OPskrba TOPLINOM I PLINOM

I VENTILACIJA

Novosibirsk 2008

FEDERALNA AGENCIJA ZA OBRAZOVANJE RUSKOG FEDERACIJE

DRŽAVA NOVOSIBIRSK

SVEUČILIŠTE ZA ARHITEKTONU I GRAĐEVINARSTVO (SIBTRIN)

NA. Popov

AUTOMATIZACIJA SUSTAVA

OPskrba TOPLINOM I PLINOM

I VENTILACIJA

Vodič

Novosibirsk 2008

NA. Popov

Automatizacija sustava opskrbe toplinom i plinom i ventilacije

Vodič. - Novosibirsk: NGASU (Sibstrin), 2008.

Priručnik za obuku razmatra principe razvoja shema automatizacije i postojećih inženjerskih rješenja za automatizaciju sustava opskrbe specifičnom toplinom i plinom i potrošnje topline, kotlovskih postrojenja, ventilacijskih sustava i sustava za klimatizaciju mikroklime.

Priručnik je namijenjen studentima koji studiraju na specijalnosti 270109 smjera "Građevinarstvo".

Recenzenti:

- U I. Kostin, doktor tehničkih znanosti, profesor Katedre

opskrba toplinom i plinom te ventilacija

NGASU (sibstrin)

– D.V. Zedgenizov, dr. sc., viši znanstveni novak laboratorije

Rudarski aerodinamički institut za rudarstvo SB RAS

© Popov N.A. 2008

MJ VSh-1986, 304 str.
Razmatraju se fizičke osnove upravljanja proizvodnim procesom, teorijske osnove upravljanja i regulacije, oprema i sredstva za automatizaciju, sheme automatizacije za različite Tgv sustave, tehničko-ekonomski podaci i perspektive automatizacije.
Sadržaj knjige Automatizacija i automatizacija sustava opskrbe toplinom i plinom i ventilacije.
Predgovor.
Uvod.
Osnove automatizacije proizvodnih procesa.
Opće informacije.
Važnost automatske kontrole procesa.
Uvjeti, aspekti i faze automatizacije.
Značajke automatizacije Tgv sustava.
Osnovni pojmovi i definicije.
Karakteristike tehnoloških procesa.
Osnovne definicije.
Klasifikacija podsustava automatizacije.
Osnove teorije upravljanja i regulacije.
Fizički temelji upravljanja i struktura sustava.
Koncept upravljanja jednostavnim procesima (objektima).
Bit procesa upravljanja.
Koncept povratne informacije.
Automatski regulator i struktura sustava automatskog upravljanja.
Dva načina kontrole.
Osnovni principi upravljanja.
Kontrolni objekt i njegova svojstva.
Kapacitet pohrane objekta.
Samoregulacija. Utjecaj internih povratnih informacija.
Zaostajanje.
Statičke karakteristike objekta.
Dinamički način rada objekta.
Matematički modeli najjednostavnijih objekata.
Upravljivost objekata.
Tipične metode istraživanja Asr i Asu.
Koncept poveznice u automatskom sustavu.
Osnovne tipične dinamičke veze.
Operativna metoda u automatizaciji.
Simbolički zapis jednadžbi dinamike.
Strukturne sheme. Povezivanje poveznica.
Prijenosne funkcije tipičnih objekata.
Tehnika i sredstva automatizacije.
Mjerenje i kontrola parametara tehnoloških procesa.
Klasifikacija izmjerenih vrijednosti.
Načela i metode mjerenja (kontrole).
Točnost i pogreške mjerenja.
Klasifikacija mjerne opreme i senzora.
Karakteristike senzora.
Državni sustav industrijskih uređaja i sredstava automatizacije.
Sredstva za mjerenje glavnih parametara u Tgv sustavima.
Senzori temperature.
Senzori vlage za plinove (zrak).
Senzori tlaka (vakuma).
Senzori protoka.
Mjerenje količine topline.
Senzori razine razdvajanja dvaju medija.
Određivanje kemijskog sastava tvari.
Ostala mjerenja.
Glavni krugovi za uključivanje električnih senzora neelektričnih veličina.
Uređaji za zbrajanje.
Načini prijenosa signala.
Uređaji za pojačavanje-pretvaranje.
Hidraulična pojačala.
Pneumatska pojačala.
Električna pojačala. Relej.
Elektronička pojačala.
višestupanjsko pojačanje.
izvršni uređaji.
Hidraulički i pneumatski aktuatori.
Električni aktuatori.
Glavni uređaji.
Klasifikacija regulatora prema prirodi pogonskog utjecaja.
Glavne vrste uređaja za vožnju.
Asr i mikroračunalo.
Regulatorna tijela.
Karakteristike distribucijskih tijela.
Glavne vrste distribucijskih tijela.
Regulacijski uređaji.
Statički proračuni elemenata regulatora.
Automatski regulatori.
Klasifikacija automatskih regulatora.
Osnovna svojstva regulatora.
Regulatori kontinuiranog i povremenog djelovanja.
Sustavi automatskog upravljanja.
Regulacijska statika.
Dinamika regulacije.
Prijelazni procesi u Asr.
Stabilnost regulacije.
Kriteriji stabilnosti.
Regulatorna kvaliteta.
Osnovni zakoni (algoritmi) regulacije.
Povezana regulativa.
Usporedne karakteristike i izbor regulatora.
Postavke regulatora.
Pouzdanost Asr.
Automatizacija u sustavima opskrbe toplinom i plinom i ventilacijom.
Projektiranje shema automatizacije, ugradnja i rad uređaja za automatizaciju.
Osnove projektiranja shema automatizacije.
Instalacija, podešavanje i rad opreme za automatizaciju.
Automatsko daljinsko upravljanje elektromotorima.
Načela upravljanja relej-kontaktorom.
Upravljanje asinkronim elektromotorom s kaveznim rotorom.
Upravljanje elektromotorom s faznim rotorom.
Reverziranje i upravljanje rezervnim elektromotorima.
Oprema za krugove daljinskog upravljanja.
Automatizacija sustava opskrbe toplinom.
Osnovni principi automatizacije.
Automatizacija regionalnih termalnih stanica.
Automatizacija crpnih jedinica.
Automatizacija nadopune toplinskih mreža.
Automatizacija uređaja za kondenzat i odvodnju.
Automatska zaštita mreže grijanja od povećanja tlaka.
Automatizacija grupnih grijanja.
Automatizacija sustava potrošnje topline.
Automatizacija sustava opskrbe toplom vodom.
Principi toplinskog upravljanja zgradama.
Automatizacija opskrbe toplinom u lokalnim toplinskim mjestima.
Individualna regulacija toplinskog režima grijanih prostorija.
Regulacija tlaka u sustavima grijanja.
Automatizacija kotlovnica male snage.
Osnovni principi automatizacije kotlovnica.
Automatizacija generatora pare.
Tehnološka zaštita kotlova.
Automatizacija toplovodnih kotlova.
Automatizacija kotlova na plin.
Automatizacija uređaja za izgaranje goriva mikrokotlova.
Automatizacija sustava za pročišćavanje vode.
Automatizacija uređaja za pripremu goriva.
Automatizacija ventilacijskih sustava.
Automatizacija sustava ispušne ventilacije.
Automatizacija aspiracijskih i pneumatskih transportnih sustava.
Automatizacija uređaja za prozračivanje.
Metode kontrole temperature zraka.
Automatizacija dovodnih ventilacijskih sustava.
Automatizacija zračne zavjese.
Automatizacija grijanja zraka.
Automatizacija instalacija umjetne klime.
Termodinamičke osnove automatizacije Wells.
Načela i metode kontrole vlage u bušotinama.
Automatizacija centralnih bunara
Automatizacija rashladnih uređaja.
Automatizacija autonomnih klima uređaja.
Automatizacija sustava opskrbe plinom za potrošnju plina.
Automatska regulacija tlaka i protoka plina.
Automatizacija plinskih instalacija.
Automatska zaštita podzemnih cjevovoda od elektrokemijske korozije.
Automatizacija pri radu s tekućim plinovima.
Telemehanika i dispečer.
Osnovni koncepti.
Konstrukcija telemehaničkih shema.
Telemehanika i raspored u Tgv sustavima.
Izgledi za razvoj sustava automatizacije Tgv.
Tehničko-ekonomska procjena automatizacije.
Novi smjerovi automatizacije Tgv sustava.
Dodatak.
Književnost.
Predmetno kazalo.

