Тищенко С.В. Криворучко В.М. Автоматизированная система управления приточно-вытяжной вентиляцией производственного помещения.
Применительно к промышленности вентиляция производственных помещений - это комплекс мер, оборудования и организации его обслуживания, преследующий цели поддержания стабильного воздухообмена и перемещения воздушных потоков в помещениях.
Приток свежей струи воздуха обеспечивается приточной вентиляцией. Струя приточного воздуха должна предварительно очищаться, производилось осушение воздуха и подогрев в зимнее время. Обратная вытяжная вентиляция производственных помещений предназначена для удаления отработанного воздуха. В комплекте вытяжки есть вытяжные вентиляторы и вентиляционные решетки, а также воздуховоды для обустройства вентиляционных каналов. Вытяжная и приточная системы вентиляции всегда должны работать только вместе.
Действующие нормы вентиляции производственных помещений отражены в СНиП 41-01-2003 от 26.06.2003 года. Согласно этим предписаниям общеобменная вентиляция должна обеспечивать обмен воздуха во всем помещении.
Согласно требованиям было решено спроектировать приточно-вытяжную систему вентиляции.
Приточная вентиляция предназначена для подачи воздуха в помещение. Свежий воздух подаётся, как правило, после предварительной подготовки, которая может включать очистку, подогрев, охлаждение, увлажнение и осушение. это достигается за счет калориферов и кондиционерных установок, так же при охлаждение воздуха с последующим его нагревом он сушится.
Кроме этого нужно обеспечить рециркуляцию воздуха, то есть смешивать вытяжной воздух с приточным, это необходимо делать для того что бы успевать подогревать до необходимой температуры воздуха, поскольку это сложно сделать если разница между наружным и внутренним воздухом слишком большая.
Первым необходимым делом нужно разработать функциональную схему автоматизации и определить какими механизмами и средствами будет выполнено управление и контроль а так же с помощью каких сигналов (по их типу).ссылка на функциональную схемуhttps://i.imgur.com/Jp9mq7U.jpgСостав функциональной схемы:1- Концевой выключатель верхнего уровня заслонки 5;
2- Концевой выключатель верхнего положения заслонки 5;
3- Воздушный клапан смешивающего устройства, для регулирование подмешивание вытяжного воздуха с приточным;
4- Электропривод заслонки вытяжной трубы, для перекрытия системы вентиляции в нерабочем режиме;
5- Заслонка вытяжной трубы;
6- Датчик температуры наружного воздуха;
7- Вытяжной вентилятор;
8- Заслонка приточной трубы, для перекрытия системы вентиляции в не-рабочем режиме;
9- Электропривод заслонки 8;
10- Концевой выключатель верхнего уровня заслонки 8;
11- Концевой выключатель нижнего уровня заслонки 8;
12- Электропривод воздушного клапана 3;
13- Ультрафиолетовая лампа для бактеризации воздуха;
14- Датчик давления для измерения давления перед фильтром;
15- Фильтр;
16- Датчик давления для измерения давления после фильтра;
17- Насос для циркуляции воды из системы ГВС через калорифер;
18- Концевой выключатель нижнего уровня воздушного клапана 3;
19- Концевой выключатель нижнего уровня регулирующего клапана 22;
20- Датчик температуры масла в компрессоре 37;
21- Датчик уровня масла в компрессоре 37;
22- Трехходовой запорно-регулирующий клапан, для регулирование смеси теплоносителя;
23- Электропривод клапана 22;
24- Реле контроля давления всаса компрессора 37;
25- Реле контроля давления нагнетания компрессора 37;
26- Конденсатор, для теплообмена расположенный на улице;
27- Вентилятор, для обдувания конденсатора 26;
28- Датчик температуры воздуха в воздуховоде;
29- Приточный вентилятор;
30- Датчик давления после вентилятора 29;
31- Приточный воздуховод;
32- датчик влажности в помещение;
33- Вытяжной воздуховод;
34- Испаритель, для охлаждения воздуха в воздуховоде 31;
35- Водяной калорифер, для нагрева воздуха в воздуховоде 31;
36- Помещение;
37- Компрессор, для повышения давления хладагента, что способ-ствует его переходу в другое агрегатное состояние;
38- Концевой выключатель верхнего уровня клапана 22;
39- Концевой выключатель верхнего уровня клапана 3.
После проделанной работы необходимо разработать принципиальную схему.На силовой схеме показано как подключаются исполнительные механизмы к сети и с помощью каких средств она защищены и управляются.
ссылка на силовую схемуhttps://i.imgur.com/WbJpvsp.jpgНапример как приточный вытяжной вентилятор подключаются к частотному преобразователю с помощью которого регулируется расход и давления, так же они защищены автоматическими выключателями. Насос, вентилятор конденсатора и компрессор подключаются через электромагнитный пускатель и тепловое реле и защищены автоматическими выключателями. А привода заслонок и клапаном управляются с помощью коммутации одной из фаз на управляющий вход привода который обеспечивает движение его в разные направления, так же это обеспеченно с помощью электромагнитных пускателей и защищено автоматическими выключателями.
На схеме управления показано какими блоками происходит и датчиками происходит контроль и управления системы.
ссылка на схему управленияhttps://i.imgur.com/0TEKOEj.jpgДля управления выбран промышленный логический программируемый контроллер, а так же ряд блоков расширения, таких как модуль ввода дискретных сигналов, модуль ввода-вывода дискретных сигналов и модуль ввода аналоговых сигналов, это было необходимо сделать в связи с тем что на борту самого ПЛК нет необходимого количества входов и выходов. Все блоки соединенны между собой интерфейсом RS-485.
Управление частотными преобразователями осуществляется тоже по интерфейсу RS-485, так же на дискретный вход частного преобразователя отвечающий за старт выведен контакт электромагнитного пускателя.
К модулям ввода дискретных сигналов подключены такие приборы как реле давления, датчик уровня, концевые выключатели исполнительных механизмов.
Управления же этими механизмами сделано с помощью кнопок в ручном режиме или выходных сигналов контроллера и модуля вывода дискретных сигналов. Переключатель SA1 служит для перевода системы в ручной или автоматический режим, при ручном режиме работы переключатель разрывает цепь питания дискретных выходов ПЛК и модуля расширения, из-за этого ПЛК с модулями остается в работе, но не участвует в управление.
К модулю ввода аналоговых сигналов подключены такие датчики как датчик температуры воздуха, влажности, температуры масла в компрессоре, а так же датчики давления.
