Автоматизація вентиляції і кондиціонування

• - апаратний пристрiй вводу iнформацiї;
• - апаратний пристрiй виводу iнформацiї;
• - пульт оператора;
• - програмований цифровий обчислювальний пристрiй;
• - джерела основного та резервного живлення. 

 Перелiк  функцiй, якi виконує прилад.

    Функцiї, якi не потребують програмування  структури.

• гальванiчне  вiдокремлення чотирьох  аналогових   сигналiв (Xa,Xb,Xc,Xd), два iнших аналогових сигнали ( Xe i Xh ) вводяться без гальванiчного вiдокремлення;
• гальванiчне  вiдокремлення двох дискретних вхiдних сигналiв(q+, q-);
• введення дискретного сигналу заборони qо i блокування неправильних команд керування на iмпульсний вихiд Zб, Zм;
• формування опорної напруги Uоп для живлення потенцiометричних давачiв i задавачiв;
• формування iмпульсних вихiдних сигналiв Zб, Zм, та дискретних вихiдних сигналiв Zв, Zн, Zотк;
• - формування iмпульсних сигналiв Zб1 ,Zм1 для каскадного та  динамiчного зв'язку мiж контурами регулювання;
• - формування  дискретного вихiдного сигналу дистанцiйного перемикання режиму управлiння вихiдними сигналами  вбудованих  реле Z1  ,Z2 .

        До функцiй,  що реалiзовуються апаратно-програмними засобами

 вiдносяться:

• - безударне перемикання режимiв роботи  з автоматичного на ручний i навпаки. При цьому ручне управлiння здiйснюється з пульта управлiння;
• - таке  ж саме перемикання,  тiльки вiд дистанцiйного сигналу верхнього рiвня управлiння;
• - цифрова iндикацiя вхiдних та вихiдних аналогових сигналiв, настроювальних параметрiв та змiнних, що входять у структуру приладу, коду дiагностики порушень роботи;
• - введення завдання з пульта оператора;
• - введення завдання з допомогою дискретних сигналiв,  що надходять з верхнього рiвня управлiння;
• - формування алгоритму жорсткої структури, що передбачає один із видiв регулювання - ПIД,  ПI,  ПД,  П iмпульсне або  аналогове, двопозицiйне, трипозицiйне;  iнтегрування  у колi формування завдання;
• - сигналiзацiя граничного розузгодження верхнього та нижнього рiвня; введення статичного та динамiчного балансування;
• - автоматичне перемикання жорсткої  структури на  довiльно програмовану та навпаки з допомогою дискретного сигналу qs ;
• -формування  внутрiшнього дискретного сигналу усталеного режиму управлiння qp.

     Номiнальнi  дiапазони  змiни аналогових  вхiдних сигналiв постiйного струму  вiдповiдають табл. 1.

   Таблиця  1. Номiнальнi дiапазони  змiни  аналогових вхiдних сигналiв.

Позначення   вхидного             сигналу	Номінальний діапазон зміни          вхідного сигналу
Для кожного  з сигналiв Xa...Xd один з                      діапазонів за вибором
Xa	0...+5 mA
Xb	0...+20  mA
Xc	+4...+20 mA
Xd	0...+10 V
Xe	0...+10 V
Xh	0...+1 V

     Дискретних  входiв  для  ПРОТАР-110  може  бути 10 у видi змiни  стану контактних або безконтактних ключiв:

     - логiчний нуль - ключ розiмкнутий, 

     - логiчна одиниця - ключ замкнутий.

 

 

5. ВИКОНАВЧІ МЕХАНІЗМИ ТА РЕГУЛЮЮЧІ  ОРГАНИ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ

 

5.1. Призначення виконавчих  механізмів та їх класифікація.

5.2. Електромагнітні  виконавчі механізми.

5.3. Електромоторні  виконавчі механізми.

5.4. Схеми керування і сигналізації положення виконавчих механізмів.