Preuzmi datoteku

• 3,73 MB
• dodano 18.09.2009

Proc. za sveučilišta / A. A. Kalmakov, Yu. Ya. Kuvshinov, S. S. Romanova, S. A. Shchelkunov; Ed. V. N. Bogoslovski. - M.: Stroyizdat, 1986. - 479 str.: ilustr.

Prikazane su teorijske, inženjerske i metodološke osnove dinamike sustava opskrbe toplinom i plinom i mikroklimatskih sustava (THS i SKM) kao objekata automatizacije. Dana os...

• 3,73 MB
• dodano 04.06.2011

Proc. za sveučilišta / A. A. Kalmakov, Yu. Ya-Kuvšinov, S. S. Romanova, S. A. Ščelkunov; Ed. V. N. Bogoslovski. - M.: Stroyizdat, 1986. - 479 str.: ilustr.

Prikazane su teorijske, inženjerske i metodološke osnove dinamike sustava opskrbe toplinom i plinom i mikroklimatskih sustava (THS i SKM) kao objekata automatizacije. Osnovni podaci...

• 1,99 MB
• dodano 14.02.2011

Proc. dodatak za sveučilišta. - L., Stroyizdat, Lenjingrad. odjel, 1976. - 216 str.

U udžbeniku se izlažu osnovni pojmovi iz teorije automatskog upravljanja i ocrtava inženjerski pristup izboru tipova regulatora, opisuju se elementi regulatora, analiziraju prednosti i nedostaci primijenjenih shema i ...

• 1,58 MB
• dodano 02.12.2008

Habarovsk, 2005
Album broj 1 tipičnih dizajnerskih rješenja
„Automatizacija sustava grijanja i
opskrba toplom vodom"

Album broj 2 tipičnih dizajnerskih rješenja

Metodički materijali za korištenje
u obrazovnom procesu i u oblikovanju mature.

• 7,79 MB
• dodano 25.04.2009

Vodič. K.: Avanpost-Prim, 2005. - 560 str.

Udžbenik predstavlja prezentaciju kolegija "Specijalna tehnologija" za osposobljavanje instrumenata, opreme i sustava automatskog upravljanja, regulacije i upravljanja u području ventilacije i klimatizacije.
Knjiga opisuje glavne odredbe teorije automat...

• 1,22 MB
• dodano 13.12.2009

Metodički materijali za korištenje. Bez autora.
u obrazovnom procesu i u izradi diploma za studente specijalnosti 290700 "Opskrba toplinom i plinom i ventilacija" svih oblika obrazovanja.
Khabarovsk 2004. Nema autora.

Uvod.
Sustav ventilacije s kontrolom temperature dovodnog zraka.
Sustav...

Automatizacija sustava opskrbe toplinom i plinom i ventilacije

Odjeljak I. OSNOVE AUTOMATIZACIJE PROIZVODNIH PROCESA

Poglavlje 1. Opće informacije

1. Važnost automatizirane kontrole procesa
2. Uvjeti, aspekti i faze automatizacije
3. Značajke automatizacije TGV sustava

2. Poglavlje

1. Karakteristike tehnoloških procesa
2. Osnovne definicije
3. Klasifikacija podsustava automatizacije

Odjeljak II. OSNOVE TEORIJE MENADŽMENTA I REGULACIJE

Poglavlje 3. Fizički temelji upravljanja i struktura sustava.

1. Koncept upravljanja jednostavnim procesima (objektima)
2. Bit procesa upravljanja
3. Koncept povratne informacije
4. Automatski regulator i struktura sustava automatskog upravljanja
5. Dva načina kontrole

1. osnovna načela upravljanja

Poglavlje 4. Kontrolni objekt i njegova svojstva

1. Kapacitet skladišta objekta
2. Samoregulacija. Utjecaj internih povratnih informacija
3. Zaostajanje
4. Statičke karakteristike objekta
5. Dinamički način rada objekta
6. Matematički modeli najjednostavnijih objekata
7. Upravljivost objekta

Poglavlje 5

1. Koncept poveznice u automatskom sustavu
2. Osnovne tipične dinamičke veze
3. Način rada u automatizaciji
4. Simbolički zapis jednadžbi dinamike
5. Strukturne sheme. Veza veze
6. Prijenosne funkcije tipičnih objekata

Odjeljak III. OPREMA I ALATI ZA AUTOMATIZACIJU

Poglavlje 6. Mjerenje i kontrola parametara procesa

1. Klasifikacija izmjerenih vrijednosti
2. Načela i metode mjerenja (kontrola)
3. Točnost mjerenja i pogreške
4. Klasifikacija mjerne opreme i senzora
5. Karakteristike senzora
6. Državni sustav industrijskih uređaja i sredstava automatizacije

Poglavlje 7

1. Senzori temperature
2. Senzori vlage za plinove (zrak)
3. Senzori tlaka (vakuum)
4. Senzori protoka
5. Mjerenje količine topline
6. Senzori razine sučelja
7. Određivanje kemijskog sastava tvari
8. Ostala mjerenja
9. Osnovne sheme za uključivanje električnih senzora neelektričnih veličina
10. Uređaji za zbrajanje
11. Metode signalizacije

Poglavlje 8

1. Hidraulična pojačala
2. Pneumatska pojačala
3. Električna pojačala. Relej
4. Elektronička pojačala
5. Višestupanjsko pojačanje

Poglavlje 9

1. Hidraulički i pneumatski aktuatori
2. Električni aktuatori

Poglavlje 10

1. Klasifikacija regulatora prema prirodi pogonskog utjecaja
2. Glavne vrste uređaja za vožnju
3. ASR i mikroračunalo

Poglavlje 11 Regulatori

1. Karakteristike distribucijskih tijela
2. Glavne vrste distribucijskih tijela
3. Upravljački uređaji
4. Statički proračuni elemenata regulatora

Poglavlje 12

1. Klasifikacija automatskih regulatora
2. Osnovna svojstva regulatora

Poglavlje 13

1. Regulatorna statika
2. Regulacija divamic
3. Prijelazni procesi u ASR-u
4. Regulatorna održivost
5. Kriteriji održivosti
6. Regulatorna kvaliteta
7. Osnovni zakoni (algoritmi) regulacije
8. Povezana regulativa
9. Usporedne karakteristike i izbor regulatora
10. Postavke kontrolera
11. ASR pouzdanost

Odjeljak IV. AUTOMATIZACIJA U SUSTAVIMA OPOBEDE TOPLINOM I PLINOM I VENTILACIJOM

Poglavlje 14. Projektiranje shema automatizacije, ugradnja i rad uređaja za automatizaciju

