DOSTAWA CIEPŁA I GAZU

I WENTYLACJA

Nowosybirsk 2008

FEDERALNA AGENCJA EDUKACJI FEDERACJI ROSYJSKIEJ

PAŃSTWO NOWOSIBIRSK

UNIWERSYTET ARCHITEKTONICZNY I BUDOWNICTWA (SIBSTRIN)

NA. Popow

AUTOMATYKA SYSTEMU

DOSTAWA CIEPŁA I GAZU

I WENTYLACJA

Instruktaż

Nowosybirsk 2008

NA. Popow

Automatyzacja systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz wentylacji

Instruktaż. - Nowosybirsk: NGASU (Sibstrin), 2008.

Podręcznik szkoleniowy omawia zasady opracowywania schematów automatyki oraz istniejące rozwiązania inżynierskie w zakresie automatyzacji specyficznych systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz poboru ciepła, kotłowni, systemów wentylacji i mikroklimatyzacji.

Podręcznik przeznaczony jest dla studentów studiujących na specjalności 270109 kierunek „Budownictwo”.

Recenzenci:

- W I. Kostin, doktor nauk technicznych, profesor katedry

zaopatrzenie w ciepło i gaz oraz wentylacja

NGASU (Sibstrin)

– D.V. dr Zedgenizov, starszy pracownik naukowy laboratoria

Aerodynamika Górnicza Instytut Górnictwa Górnictwo SB RAS

© Popov N.A. 2008

MJ VSz-1986, 304 s.
Uwzględniono fizyczne podstawy sterowania procesem produkcyjnym, teoretyczne podstawy sterowania i regulacji, urządzenia i środki automatyzacji, schematy automatyzacji dla różnych systemów Tgv, dane techniczne i ekonomiczne oraz perspektywy automatyzacji.
Spis treści książki Automatyka i automatyka systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz wentylacji.
Przedmowa.
Wstęp.
Podstawy automatyzacji procesów produkcyjnych.
Informacje ogólne.
Znaczenie automatycznej kontroli procesu.
Uwarunkowania, aspekty i etapy automatyzacji.
Cechy automatyzacji systemów Tgv.
Podstawowe pojęcia i definicje.
Charakterystyka procesów technologicznych.
Podstawowe definicje.
Klasyfikacja podsystemów automatyki.
Podstawy teorii sterowania i regulacji.
Fizyczne podstawy sterowania i struktury systemów.
Pojęcie zarządzania prostymi procesami (obiektami).
Istota procesu zarządzania.
Pojęcie sprzężenia zwrotnego.
Automatyczny regulator i budowa układu automatycznego sterowania.
Dwa sposoby kontrolowania.
Podstawowe zasady zarządzania.
Obiekt sterujący i jego właściwości.
Pojemność magazynowa obiektu.
Samoregulacja. Wpływ wewnętrznego sprzężenia zwrotnego.
Opóźnienie.
Charakterystyka statyczna obiektu.
Tryb dynamiczny obiektu.
Modele matematyczne najprostszych obiektów.
Zarządzanie obiektami.
Typowe metody badawcze Asr i Asu.
Pojęcie łącza w systemie automatycznym.
Podstawowe typowe łącza dynamiczne.
Metoda operacyjna w automatyce.
Symboliczny zapis równań dynamiki.
Schematy strukturalne. Połączenie linków.
Funkcje przenoszenia typowych obiektów.
Technika i środki automatyzacji.
Pomiar i kontrola parametrów procesów technologicznych.
Klasyfikacja mierzonych wartości.
Zasady i metody pomiaru (kontroli).
Dokładność i błędy pomiarów.
Klasyfikacja aparatury pomiarowej i czujników.
Charakterystyka czujników.
Stanowy system urządzeń przemysłowych i środków automatyki.
Środki do pomiaru głównych parametrów w systemach Tgv.
Czujniki temperatury.
Czujniki wilgotności do gazów (powietrza).
Czujniki ciśnienia (podciśnienia).
Czujniki przepływu.
Pomiar ilości ciepła.
Czujniki poziomu separacji dwóch mediów.
Oznaczanie składu chemicznego substancji.
Inne pomiary.
Obwody główne do załączania czujników elektrycznych wielkości nieelektrycznych.
Urządzenia sumujące.
Metody transmisji sygnałów.
Urządzenia wzmacniająco-konwertujące.
Wzmacniacze hydrauliczne.
Wzmacniacze pneumatyczne.
Wzmacniacze elektryczne. Przekaźnik.
Wzmacniacze elektroniczne.
wielostopniowe wzmocnienie.
urządzenia wykonawcze.
Siłowniki hydrauliczne i pneumatyczne.
Siłowniki elektryczne.
Urządzenia nadrzędne.
Klasyfikacja regulatorów według charakteru wpływu jazdy.
Główne rodzaje urządzeń napędowych.
Asr i mikrokomputer.
Organy regulacyjne.
Charakterystyka jednostek dystrybucyjnych.
Główne rodzaje jednostek dystrybucyjnych.
Urządzenia regulacyjne.
Obliczenia statyczne elementów regulatora.
Automatyczne regulatory.
Klasyfikacja automatycznych regulatorów.
Podstawowe właściwości regulatorów.
Regulatory działania ciągłego i przerywanego.
Automatyczne systemy sterowania.
Statyka regulacji.
Dynamika regulacji.
Procesy przejściowe w Asr.
Stabilność regulacji.
Kryteria stabilności.
Jakość regulacyjna.
Podstawowe prawa (algorytmy) regulacji.
Powiązane przepisy.
Charakterystyka porównawcza i wybór regulatora.
Ustawienia regulatora.
Niezawodność Asr.
Automatyka w systemach zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz wentylacji.
Projektowanie schematów automatyki, montaż i eksploatacja urządzeń automatyki.
Podstawy projektowania schematów automatyzacji.
Instalacja, regulacja i eksploatacja urządzeń automatyki.
Automatyczne zdalne sterowanie silnikami elektrycznymi.
Zasady sterowania przekaźnikiem-stycznikiem.
Sterowanie asynchronicznym silnikiem elektrycznym z wirnikiem klatkowym.
Zarządzanie silnikiem elektrycznym za pomocą wirnika fazowego.
Cofanie i sterowanie silnikami elektrycznymi w trybie gotowości.
Sprzęt do obwodów zdalnego sterowania.
Automatyzacja systemów zaopatrzenia w ciepło.
Podstawowe zasady automatyzacji.
Automatyzacja regionalnych stacji cieplnych.
Automatyzacja zespołów pompowych.
Automatyzacja uzupełniania sieci ciepłowniczych.
Automatyzacja urządzeń kondensatu i drenażu.
Automatyczne zabezpieczenie sieci ciepłowniczej przed wzrostem ciśnienia.
Automatyzacja grupowych punktów grzewczych.
Automatyzacja systemów poboru ciepła.
Automatyzacja systemów zaopatrzenia w ciepłą wodę.
Zasady gospodarki cieplnej budynków.
Automatyzacja zaopatrzenia w ciepło w lokalnych punktach grzewczych.
Indywidualna regulacja reżimu termicznego ogrzewanych pomieszczeń.
Regulacja ciśnienia w systemach grzewczych.
Automatyzacja kotłowni małej mocy.
Podstawowe zasady automatyzacji kotłowni.
Automatyzacja wytwornic pary.
Ochrona technologiczna kotłów.
Automatyzacja kotłów ciepłej wody.
Automatyzacja kotłów gazowych.
Automatyzacja urządzeń spalających paliwo mikrokotłów.
Automatyzacja systemów uzdatniania wody.
Automatyzacja urządzeń przygotowania paliwa.
Automatyzacja systemów wentylacyjnych.
Automatyzacja systemów wentylacji wyciągowej.
Automatyzacja systemów aspiracji i transportu pneumatycznego.
Automatyzacja urządzeń napowietrzających.
Metody kontroli temperatury powietrza.
Automatyzacja systemów wentylacji nawiewnej.
Automatyka kurtyn powietrznych.
Automatyzacja ogrzewania powietrza.
Automatyzacja instalacji sztucznego klimatu.
Termodynamiczne podstawy automatyki Studnie.
Zasady i metody kontroli zawilgocenia studni.
Automatyzacja studni centralnych
Automatyzacja agregatów chłodniczych.
Automatyzacja autonomicznych klimatyzatorów.
Automatyzacja systemów zasilania gazem do zużycia gazu.
Automatyczna regulacja ciśnienia i przepływu gazu.
Automatyzacja instalacji wykorzystujących gaz.
Automatyczna ochrona rurociągów podziemnych przed korozją elektrochemiczną.
Automatyzacja podczas pracy z ciekłymi gazami.
Telemechanika i dyspozytornia.
Podstawowe koncepcje.
Budowa schematów telemechaniki.
Telemechanika i harmonogramowanie w systemach Tgv.
Perspektywy rozwoju systemów automatyki Tgv.
Ocena techniczno-ekonomiczna automatyki.
Nowe kierunki automatyzacji systemów Tgv.
Załącznik.
Literatura.
Indeks tematyczny.

