Навчальний посібник Автоматизація технологічних процесів і систем автоматичного керування (частина 2)

2.6. АВТОМАТИЗАЦІЯ УСТАНОВОК ЕЛЕКТРИЧНОГО ОСВІТЛЕННЯ ТА ОПРОМІНЕННЯ

2.6.1. Автоматизація установок електричного освітлення.

Керування виробничим освітленням повинне забезпечити неОбхідний світловий режим і сприяти економії електроенергії. Найбільш поширені такі способи керування виробничим освітленням: місцеве індивідуальне, місцеве централізоване, автоматичне у функції освітленості, автоматичне централізоване за заданою програмою.

Місцеве індивідуальне керування застосовують у підсобних, Комунально-побутових та інших невеликих за розмірами приміщенНях. Місцеве централізоване керування (з одного місця керують багатьма світильниками) застосовують у корівниках, свинарниках, Майстернях тощо. У коридорах з двома входами застосовують си­стему місцевого керування з двох місць за допомогою перемикачів. Ця система забезпечує керування освітленням з кожного Місця незалежно від положення перемикача в іншому місці.

Автоматичне керування освітленням у функції освітленості найбільш характерне для управління зовнішнім освітленням за допомогою фотореле. Принципова електрична схема керування освітленням у функції освітленості з використанням фотореле зображена на рисунку 2.6.1. В автоматичному режимі вона працює так. При недостатній природній освітленості опір фоторезистора R3 Великий і струм бази транзистора VT2 Малий. Обидва транзистори будуть закритими. Про­міжне реле К Одержить живлення через коло, в яке ввімкнені резистор R1, Діод VD і резистори R2, R4. Реле К Замкне свій кон­такт в колі живлення ко­тушки електромагнітного пускача KM. Пускач KM спрацює і ввімкне освітлення. Коли природне освітлення досягне задано­го рівня, опір фоторезистора зменшиться, зросте струм емітера транзистора VT2, А отже, зросте потенціал на базі транзистора VT1. Транзистор VT1 Відкриється і зашунтує котушку проміжного реле К. Контакт проміжного реле К В колі живлення котушки електромагнітного пускача розімкнеться, що приведе до вимикання освітлення. В схемі передбачено ручне керу­вання за допомогою перемикача SA (положення "Ручне керування").

Дія освітлення на живі організми різноманітна і по-перше визначається інтенсивністю, періодичністю і спектром. Але прийнято рахувати, що найбільшу дію на біологічні процеси життєдіяльності організму тварин і птиці має періодичність тобто зміна тривалості світлого періоду доби і частота зміни темного та світлого періоду.

Найбільш чутливими до даного фактора є птахи, де зміна періодичності дії видимого опромінення дозволяє керувати яйценосністю і підвищувати продуктивність м’ясного напрямку виробництва.

Сучасна наука рекомендує чітко слідкувати за тривалістю світлого періоду доби, та імітувати світанок та сутінки. Автоматичне керування режимами роботи освітлення забезпечує чітке дотримання вказаних вимог.

Рисунок 2.6.1. Принципова електрична схема керування освітленням У функції освітленості.

У пташниках з природним та штучним освітленням доступ природного світла обмежений. Освітленість у більшості випадків не перевищує 1% від зовнішньої і різко зменшується до центра приміщення. Разом з тим у світлий час доби на площадках, що примикають до стін з вікнами, рівень природної освітленості може бути цілком достатнім. У подібних приміщеннях повинна бути передбачена можливість відключення рядів світильників, найближчих до світлових прорізів. Керування освітленням у даних випадках може здійснюватися автоматично з використанням фотореле.

В пташниках без вікон необхідне чітке дотримання світлового режиму з забезпеченням необхідної періодичності та тривалості світлого періоду, рівня освітленості, імітації "світанку" і "сутінок".

Для автоматичного керування освітленням у закритих пташниках для забезпечення необхідної періодичності і зміни тривалості світлового дня використовують різноманітні програмні пристрої, наприклад "УПУС", "ПРУС". Принцип дії даних пристроїв побудований на основі годинникового механізму з підзаводом від мікродвигуна.

Пристрій "ПРУС-1" має барабан з вирізом (рисунок 2.6.2.), профіль якого визначає програму роботи освітлювальної установки на весь період вирощування курчат (150 днів) або утримання курок-несучок (400 днів). Барабан приводиться в дію годинниковим механізмом і автоматичним підзаведенням пру­жини від електродвигуна.