1. Osnove projektiranja automatizacije
2. Instalacija, podešavanje i rad opreme za automatizaciju

Poglavlje 15

1. Načela upravljanja relej-kontaktorom
2. Upravljanje asinkronim elektromotorom s kaveznim rotorom
3. Upravljanje elektromotorom s faznim rotorom
4. Pokretanje i upravljanje rezervnim motorima
5. Oprema kruga za daljinsko upravljanje

Poglavlje 16

1. Osnovni principi automatizacije
2. Automatizacija regionalnih termoelektrana
3. Automatizacija crpnih jedinica
4. Automatizacija nadopune toplinskih mreža
5. Automatizacija uređaja za kondenzat i odvodnju
6. Automatska zaštita mreže grijanja od povećanja tlaka
7. Automatizacija grupnih grijanja

Poglavlje 17

1. Automatizacija sustava tople vode
2. Principi upravljanja toplinom zgrade
3. Automatizacija opskrbe toplinom u lokalnim toplinskim mjestima
4. Individualna regulacija toplinskog režima grijanih prostorija
5. Regulacija tlaka u sustavima grijanja

Poglavlje 18

1. Osnovni principi automatizacije kotlovnice
2. Automatizacija generatora pare
3. Tehnološka zaštita kotlova
4. Automatizacija toplovodnih kotlova
5. Automatizacija kotlova na plin
6. Automatizacija uređaja za izgaranje goriva mikro-kotlova
7. Automatizacija sustava za pročišćavanje vode
8. Automatizacija uređaja za pripremu goriva

Poglavlje 19

1. Automatizacija sustava ispušne ventilacije
2. Automatizacija aspiracijskih i pneumatskih transportnih sustava
3. Automatizacija uređaja za prozračivanje
4. Metode kontrole temperature zraka
5. Automatizacija dovodnih ventilacijskih sustava
6. Automatizacija zračne zavjese
7. Automatizacija grijanja zraka

Poglavlje 20

1. Termodinamičke osnove automatizacije SCR-a
2. Načela i metode kontrole vlažnosti u SCR-u
3. Automatizacija centralnih klimatizacijskih sustava
4. Automatizacija hlađenja
5. Automatizacija autonomnih klima uređaja

Poglavlje 21. Automatizacija sustava opskrbe plinom i potrošnje plina

1. Automatska regulacija tlaka i protoka plina
2. Automatizacija plinskih instalacija
3. Automatska zaštita podzemnih cjevovoda od elektrokemijske korozije
4. Automatizacija za tekuće plinove

Poglavlje 22

1. Osnovni koncepti
2. Konstrukcija telemehaničkih shema
3. Telemehanika i dispečerstvo u TGV sustavima

Poglavlje 23

1. Tehničko-ekonomska procjena automatizacije
2. Novi smjerovi automatizacije TGV sustava

Rašireno uvođenje automatizacije i alata za automatizaciju u različite grane tehnike uvjetovalo je izučavanje discipline "Automatizacija proizvodnih procesa" od strane studenata gotovo svih inženjerskih i tehničkih specijalnosti visokog obrazovanja.

Zadatak izučavanja discipline uključuje upoznavanje sa suvremenim principima i metodama za učinkovito upravljanje proizvodnim procesima i instalacijama, kao i automatskim sredstvima. Iznesene su osnove teorije upravljanja i regulacije, princip rada i rasporeda opreme za automatizaciju, osnovna temeljna rješenja sklopova. koristi se u sustavima opskrbe toplinom i plinom i ventilacijom (TGV) za povećanje produktivnosti rada i uštedu goriva i energetskih resursa.

Automatizacija proizvodnog procesa je vrhunac u tehničkoj opremljenosti ove industrije. Stoga je uz obvezna posebna znanja o objektima automatizacije potrebna ozbiljna obuka u temeljnim disciplinama - posebnim dijelovima matematike, fizike, teorijske mehanike, elektrotehnike itd. Značajka automatizacije je prijelaz s tradicionalnih stacionarnih načina i proračuna na ne- stacionarni, dinamički, svojstveni području uporabe alata za automatizaciju.

Knjiga govori o modernim domaćim automatskim sustavima, kao io nekim od najnovijih inozemnih dostignuća.

Tijekom automatizacije koristi se velika količina grafičkog materijala u obliku raznih shema, pa je ključ uspješnog svladavanja kolegija obvezno poznavanje ABC automatizacije – standardnih simbola. Prilikom razmatranja shema automatizacije, autor se ograničio samo na temeljne odluke, dajući čitatelju priliku da proširi svoje znanje korištenjem referentne i regulatorne literature.

Na temelju materijala http://www.tgv.khstu.ru

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Upotrijebite obrazac u nastavku

Studenti, diplomski studenti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam jako zahvalni.

Hostirano na http://www.allbest.ru/

Uvod

1. Sustavi opskrbe toplinom i plinom te kondicioniranje mikroklime kao objekti automatizacije

2. Centralizirani sustavi opskrbe toplinom i plinom

3. Mehanizacija i automatizacija proizvodnje sustava opskrbe toplinom i plinom i ventilacije

3.1 Automatizacija sustava opskrbe toplinom i plinom i klimatizacije

3.2 Automatizacija sustava ventilacije i klimatizacije

4. Tehnička sredstva automatizacije

4.1 Primarni pretvarači (senzori)

5. Suvremene upravljačke sheme klima uređaja

Zaključak

Popis korištenih izvora

Uvod

Relevantnost. Dugi niz godina radi se na stvaranju sredstava za automatizaciju opskrbe toplinom.

Energetskim programom predviđeno je daljnje povećanje razine centralizacije opskrbe toplinom kroz izgradnju termoelektrana i regionalnih, uključujući autonomne toplinske centre.

Domaća i strana iskustva u razvoju i radu automatiziranih TGS i SCM sustava pokazuju da je neophodan uvjet za razvoj automatizacije ne samo unapređenje tehničkih sredstava automatizacije, već i sveobuhvatna analiza načina rada i regulacije TGS-a. i sami SCM sustavi.

U razvoju tehničko-ekonomskih preduvjeta za uvođenje i korištenje automatizacije TGS-a i SCM-a te, sukladno tome, u razvoju tehničkih sredstava automatizacije mogu se izdvojiti tri karakteristična razdoblja: početni stupanj, stupanj složene automatizacije i faza automatiziranih upravljačkih sustava.

Općenito, početna faza je bila faza mehanizacije i automatizacije pojedinih procesa. Primjena automatizacije nije bila raširena, a obujam korištenih tehničkih sredstava bio je mali, a njihova proizvodnja nije bila samostalna industrija. No, u toj su se fazi formirali neki moderni principi za konstruiranje nižih razina automatizacije, a posebice temelji modernog daljinskog upravljanja korištenjem električnih, pneumatskih i hidrauličnih motora za pogon zapornih i regulacijskih ventila.

Prijelaz na drugu fazu - integriranu automatizaciju proizvodnje - odvijao se u uvjetima rasta produktivnosti rada, konsolidacije jediničnih kapaciteta jedinica i instalacija te razvoja materijalne i znanstveno-tehničke baze automatizacije. Treća (moderna) faza u razvoju automatizacije karakterizirana je kao faza automatiziranih upravljačkih sustava (ACS), čiji se nastanak poklopio s razvojem i širenjem računalne tehnologije. U ovoj fazi postaje svrsishodno automatizirati sve složenije upravljačke funkcije. Rasprostranjenost suvremenih automatiziranih upravljačkih sustava uvelike je određena stanjem tehnologije prikaza informacija. Indikatori (zasloni) elektronskim snopom postaju obećavajuća sredstva za prikaz informacija. Nova tehnologija za prikaz informacija omogućuje napuštanje glomaznih mnemodijagrama i drastično smanjenje broja uređaja, signalnih ploča i indikatora na pločama i upravljačkim pločama.

