Система автоматического управления приточно- вытяжной вентиляцией

Параметр	Наименование	Значение
Тпрз	Заданная температура  приточного воздуха.	22°С
Тобр. зад.	Заданная температура  воды в обратном трубопроводе.	45°С
Тобр.змр.	Минимальная температура  воды в обратном трубопроводе.	20°С
Тлетн.	Температура наружного  воздуха, при котором система меняет режим работы.	10°С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         4.3 Разработка схемы внешних соединений

 

На схеме соединений изображены все устройства и элементы, входящие в состав изделия, их входные  и выходные элементы (соединители, платы, зажимы и т.п.), а также соединения между этими устройствами и элементами.

На схеме показано соединение всех датчиков, исполнительных механизмов, двигателей, питающих кабелей  к щиту управления, а также передача этих сигналов на микроконтроллер.

Дискретные датчики  и исполнительные механизмы подсоединяются к щиту контрольным кабелем КВВГ, а аналоговые датчики подключаются экранированным кабелем МКЭШ. При  подключении к щиту управления экраны кабелей соединяются между собой  на шине заземления.

Щиты управления и агрегаты систем должны быть заземлены согласно требованиям ПУЭ.

Все подключенные кабели и провода должны быть отмаркированны согласно проекту.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Выбор средств автоматизации

 

В данном проекте используется значительное количество различных датчиков, приводов, контроллеров и другого оборудования систем автоматики. Однако особое внимание уделяется свободно программируемому контроллеру LOGO фирмы «Siemens», т.к. он является основой всей системы автоматики. На остальные изделия будет дана лишь ознакомительная информация.

 

5.1  Выбор главных элементов управления

 

5.1.1 Контроллер

 

5.1.1.1. Общие данные

 

Логические модули LOGO! являются компактными функционально  законченными универсальными изделиями, предназначенными для построения простейших устройств автоматики с логической обработкой информации. Внешний вид  изделия приведён на рисунок 5.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5 - внешний вид контроллера

 

 

 

Алгоритм функционирования модулей  задается программой, составленной из набора встроенных функций. Программирование модулей LOGO!Basic может производиться  с их клавиатуры без использования дополнительного программного обеспечения. Стоимостные показатели модулей настолько низки, что их применение может оказаться экономически целесообразным даже в случае замены устройств, включающих в свой состав 2 многофункциональных реле времени или 2 таймера и 3-4 промежуточных реле.

LOGO! включает в себя:

· устройство управления;

· панель управления и  индикации с фоновой подсветкой;

· блок питания;

· интерфейс для модулей  расширения;

· интерфейс для программного модуля (платы) и кабеля PC;

· стандартные готовые функции, часто используемые на практике, например, функции задержки включения и выключения, импульсное реле и программный выключатель;

· часовой выключатель;

· цифровые и аналоговые флаги;

· входы и выходы в  соответствии с типом устройства.

LOGO! предлагает решения различных технических задач, в том числе в электрооборудовании жилых помещений (например, освещение лестничных клеток, внешнее освещение, шторы, жалюзи, освещение витрин магазинов и т.д.), в коммутационных шкафах, в управлении машинами и аппаратами (например, системы управления воротами, вентиляционные системы или насосы для хозяйственной воды и многое другое).

        LOGO! можно использовать также  для специальных систем управления  в оранжереях и теплицах, для  предварительной обработки сигналов управления и, при подключении коммуникационного модуля (напр., AS Interface), для децентрализованного управления машинами и процессами на месте.

Все встроенные входы модулей могут использоваться для ввода дискретных сигналов. Напряжение питания входных цепей соответствует напряжению питания модуля. В некоторых моделях 2 из 8 входов имеют универсальное назначение. Они могут использоваться для ввода дискретных сигналов или аналоговых сигналов 0…10В.

Модули LOGO! Contact предназначены для бесшумной коммутации трехфазных цепей переменного тока напряжением до 400В с активной нагрузкой до 20А или короткозамкнутыми асинхронными двигателями мощностью до 4кВт.

Модули выпускаются в двух модификациях, отличающихся напряжением питания обмотки управления: =24В или ~230В. Модули не подключаются к внутренней шине LOGO! Для управления их обмотками необходимо использовать соответствующие дискретных выходы модулей LOGO! или DM8/DM16.

Блоки питания LOGO! Power преобразуют  сетевые напряжения ~115/230В в выходное напряжение =12В или =24В с различными значениями тока нагрузки. Модули обеспечивают защиту нагрузки от коротких замыканий.

Для долговременного  хранения резервной копии, защиты от несанкционированного доступа и копирования программы, а также переноса программ с одного логического модуля на другой может использоваться универсальный модуль памяти.

Программирование модулей LOGO!Basic может выполняться с клавиатуры с отображением информации на встроенном дисплее. Процесс программирования сводится к последовательному соединению встроенных функциональных блоков и заданию параметров настройки (задержек включения / выключения, значений счетчиков и т.д.). Для выполнения всех этих операций используется система встроенных меню. Готовая программа может быть переписана в модуль памяти, вставленный в интерфейс модуля LOGO!

Все встроенные функции  хранятся в памяти логического модуля в виде двух библиотек. Библиотека GF содержит набор функций, выполняющих все основные логические операции. В библиотеку SF собраны специальные функции: триггеры, счетчики, таймеры, импульсные реле, компараторы, генераторы импульсов и т.д.