Pobieranie pliku

• 3,73 MB
• dodano 18.09.2009

Proc. dla uczelni / A. A. Kalmakov, Yu Ya Kuvshinov, S. S. Romanova, S. A. Shchelkunov; Wyd. V. N. Bogosłowski. - M .: Stroyizdat, 1986 - 479 s.: ch.

Przedstawiono teoretyczne, inżynierskie i metodyczne podstawy dynamiki systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz mikroklimatu (THS i SKM) jako obiektów automatyki. Dana os...

• 3,73 MB
• dodano 06/04/2011

Proc. dla uczelni / A. A. Kalmakov, Yu Ya-Kuvshinov, S. S. Romanova, S. A. Shchelkunov; Wyd. V. N. Bogosłowski. - M .: Stroyizdat, 1986. - 479 s.: ch.

Przedstawiono teoretyczne, inżynierskie i metodyczne podstawy dynamiki systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz mikroklimatu (THS i SKM) jako obiektów automatyki. Podstawowe dane...

• 1,99 MB
• dodano 14.02.2011

Proc. dodatek dla uniwersytetów. - L., Strojizdat, Leningrad. dział, 1976. - 216 s.

Podręcznik przedstawia podstawowe pojęcia z teorii sterowania automatycznego oraz zarysowuje inżynierskie podejście do doboru typów sterowników, opisuje elementy sterowników, analizuje zalety i wady zastosowanych schematów oraz...

• 1,58 MB
• dodano 02.12.2008

Chabarowsk, 2005
Album nr 1 typowych rozwiązań projektowych
„Automatyzacja systemów grzewczych i
zaopatrzenie w ciepłą wodę”

Album nr 2 typowych rozwiązań projektowych

Materiały metodyczne do wykorzystania
w procesie edukacyjnym oraz w projektowaniu dyplomów.

• 7,79 MB
• dodano 25.04.2009

Instruktaż. K.: Avanpost-Prim, 2005. - 560 s.

Podręcznik jest prezentacją kursu „Technologia specjalna” do szkolenia nastawników przyrządów, urządzeń i systemów automatyki, regulacji i zarządzania w zakresie wentylacji i klimatyzacji.
Książka opisuje główne założenia teorii automatów...

• 1,22 MB
• dodano 13.12.2009

Materiały metodyczne do wykorzystania. Bez autora.
w procesie dydaktycznym oraz w projektowaniu dyplomów dla studentów specjalności 290700 „Zaopatrzenie w ciepło i gaz oraz wentylacja” wszystkich form kształcenia.
Chabarowsk 2004. Brak autora.

Wstęp.
System wentylacji z regulacją temperatury powietrza nawiewanego.
System...

Automatyzacja systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz wentylacji

Sekcja I. PODSTAWY AUTOMATYZACJI PROCESÓW PRODUKCYJNYCH

Rozdział 1. Informacje ogólne

1. Znaczenie zautomatyzowanej kontroli procesu
2. Uwarunkowania, aspekty i etapy automatyzacji
3. Cechy automatyzacji systemów TGV

Rozdział 2

1. Charakterystyka procesów technologicznych
2. Podstawowe definicje
3. Klasyfikacja podsystemów automatyki

Sekcja II. PODSTAWY TEORII ZARZĄDZANIA I REGULACJI

Rozdział 3. Fizyczne podstawy sterowania i budowa systemów.

1. Pojęcie zarządzania prostymi procesami (obiektami)
2. Istota procesu zarządzania
3. Pojęcie sprzężenia zwrotnego
4. Automatyczny regulator i struktura automatycznego systemu sterowania
5. Dwa sposoby kontrolowania

1. podstawowe zasady zarządzania

Rozdział 4. Obiekt sterujący i jego właściwości

1. Pojemność magazynowa obiektu
2. Samoregulacja. Wpływ wewnętrznej informacji zwrotnej
3. Opóźnienie
4. Charakterystyka statyczna obiektu
5. Tryb dynamiczny obiektów
6. Modele matematyczne najprostszych obiektów
7. Zarządzanie obiektami

Rozdział 5

1. Pojęcie łącza w systemie automatycznym
2. Podstawowe typowe linki dynamiczne
3. Sposób działania w automatyce
4. Symboliczna notacja równań dynamiki
5. Schematy strukturalne. Połącz połączenie
6. Funkcje przenoszenia typowych obiektów

Sekcja III. WYPOSAŻENIE I NARZĘDZIA AUTOMATYZACJI

Rozdział 6. Pomiar i kontrola parametrów procesu

1. Klasyfikacja mierzonych wartości
2. Zasady i metody pomiaru (kontroli)
3. Dokładność pomiaru i błędy
4. Klasyfikacja sprzętu pomiarowego i czujników
5. Charakterystyka czujnika
6. Stanowy system urządzeń przemysłowych i środków automatyki

Rozdział 7

1. Czujniki temperatury
2. Czujniki wilgotności do gazów (powietrza)
3. Czujniki ciśnienia (podciśnieniowe)
4. Czujniki przepływu
5. Pomiar ilości ciepła
6. Czujniki poziomu interfejsu
7. Oznaczanie składu chemicznego substancji
8. Inne pomiary
9. Podstawowe schematy włączania czujników elektrycznych wielkości nieelektrycznych
10. Urządzenia sumujące
11. Metody sygnalizacji

Rozdział 8

1. Wzmacniacze hydrauliczne
2. Wzmacniacze pneumatyczne
3. Wzmacniacze elektryczne. Przekaźnik
4. Wzmacniacze elektroniczne
5. Wielostopniowy zysk

Rozdział 9

1. Siłowniki hydrauliczne i pneumatyczne
2. Siłowniki elektryczne

Rozdział 10

1. Klasyfikacja regulatorów według charakteru wpływu jazdy
2. Główne typy urządzeń napędowych
3. ASR i mikrokomputer

Rozdział 11 Regulatorzy

1. Charakterystyka jednostek dystrybucyjnych
2. Główne typy jednostek dystrybucyjnych
3. Urządzenia sterujące
4. Obliczenia statyczne elementów regulatora

Rozdział 12

1. Klasyfikacja automatycznych regulatorów
2. Podstawowe właściwości regulatorów

Rozdział 13

1. Statystyka regulacyjna
2. Diwamy regulacji
3. Procesy przejściowe w ASR
4. Stabilność regulacyjna
5. Kryteria zrównoważonego rozwoju
6. Jakość regulacyjna
7. Podstawowe prawa (algorytmy) regulacji
8. Powiązane przepisy
9. Charakterystyka porównawcza i wybór regulatora
10. Ustawienia kontrolera
11. Niezawodność ASR

Sekcja IV. AUTOMATYKA W INSTALACJACH CIEPŁA I GAZU ORAZ WENTYLACJI

Rozdział 14. Projektowanie schematów automatyki, montaż i eksploatacja urządzeń automatyki

1. Podstawy projektowania automatyzacji
2. Montaż, regulacja i eksploatacja urządzeń automatyki

Rozdział 15

1. Zasady sterowania przekaźnikiem-stycznikiem
2. Sterowanie asynchronicznym silnikiem elektrycznym z wirnikiem klatkowym
3. Zarządzanie silnikiem elektrycznym za pomocą wirnika fazowego
4. Cofanie i zarządzanie silnikami rezerwowymi
5. Wyposażenie obwodu zdalnego sterowania