U vezi s raznolikošću potrebnih vrsta instrumenata i uređaja, preporučljivo je u okviru GSP-a uvesti komplekse užeg profila, dizajnirane za obavljanje pojedinačnih inženjerskih zadataka. Kompleksi imaju širok raspon funkcionalnosti koji vam omogućuje stvaranje najrazličitijih po složenosti i strukturi automatiziranih sustava upravljanja procesima, uključujući one u TGS i SCM sustavima.

Svrha ovog rada je proučavanje automatizacije i mehanizacije proizvodnje sustava za opskrbu toplinom i plinom i ventilaciju.

U tu svrhu potrebno je riješiti sljedeće zadatke:

Proučiti sustave opskrbe toplinom i plinom i kondicioniranja mikroklime kao objekata automatizacije, centraliziranih sustava opskrbe toplinom i plinom;

Proučiti mehanizaciju i automatizaciju proizvodnje sustava za opskrbu toplinom i plinom i ventilaciju;

Razmotriti tehnička sredstva automatizacije;

Opišite suvremene sheme za upravljanje klimatizacijskim sustavima.

1. Sustavi opskrbe toplinom i plinom te kondicioniranje mikroklime kao objekti automatizacije

Kompleks inženjerskih sustava za opskrbu toplinom i plinom i kondicioniranje mikroklime dizajniran je za proizvodnju toplinske energije, transport tople vode, pare i plina kroz toplinske i plinske mreže do zgrada i korištenje tih energetskih nosača za održavanje navedenih parametara mikroklime u njima, za industrijske i ekonomske potrebe. Blok dijagram sustava opskrbe toplinom i plinom i klimatizacije (THS i KM) prikazan je na slici 1.

Slika 1 - Strukturni dijagram sustava opskrbe toplinom i plinom i klimatizacije (TGS i KM)

1 - stambene i javne zgrade; 2 - industrijske zgrade; 3 - kombinirana toplinska i elektrana (kotlovnica); GRS - plinska distribucijska stanica; GRP - plinska kontrolna točka; TsTP - centralno grijanje; CO - sustav grijanja; SGV - sustav opskrbe toplom vodom; SV - ventilacijski sustav; SUTV - sustav povrata topline ispušnog zraka; SHS - rashladni sustav; SLE - sustav klimatizacije (udoban i tehnološki).

Osnovna opća shema TGS-a i KM-a može se podijeliti u dva dijela: prvi se sastoji od vanjskih sustava daljinskog grijanja i opskrbe plinom, drugi, kao potrošač energije, uključuje zgradu i unutarnje inženjerske sustave za osiguranje mikroklime, ekonomskog i industrijske potrebe.

2. Centralizirani sustavi opskrbe toplinom i plinom

Kontroliranjem rada daljinskog grijanja postiže se pouzdana i ekonomična opskrba toplinom svih kategorija potrošača. Svrha upravljanja je osigurati potrošačima potrebnu brzinu protoka rashladne tekućine s zadanom temperaturom, t.j. osiguravajući potreban hidraulički i topli režim sustava. To se postiže održavanjem zadanih vrijednosti tlaka, razlike tlaka, temperature t u različitim točkama sustava. Promjena temperature u skladu s promjenom utroška topline zgrada vrši se u kogeneraciji ili u kotlovnici. Nosač topline iz TE se transportira kroz glavne toplinske mreže do kvartova i dalje kroz distribucijsku ili stambenu toplinsku mrežu do zgrada ili grupe zgrada. U velikim toplinskim mrežama, prvenstveno u tromjesečnim mrežama, gdje postoji nagla fluktuacija pada tlaka rashladne tekućine, hidraulički režim je vrlo nestabilan. Da bi se osigurao normalan hidraulički režim toplinskih mreža, potrebno je pred potrošačima održavati takav pad tlaka rashladne tekućine, koji u svim slučajevima mora prelaziti minimalnu vrijednost potrebnu za normalan rad instalacija koje troše toplinu, izmjenjivača topline, mješalica, pumpe. U tom slučaju potrošač će dobiti potrebnu brzinu protoka rashladne tekućine na danoj temperaturi.

Budući da je nemoguće centraliziranim upravljanjem u TE ili kotlovnici osigurati potrebne hidraulične i toplinske uvjete za brojne potrošače topline, koriste se međufaze održavanja temperature i tlaka vode - centralna grijna mjesta (CHP). Temperatura rashladne tekućine nakon centralne toplinske stanice je 70-150 0 C održava se pomoću pumpi za miješanje ili grijača vode za grijanje. Na ulazima pretplatnika, uz prisutnost centralne toplinske stanice bez pripreme nosača topline, provodi se lokalni način opskrbe toplinom za grijanje u dizalima ili izmjenjivačima topline. U daljinskim toplinskim mrežama s nepovoljnim terenom postaje nužna izgradnja crpnih podstanica koje su obično dodatni korak u održavanju potrebnog hidrauličkog režima toplinske mreže podstanicama održavanjem tlaka ispred crpke. Za normalan rad postrojenja za pripremu topline potrebno je održavati zadanu razinu H kondenzata u grijačima parne vode i deaeratorima nadopunjene vode.

3. Mehanizacija i automatizacija proizvodnih sustavaopskrba toplinom i plinom te ventilacijaicija

3.1 Automatizacija sustava opskrbe toplinom i plinom i klimatizacije

U skladu s postojećim uputama i projektantskom praksom, projekt sustava automatskog upravljanja procesima sadrži grafičke (crteže i dijagrame) i tekstualne dijelove:

Grafički dio projekta uključuje:

1) funkcionalni dijagram tehnološkog upravljanja, automatske regulacije, upravljanja i signalizacije;

2) nacrti općih prikaza panela i upravljačkih ploča;

3) osnovni električni, pneumatski, hidraulički sklopovi za automatsko upravljanje, regulaciju i signalizaciju.U postupku izvedbenog projekta razvijaju se grafički materijali:

1) shematski dijagrami napajanja uređaja energijom;

2) sheme ožičenja ploča, konzola i razvodnih kutija;

3) sheme vanjskog električnog i cijevnog ožičenja;

4) nacrti položaja opreme, električnih i cijevnih ožičenja;

5) instalacijski nacrti opreme, pomoćnih uređaja, ploča i upravljačkih ploča.

Početni podaci za projektiranje sadržani su u projektnom zadatku za razvoj automatskog sustava upravljanja procesima.

Glavni elementi zadatka su popis objekata automatizacije - tehnoloških jedinica i instalacija, kao i funkcija koje obavlja upravljačko-regulacijski sustav koji osigurava automatizaciju upravljanja tim objektima.

Zadatak sadrži skup podataka koji definiraju opće zahtjeve i karakteristike sustava, kao i opisuju objekte upravljanja. Ovaj dio zadatka sastoji se od tri dijela:

1) opravdanost razvoja;

2) radni uvjeti sustava;

3) opis tehnološkog procesa.

Funkcionalni dijagram automatskog upravljanja i upravljanja namijenjen je prikazu glavnih tehničkih odluka donesenih pri projektiranju sustava za automatizaciju procesa. To je jedan od glavnih dokumenata projekta i uključen je u njegov sastav pri izradi tehničke dokumentacije u svim fazama projektiranja. U procesu izrade funkcionalnog dijagrama, struktura sustava koji se stvara i funkcionalne veze između objekta upravljanja – tehnološkog procesa i hardverskog dijela sustava – upravljačkih uređaja i prikupljanja informacija o stanju tehnološkog procesa (sl. 2) nastaju.