Пакет LOGO!Soft Comfort позволяет производить разработку и отладку программ для LOGO! на компьютере, документировать программы и эмулировать работу разрабатываемого устройства. Поддерживается программирование в виде функциональных блоков и релейно-контактных схем. Пакет может работать под управлением операционных систем Windows 95/98/NT/ME/2000/XP, Linux, MAC OS-X.

Готовая программа может  загружаться в память логического модуля через кабель ПК или записываться в модуль памяти через специальное устройство LOGO!Prom.

Максимальная надежность устройств и компонентов LOGO! достигается реализацией широкомасштабных и влияющих на величину издержек мероприятий при разработке и изготовлении.

Сюда относятся:

· использование высококачественных компонентов;

· проектирование всех цепей  в расчете на наихудшие условия;

· систематическое автоматизированное тестирование всех компонентов;

· тренировка всех схем высокой  интеграции (напр., процессоров, памяти и т.д.);

· меры по предотвращению статического разряда при работе с интегральными МОП-схемами;

· визуальный контроль на различных этапах изготовления;

 · испытание на нагрев при длительной работе при повышенной температуре окружающей среды в течение нескольких дней;

· тщательные окончательные приемочные испытания под управление компьютера;

· статистический анализ всех возвращенных систем и компонентов для немедленного проведения корректирующих мероприятий;

· контроль важнейших компонентов устройства управления с использованием онлайнового тестирования (циклическое прерывание для CPU и т.д.).

Различные модели модулей  оснащены транзисторными или релейными выходами. Транзисторные выходы способны коммутировать токи до 0.3А в цепях напряжением =24В и оснащены электронной защитой от короткого замыкания. Релейные выходы способны коммутировать токи до 10А (активная нагрузка) или до 3А (индуктивная нагрузка) в цепях напряжением =12/24В, ~24В или ~/= 115/240В.

Для увеличения количества обслуживаемых входов-выходов и максимальной адаптации к требованиям решаемой задачи к каждому логическому модулю LOGO! могут подключаться модули расширения.

Модули DM8 имеют 8-, модули DM16 – 16 канальную структуру (4 входа/4 выхода или 8 входов/8 выходов). Релейные выходы модулей при активной нагрузке способны коммутировать токи до 5А. Внутренняя шина модулей DM8/DM16 может быть подключена только к модулю с таким же уровнем напряжения питания.

Коммуникационные модули позволяют производить подключение логических модулей к сетям AS-Interface, EIB и LON. В сети AS-Interface модули LOGO! способны выполнять функции интеллектуальных ведомых устройств, в сетях EIB и LON – функции ведущих устройств. Коммуникационные модули рекомендуется устанавливать последними в линейке расширения. По внутренней шине они могут подключаться к модулям с любым напряжением питания.

 

 

 

 

 

 

5.1.1.2 Механическое устройство модулей контроллера

Рисунок 8 - LOGO 24Rc

Рисунок 9 - DM16

 

Таблица №2 – расшифровка  позиций

1. Источники питания	5. Панель управления	9. Механическое кодиование  – шрифты
2. Входы	6. ЖКД	10. Механическое кодиование - гнезда
3. Выходы	7. Индикатор состояния	11. Защелка
4. Гнездо для модуля  с крышкой	8. Интерфейс расширения	12. Клемма PE для подключения экрана аналоговой изм. линии.

 

На рисунке 8-9 приведено механическое устройство модулей контроллера «LOGO!», а в таблице 2 расшифровка позиций.

 

5.1.1.3  Технические характеристики

В таблице №3 указаны технические характеристики контроллера.

Таблица №3 - технические характеристики контроллера

Входное напряжение	24 В
Допустимый диапазон	20,4 … 28,8 В
Потребление тока из источника 24 В	20…75 мА
Входное напряжение: 0 1	<5В >12 В
Время цикла для формирования аналоговых значений	300 мс
Диапазон температуры для аналогового входа АМ2 Pt100	-50…+200°С
Аналоговый  выход	=0…10 В

 

              5.2  Выбор вспомогательных элементов управления

 

         5.2.1 Датчики

 

5.2.1.1 Первичный измерительный преобразователь температуры типа QAC2010

Наружные датчики предназначены  для измерения наружной температуры и, в меньшей степени - уровня солнечной радиации, влияния ветра и температуры стены здания. Внешний вид датчика приведён на рисунке 10.

Рисунок 10 - внешний вид QAC2010

 

Датчик может использоваться в качестве:

•контрольного датчика для управления температурой подающей в зависимости от погодных условий;

 •измерительного датчика в целях оптимизации.

Наружный датчик с  чувствительным элементом Pt 100 Ом при 0 °С. Датчик помещен в пластмассовый  корпус со снимающейся крышкой.

Чувствительный элемент залит синтетической резиной. Доступ к клеммам для подключения датчика обеспечивается после снятия крышки. Кабель подключается либо с тыльной стороны (скрытая проводка), либо с нижней стороны (открытая проводка). В нижнюю часть корпуса может вкручиваться уплотнитель кабельного ввода Рk11.

Технические характеристики:

- диапазон измерения: -50...+70 0С;

- чувствительный элемент  Pt 100 Ом при 0 °С;

- допустимые отклонения: ±1 0С при -10...+20 °С

- постоянная времени: 10 мин.;

- допустимая влажность: 5…100%;

- степень защиты корпуса: IP43;

- вес: 0,120 кг;

В зависимости от цели использования, датчик может устанавливаться:

• Для контроля:

 

 

На стене дома или  здания, на которой имеются окна, выходящие из жилых помещений. При  этом на датчик не должны падать солнечные утренние лучи. Если это не гарантируется, его лучше установить на стене с северной или с северо-западной стороны.