Автоматизация приточной установки Arlbox ZR90C

Общие положения

Приточные камеры комплектуются системами автоматики, обеспечивающими работу установки по заданным параметрам.

Система автоматики (СА) обеспечивает два основных режима работы установки приточной вентиляции: рабочий и режим ожидания. В рабочем режиме обеспечивается приточная вентиляция с поддержанием заданной температуры приточного воздуха. В режиме ожидания вентиляторы выключены, воздушные заслонки закрыты и управляющий блок поддерживает температуру теплоносителя на выходе из обогревателя не ниже установленного значения.

В данном проекте разработана автоматизация приточной установки Arlbox ZR90C «A-CLIMA».

Схема управления приточной установкой разработана на основе управляющего блока, выполненного на базе контроллера «SMH2G» с модулем сопряжения «МС» (Россия).

Управляющий блок SMH2G обеспечивает:

Стандартные функции:

•  ручное либо дистанционное включение/выключение системы приточной вентиляции;

• плавный пуск двигателя вентилятора частотным преобразователем;

• управление работой и защита двигателя приточного вентилятора;

• управление работой циркуляционного насоса;

• управление приводом воздушной заслонки (откр./закр.) приточного воздуха;

• прогрев водяного калорифера и заслонки наружного воздуха перед включением системы в зимний период;

• поддержание заданной температуры воздуха в приточном воздуховоде;

• поддержание температуры обратного теплоносителя согласно заданному графику;

• защита водяного калорифера от замерзания по воде и по воздуху;

• защита насоса от сухого хода;

• отключение вентиляции при возникновении аварийных ситуаций, срабатывании пожарной сигнализации;

• контроль загрязненности воздушного фильтра приточного воздуха;

• ручное или автоматическое (по температуре наружного воздуха) переключение режимов «Лето/Зима»;

• индикация рабочих и аварийных режимов с выводом текстовых сообщений об аварии;

• контроль вращения вентиляторов при помощи реле разности давления;

• возможность подключения к системе диспетчеризации.

Описание алгоритма работы приточной установки

Возможны следующие режимы работы:

1. Выключено (лето)

2. Выключено (зима)

3. Включено (лето)

4. Включено (зима)

Режим Выключено (лето)

В этом режиме закрыты воздушные заслонки, вентилятор и насос выключены, клапан закрыт, контроллер производит только измерение температур.

2. Выключено (зима)

В этом режиме вентиляторы выключены, воздушные заслонки закрыты, насос включен, поддерживается температура обратного теплоносителя, заданная в параметре “T обр. в дежур. режиме”.

Режим Включено (лето)

Заслонки наружного воздуха открыты, вентилятор включен, контроль работы вентилятора производится по датчику перепада давления. Клапан нагревателя закрыт. Насос выключен.

В этом режиме вентилятор включаются только по истечении времени отведенного на открытие заслонок, заданном в параметре "t откр. заслонки".

При падении температуры приточного воздуха ниже заданной в параметре ”Т притока мин.” (только для режима “лето”) система выключается по аварии “Т притока < мин.”.

4. Режим Включено (зима)

Заслонки наружного воздуха открыты, вентилятор включен на максимальную скорость, контроль работы вентилятора производится по датчику перепада давления, насос включен. Производится регулирование температуры воздуха в приточном воздуховоде и температуры обратного теплоносителя. Регулирование осуществляет регулирующий клапан нагревателя. Степень открытия клапана выбирается наибольшей путем сравнения выхода ПИД-регулятора Т вторичной обратки и Т притока. Расчетная температура в притоке задается в параметре “Уст. Т притока”, температура обратного теплоносителя в параметре “T обр. при вкл.”. Регулирование температуры приточного воздуха осуществляется путем изменения количества теплоносителя при помощи трехходового регулирующего клапана. В этом случае контроль и регулирование осуществляется по показаниям датчика температуры в приточном канале.

В случае если нагреватель при 100% производительности не справляется с нагревом наружного воздуха, плавно уменьшается скорость вращения вентилятора до минимально заданной в параметре “Мин.скор вент.”

Производится защита калорифера от замерзания по датчику обратного теплоносителя и датчику защиты от замерзания. Минимальная температура обратного первичного теплоносителя задается параметром “Мин. Т обр.”

В этом режиме при включении система переходит в режим прогрева воздушных заслонок на время заданное в параметре "t прогрева КВУ" и прогрева обратного теплоносителя, по истечении времени отведенного на прогрев заслонки и по достижении температуры обратного теплоносителя значения, заданного в параметре “Т обр.прогрева” открываются воздушные заслонки. Вентилятор включается только по истечении времени, отведенного на открытие заслонок, заданном в параметре "t откр. заслонки”. Защита водяного калорифера от замораживания обеспечивается:

• Применением на воздухозаборных клапанах приводов с механическим возвратом, обеспечивающих закрытие клапана при внезапном обесточивании системы электропитанием.

• Применением на узлах регулирования теплоносителя циркуляционных насосов.

• Контролем температуры обратной воды.

При падении температуры обратной воды ниже установленного значения (примерно +30^оС) автоматически на 100% открывается трехходовой клапан.

Если температура продолжает падать и достигает предельной величины (примерно:+20^оС), то происходит отключение вентилятора и закрывается заслонка наружного воздуха, подается сигнал аварии.

• Контролем воздуха после калорифера.

При падении температуры воздуха после калорифера до установленного на капиллярном термостате значения (+10^оС) полностью открывается регулирующий клапан, выключается вентилятор, закрывается воздухозаборный клапан, подается сигнал аварии.

После повышения температуры обратной воды и воздуха за калорифером выше установленных величин система автоматически возвращается в рабочее состояние.

Индикация состояния системы и аварийных ситуаций:

• Индикация запыленности воздушного фильтра

При увеличении запыленности фильтра происходит изменение разности давления по обе стороны фильтра, вследствие чего срабатывает реле датчика перепада давления, зажигается индикатор «Фильтр».

Система в этом случае не останавливается

• индикация остановки или неисправности вентилятора

При остановке или неисправности вентилятора (обрыв ремня и т.д.) происходит изменение разности давления, вследствие чего срабатывает реле датчика перепада давления,

выключается индикатор «Вентилятор», подается сигнал аварии и отключается приточная камера.

• Предусмотрено выключение приточных установок при подаче сигнала «Пожар» и включение установок после отключения сигнала.

Заключение

Автоматизация производственных процессов создает определенные технико-экономические преимущества во всех отраслях современного народного хозяйства.

В первую очередь изменяются характер и условия труда на производстве. Сокращаются до минимума трудовые затраты человека, снижается психологическая нагрузка, на его долю остаются лишь функции по перенастройке автоматических систем на новые режимы и участие в ремонтно-наладочных работах. Уменьшается число обслуживающего персонала и затраты на его содержание.

В результате автоматизации снижается себестоимость изделий, увеличивается выпуск продукции, уменьшаются брак и отходы производства, сокращаются расходы на заработную плату, сырье, материалы и т.п. При этом решающим фактором является снижение расхода топлива, тепловой и электрической энергии, что весьма характерно для систем ТГиВ.

Однако главным является то, что автоматизация повышает эффективность и упорядоченность производства. Процесс управления противостоит неупорядоченности, и в этом отношении использование автоматики решающим образом стабилизирует производство.

Внедрение автоматизации приносит и косвенный эффект так как увеличение производительности оборудования, экономия ресурсов эквивалентны строительству новых производственных мощностей. Экономия рабочей силы позволяет более рационально использовать трудовые ресурсы, а улучшение качества продукции способствует экономии топлива, энергии, материалов и т.д.