Slika 2. - Struktura zona funkcionalnog dijagrama automatskog upravljanja i upravljanja

Prilikom izrade funkcionalnog dijagrama odredite:

1) odgovarajuća razina automatizacije procesa;

2) načela organizacije kontrole i upravljanja tehnološkim procesom;

3) tehnološka oprema koja se upravlja automatski, daljinski ili u oba načina rada prema uputama rukovatelja;

4) popis i vrijednost kontroliranih i podesivih parametara;

5) metode kontrole, zakoni regulacije i upravljanja;

6) opseg automatske zaštite i blokiranja autonomnih upravljačkih krugova tehnoloških jedinica;

7) skup tehničkih sredstava automatizacije, vrsta energije za prijenos informacija;

8) položaj opreme na tehnološkoj opremi, na pločama i upravljačkim pločama.

Osim toga, shema pruža tekstualna objašnjenja koja odražavaju svrhu i karakteristike tehnoloških jedinica, vrijednosti kontroliranih i podesivih parametara, stanja blokiranja i alarma. Funkcionalni dijagram je glavni dokument projekta.

3.2 Automatizacija sustava ventilacije i klimatizacije

Suvremeni zahtjevi za automatizirane sustave ventilacije (V) i klimatizacije (AC) sadrže dva kontradiktorna uvjeta: prvi je jednostavnost i pouzdanost rada, drugi je visoka kvaliteta rada.

Glavno načelo u tehničkoj organizaciji automatskog upravljanja VS i SCR je funkcionalno oblikovanje hijerarhijske strukture zadataka zaštite, regulacije i upravljanja koji se obavljaju.

Svaki industrijski SCR mora biti opremljen elementima i uređajima za automatsko pokretanje i zaustavljanje, kao i uređajima za zaštitu u slučaju nužde. Ovo je prva razina automatizacije VCS-a.

Druga razina automatizacije SCR je razina stabilizacije načina rada opreme.

Tehnička implementacija treće hijerarhijske razine trenutno se uspješno razvija i implementira u industriji (SV i SV).

Rješenje zadataka treće razine jednadžbe povezano je s obradom informacija i formiranjem upravljačkih radnji rješavanjem diskretnih logičkih funkcija ili izvođenjem niza specifičnih proračuna.

Trorazinska struktura tehničke provedbe kontrole i regulacije rada SCR-a omogućuje organizaciju rada sustava ovisno o specifičnostima poduzeća i njegovih operativnih usluga. Regulacija klimatizacijskih sustava temelji se na analizi stacionarnih i nestacionarnih toplinskih procesa. Sljedeći zadatak je automatizacija usvojene tehnološke sheme upravljanja SCR-om, koja će automatski osigurati navedeni način rada i regulaciju pojedinih elemenata i sustava u cjelini u optimalnom režimu.

Zasebno ili kombinirano održavanje navedenih načina rada ACS-a provodi se pomoću uređaja za automatizaciju i uređaja koji tvore i jednostavne lokalne upravljačke petlje i složene sustave automatskog upravljanja s više petlji (ACS). Kvaliteta rada ACS-a određena je uglavnom usklađenošću parametara mikroklime stvorenih u prostorijama zgrade ili građevine njihovim traženim vrijednostima i ovisi o ispravnom odabiru kako tehnološke sheme i njegove opreme, tako i elemenata konstrukcije. automatski upravljački sustav ove sheme.

Optimalna kontrola

Nedavno se počela primjenjivati ​​metoda regulacije sustava klimatizacije prema optimalnom načinu rada (koja je razvio A. Ya. Kreslin), koja u mnogim slučajevima omogućuje izbjegavanje ponovnog zagrijavanja zraka ohlađenog u komori za navodnjavanje, kao i racionalnije iskoristiti toplinu recirkulacijskog zraka. U svakom trenutku, zrak u klimatizacijskoj jedinici prolazi toplinsku i vlažnu obradu u takvom slijedu da su troškovi topline i hladnoće najmanji.

Način regulacije klimatizacijskih sustava prema optimalnom režimu energetski je učinkovitiji. Međutim, treba napomenuti da provedba regulacije metodom optimalnih načina zahtijeva složeniju automatizaciju, što otežava njezinu praktičnu primjenu.

Metoda kvantitativne regulacije klimatizacijskih sustava. Bit metode je reguliranje toplinskog i rashladnog kapaciteta klimatizacijskih jedinica promjenom brzine protoka obrađenog zraka.

Kontrola protoka zraka provodi se promjenom performansi ventilatora promjenom brzine vrtnje rotora elektromotora, korištenjem podesivih hidrauličnih ili električnih spojnica (koje spajaju elektromotor s ventilatorom), te korištenjem vodećih lopatica ispred ventilatora.

Sustavima klimatizacije (vidi sliku 3) upravljaju upravljačke petlje. Osjetljivi element termostata, instaliran u radnom području prostorije ili u ispušnom kanalu, percipira temperaturna odstupanja. Regulator temperature kontrolira grijač zraka drugog stupnja grijanja VP 2, najčešće reguliranjem dovoda rashladne tekućine ventilom K.

Konstantnost vlažnosti zraka u prostoriji osiguravaju dva regulatora temperature rosišta, čiji osjetljivi elementi percipiraju odstupanja temperature zraka nakon komore za navodnjavanje ili vode u njenom koritu. Zimski termostat rosišta kontrolira serijski ventil K 2 grijača zraka prvog stupnja grijanja VP 1 i zračne ventile (klapne) K, K 4, K ;. Ljetni termostat rosišta kontrolira dovod hladne vode iz rashladne jedinice u komoru za raspršivanje pomoću ventila K 6 .

Za točniju regulaciju vlažnosti zraka koriste se regulatori vlage, čiji su osjetljivi elementi ugrađeni u zatvorenom prostoru. Regulatori vlage kontroliraju ventile K 2 -K 6 istim redoslijedom kao i termostati rosišta.

Slika 3. - Sustav klimatizacije s prvom cirkulacijom cjelogodišnjeg djelovanja:

a) SLE shema; b) procesi obrade zraka u I-d-dijagramu; c) regulacijski rasporedi; PV - dovodni ventilator; BB - ispušni ventilator; H - pumpa.

automatika kontrola mikroklima senzor

4. Tehnička sredstva automatizacije

Kao rezultat kontrole potrebno je utvrditi da li stvarno stanje (svojstvo) kontrolnog objekta zadovoljava navedene tehnološke zahtjeve. Praćenje parametara sustava provodi se uz pomoć mjernih instrumenata.

Bit mjerenja je dobiti kvantitativne informacije o parametrima uspoređivanjem trenutne vrijednosti tehnološkog parametra s nekom njegovom vrijednošću, uzetom kao jedinicom. Rezultat kontrole je ideja o karakteristikama kvalitete kontroliranih objekata.

Skup uređaja uz pomoć kojih se izvode operacije automatskog upravljanja naziva se automatski upravljački sustav (ACS).

U modernom ACS-u, mjerne informacije s uređaja često idu izravno u uređaje za automatsko upravljanje.

U tim se uvjetima uglavnom koriste električni mjerni instrumenti koji imaju sljedeće prednosti:

1) jednostavnost promjene osjetljivosti u širokom rasponu mjerene vrijednosti;

2) mala inercija električne opreme ili širok raspon frekvencija, što omogućuje mjerenje sporo i brzo promjenjivih veličina u vremenu;

3) mogućnost mjerenja na daljinu, na nepristupačnim mjestima, centralizacija i istovremeno mjerenje brojnih i različitih po prirodi veličina;

4) mogućnost kompletiranja mjernih i automatskih sustava koje servisiraju iz blokova iste vrste električne opreme, što je od iznimne važnosti za stvaranje IMS-a (mjerno-informacijskih sustava).