Освітлювальні лампи поділяють на дві групи, які вмикаються електромагнітними пускачами КМ1 І КМ2. Коли спеціальний пристрій, що діє на мікроперемикачі 5, ковзає по поверхні барабана, то контакти останніх замкнені і освітлення ввімкнене. Якщо пристрій знаходиться над вирізом, то контакти мікроперемикачів розімкнуться і почергово з витримкою часу 2...5 хв. вимкнеться освітлення. Вмикаються контакти мікроперемикачами у зворотній послідовності, що забезпечує створення штучних "світанку" та "сутінок".

Рисунок 2.6.2. Прилад програмного керування освітленням ПРУС-1: а – будова; б – принципова електрична схема; 1 – годинниковий механізм з мікродвигуном; 2 – програмний барабан; 3 – рукоятка гвинта; 4 – гвинт; 5 – мікроперемикачі; 6 – гайка з плитою; 7 – шестір­ні; 8 – корпус; 9 – важіль для встановлення незмінної програми; 10 – добова шкала.

Для плавного регулювання інтенсивності електроосвітлення з метою імітації "світанку" та "сутінок" застосовують тиристорні регулятори напруги. Принципова електрична схема автоматичного пристрою "ТИРОС-1" зображена на рисунку 2.6.3. Напруга на освітлювальні прилади надходить з мережі через блок 1, у якому відбувається його комутація тиристорами VS1 і VS2. Блок 2 Забезпечує живлення ланцюгів керування і сигналізації HL1, HL2 І HL3, що показує наявність напруги і положення перемикачів SA2 і SA3. Блок 3 створює витримки часу зниження інтенсивності освітлення, що задаються резисторами R4, R5 і перемикачами SA2 і SA3, встановленими в блоці 3. Пристрій "ТИРОС-1" застосовується на додаток до пристроїв автоматичного керування тривалістю світлового дня.

Рисунок 2.6.3. Принципова електрична схема пристрою "ТИРОС-1".

Сучасні пристрої автоматичного керування освітленням у пташниках поєднують в собі мікропроцесорні програматори періодичності та тривалості світлового режиму, тиристорні регулятори освітленості з функцією "світанок – сутінки" та вбудовану систему захисту освітлювальної установки.

ЗАПИТАННЯ

1. Що дає Автоматичне керування освітлювальними установками? 2. За допомогою чого передбачають Автоматичне керування освітленням територій сільськогосподарських підприємств у нічний час? 3. Які особливості керування освітленням у пташниках? 4. Для чого призначений програмний пристрій "ПРУС –1"? 5. Функціональні можливості пристрою керування "ТИРОС"?

ТЕСТИ

1. Для чого передбачають імітацію "світанку" та "сутінок" при управлінні освітленням у пташниках?

A. Для створення рівномірного рівня освітленості в зоні розміщення птахів.

B. Для зменшення травмування птахів при різких змінах освітленості.

C. Для збільшення яйценосності птахів.

2. Імітація "світанку"та"сутінок", при управлінні освітленням у пташниках з використанням пристрою"ПРУС–1" виконується?

A. Двохступінчатим керуванням груп світильників.

B. Трьохступінчатим керуванням груп світильників.

C. Плавним регулюванням напруги живлення світильників

3. Використовуючи принципову електричну схему програмного пристрою "ПРУС–1" вкажіть за допомогою якого пристрою здійснюється вмикання освітлення в ручному режимі?

A. За допомогою контактів проміжного реле К1 і К2.

B. За допомогою перемикача SА.

C. За допомогою контактів проміжного реле К1 і К2 та перемикача SА.

4. Використовуючи принципову електричну схему програмного пристрою "ПРУС –1" вкажіть як здійснюється вмикання освітлення в автоматичному режимі?

A. Програмний пристрій замикає контакти мікроперемикачів SQ1 та SQ2 в колі котушок проміжних реле К1 і К2, які своїми контактами подають напругу на магнітні пускачі КМ1 та КМ2 груп освітлення.

B. Програмний пристрій замикає контакти мікроперемикачів SQ1 та SQ2 в колі котушок магнітні пускачі КМ1 та КМ2 груп освітлення.

C. За допомогою контактів проміжного реле К1 і К2 та перемикача SА.

5. Використовуючи принципову електричну схему пристрою "ТИРОС", вкажіть за допомогою якого засобу здійснюється безпосереднє регулювання напруги на світильниках?

A. За допомогою резисторів R4, R5.

B. За допомогою перемикачів SА2, SА2.

C. За допомогою тиристорів VS1, VS2.