5.6. Гідравлічні  і пневматичні виконавчі механізми.

 

 

5.1.Призначення виконавчих механізмів  та їх класифікація.

Виконавчі механізми  отримують сигнал від підсилювача  і формують зусилля для приводу  в дію регулюючого органу.

Базовий принцип  класифікації виконавчих механізмів-вид енергоносія, в залежності від котрого вони діляться на гідравлічні, пневматичні, електричні і комбіновані.

По характеру  переміщення регулюючого органу бувають безперервної і дискретної дії (відкрито-закрито), а також поступального і обертового руху.

Основні характеристики виконавчих механізмів:

• коефіцієнт підсилення по потужності;
• швидкість (постійна або регульована );
• зусилля переміщення на виході.

Вимоги до виконавчих механізмів:

• лінійне (кутове) переміщення узгоджується з переміщенням регулюючого органу;
• статична характеристика повинна бути лінійною (якщо можлива така реалізація);
• виконавчий механізм повинен бути реверсивним;
• потужність виконавчого механізму повинна забезпечувати задану швидкість на всіх режимах роботи.

 

5.2.Електромагнітні виконавчі механізми.

В АСР позиційної дії широке застосування дістали  електромагнітні приводи, котрі  перетворюють енергію електричного струму в поступальний рух робочого органу. Такі приводи, їх ще називають  соленоїдними, представляють собою прямо ходовий магніт з якорем, котрий втягується.

Електромагнітні виконавчі механізми є прості і надійні. По виду руху діляться на електромагніти з поступальним рухом  і електромагнітні муфти з  обертовим рухом.

 За характером  руху осердя і з’єднаного з  регулюючого органу електромагнітні виконавчі механізми діляться на тягнучі, штовхаючі , поворотні, утримуючі, реверсивні.

  По кількості позицій вихідного силового елементу (регулюючого органу) розрізняють одно, двох і трьох позиційні електромагнітні виконавчі механізми.

В даний час  широкого поширення дістали електромагнітні  приводи серії ЕВ, призначені для  керування різними засувками, вентилями, клапанами.

Електромагнітні приводи серії ЕВ3, розраховані  на короткочасний режим роботи , а серії ЕВ1 і ЕВ2 на довготривалу присутність струму в їх обмотці. 

                                                               1-Повертаюча пружина;

                                                               2-Котушка;

                                                               3-Рухоме осердя;

                                                               4-Шток.

 

При допомозі рухомого осердя енергія магнітного поля перетворюється в механічну і через шток передається  запираючому елементу. Переміщення  осердя, при котрому проходить рух запираючого елементу, називається робочим ходом d.

 

5.3.Однооборотні виконавчі  механізми.

До однооборотних  виконавчих механізмів  відносяться  механізми, у котрих кут повороту вихідного валу не перевищує 360*. Вони застосовуються для різноманітних регулюючих органів в системах дистанційного і автоматичного керування. Однооборотні виконавчі механізми виготовляються з релейно-контактним і безконтактним керуванням. До них відносяться колонки дистанційного керування типу КДУ, виконавчі механізми типу ИМ-2/120, ИМТ, МЭК, МЭО і т.п.

Характерною особливістю  безконтактних виконавчих механізмів типу МЕО є висока швидкодія, можливість роботи в стопорному режимі, відсутність  обмежень по частоті і часі включень.

5.4.Багатообертові виконавчі  механізми.

Для керування багатообертовими відсічними і регулюючими органами широке застосування дістали виконавчі  механізми, що складаються з електродвигуна, понижуючого механічного редуктора  і ряду додаткових пристроїв. На рис.2 приведена структурна схема приводу керованої арматури, де:

1.Регулюючий  орган-робочий орган.

2.Електродвигун-джерело  руху.

3.Силовий обмежуючий  пристрій призначений для попередження  поломки або перевантаження арматури.