Metoda mjerenja - tj. skup pojedinačnih mjernih transformacija potrebnih za percepciju informacije o veličini mjerene veličine i njezinu transformaciju u oblik koji je neophodan primatelju informacije može se najjasnije prikazati u obliku funkcionalnog dijagrama (slika 4.) .

Slika 4 - Funkcionalni dijagram metode mjerenja

Mjerni uređaj je konstruktivno najčešće podijeljen na tri nezavisna čvora: senzor, mjerni uređaj i pokazivač (ili snimač), koji se mogu postaviti odvojeno jedan od drugog i međusobno spojiti kabelom ili drugom komunikacijskom linijom.

Senzor uređaja za mjerenje jedne ili druge veličine je konstruktivna kombinacija više mjernih pretvarača postavljenih izravno na mjerni objekt. Upotrebom daljinskog prijenosa ostatak mjerne opreme (mjerni krugovi, pojačalo, izvori napajanja i sl.), koji se obično naziva mjerni uređaj, izrađuje se kao samostalna strukturna cjelina, koja se može postaviti u povoljnije uvjete. Zahtjevi za posljednji dio mjernog instrumenta, t.j. na njegov pokazivač (registrator) određuju se praktičnošću korištenja primljenih informacija.

U SAK-u se senzor naziva primarnim uređajem. Komunikacijskom linijom je povezan sa sekundarnim uređajem koji kombinira mjerni uređaj i pokazivač. Isti sekundarni uređaj može se koristiti za upravljanje više veličina (parametara). U općenitijem slučaju, nekoliko primarnih pretvarača - senzora spojeno je na jedan sekundarni uređaj.

Metode pretvorbe mjerenja podijeljene su u dvije glavne, bitno različite klase: metoda izravne konverzije i metoda pretvorbe protuteža.

Metodu izravne pretvorbe karakterizira činjenica da se sve transformacije informacija provode samo u jednom smjeru naprijed - od ulazne vrijednosti X preko niza mjernih pretvarača P 1, P 2 ... do izlazne vrijednosti Y out: metoda ima relativno nisku točnost (slika 5, a).

Metoda balansiranja koristi dva kruga pretvarača: krug izravne pretvorbe P 1, P 2 ..., ... i inverzni transformacijski krug koji se sastoji od pretvarača c.

Slika 5 - Metoda balansiranja

Sekundarni uređaji, sukladno korištenoj metodi mjerenja u njima, dijele se na uređaje za izravnu pretvorbu i uređaje za uravnoteženje. Metodom izravne pretvorbe izgrađen je uređaj za mjerenje temperature termoelementom i milivoltmetrom, - logometar - magnetno-električni istosmjerni uređaj s električnim protumomentom (sl. 6, a, b).

Slika 6 - Krug za mjerenje temperature pomoću termoelementa i milivoltmetra (a) i kruga logometra (b)

Glavna prednost logometra je neovisnost očitanja uređaja od veličine napona napajanja E.

U TGS i SKM sustavima široko se koriste uređaji za balansiranje s mjernim krugovima ravnoteže mosta i kompenzacije.

Kao sekundarni uređaj koristi se most s automatskim postupkom balansiranja - automatski most.

U TGS i SKM automatski se mostovi koriste za mjerenje temperature, kao i brzine protoka tvari, tlaka, razine tekućine, vlažnosti i mnogih drugih neelektričnih veličina.

Automatski potenciometri također se široko koriste kao sekundarni uređaji. Automatski potenciometri služe za mjerenje električnih i neelektričnih veličina, koje se mogu unaprijed pretvoriti u napon ili istosmjernu emf.

Automatski diferencijalni transformatorski uređaji se široko koriste kao sekundarni uređaji u TGS i SKM sustavima. Koriste se za mjerenje neelektričnih veličina - tlaka, protoka razine, visine itd. (modifikacije učinkovitosti, KVD, KSD).

Prema uređaju i namjeni, sekundarni uređaji se dijele u dvije skupine:

a) prikaz, davanje informacija o trenutnoj vrijednosti mjerenog parametra.

b) indiciranje i samobilježenje, provođenje trenutnog mjerenja i fiksiranje vrijednosti izmjerenog parametra na papir za grafikone.

4.1 Primarni pretvarači (senzori)

Prema principu rada, senzori koji se koriste u električnim ACS-ima mogu se podijeliti u dvije skupine: parametarski i generatorski.

U parametarskim senzorima (toplinski otpori, otpori na naprezanje, fotootpori, kapacitivni senzori) kontrolirana vrijednost se pretvara u parametar električnog kruga: otpor, induktivitet, kapacitivnost, međusobna induktivnost.

U generatorskim senzorima različite vrste energije izravno se pretvaraju u električnu energiju. Generatori uključuju termoelektrične senzore (termoparove), indukcijske, temeljene na fenomenu elektromagnetske indukcije, piezoelektrične, fotoelektrične itd.

Prema vrsti izlazne vrijednosti, senzori koji se koriste u SAC-u mogu se podijeliti u grupe u kojima se kontrolirani parametar pretvara u sljedeće vrijednosti:

1) omski otpor;

2) kapacitet;

3) induktivitet;

4) vrijednost istosmjerne struje (napona);

5) amplituda (napon) izmjenične struje itd.

Ova klasifikacija omogućuje odabir najprikladnijih mjernih uređaja.

Prema vrsti ulaznih vrijednosti, senzori koji se koriste u TGS i SCM sustavima dijele se u sljedeće glavne skupine:

1) senzori temperature i protoka topline;

2) senzori vlažnosti i entalpije vlažnog zraka;

3) senzori razine;

4) senzori tlaka;

5) senzori protoka;

6) senzori za analizu sastava tvari.

Senzori su jedan od najvažnijih funkcionalnih elemenata svakog upravljačkog sustava. Njihova svojstva i karakteristike često uvelike određuju rad SAC-a u cjelini.

5. Suvremene upravljačke sheme klima uređaja

Kaskadno upravljanje VCS-om. Poboljšanje točnosti stabilizacije parametara mikroklime može se postići sintezom stabilizacije s korekcijom za odstupanja od navedene temperature i relativne vlažnosti u prostoriji. To se osigurava prijelazom s jednostrukih na dvokružne kaskadne stabilizacijske sustave. Kaskadni stabilizacijski sustavi, u biti, trebali bi biti glavni sustavi za kontrolu temperature i vlažnosti zraka.

Slika 7. - Funkcionalni dijagram kaskadnog upravljačkog sustava SCR-a

Ovaj regulator održava na zadanoj razini neku pomoćnu vrijednost međutočke reguliranog objekta. Budući da je inercija kontroliranog dijela prve upravljačke petlje mala, u ovoj petlji može se postići relativno velika brzina. Prvi krug naziva se stabilizacijski, drugi - korektivni. Funkcionalni dijagram kaskadnog kontinuiranog stabilizacijskog sustava za SCR s izravnim protokom prikazan je na sl. 7. Stabilizacija parametara zraka provodi se pomoću dvostupanjskih sustava.

Zaključak

U zaključku obavljenog rada mogu se izvući sljedeći zaključci. Automatizacija proizvodnje - kao i ventilacijski sustavi - je korištenje skupa alata koji omogućuju izvođenje proizvodnih procesa bez izravnog sudjelovanja osobe, ali pod njegovom kontrolom. Automatizacija proizvodnih procesa dovodi do povećanja proizvodnje, smanjenja troškova i poboljšanja kvalitete proizvoda.

Sustav daljinskog grijanja (STS) je kompleks generatora topline (CHP ili kotlovnica) i toplinskih mreža (sustavi grijanja, ventilacije, klimatizacije i tople vode).