Rozdział 16

1. Podstawowe zasady automatyzacji
2. Automatyzacja regionalnych elektrociepłowni
3. Automatyzacja zespołów pompowych
4. Automatyzacja uzupełniania sieci ciepłowniczych
5. Automatyzacja urządzeń kondensatu i drenażu
6. Automatyczne zabezpieczenie sieci ciepłowniczej przed wzrostem ciśnienia
7. Automatyzacja grupowych punktów grzewczych

Rozdział 17

1. Automatyzacja systemów ciepłej wody
2. Zasady gospodarowania ciepłem w budynku
3. Automatyzacja dostaw ciepła w lokalnych punktach grzewczych
4. Indywidualna regulacja reżimu cieplnego ogrzewanych pomieszczeń
5. Regulacja ciśnienia w systemach grzewczych

Rozdział 18

1. Podstawowe zasady automatyki kotłowni
2. Automatyzacja generatora pary
3. Ochrona technologiczna kotłów
4. Automatyzacja kotłów c.w.u.
5. Automatyzacja kotłów gazowych
6. Automatyzacja urządzeń spalających paliwo mikrokotłów
7. Automatyzacja systemów uzdatniania wody
8. Automatyzacja urządzeń przygotowania paliwa

Rozdział 19

1. Automatyzacja systemów wentylacji wyciągowej
2. Automatyzacja systemów aspiracji i transportu pneumatycznego
3. Automatyzacja urządzeń napowietrzających
4. Metody kontroli temperatury powietrza
5. Automatyzacja systemów wentylacji nawiewnej
6. Automatyka kurtyn powietrznych
7. Automatyka ogrzewania powietrznego

Rozdział 20

1. Termodynamiczne podstawy automatyzacji SCR
2. Zasady i metody kontroli wilgotności w SCR
3. Automatyzacja systemów klimatyzacji centralnej
4. Automatyka chłodnicza
5. Automatyzacja autonomicznych klimatyzatorów

Rozdział 21. Automatyzacja systemów zaopatrzenia w gaz i poboru gazu

1. Automatyczna regulacja ciśnienia i przepływu gazu
2. Automatyzacja instalacji wykorzystujących gaz
3. Automatyczne zabezpieczenie rurociągów podziemnych przed korozją elektrochemiczną
4. Automatyka dla gazów ciekłych

Rozdział 22

1. Podstawowe koncepcje
2. Budowa schematów telemechaniki
3. Telemechanika i dyspozytornia w systemach TGV

Rozdział 23

1. Ocena techniczno-ekonomiczna automatyki
2. Nowe kierunki automatyzacji systemów TGV

Powszechne wprowadzanie narzędzi automatyzacji i automatyzacji w różnych gałęziach techniki spowodowało konieczność studiowania dyscypliny „Automatyzacja procesów produkcyjnych” przez studentów niemal wszystkich kierunków inżynieryjno-technicznych wyższych uczelni.

Zadanie studiowania dyscypliny obejmuje zapoznanie się z nowoczesnymi zasadami i metodami efektywnego zarządzania procesami i instalacjami produkcyjnymi oraz środkami automatycznymi. Przedstawiono podstawy teorii sterowania i regulacji, zasadę działania i rozmieszczenie urządzeń automatyki, podstawowe podstawowe rozwiązania obwodów. stosowany w systemach zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz wentylacji (TGV) w celu zwiększenia wydajności pracy oraz oszczędności zasobów paliwowych i energetycznych.

Automatyzacja procesu produkcyjnego to szczyt wyposażenia technicznego tej branży. Dlatego wraz z obowiązkową specjalistyczną wiedzą na temat obiektów automatyki wymagane jest poważne szkolenie w podstawowych dyscyplinach - specjalne działy matematyki, fizyki, mechaniki teoretycznej, elektrotechniki itp. Cechą automatyzacji jest przejście od tradycyjnych trybów stacjonarnych i obliczeń do nie- stacjonarne, dynamiczne, nieodłącznie związane z zastosowaniem narzędzi automatyzacji.

Książka omawia współczesne krajowe systemy automatyki, a także niektóre z najnowszych osiągnięć zagranicznych.

Podczas automatyzacji wykorzystywana jest duża ilość materiału graficznego w postaci różnych schematów, dlatego kluczem do skutecznego opanowania kursu jest obowiązkowa znajomość ABC automatyki - standardowe symbole. Rozważając schematy automatyzacji, autor ograniczył się jedynie do decyzji fundamentalnych, dając czytelnikowi możliwość poszerzenia swojej wiedzy o literaturę referencyjną i regulacyjną.

Na podstawie materiałów http://www.tgv.khstu.ru

Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy korzystający z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.

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

Wstęp

1. Systemy zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz kondycjonowania mikroklimatu jako obiekty automatyki

2. Scentralizowane systemy zaopatrzenia w ciepło i gaz

3. Mechanizacja i automatyzacja produkcji systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz wentylacji

3.1 Automatyzacja systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz klimatyzacji mikroklimatu

3.2 Automatyzacja systemów wentylacji i klimatyzacji

4. Techniczne środki automatyzacji

4.1 Przetworniki pierwotne (czujniki)

5. Nowoczesne schematy sterowania klimatyzacją

Wniosek

Lista wykorzystanych źródeł

Wstęp

Stosowność. Od wielu lat trwają prace nad stworzeniem środków automatyzacji dostaw ciepła.

Program energetyczny przewiduje dalszy wzrost poziomu centralizacji zaopatrzenia w ciepło poprzez budowę elektrociepłowni i regionalnych, w tym autonomicznych węzłów cieplnych.

Doświadczenia krajowe i zagraniczne w zakresie rozwoju i eksploatacji zautomatyzowanych systemów TGS i SCM pokazują, że niezbędnym warunkiem rozwoju automatyki jest nie tylko doskonalenie technicznych środków automatyzacji, ale także kompleksowa analiza trybów pracy i regulacji TGS oraz same systemy SCM.

W opracowywaniu technicznych i ekonomicznych warunków wprowadzenia i stosowania automatyzacji TGS i SCM oraz odpowiednio w rozwoju technicznych środków automatyzacji można wyróżnić trzy charakterystyczne okresy: etap początkowy, etap kompleksowej automatyzacji i etap zautomatyzowanych systemów sterowania.

Generalnie początkowym etapem był etap mechanizacji i automatyzacji poszczególnych procesów. Stosowanie automatyki nie było powszechne, a ilość stosowanych środków technicznych była niewielka, a ich produkcja nie była samodzielną branżą. Ale na tym etapie powstały pewne współczesne zasady konstruowania niższych poziomów automatyzacji, aw szczególności podwaliny nowoczesnego zdalnego sterowania z wykorzystaniem silników elektrycznych, pneumatycznych i hydraulicznych do napędu zaworów odcinających i sterujących.

Przejście do drugiego etapu - zintegrowanej automatyzacji produkcji - nastąpiło w warunkach wzrostu wydajności pracy, konsolidacji mocy jednostkowych jednostek i instalacji oraz rozwoju zaplecza materiałowego i naukowo-technicznego automatyzacji. Trzeci (nowoczesny) etap rozwoju automatyki charakteryzuje się jako etap zautomatyzowanych systemów sterowania (ACS), których powstanie zbiegło się z rozwojem i upowszechnieniem technologii komputerowej. Na tym etapie celowe staje się zautomatyzowanie coraz bardziej złożonych funkcji sterowania. Rozprzestrzenianie się nowoczesnych zautomatyzowanych systemów sterowania jest w dużej mierze zdeterminowane stanem technologii wyświetlania informacji. Wskaźniki wiązki elektronów (wyświetlacze) stają się obiecującym sposobem wyświetlania informacji. Nowa technologia wyświetlania informacji pozwala zrezygnować z uciążliwych schematów mnemonicznych i drastycznie zredukować liczbę urządzeń, tablic sygnałowych i wskaźników na tablicach i panelach sterowania.