4.Редуктор-служить  для перетворення виду і   швидкості   руху вихідного елементу двигуна у відповідності з призначенням керованої арматури.

5.Пристрій відключення  маховика дублера-використовується  при налагоджувальних роботах,  а також при відсутності енергії  для двигуна, або виході його  з ладу.

6.Фіксуючий  пристрій-для збереження положення робочого органу і арматури в положенні на момент зупинки.

7.Блок шляхових  вимикачів-для сигналізації положення  робочого органу, відключення двигуна  від джерела енергії, блокування  приводу з роботою інших механізмів.

8.Місцевий вказівник  положення затвору арматури-для місцевого показування ступеню відкриття арматури в будь-який момент часу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.Давачі положення  затвора арматури - для дистанційного  показування ступеню відкриття  арматури в даний момент часу.

10.Маховик ручного  дублера.

11.Перемикач  ручного дублера-для запобігання  травмування персоналу під-час  ручного керування.

12.Пульт керування.

13.Тормозний,  або демпферуючий пристрій-для  виключення впливу на арматуру  інерції рухомих деталей.

1-1.Коло зв’язку з муфтою.

2-2.Коло шляхових  вимикачів. 

3-3.Коло давача  положення затвора.

4-4.Коло керуючого  сигналу.

5-5.Коло живлення  пульта керування.

 

5.5.Схеми керування  і сигналізації положення 

виконавчих  механізмів.

При дистанційному  або автоматичному керуванні запорними і регулюючими органами важливо забезпечити наступні вимоги:

- Схема керування  повинна забезпечити захист від  перевантажень і коротких замикань  в силових колах електроприводу.

- Забезпечувати  неможливість одночасної подачі  командних імпульсів від пристроїв дистанційного і автоматичного керування і блокувати можливість подачі живлення на одну з котушок реверсивного магнітного  пускача при протіканні струму через іншу.

- Виключати  можливість одночасного керування  одним пристроєм з різних пультів.

- Забезпечувати  можливість зупинки в будь-якому  проміжному стані, і сприйняття  подальшої  команди на закриття  чи відкриття.

- Нормальна  зупинка виконавчого механізму  в положенні повного відкриття  чи закриття повинна здійснюватись  кінцевими вимикачами, котрі розривають коло живлення  відповідної котушки реверсивного пускача.

- Схема керування  підсічним органом повинна забезпечити  можливість дистанційного керування  зі щита або з місця, і  автоматичного керування по команді  від пристрою блокування чи  регулювання.

- Схема керування  регулюючим органом повинна забезпечити  його рух тільки  під час  дії імпульсу дистанційного або  автоматичного керування.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розглянемо  принцип роботи схеми дистанційного  керування електроприводами, де:

ЕД- двигун;

К1,К2-магнітні пускачі;

F1-автоматичний  вимикач;

F2-запобіжник;

S7-кнопка стоп;

S1,S2,S5,S6-шляхові  вимикачі;

S3,S4-вимикачі  муфти;

S8,S9-кнопки «відкрито», «закрито»;

HL1,HL2,HL3-сигнальні  лампи.

На рис.1 показана повна і універсальна  схема керування і сигналізації положення виконавчого механізму з примусовим ущільненням запірного органу при закриванні. Схема передбачає можливість дистанційного керування зі  щита,  та забезпечує автоматичне керування при дії пристроїв блокування  або регулювання та інших систем автоматики.

Сигнал на відкриття  або закриття , що поступає від пристроїв  автоматики, може  бути не тільки імпульсним але й довготривалим. Відключення  електродвигуна при заклинюванні запірного  органу в проміжному стані проходить за рахунок теплового розмикача автоматичного вимикача, встановленого в силових колах живлення. В тих випадках, коли муфта граничного моменту використовується  не для примусового ущільнення запірного органу, а для захисту електродвигуна при заїданні в проміжному стані, дія пристроїв автоматики повинна мати характер короткочасних імпульсів.