U daljinskim toplinskim mrežama s nepovoljnim terenom postaje nužna izgradnja crpnih podstanica koje su obično dodatni korak u održavanju potrebnog hidrauličkog režima toplinske mreže podstanicama održavanjem tlaka ispred crpke. U skladu s postojećim uputama i projektantskom praksom, projekt sustava automatskog upravljanja procesima sadrži grafičke (crteže i dijagrame) i tekstualne dijelove.

Za kvalitativno odvijanje bilo kojeg tehnološkog procesa potrebno je kontrolirati nekoliko karakterističnih veličina, koje se nazivaju parametrima procesa.

U sustavima opskrbe toplinom i plinom i mikroklimskim kondicioniranjem glavni parametri su temperatura, toplinski tokovi (općenito, zračenje, itd.), Vlaga, tlak, brzina protoka, razina tekućine i neki drugi.

Rad kaskadnih sustava temelji se na regulaciji ne jednog, već dva regulatora, a regulator koji kontrolira odstupanje glavne regulirane varijable od zadane vrijednosti ne djeluje na regulacijsko tijelo objekta, već na senzor pomoćni regulator.

Krajnji cilj automatizacije tehnoloških procesa je razvoj i implementacija automatiziranih sustava upravljanja procesima u proizvodnji, koji omogućuju održavanje zadanog tehnološkog režima. Za izgradnju suvremenog sustava industrijske automatizacije, tehnološki proces mora biti opremljen tehničkim sredstvima.

Bibliografija

1. Bondar E.S. i dr. Automatizacija sustava ventilacije i klimatizacije // K .: "Avanpost-Prim", - 2014.

2. Gordienko A.S., Sidelnik A.B., Tsibulnik A.A., Mikroprocesorski kontroleri za ventilacijske i klimatizacijske sustave // ​​S.O.K.-2014, br. 4-5.

3. SNiP 3.05.07-85 Sustavi automatizacije.

4. SNiP 2.04.05-91 Grijanje, ventilacija i klimatizacija.

5. Solodovnikov V.V. et al., Osnove teorije i elementi sustava automatskog upravljanja. Udžbenik za sveučilišta. - M.: Mashinostroenie, 2012.

Hostirano na Allbest.ru

Slični dokumenti

Podaci o namjeni ventilacijskih i klimatizacijskih sustava i njihovoj klasifikaciji. Termodinamički model klimatizacijskih i ventilacijskih sustava. Mehanička i električna oprema klima uređaja. Karakteristika upravljanog objekta.

rad, dodan 21.10.2010


Namjena i struktura automatiziranog sustava, njegov softver i algoritam funkcioniranja. Analiza sustava grijanja, ventilacije i klimatizacije kao kontrolnog objekta. Faze razvoja matematičkog modela toplinskog režima prostora.

seminarski rad, dodan 10.11.2014


Karakteristike jedno- i dvokanalnog odašiljača razine tekućine VK1700. Senzori razine (primarni pretvarači) VK1700. Gama mjerni sustavi za volumetrijsko obračunavanje tekućina temeljeni na GAMMA-10 kontroleru. Ultrazvučni indikator razine SUR-6.

seminarski rad, dodan 01.10.2011


Pregled SCADA sustava kao sustava nadzornog upravljanja i prikupljanja podataka. Elipse SCADA kao moćan softverski alat dizajniran za upravljanje i kontrolu tehnoloških procesa. Značajke automatizacije Zaporožje tvornice željezne rude.

sažetak, dodan 03.03.2013


Princip mjerenja snage infracrvenog zračenja beskontaktnim temperaturnim senzorima. Prednosti termootpornih temperaturnih senzora. Funkcije, prednosti pirometara. Tehničke karakteristike modernih kućnih temperaturnih senzora.

seminarski rad, dodan 15.12.2013


Principi izgradnje suvremenih sustava za automatizaciju tehnoloških procesa, implementiranih na bazi industrijskih kontrolera i računala. Izrada funkcionalnog dijagrama automatizacije, opravdanost izbora sredstava. Kontroler i ulazni i izlazni moduli.

seminarski rad, dodan 07.10.2012


Projekt laboratorijske instalacije za proučavanje digitalnog pozicionera Metso Automation. Karakteristike sustava automatizacije: značajke dizajna, softver i hardver za sustave upravljanja parametrima i upravljanje pogonskim uređajem.

seminarski rad, dodan 26.05.2012


Osnove automatiziranog modeliranja i optimizacije procesa građenja. Kompleks tehničkih sredstava automatiziranih sustava upravljanja gradnjom: uređaji za pretvorbu signala, oprema za prikupljanje i snimanje podataka, komunikacijski objekti.

test, dodano 02.07.2010


Glavne funkcije računala kao dijela informacijskih mjernih sustava. Uvjeti rada, ergonomija i funkcionalnost. Povećanje broja zadataka koje treba riješiti. Pretvarači, komunikacijski kanali i uređaji sučelja. Principi izbora računala.

test, dodano 22.02.2011


Opravdanje i odabir objekta automatizacije. Tehnološke karakteristike električne dizalice. Izrada osnovnog električnog upravljačkog kruga. Izrada vremenskog dijagrama rada kruga. Proračun i odabir alata za automatizaciju, njihova evaluacija.

Automatizacija procesa opskrbe toplinom i plinom i ventilacije

1. Mikroklimatski sustavi kao objekti automatizacije

Održavanje navedenih parametara mikroklime u zgradama i građevinama osigurava se kompleksom inženjerskih sustava za opskrbu toplinom i plinom te kondicioniranje mikroklime. Ovaj kompleks proizvodi toplinsku energiju, transportira toplu vodu, paru i plin kroz toplinske i plinske mreže do zgrada i koristi te energente za industrijske i kućanske potrebe, kao i za održavanje navedenih parametara mikroklime u njima.

Sustav opskrbe toplinom i plinom i klimatizacije uključuje vanjske sustave centralizirane opskrbe toplinom i plinom, kao i unutarnje (smještene unutar zgrade) inženjerske sustave za osiguranje mikroklime, kućanskih i proizvodnih potreba.

Sustav daljinskog grijanja uključuje generatore topline (CHP, kotlovnice) i toplinske mreže kroz koje se toplina opskrbljuje potrošačima (sustavi grijanja, ventilacije, klimatizacije i tople vode).

Centralizirani sustav opskrbe plinom uključuje plinske mreže visokog, srednjeg i niskog tlaka, plinske distribucijske stanice (GDS), plinske kontrolne točke (GRP) i instalacije (GRU). Namijenjen je za opskrbu plinom instalacija za proizvodnju topline, kao i stambenih, javnih i industrijskih zgrada.

Sustav mikroklime (MCS) je skup alata koji služe za održavanje zadanih parametara mikroklime u prostorijama zgrada. SCM uključuje sustave grijanja (SV), ventilacije (SV), klimatizacije (SV).

Način opskrbe toplinom i plinom različit je za različite potrošače. Dakle, potrošnja topline za grijanje ovisi uglavnom o parametrima vanjske klime, a potrošnja topline za opskrbu toplom vodom određena je potrošnjom vode koja se mijenja tijekom dana i po danima u tjednu. Potrošnja topline za ventilaciju i klimatizaciju ovisi kako o načinu rada potrošača tako i o parametrima vanjskog zraka. Potrošnja plina varira ovisno o mjesecu u godini, danu u tjednu i satu u danu.