W związku z różnorodnością niezbędnych rodzajów przyrządów i urządzeń, wskazane jest wprowadzenie w ramach GSP kompleksów o węższym profilu, przeznaczonych do wykonywania poszczególnych zadań inżynierskich. Kompleksy posiadają szeroki zakres funkcjonalności, który pozwala na tworzenie najbardziej zróżnicowanych pod względem złożoności i struktury zautomatyzowanych systemów sterowania procesami, w tym w systemach TGS i SCM.

Celem pracy jest badanie automatyzacji i mechanizacji produkcji systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz wentylacji.

W tym celu konieczne jest rozwiązanie następujących zadań:

Badanie systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz klimatyzacji mikroklimatu jako obiektów automatyki, scentralizowanych systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz;

Badanie mechanizacji i automatyzacji produkcji systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz wentylacji;

Rozważ techniczne środki automatyzacji;

Opisz nowoczesne schematy sterowania systemami klimatyzacji.

1. Systemy zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz kondycjonowania mikroklimatu jako obiekty automatyki

Zespół inżynierskich systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz kondycjonowania mikroklimatu przeznaczony jest do wytwarzania energii cieplnej, transportu gorącej wody, pary i gazu sieciami ciepłowniczymi i gazowymi do budynków oraz wykorzystania tych nośników energii do utrzymania w nich określonych parametrów mikroklimatu, dla celów przemysłowych i potrzeb ekonomicznych. Schemat blokowy instalacji zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz klimatyzacji mikroklimatu (THS i KM) przedstawiono na rysunku 1.

Rysunek 1 - Schemat strukturalny systemu zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz klimatyzacji mikroklimatu (TGS i KM)

1 - budynki mieszkalne i publiczne; 2 - budynki przemysłowe; 3 - elektrociepłownia (kotłownia); GRS - stacja dystrybucji gazu; TWS - punkt kontroli gazu; TsTP - punkt centralnego ogrzewania; CO - system grzewczy; SGV - system zaopatrzenia w ciepłą wodę; SV - system wentylacji; SUTV - system odzysku ciepła z powietrza wywiewanego; СХС - system chłodniczy; SLE - system klimatyzacji (komfortowy i technologiczny).

Podstawowy ogólny schemat TGS i KM można podzielić na dwie części: pierwsza składa się z zewnętrznych systemów ciepłowniczych i zaopatrzenia w gaz, druga, będąca konsumentem energii, obejmuje budynki i wewnętrzne systemy inżynieryjne zapewniające mikroklimat, gospodarcze i przemysłowe wymagania.

2. Scentralizowane systemy zaopatrzenia w ciepło i gaz

Niezawodne i ekonomiczne zaopatrzenie w ciepło do wszystkich kategorii odbiorców osiąga się poprzez sterowanie pracą sieci ciepłowniczej. Celem kontroli jest zapewnienie konsumentom niezbędnego natężenia przepływu chłodziwa o danej temperaturze, tj. zapewnienie wymaganego reżimu hydraulicznego i ciepłego systemu. Osiąga się to poprzez utrzymywanie zadanych wartości ciśnienia, różnicy ciśnień, temperatury t w różnych punktach układu. Zmiana temperatury zgodnie ze zmianą zużycia ciepła budynków odbywa się w elektrociepłowni lub w kotłowni. Nośnik ciepła z elektrociepłowni transportowany jest głównymi sieciami ciepłowniczymi do kwartałów i dalej sieciami dystrybucyjnymi lub ciepłowniczymi mieszkań do budynków lub zespołu budynków. W dużych sieciach grzewczych, głównie w sieciach kwartalnych, gdzie występują gwałtowne wahania spadku ciśnienia chłodziwa, reżim hydrauliczny jest bardzo niestabilny. Aby zapewnić normalny reżim hydrauliczny sieci grzewczych, konieczne jest utrzymanie takiego spadku ciśnienia chłodziwa przed konsumentami, który we wszystkich przypadkach musi przekraczać minimalną wartość wymaganą do normalnej pracy instalacji zużywających ciepło, wymienników ciepła, mieszaczy, lakierki. W takim przypadku konsument otrzyma wymagane natężenie przepływu chłodziwa w danej temperaturze.

Ponieważ niemożliwe jest zapewnienie niezbędnych warunków hydraulicznych i termicznych dla wielu odbiorców ciepła poprzez scentralizowane sterowanie w elektrociepłowni lub kotłowni, stosuje się pośrednie etapy utrzymywania temperatury i ciśnienia wody - punkty centralnego ogrzewania (EC). Temperatura chłodziwa za centralą CO 70-150 0 C utrzymywana jest za pomocą pomp mieszających lub podgrzewaczy wody grzewczej. Na wejściach abonenckich, w obecności centralnego ogrzewania bez przygotowania nośnika ciepła, realizowany jest lokalny tryb dostarczania ciepła do ogrzewania w windach lub wymiennikach ciepła. W dalekosiężnych sieciach ciepłowniczych o niekorzystnym ukształtowaniu terenu zachodzi konieczność budowy węzłów pompowych, które zazwyczaj stanowią dodatkowy krok w utrzymaniu wymaganego reżimu hydraulicznego sieci ciepłowniczej do węzłów poprzez utrzymanie ciśnienia przed pompą. Do normalnej pracy ciepłowni konieczne jest utrzymanie określonego poziomu kondensatu H w podgrzewaczach parowo-wodnych i odgazowywaczach wody uzupełniającej.

3. Mechanizacja i automatyzacja systemów produkcyjnychzaopatrzenie w ciepło i gaz oraz wentylacjaorazlacja

3.1 Automatyzacja systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz klimatyzacji mikroklimatu

Zgodnie z obowiązującymi instrukcjami i praktyką projektową projekt systemu automatycznego sterowania procesem zawiera część graficzną (rysunki i schematy) oraz tekstową:

Część graficzna projektu obejmuje:

1) schemat funkcjonalny sterowania technologicznego, automatycznej regulacji, sterowania i sygnalizacji;

2) rysunki widoków ogólnych tablic i pulpitów sterowniczych;

3) podstawowe obwody elektryczne, pneumatyczne, hydrauliczne do automatycznego sterowania, regulacji i sygnalizacji.W procesie projektowania wykonawczego opracowywane są materiały graficzne:

1) schematy ideowe zasilania urządzeń energią;

2) schematy elektryczne tablic, konsol i skrzynek przyłączeniowych;

3) schematy zewnętrznego okablowania elektrycznego i rurowego;

4) rysunki rozmieszczenia urządzeń, okablowania elektrycznego i rurowego;

5) rysunki montażowe wyposażenia, urządzeń pomocniczych, tablic i pulpitów sterowniczych.

Wstępne dane do projektu zawarte są w specyfikacji istotnych warunków zamówienia na opracowanie systemu automatycznego sterowania procesem.

Głównymi elementami zadania są spis obiektów automatyki – zespołów i instalacji technologicznych, a także funkcje realizowane przez system sterowania i regulacji zapewniający automatyzację zarządzania tymi obiektami.

Zadanie zawiera zestaw danych definiujących ogólne wymagania i charakterystykę systemu oraz opisujących obiekty sterowania. Ta część zadania składa się z trzech części:

1) uzasadnienie rozwoju;

2) warunki pracy systemu;

3) opis procesu technologicznego.

Schemat funkcjonalny automatycznego sterowania i zarządzania ma na celu zobrazowanie głównych decyzji technicznych podejmowanych podczas projektowania systemu automatyzacji procesów. Jest jednym z głównych dokumentów projektu i wchodzi w jego skład przy opracowywaniu dokumentacji technicznej na wszystkich etapach projektowania. W procesie opracowywania schematu funkcjonalnego, struktury tworzonego systemu oraz powiązań funkcjonalnych pomiędzy obiektem sterowania – procesem technologicznym a częścią sprzętową systemu – urządzeniami sterującymi i zbieraniem informacji o stanie procesu technologicznego (rys. 2) są uformowane.

