле
3. Які додаткові функції Виконує регулятор ТРМ148?
А. ОБчислення від виміряних величин (квадратного коріння, різниці, середнього арифметичного)
В. ОБчислення від виміряних величин (квадратного коріння, різниці, середнього арифметичного, відносної вогкості психрометричним методом, мінімуму, максимуму і ін.).
С. ОБчислення квадратного коріння, різниці, середнього арифметичного, відносної вогкості психрометричним методом, мінімуму, максимуму і ін.
4. Яким виконавчими механізмами здійснює керування ТРМ148?
А. 3-х позиційними (засувки, крани).
В. 2-х позиційними (ТЕНи, двигуни, пристрої сигналізації).
С. 2-х позиційними (ТЕНи, двигуни, пристрої сигналізації), 3-х позиційними (засувки, крани).
РОЗДІЛ 6. АВТОМАТИЗАЦІЯ СХОВИЩ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОЇ ПРОДУКЦІЇ
6.1. АВТОМАТИЗАЦІЯ ОВОЧЕСХОВИЩ
Сховища сільськогосподарської продукції призначені для зберігання зерна, соковитих кормів, комбікормів, картоплі, овочів, фруктів тощо. Зберігання великої маси продукції в обмеженому об'ємі висуває специфічні вимоги до систем автоматизації.
Особливо небезпечними є окремі вогнища загнивання, які швидко розповсюджуються по об'єму продукції, що зберігається. Для запобігання цього явища використовують метод активної вентиляції з інтенсивністю до 300 м3/год на 1 т продукції. Температура повітря, особливо взимку, повинна втримуватись у допустимих межах, щоб не допустити пошкодження продукції. Тому в окремих випадках сховища обладнують калориферами для підігрівання повітря взимку або холодильними агрегатами для охолодження повітря влітку і восени. Найважливішими параметрами мікроклімату, що підлягають контролю і регулюванню, є температура і вологість.
Автоматизація мікроклімату в овочесховищах здійснюється з урахуванням агротехнічних вимог зберігання окремих видів сільськогосподарської продукції. Основним діючим фактором є активна вентиляція, яка забезпечує видалення надмірної вологи з поверхні коренеплодів і овочів, а також сприяє вирівнюванню волого-температурних полів в об'ємі продукції, що зберігається.
Повітря в масу продукції, що зберігається подають за допомогою припливних вентиляційних систем, обладнаних відцентровими або осьовими вентиляторами. Режим роботи вентиляційної системи залежить від температури зовнішнього повітря і технології зберігання продукції. Наприклад, технологія зберігання картоплі передбачає три режими: лікувальний, охолодження і зберігання.
У лікувальний період, який триває 2 тижні температура картоплі підтримується на рівні +14...18°С при мінімальному повітрообміні і високій відносній вологості (понад 90%). При закладанні вологої картоплі її підсушують активною вентиляцією повітрям з вологістю не більше 80%.
У період охолодження температуру картоплі знижують до 2-4°С з швидкістю 0,5…0,6 °С на добу при максимальній вологості повітря 100 %. Період охолодження становить 20…25 діб.
Період зберігання – основний період. Температура в об'ємі картоплі підтримується на рівні +3...4°С. Відносна вологість максимальна. Вентиляція здійснюється зовнішнім повітрям або сумішшю внутрішнього та зовнішнього повітря (взимку).
Аналогічні агротехнічні вимоги до систем автоматичного управління розроблені й для інших видів овочів.
Для автоматичного управління мікрокліматом овочесховищ розроблені дві системи обладнання: ОРТХ і «Середовище».
Обладнання ОРТХ призначене для підтримання температурного режиму повітря і маси продукції, що зберігається в сховищах до 1000 т (рис. 6.1). Автоматичне управління здійснюється за допомогою шафи автоматичного управління активною вентиляцією ШАУ-АВ (рис. 6.2). Температуру зовнішнього і внутрішнього повітря, повітря в вентиляційному каналі, а також температуру продукції контролюють датчики температури ВК1…ВК6 і логометра.
Рисунок. 6.1. Схема розміщення технологічного обладнання для управління мікрокліматом овочесховища
Перемикачами SA1 і SA3 здійснюється вибір управління: ручний або автоматичний. При ручному управлінні кнопки SВ1 і SB2 управляють вентиляторами і калориферами двох рециркуляційно-опалювальних систем, SВ3 і SB4 – підігрівачем змішувального клапана, SB5 і SB6 – припливною вентиляцією.
При автоматичному управлінні (перемикач SA1 в положенні А) робота схеми залежить від періоду зберігання. В лікувальний період (перемикач SA2 в положенні Л) працює вентилятор припливної вентиляції. Періодично (згідно з вставкою програмного реле часу) він вмикається на 30 хв. магнітним пускачем КМ4.
У період охолодження (перемикач SA2 в положенні О) в дію вводиться диференційний терморегулятор РТ1 (типу ПТРД-2), який порівнює температуру продукції і повітря. При різниці температури більше 2 – 3°С регулятор РТ1 вмикає проміжне реле KV2. Своїми контактами KV2.1 реле вмикає регулятор РТ3 (ПТР-2) і з витримкою часу – регулятор РТ4. В результаті пускач КМ4 вмикає вентилятор і пропорційний терморегулятор РТ5 (ПТР-П), який стабілізує температуру повітря в системі припливної вентиляції. При відхиленні цієї температури від заданої терморегулятор РТ5 вмикає виконуючий механізм заслінки змішувальною клапана.
Рисунок 6.2. Принципова електрична схема автоматичного управління мікрокліматом в овочесховищі
Заслінка повертається в таке положення, при якому співвідношення рециркуляційного і зовнішнього повітря забезпечує потрібну температуру. Охолодження триває доти, поки температура продукції не досягне заданого значення, після чого регулятор РТ3 вимикає припливний вентилятор.
У період зберігання (перемикач SA2 в положенні X) вентилятор вмикається контактами КТ програмного реле часу для вирівнювання температурних градієнтів у масі продукту. При цьому через контакти КМ4.3 вводяться в дію реле KV2 і терморегулятори PТ1 і РТ3. В подальшому схема працює, як і в режимі охолодження.
Якщо температура в верхній частині сховища (ВК3) стає менше заданої, що може призвести до випадання конденсату, спрацьовує терморегулятор РТ2, який через магнітні пускачі КМ1 і КМ2 вмикає рециркуляційно-опалювальні агрегати. При зниженні зовнішньої температури до 15°С вмикається підігрівник змішувального клапана.
Обладнання «Середовище-1» призначене для автоматичного контролю, вимірювання і регулювання температури в багатосекційних сховищах (до 8 секцій). Система забезпечує управління температурою продукту і повітря в верхній зоні сховища, стабілізацію температури припливного повітря в межах ±20°С. Контроль температури здійснюється в 39 точках сховища.
Датчики температури продукту встановлені на глибині 0,5…0,7 м – по одному датчику для двопозиційного регулятора РМ і для регулятора різниці температур РР і по 3…4 датчика для контролю температури продукту за допомогою логометра Р.
Датчики температури верхньої зони ВКВ встановлені на половині вільної висоти зони – один датчик для логометра Р, а інший – для двопозиційного регулятора РВ, що управляє вмиканням і вимиканням рециркуляційно-опалювальних агрегатів.