Pouzdana i ekonomična opskrba toplinom i plinom različitih kategorija potrošača postiže se korištenjem nekoliko faza regulacije i regulacije. Centralizirana kontrola opskrbe toplinom provodi se u CHPP ili u kotlovnici. Međutim, ne može osigurati potrebne hidraulične i toplinske uvjete za brojne potrošače topline. Stoga se koriste međukoraci za održavanje temperature i tlaka rashladne tekućine na točkama centralnog grijanja (CHP).

Rad plinoopskrbnih sustava kontrolira se održavanjem konstantnog tlaka u pojedinim dijelovima mreže, bez obzira na potrošnju plina. Potreban tlak u mreži osigurava se redukcijom plina u GDS, GRP, GRU. Osim toga, stanica za distribuciju plina i hidrauličko frakturiranje imaju uređaje za isključivanje opskrbe plinom u slučaju neprihvatljivog povećanja ili smanjenja tlaka u mreži.

Sustavi grijanja, ventilacije i klimatizacije provode regulatorne radnje na mikroklimu kako bi njezine unutarnje parametre uskladili s normaliziranim vrijednostima. Održavanje temperature unutarnjeg zraka u zadanim granicama tijekom razdoblja grijanja osigurava sustav grijanja i postiže se promjenom količine topline koju grijaći uređaji prenose u prostoriju. Ventilacijski sustavi su dizajnirani da održavaju prihvatljive vrijednosti parametara mikroklime u prostoriji na temelju udobnih ili tehnoloških zahtjeva za parametre unutarnjeg zraka. Regulacija rada ventilacijskih sustava provodi se promjenom protoka dovodnog i odvodnog zraka. Sustavi klimatizacije osiguravaju održavanje optimalnih parametara mikroklime u prostoriji na temelju udobnosti ili tehnoloških zahtjeva.

Sustavi za opskrbu toplom vodom (SPV) opskrbljuju potrošače toplom vodom za potrebe kućanstva i kućanstva. Zadaća regulacije PTV-a je održavati zadanu temperaturu vode kod potrošača svojom promjenjivom potrošnjom.

2. Veza automatiziranog sustava

Svaki sustav automatskog upravljanja i regulacije sastoji se od zasebnih elemenata koji obavljaju neovisne funkcije. Dakle, elementi automatiziranog sustava mogu se podijeliti prema njihovoj funkcionalnoj namjeni.

U svakom elementu provodi se transformacija bilo koje fizičke veličine koje karakteriziraju tijek procesa upravljanja. Najmanji broj takvih vrijednosti za element je dva. Jedna od tih veličina je ulaz, a druga izlaz. Transformacija jedne veličine u drugu koja se događa u većini elemenata ima samo jedan smjer. Na primjer, u centrifugalnom regulatoru, promjena brzine osovine će pomaknuti kvačilo, ali pomicanje spojke vanjskom silom neće promijeniti brzinu osovine. Takvi elementi sustava, koji imaju jedan stupanj slobode, nazivaju se elementarnim dinamičkim vezama.

Kontrolni objekt se može smatrati jednom od poveznica. Dijagram koji odražava sastav karika i prirodu veze među njima naziva se strukturni dijagram.

Odnos između izlaznih i ulaznih vrijednosti elementarne dinamičke veze u uvjetima njezine ravnoteže naziva se statička karakteristika. Dinamička (vremenska) transformacija vrijednosti u poveznici određena je odgovarajućom jednadžbom (obično diferencijalnom), kao i ukupnošću dinamičkih karakteristika veze.

Karike koje su dio određenog sustava automatskog upravljanja i regulacije mogu imati drugačiji princip rada, drugačiji dizajn itd. Klasifikacija veza temelji se na prirodi ovisnosti između ulaznih i izlaznih vrijednosti u prijelaznom procesu, što je određeno redoslijedom diferencijalne jednadžbe koja opisuje dinamičku transformaciju signala u linku. S takvom klasifikacijom cjelokupna konstruktivna raznolikost poveznica svodi se na mali broj njihovih glavnih tipova. Razmotrite glavne vrste veza.

Pojačavajuća (bezinercijska, idealna, proporcionalna, kapacitivna) veza karakterizira trenutni prijenos signala s ulaza na izlaz. U ovom slučaju, izlazna vrijednost se ne mijenja u vremenu, a dinamička jednadžba se podudara sa statičkom karakteristikom i ima oblik

Ovdje su x, y ulazne i izlazne vrijednosti, redom; k je koeficijent prijenosa.

Primjeri pojačala su poluga, mehanički prijenos, potenciometar, transformator.

Karika zaostajanja karakterizira činjenica da izlazna vrijednost ponavlja ulaznu vrijednost, ali s kašnjenjem Lm.

y(t) = x(t - Xt).

Ovdje je t trenutno vrijeme.

Primjer odgođene veze je transportni uređaj ili cjevovod.

Aperiodična (inercijska, statička, kapacitivna, relaksirajuća) veza pretvara ulaznu vrijednost u skladu s jednadžbom

Ovdje je G konstantni koeficijent koji karakterizira inerciju veze.

Primjeri: soba, grijač zraka, plinski držač, termoelement, itd.

Oscilatorna (dvokapacitivna) veza pretvara ulazni signal u signal oscilatornog oblika. Dinamička jednadžba oscilatorne veze ima oblik:

Ovdje su Ti, Tr konstantni koeficijenti.

Primjeri: mjerač diferencijalnog tlaka s plovkom, membranski pneumatski ventil itd.

Integrirajuća (astatična, neutralna) veza pretvara ulazni signal u skladu s jednadžbom

Primjer integrirajuće veze je električni krug s induktivitetom ili kapacitivnošću.

Diferencijalna (pulsna) veza generira na izlazu signal proporcionalan brzini promjene ulazne vrijednosti. Dinamička jednadžba veze ima oblik:

Primjeri: tahometar, amortizer u mehaničkim mjenjačima. Generalizirana jednadžba bilo koje veze, upravljačkog objekta ili automatiziranog sustava u cjelini može se predstaviti kao:

gdje su a, b konstantni koeficijenti.

3. Prijelazni procesi u sustavima automatskog upravljanja. Dinamičke karakteristike poveznica

Proces prijelaza sustava ili objekta regulacije iz jednog ravnotežnog stanja u drugo naziva se proces prijelaza. Prijelazni proces opisan je funkcijom koja se može dobiti kao rezultat rješavanja dinamičke jednadžbe. Priroda i trajanje procesa tranzicije određuju se strukturom sustava, dinamičkim karakteristikama njegovih veza i vrstom remećenja.

Vanjske perturbacije mogu biti različite, ali pri analizi sustava ili njegovih elemenata ograničene su na tipične oblike utjecaja: jednostepenu (skok) promjenu u vremenu ulazne vrijednosti ili njezinu periodičnu promjenu prema harmonijskom zakonu.

Dinamičke karakteristike veze ili sustava određuju njihov odgovor na takve tipične oblike utjecaja. To uključuje prijelazne, amplitudno-frekventne, fazno-frekventne, amplitudsko-fazne karakteristike. Oni karakteriziraju dinamička svojstva veze ili automatiziranog sustava u cjelini.

Prijelazni odgovor je odgovor veze ili sustava na radnju u jednom koraku. Frekventne karakteristike odražavaju odgovor veze ili sustava na harmonijske fluktuacije ulazne vrijednosti. Amplitudno-frekvencijska karakteristika (AFC) je ovisnost omjera amplituda izlaznog i ulaznog signala o frekvenciji titranja. Ovisnost faznog pomaka titranja izlaznog i ulaznog signala o frekvenciji naziva se fazno-frekventne karakteristike (PFC). Kombinirajući obje ove karakteristike na jednom grafikonu, dobivamo složeni frekvencijski odziv, koji se također naziva amplitudno-fazni odziv (APC).