Rysunek 2. - Struktura stref schematu funkcjonalnego automatycznego sterowania i zarządzania

Tworząc schemat funkcjonalny, określ:

1) odpowiedni poziom automatyzacji procesów;

2) zasady organizacji kontroli i zarządzania procesem technologicznym;

3) urządzenia technologiczne sterowane automatycznie, zdalnie lub w obu trybach na polecenie operatora;

4) wykaz i wartość kontrolowanych i regulowanych parametrów;

5) metody kontroli, przepisy wykonawcze i zarządcze;

6) zakres automatycznej ochrony i blokowania obwodów autonomicznego sterowania agregatów technologicznych;

7) zestaw środków technicznych automatyki, rodzaj energii do przekazywania informacji;

8) usytuowanie urządzeń na urządzeniach technologicznych, na tablicach i pulpitach sterowniczych.

Ponadto schemat zawiera objaśnienia tekstowe odzwierciedlające przeznaczenie i charakterystykę jednostek technologicznych, wartości kontrolowanych i regulowanych parametrów, stany blokowania i alarmowania. Schemat funkcjonalny jest głównym dokumentem projektu.

3.2 Automatyzacja systemów wentylacji i klimatyzacji

Współczesne wymagania dla systemów automatycznej wentylacji (V) i klimatyzacji (AC) zawierają dwa sprzeczne warunki: pierwszym jest prostota i niezawodność działania, drugim jest wysoka jakość działania.

Główną zasadą w technicznej organizacji automatycznego sterowania VS i SCR jest funkcjonalny projekt struktury hierarchicznej zadań zabezpieczających, regulacyjnych i kontrolnych do wykonania.

Każdy przemysłowy SCR musi być wyposażony w elementy i urządzenia do automatycznego startu i zatrzymania, a także awaryjne urządzenia zabezpieczające. To pierwszy poziom automatyzacji VCS.

Drugi poziom automatyzacji SCR to poziom stabilizacji trybów pracy urządzeń.

Techniczne wdrożenie trzeciego poziomu hierarchicznego jest obecnie z powodzeniem opracowywane i wdrażane w przemyśle (SV i SV).

Rozwiązanie problemów trzeciego poziomu równania wiąże się z przetwarzaniem informacji i tworzeniem akcji sterujących poprzez rozwiązywanie funkcji logiki dyskretnej lub wykonywanie szeregu określonych obliczeń.

Trzypoziomowa struktura realizacji technicznej kontroli i regulacji pracy SCR pozwala na organizację pracy systemów w zależności od specyfiki przedsiębiorstwa i jego usług serwisowych. Regulacja układów klimatyzacji oparta jest na analizie stacjonarnych i niestacjonarnych procesów cieplnych. Kolejnym zadaniem jest automatyzacja przyjętego schematu technologicznego sterowania SCR, który automatycznie zapewni określony tryb pracy i regulacji poszczególnych elementów oraz systemu jako całości w trybie optymalnym.

Oddzielna lub łączona konserwacja określonych trybów pracy SCR jest wykonywana przez urządzenia automatyki i urządzenia, które tworzą zarówno proste lokalne pętle sterowania, jak i złożone wielopętlowe automatyczne systemy sterowania (ACS). O jakości pracy ACS decyduje przede wszystkim zgodność parametrów mikroklimatu wytworzonych w pomieszczeniach budynku lub konstrukcji z ich wymaganymi wartościami i zależy od prawidłowego doboru zarówno schematu technologicznego i jego wyposażenia, jak i elementów automatyczny system sterowania tego schematu.

Optymalna kontrola

W ostatnim czasie zaczęto stosować metodę regulacji systemu klimatyzacji w trybie optymalnym (opracowaną przez A. Ya. Kreslina), która w wielu przypadkach pozwala uniknąć ponownego nagrzewania się powietrza schłodzonego w komorze nawadniającej, a także zastosować ciepło recyrkulowanego powietrza bardziej racjonalnie. W każdej chwili powietrze w klimatyzatorze poddawane jest obróbce cieplnej i wilgotnościowej w takiej kolejności, aby koszty ciepła i chłodu były jak najniższe.

Sposób regulacji systemów klimatyzacyjnych według reżimu optymalnego jest energetycznie bardziej wydajny. Należy jednak zauważyć, że realizacja regulacji metodą optymalnych trybów wymaga bardziej złożonej automatyzacji, co utrudnia jej praktyczne zastosowanie.

Metoda ilościowej regulacji systemów klimatyzacji. Istotą metody jest regulacja mocy cieplnej i chłodniczej urządzeń klimatyzacyjnych poprzez zmianę natężenia przepływu przetwarzanego powietrza.

Sterowanie przepływem powietrza odbywa się poprzez zmianę wydajności wentylatora poprzez zmianę prędkości obrotowej wirnika silnika elektrycznego, za pomocą regulowanych sprzęgieł hydraulicznych lub elektrycznych (łączących silnik elektryczny z wentylatorem) oraz za pomocą łopatek kierujących przed wentylatorami.

Systemy klimatyzacji (patrz rys. 3) są sterowane przez pętle sterujące. Wrażliwy element termostatu, zainstalowany w obszarze roboczym pomieszczenia lub w kanale wyciągowym, dostrzega odchylenia temperatury. Regulator temperatury steruje nagrzewnicą powietrza drugiego stopnia ogrzewania VP 2, najczęściej poprzez regulację dopływu chłodziwa zaworem K.

Stałość wilgotności powietrza w pomieszczeniu zapewniają dwa regulatory temperatury punktu rosy, których czułe elementy dostrzegają odchylenia temperatury powietrza za komorą nawadniającą lub wodą w jej studzience. Termostat zimowego punktu rosy steruje szeregowo zaworem K 2 nagrzewnicy powietrza I stopnia grzania VP 1 oraz zaworami powietrza (klapami) K, K 4, K ;. Letni termostat punktu rosy steruje dopływem zimnej wody z agregatu chłodniczego do komory zraszania za pomocą zaworu K 6 .

Do dokładniejszej regulacji wilgotności powietrza stosuje się regulatory wilgotności, których wrażliwe elementy są instalowane w pomieszczeniach. Regulatory wilgotności sterują zaworami K 2 -K 6 w tej samej kolejności, co termostaty punktu rosy.

Rysunek 3. - System klimatyzacji z pierwszym obiegiem całorocznej akcji:

a) schemat SLE; b) procesy uzdatniania powietrza na schemacie I-d; c) harmonogramy regulacji; PV - wentylator nawiewny; BB - wentylator wyciągowy; H - pompa.

czujnik mikroklimatu sterowania automatyką

4. Techniczne środki automatyzacji

W wyniku kontroli konieczne jest ustalenie, czy stan faktyczny (własność) obiektu kontroli spełnia określone wymagania technologiczne. Monitorowanie parametrów systemu odbywa się za pomocą przyrządów pomiarowych.

Istotą pomiaru jest uzyskanie ilościowej informacji o parametrach poprzez porównanie aktualnej wartości parametru technologicznego z pewną jego wartością, przyjmowaną jako jednostka. Wynikiem kontroli jest wyobrażenie o cechach jakości kontrolowanych obiektów.

Zestaw urządzeń, za pomocą których wykonywane są operacje automatycznego sterowania, nazywany jest systemem automatycznego sterowania (ACS).

W nowoczesnych ACS informacje pomiarowe z urządzeń często trafiają bezpośrednio do automatycznych urządzeń sterujących.

W tych warunkach stosuje się głównie elektryczne przyrządy pomiarowe, które mają następujące zalety:

1) łatwość zmiany czułości w szerokim zakresie wartości mierzonej;

2) mała bezwładność urządzeń elektrycznych lub szeroki zakres częstotliwości, co umożliwia pomiar wielkości wolno i szybko zmieniających się w czasie;

3) możliwość pomiaru na odległość, w miejscach niedostępnych, centralizację i jednoczesność pomiaru licznych i zróżnicowanych w przyrodzie wielkości;

4) możliwość kompletowania obsługiwanych przez nich układów pomiarowych i automatyki z bloków tego samego typu osprzętu elektrycznego, co ma ogromne znaczenie przy tworzeniu ZSZ (systemów pomiarowo-informacyjnych).

Metoda pomiaru – tj. zbiór poszczególnych przekształceń pomiarowych niezbędnych do percepcji informacji o wielkości mierzonej wielkości i jej przekształcenie do postaci niezbędnej odbiorcy informacji można najdobitniej przedstawić w postaci schematu funkcjonalnego (rys. 4) .

Rysunek 4 - Schemat funkcjonalny metody pomiaru

Urządzenie pomiarowe najczęściej dzieli się konstrukcyjnie na trzy niezależne węzły: czujnik, urządzenie pomiarowe i wskazówkę (lub rejestrator), które można umieścić oddzielnie od siebie i połączyć ze sobą kablem lub inną linią komunikacyjną.

Czujnik urządzenia do pomiaru tej lub innej wielkości jest konstruktywną kombinacją kilku przetworników pomiarowych umieszczonych bezpośrednio na obiekcie pomiarowym. Wykorzystując transmisję zdalną, reszta aparatury pomiarowej (obwody pomiarowe, wzmacniacz, zasilacze itp.), potocznie nazywana urządzeniem pomiarowym, jest wykonana jako samodzielna jednostka konstrukcyjna, którą można umieścić w korzystniejszych warunkach. Wymagania dla ostatniej części przyrządu pomiarowego, tj. do jego wskaźnika (rejestratora) są określane przez wygodę korzystania z otrzymanych informacji.

W SAK czujnik nazywany jest urządzeniem podstawowym. Jest połączony linią komunikacyjną z urządzeniem wtórnym, które łączy urządzenie pomiarowe i wskaźnik. To samo urządzenie wtórne może służyć do sterowania kilkoma wielkościami (parametrami). W bardziej ogólnym przypadku kilka pierwotnych przetworników - czujników jest podłączonych do jednego urządzenia wtórnego.

Metody konwersji pomiarów dzielą się na dwie główne, zasadniczo różne klasy: metodę konwersji bezpośredniej i metodę konwersji równoważącej.

Metoda konwersji bezpośredniej charakteryzuje się tym, że wszystkie przekształcenia informacji realizowane są tylko w jednym, do przodu kierunku - od wartości wejściowej X przez szereg przetworników pomiarowych P 1, P 2 ... do wartości wyjściowej Y out: metoda ma stosunkowo niską dokładność (ryc. 5, a).

Metoda równoważenia wykorzystuje dwa obwody przekształtników: obwód bezpośredniej konwersji P 1, P 2 ..., ... oraz obwód transformacji odwrotnej składający się z przekształtnika c.

Rysunek 5 - Metoda bilansowania

Urządzenia wtórne, zgodnie z zastosowaną w nich metodą pomiarową, dzielą się na urządzenia do bezpośredniej konwersji i urządzenia wyważające. Zgodnie z metodą konwersji bezpośredniej zbudowano urządzenie do pomiaru temperatury za pomocą termopary i miliwoltomierza, - logometr - urządzenie magnetoelektryczne prądu stałego z elektrycznym momentem przeciwdziałającym (rys. 6, a, b).

Rysunek 6 - Obwód pomiaru temperatury za pomocą termopary i miliwoltomierza (a) oraz obwodu logometru (b)

Główną zaletą logometru jest niezależność odczytów urządzenia od wielkości napięcia zasilania E.

W układach TGS i SKM szeroko stosowane są urządzenia wyważające z równowagą mostkową i kompensacyjnymi obwodami pomiarowymi.

Jako urządzenie wtórne stosuje się most z automatycznym procesem wyważania - most automatyczny.

W TGS i SKM automatyczne mostki służą do pomiaru temperatury, a także natężenia przepływu substancji, ciśnienia, poziomu cieczy, wilgotności i wielu innych wielkości nieelektrycznych.

Potencjometry automatyczne są również szeroko stosowane jako urządzenia wtórne. Potencjometry automatyczne służą do pomiaru wielkości elektrycznych i nieelektrycznych, które można wstępnie przekształcić na napięcie lub prąd stały emf.

Automatyczne transformatory różnicowe są szeroko stosowane jako urządzenia wtórne w systemach TGS i SKM. Służą do pomiaru wielkości nieelektrycznych - ciśnienia, poziomu przepływu, wysokości podnoszenia itp. (modyfikacje wydajności, KVD, KSD).

W zależności od urządzenia i przeznaczenia, urządzenia wtórne dzielą się na dwie grupy:

a) pokazujący, podający informację o wartości chwilowej mierzonego parametru.

b) wskazywanie i samorejestrowanie, wykonywanie natychmiastowego pomiaru i utrwalanie wartości mierzonego parametru na papierze wykresowym.

4.1 Przetworniki pierwotne (czujniki)

Zgodnie z zasadą działania czujniki stosowane w elektrycznych ACS można podzielić na dwie grupy: parametryczną i generatorową.

W czujnikach parametrycznych (rezystancje termiczne, rezystancje odkształceniowe, fotorezystancje, czujniki pojemnościowe) wartość kontrolowana jest zamieniana na parametr obwodu elektrycznego: rezystancja, indukcyjność, pojemność, indukcyjność wzajemna.

W czujnikach generatorów różne rodzaje energii są bezpośrednio przekształcane w energię elektryczną. Generatory zawierają czujniki termoelektryczne (termopary), indukcyjne, oparte na zjawisku indukcji elektromagnetycznej, piezoelektryczne, fotoelektryczne itp.

W zależności od rodzaju wartości wyjściowej czujniki zastosowane w SAC można podzielić na grupy, w których kontrolowany parametr jest zamieniany na następujące wartości:

1) rezystancja omowa;

2) pojemność;

3) indukcyjność;

4) wartość prądu stałego (napięcie);

5) amplituda prądu przemiennego (napięcie) itp.

Ta klasyfikacja pozwala wybrać najbardziej odpowiednie urządzenia pomiarowe.

W zależności od rodzaju wartości wejściowych czujniki stosowane w układach TGS i SCM dzielą się na następujące główne grupy:

1) czujniki temperatury i przepływu ciepła;

2) czujniki wilgotności i entalpii wilgotnego powietrza;

3) czujniki poziomu;

4) czujniki ciśnienia;

5) czujniki przepływu;

6) czujniki do analizy składu substancji.

Czujniki są jednym z najważniejszych elementów funkcjonalnych każdego systemu sterowania. Ich właściwości i cechy często w dużej mierze determinują funkcjonowanie SAC jako całości.

5. Nowoczesne schematy sterowania klimatyzacją

Sterowanie kaskadowe VCS. Poprawę dokładności stabilizacji parametrów mikroklimatu można osiągnąć poprzez syntezę stabilizacji z korekcją na odchylenia od zadanej temperatury i wilgotności względnej w pomieszczeniu. Gwarantuje to przejście z kaskadowych systemów stabilizacji jednoobwodowej na dwuobwodowe. Zasadniczo systemy stabilizacji kaskadowej powinny być głównymi systemami kontroli temperatury i wilgotności powietrza.

Rysunek 7. - Schemat funkcjonalny kaskadowego systemu sterowania SCR

Regulator ten utrzymuje na zadanym poziomie pewną wartość pomocniczą punktu pośredniego regulowanego obiektu. Ponieważ bezwładność kontrolowanego odcinka pierwszej pętli sterującej jest niewielka, w tej pętli można osiągnąć stosunkowo dużą prędkość. Pierwszy obwód nazywa się stabilizującym, drugi - korygującym. Schemat działania kaskadowego układu stabilizacji ciągłej dla SCR o przepływie bezpośrednim przedstawiono na ryc. 7. Stabilizacja parametrów powietrza realizowana jest za pomocą układów dwustopniowych.

Wniosek

Na zakończenie wykonanej pracy można wyciągnąć następujące wnioski. Automatyzacja produkcji – podobnie jak systemy wentylacyjne – to wykorzystanie zestawu narzędzi, które pozwalają na prowadzenie procesów produkcyjnych bez bezpośredniego udziału człowieka, ale pod jego kontrolą. Automatyzacja procesów produkcyjnych prowadzi do wzrostu wydajności, obniżenia kosztów oraz poprawy jakości produktu.

System ciepłowniczy (STS) to zespół wytwornicy ciepła (kogeneracja lub kotłownia) oraz sieci ciepłowniczych (ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja i ciepła woda).

W dalekosiężnych sieciach ciepłowniczych o niekorzystnym ukształtowaniu terenu zachodzi konieczność budowy węzłów pompowych, które zazwyczaj stanowią dodatkowy krok w utrzymaniu wymaganego reżimu hydraulicznego sieci ciepłowniczej do węzłów poprzez utrzymanie ciśnienia przed pompą. Zgodnie z istniejącymi instrukcjami i praktyką projektową projekt systemu automatycznego sterowania procesem zawiera część graficzną (rysunki i schematy) oraz tekstową.

Dla jakościowego przebiegu dowolnego procesu technologicznego konieczne jest kontrolowanie kilku charakterystycznych wielkości, zwanych parametrami procesu.

W systemach zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz klimatyzacji mikroklimatu głównymi parametrami są temperatura, strumienie ciepła (ogólne, promieniowanie itp.), wilgotność, ciśnienie, natężenie przepływu, poziom cieczy i kilka innych.

Działanie układów kaskadowych opiera się na regulacji nie jednego, ale dwóch regulatorów, a regulator sterujący odchyleniem głównej zmiennej regulowanej od wartości zadanej nie działa na regulator obiektu, ale na czujnik regulator pomocniczy.

Nadrzędnym celem automatyzacji procesów technologicznych jest opracowanie i wdrożenie w produkcji zautomatyzowanych systemów sterowania procesami, które pozwalają na zachowanie określonego reżimu technologicznego. Aby zbudować nowoczesny system automatyki przemysłowej, proces technologiczny musi być wyposażony w środki techniczne.

Bibliografia

1. Bondar E.S. i inne Automatyzacja systemów wentylacji i klimatyzacji // K.: "Avanpost-Prim", - 2014.

2. Gordienko A.S., Sidelnik A.B., Tsibulnik A.A., Sterowniki mikroprocesorowe do systemów wentylacji i klimatyzacji // S.O.K.-2014, nr 4-5.

3. SNiP 3.05.07-85 Systemy automatyki.

4. SNiP 2.04.05-91 Ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja.

5. Solodovnikov V.V. i in., Podstawy teorii i elementy układów automatyki. Podręcznik dla uczelni. - M.: Mashinostroenie, 2012.

Hostowane na Allbest.ru

Podobne dokumenty

Informacje o przeznaczeniu systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych oraz ich klasyfikacji. Model termodynamiczny systemów klimatyzacji i wentylacji. Wyposażenie mechaniczne i elektryczne centrali wentylacyjnej. Charakterystyka zarządzanego obiektu.

praca dyplomowa, dodana 21.10.2010


Cel i struktura zautomatyzowanego systemu, jego oprogramowanie i algorytm działania. Analiza systemów ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji jako obiekt sterowania. Etapy opracowania modelu matematycznego reżimu cieplnego pomieszczeń.

praca semestralna, dodana 11.10.2014


Charakterystyka jedno- i dwukanałowego przetwornika poziomu cieczy VK1700. Czujniki poziomu (przetworniki pierwotne) VK1700. Systemy pomiarowe Gamma do wolumetrycznego rozliczania cieczy oparte na sterowniku GAMMA-10. Ultradźwiękowy wskaźnik poziomu SUR-6.

praca semestralna, dodana 10.01.2011


Przegląd systemów SCADA jako nadrzędnych systemów sterowania i akwizycji danych. Elipse SCADA jako potężne narzędzie programowe przeznaczone do zarządzania i kontroli procesów technologicznych. Cechy automatyzacji zakładu rudy żelaza w Zaporożu.

streszczenie, dodane 03.03.2013


Zasada pomiaru mocy promieniowania podczerwonego przez bezdotykowe czujniki temperatury. Zalety termorezystancyjnych czujników temperatury. Funkcje, zalety pirometrów. Charakterystyka techniczna nowoczesnych domowych czujników temperatury.

praca semestralna, dodana 15.12.2013


Zasady budowy nowoczesnych systemów automatyzacji procesów technologicznych realizowanych w oparciu o sterowniki przemysłowe i komputery. Opracowanie schematu funkcjonalnego automatyki, uzasadnienie wyboru środków. Kontroler oraz moduły wejść i wyjść.

praca semestralna, dodana 10.07.2012


Projekt instalacji laboratoryjnej do badania cyfrowego pozycjonera Metso Automation. Charakterystyka układów automatyki: cechy konstrukcyjne, oprogramowanie i sprzęt do układów sterowania parametrami i sterowania urządzeniem wykonawczym.

praca semestralna, dodana 26.05.2012


Podstawy zautomatyzowanego modelowania i optymalizacji procesów budowlanych. Zespół środków technicznych zautomatyzowanych systemów zarządzania budową: urządzenia do konwersji sygnałów, urządzenia do gromadzenia i rejestracji danych, urządzenia łączności.

test, dodany 07.02.2010


Główne funkcje komputera w ramach informatycznych systemów pomiarowych. Warunki pracy, ergonomia i funkcjonalność. Zwiększenie liczby zadań do rozwiązania. Konwertery, kanały komunikacyjne i urządzenia interfejsowe. Zasady doboru komputera.

test, dodany 22.02.2011


Uzasadnienie i wybór przedmiotu automatyki. Charakterystyka technologiczna wciągnika elektrycznego. Opracowanie podstawowego elektrycznego obwodu sterującego. Sporządzenie schematu czasowego działania obwodu. Obliczanie i dobór narzędzi automatyzacji, ich ocena.

Automatyzacja procesów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz wentylacji

1. Systemy mikroklimatu jako obiekty automatyki

Utrzymanie określonych parametrów mikroklimatu w budynkach i budowlach zapewnia kompleks inżynierskich systemów zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz kondycjonowania mikroklimatu. Kompleks ten wytwarza energię cieplną, transportuje ciepłą wodę, parę i gaz sieciami cieplnymi i gazowymi do budynków oraz wykorzystuje te nośniki energii na potrzeby przemysłowe i bytowe, a także do utrzymania w nich określonych parametrów mikroklimatu.

W skład systemu zaopatrzenia w ciepło i gaz oraz klimatyzacji mikroklimatu wchodzą zewnętrzne systemy centralnego zaopatrzenia w ciepło i gaz, a także wewnętrzne (zlokalizowane wewnątrz budynku) instalacje inżynieryjne dla zapewnienia mikroklimatu, potrzeb bytowych i produkcyjnych.

W skład systemu ciepłowniczego wchodzą wytwornice ciepła (CHP, kotłownie) oraz sieci ciepłownicze, za pośrednictwem których ciepło dostarczane jest do odbiorców (systemy ogrzewania, wentylacji, klimatyzacji i zaopatrzenia w ciepłą wodę).

Scentralizowany system zaopatrzenia w gaz obejmuje sieci gazowe wysokiego, średniego i niskiego ciśnienia, stacje dystrybucji gazu (GDS), punkty kontroli gazu (GRP) oraz instalacje (GRU). Przeznaczony jest do zasilania gazem instalacji ciepłowniczych, budynków mieszkalnych, użyteczności publicznej i przemysłowych.

System klimatyzacji mikroklimatu (MCS) to zestaw narzędzi służących do utrzymania określonych parametrów mikroklimatu na terenie budynków. SCM obejmuje systemy ogrzewania (SV), wentylacji (SV), klimatyzacji (SV).

Sposób zaopatrzenia w ciepło i gaz jest inny dla różnych odbiorców. Tak więc zużycie ciepła do ogrzewania zależy głównie od parametrów klimatu zewnętrznego, a zużycie ciepła na zaopatrzenie w ciepłą wodę zależy od zużycia wody, które zmienia się w ciągu dnia i dni tygodnia. Zużycie ciepła na wentylację i klimatyzację zależy zarówno od trybu pracy odbiorców, jak i od parametrów powietrza zewnętrznego. Zużycie gazu różni się w zależności od miesiąca, dnia tygodnia i godziny dnia.

Niezawodne i ekonomiczne dostarczanie ciepła i gazu do różnych kategorii odbiorców osiąga się poprzez zastosowanie kilku etapów kontroli i regulacji. Scentralizowane sterowanie dostarczaniem ciepła odbywa się w elektrociepłowni lub w kotłowni. Nie może jednak zapewnić niezbędnych warunków hydraulicznych i cieplnych dla wielu odbiorców ciepła. Dlatego do utrzymania temperatury i ciśnienia chłodziwa w punktach centralnego ogrzewania (CHP) stosuje się etapy pośrednie.

Praca układów zasilania gazem jest kontrolowana poprzez utrzymywanie stałego ciśnienia w określonych częściach sieci, niezależnie od zużycia gazu. Wymagane ciśnienie w sieci zapewnia redukcja gazu w GDS, GRP, GRU. Dodatkowo stacja dystrybucji gazu i szczelinowania hydraulicznego posiadają urządzenia do odcięcia dopływu gazu w przypadku niedopuszczalnego wzrostu lub spadku ciśnienia w sieci.

Instalacje grzewcze, wentylacyjne i klimatyzacyjne prowadzą działania regulacyjne dotyczące mikroklimatu w celu doprowadzenia jego parametrów wewnętrznych do wartości znormalizowanych. Utrzymanie temperatury powietrza w pomieszczeniu w określonych granicach w okresie grzewczym zapewnia system grzewczy i jest osiągane poprzez zmianę ilości ciepła przekazywanego do pomieszczenia przez urządzenia grzewcze. Systemy wentylacyjne mają na celu utrzymanie dopuszczalnych wartości parametrów mikroklimatu w pomieszczeniu w oparciu o wymagania komfortowe lub technologiczne dotyczące parametrów powietrza w pomieszczeniach. Regulacja pracy systemów wentylacyjnych odbywa się poprzez zmianę natężenia przepływu powietrza nawiewanego i wywiewanego. Systemy klimatyzacji zapewniają utrzymanie optymalnych parametrów mikroklimatu w pomieszczeniu w oparciu o komfort lub wymagania technologiczne.

Systemy zaopatrzenia w ciepłą wodę (SHW) zapewniają konsumentom ciepłą wodę na potrzeby domowe i domowe. Zadaniem regulacji CWU jest utrzymanie zadanej temperatury wody u odbiorcy przy jej zmiennym zużyciu.

2. Link do zautomatyzowanego systemu

Każdy system automatycznego sterowania i regulacji składa się z oddzielnych elementów, które pełnią niezależne funkcje. W ten sposób elementy zautomatyzowanego systemu można podzielić zgodnie z ich przeznaczeniem funkcjonalnym.

W każdym elemencie przeprowadzana jest transformacja dowolnych wielkości fizycznych charakteryzujących przebieg procesu sterowania. Najmniejsza liczba takich wartości dla elementu to dwa. Jedna z tych wielkości to wejście, a druga to wyjście. Przemiana jednej wielkości w drugą, która zachodzi w większości pierwiastków, ma tylko jeden kierunek. Na przykład w regulatorze odśrodkowym zmiana prędkości wału przesunie sprzęgło, ale przesunięcie sprzęgła siłą zewnętrzną nie zmieni prędkości wału. Takie elementy systemu, które mają jeden stopień swobody, nazywamy elementarnymi połączeniami dynamicznymi.

Obiekt kontrolny można uznać za jedno z łączy. Diagram, który odzwierciedla kompozycję powiązań i charakter połączenia między nimi, nazywa się diagramem strukturalnym.

Zależność między wartościami wyjściowymi i wejściowymi elementarnego połączenia dynamicznego w warunkach jego równowagi nazywa się charakterystyką statyczną. Dynamiczna (w czasie) transformacja wartości w łączu jest określona przez odpowiednie równanie (zwykle różniczkowe), a także przez całość dynamicznych charakterystyk łącza.

Ogniwa wchodzące w skład konkretnego systemu automatycznego sterowania i regulacji mogą mieć inną zasadę działania, inną konstrukcję itp. Klasyfikacja łączy opiera się na charakterze zależności między wartościami wejściowymi i wyjściowymi w procesie przejściowym, który jest określony przez rząd równania różniczkowego opisującego dynamiczną transformację sygnału w łączu. Przy takiej klasyfikacji cała konstruktywna różnorodność linków sprowadza się do niewielkiej liczby ich głównych typów. Rozważ główne typy linków.

Łącze wzmacniające (bezinercyjne, idealne, proporcjonalne, pojemnościowe) charakteryzuje się natychmiastową transmisją sygnału z wejścia na wyjście. W tym przypadku wartość wyjściowa nie zmienia się w czasie, a równanie dynamiczne pokrywa się z charakterystyką statyczną i ma postać

Tutaj x, y są odpowiednio wartościami wejściowymi i wyjściowymi; k jest współczynnikiem transmisji.

Przykładami ogniw wzmacniających są dźwignia, przekładnia mechaniczna, potencjometr, transformator.

Łącze opóźnione charakteryzuje się tym, że wartość wyjściowa powtarza wartość wejściową, ale z opóźnieniem Lm.

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

Tutaj jest aktualny czas.

Przykładem opóźnionego łącza jest urządzenie transportowe lub rurociąg.

Łącze aperiodyczne (inercyjne, statyczne, pojemnościowe, relaksacyjne) konwertuje wartość wejściową zgodnie z równaniem

Tutaj G jest stałym współczynnikiem charakteryzującym bezwładność łącza.

Przykłady: pomieszczenie, nagrzewnica powietrza, zbiornik gazu, termopara itp.

Łącze oscylacyjne (dwupojemnościowe) przekształca sygnał wejściowy na sygnał o postaci oscylacyjnej. Równanie dynamiczne ogniwa oscylacyjnego ma postać:

Tutaj Ti, Tr są stałymi współczynnikami.

Przykłady: pływakowy manometr różnicowy, membranowy zawór pneumatyczny itp.

Łącze całkujące (astatyczne, neutralne) przekształca sygnał wejściowy zgodnie z równaniem

Przykładem ogniwa całkującego jest obwód elektryczny z indukcyjnością lub pojemnością.

Łącze różniczkujące (impulsowe) generuje na wyjściu sygnał proporcjonalny do szybkości zmiany wartości wejściowej. Równanie dynamiczne łącza ma postać:

Przykłady: obrotomierz, tłumik w przekładniach mechanicznych. Uogólnione równanie dowolnego łącza, obiektu sterującego lub zautomatyzowanego systemu jako całości można przedstawić jako:

gdzie a, b są stałymi współczynnikami.

3. Procesy przejściowe w układach automatyki. Dynamiczna charakterystyka linków

Proces przejścia systemu lub przedmiotu regulacji z jednego stanu równowagi do drugiego nazywa się procesem przejścia. Proces przejściowy jest opisany funkcją, którą można otrzymać w wyniku rozwiązania równania dynamicznego. Charakter i czas trwania procesu przejścia są determinowane przez strukturę systemu, charakterystykę dynamiczną jego połączeń oraz rodzaj efektu zakłócającego.

Zaburzenia zewnętrzne mogą być różne, ale analizując układ lub jego elementy ograniczają się one do typowych form oddziaływań: skokowej (skokowej) zmiany w czasie wartości wejściowej lub jej okresowej zmiany zgodnie z prawem harmonicznym.

Dynamiczna charakterystyka łącza lub systemu determinuje ich reakcję na takie typowe formy oddziaływań. Należą do nich przebiegi przejściowe, amplituda-częstotliwość, faza-częstotliwość, amplituda-faza. Charakteryzują one dynamiczne właściwości łącza lub zautomatyzowanego systemu jako całości.

Odpowiedź przejściowa to odpowiedź łącza lub systemu na jednoetapowe działanie. Charakterystyki częstotliwości odzwierciedlają reakcję łącza lub systemu na wahania harmoniczne wartości wejściowej. Charakterystyka amplitudowo-częstotliwościowa (AFC) to zależność stosunku amplitud sygnałów wyjściowych i wejściowych od częstotliwości drgań. Zależność przesunięcia fazowego oscylacji sygnałów wyjściowych i wejściowych od częstotliwości nazywa się charakterystyką fazowo-częstotliwościową (PFC). Łącząc obie te cechy na jednym wykresie, otrzymujemy złożoną odpowiedź częstotliwościową, zwaną również odpowiedzią amplitudowo-fazową (APC).