Автоматическая система управления приточно-вытяжной вентиляции

ВВЕДЕНИЕ 3
1. АНАЛИЗ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ 6
1.1 Типы вентиляционных систем 6
1.2 Цель и задача проектирования 12
1.3 Общие сведения о разрабатываемом проекте 13
2. РАЗРАБОТКА СХЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ И АЛГОРИТМА РАБОТЫ 15
2.1 Разработка структурной схемы 15
2.2 Разработка функциональной схемы. 17
2.3 Выбор и описание технических средств автоматизации 23
2.4 Разработка принципиальной электрической схемы 43
2.5 Разработка алгоритма работы системы приточно-вытяжной вентиляции 45
3. НАСТРОЙКА КОНТРОЛЛЕРА 48
3.1 Конфигурирование контроллера приточно-вытяжной вентиляции 48
3.2 Диспетчеризация 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
ПРИЛОЖЕНИЕ А 70
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 71
ПРИЛОЖЕНИЕ В 72
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 73

Весь текст будет доступен после покупки

Внедрение автоматизированных систем управления (АСУ) стало ключевым фактором повышения надёжности и точности технологических процессов. Это привело к значительному росту качества продукции и оптимизации численности персонала. С 1968 года центральное место в таких системах занимают программируемые логические контроллеры (ПЛК), что особенно актуально для производственных предприятий. Их технологические процессы характеризуются высокой сложностью, потребностью в автономном управлении и выраженной цикличностью, что идеально соответствует возможностям ПЛК.
Актуальность. Современные производственные и жилые здания требуют создания и поддержания безопасного и комфортного микроклимата. Эффективность решения этой задачи напрямую зависит от внедрения автоматизированных систем управления (АСУ) на базе программируемых логических контроллеров (ПЛК). Автоматизация систем вентиляции позволяет не только обеспечить соблюдение строгих санитарно-гигиенических норм и энергосбережение, но и значительно повысить надежность и точность работы всего технологического комплекса, минимизируя влияние человеческого фактора.
Отдельное внимание уделяется автоматизации систем воздухообмена. Микроклимат в производственных цехах и жилых зонах является критически важным фактором, напрямую влияющим на здоровье и безопасность персонала. Корректный расчёт и внедрение автоматизированной системы вентиляции – это не только вопрос соблюдения норм, но и ключевой элемент обеспечения эффективности всего рабочего процесса. Таким образом, общая производительность и рентабельность предприятия напрямую зависят от отказоустойчивости и оптимальной работы каждого элементарного процесса, включая систему обеспечения микроклимата.
Цель работы: Разработка проекта автоматизации системы приточно-вытяжной вентиляции для заданного объекта, включая создание схем, подбор оборудования, алгоритмизацию работы системы и конфигурирование программного контроллера.
Задачи работы:
1. Провести анализ типов вентиляционных систем и обосновать выбор конфигурации для конкретного объекта.
2. Сформулировать цель и конкретные задачи проектирования системы автоматизации.
3. Разработать комплекс схем автоматизации: структурную, функциональную и принципиальную электрическую схему.
4. Произвести выбор и дать описание технических средств автоматизации (датчики, исполнительные механизмы, контроллер, щитовое оборудование).
5. Разработать алгоритм функционирования системы приточно-вытяжной вентиляции.
6. Выполнить конфигурирование программного контроллера для реализации заданного алгоритма работы.
Объект исследования: Система приточно-вытяжной вентиляции производственного или жилого помещения.
Предмет исследования: Процесс автоматического управления системой вентиляции, включая поддержание заданных параметров температуры, качества воздуха, управление исполнительными механизмами и отказоустойчивость.
Методы исследования:

Весь текст будет доступен после покупки

АНАЛИЗ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ
1.1 Типы вентиляционных систем
Системы вентиляции классифицируются по следующим признакам:
1. По способу создания давления и перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением.
2. По назначению: приточные и вытяжные.
3. По зоне обслуживания: местные и общеобменные.
4. По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные.
5. По количеству воздуха на человека в час.
Например, в бомбоубежище - менее 2,5 м3, в офисном помещении - не менее 30 м3 в час для посетителей, находящихся в помещении не более 3 часов, для постоянно находящихся людей не менее 60 м3 в час. Расчет вентиляции производится с помощью следующих параметров: производительность по воздуху, рабочее давление и скорость потока воздуха в воздуховодах, допустимый уровень шума и мощность калорифера.
Естественная вентиляция.
Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит:
1. Вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, так называемой аэрации;
2. Вследствие разности давлений "воздушного столба" между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем - вытяжным устройством (дефлектором), установленным на кровле здания;
3. В результате воздействия так называемого ветрового давления. Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружного.
Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее плотный теплый воздух. При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентилятор. В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давления воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть более 3м, а скорость воздуха в воздуховодах - не превышать 1 м/с.
Воздействие ветрового давления выражается в том, что на наветренных (обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле, - пониженное давление (разрежение). Если в ограждениях здания имеются проемы, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной - выходит из него, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости ветра, обдувающего здание, и соответственно от величин возникающих разностей давлений. Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энергии.
Однако зависимость эффективности этих систем от переменных факторов (температуры воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции.
Механическая вентиляция.

Весь текст будет доступен после покупки

1) IoT в системах автоматизации зданий / М.П. Тимофеева. – СПб. : Профессия, 2022. – 168 с. – ISBN 978-5-604-56792-1.
2) Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования : учебное пособие / под ред. А.С. Климова. – СПб. : Профессия, 2022.
3) ГОСТ 2.105-95. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам. – Введ. 1996-07-01. – М. : Стандартинформ, 2019. – 41 с.
4) ГОСТ 2.106-96. Единая система конструкторской документации. Текстовые документы. – Введ. 1997-01-01. – М. : Стандартинформ, 2020. – 18 с.
5) Комплекты автоматики систем вентиляции и кондиционирования : технический каталог [Электронный ресурс]. – М. : Веза, 2021. – 64 с. – Режим доступа: http://docplayer.ru/37059733-Komplekty-avtomatiki-sistem-ventilyacii-i-kondicionirovaniya.html.
6) Макаров, И.М. Интеллектуальные системы автоматического управления / И.М. Макаров, В.М. Лохина. – М. : Физматлит, 2001. – 216 с.
7) Монтаж и наладка систем вентиляции : практическое руководство / В.С. Орлов. – М. : Инфра-Инженерия, 2021. – 288 с.
8) Положение о выпускной квалификационной работе : П ОГУ 84-01-02-2018 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://oreluniver.ru/file/sveden/education/Положение_ВКР.pdf.
9) Программируемые логические контроллеры : практическое руководство / С.А. Николаев. – М. : ДМК Пресс, 2023. – 264 с.
10) Проектирование систем микроклимата : справочное пособие / Ю.А. Татаринцев. – М. : Инфра-Инженерия, 2021. – 312 с.
11) Руководство по эксплуатации. Контроллер для систем управления приточной вентиляции с водяным калорифером и охлаждением ТРМ133М-02 [Электронный ресурс]. – М. : ОВЕН, 2021. – 46 с. – Режим доступа: https://www.owen.ru/uploads/21/re_trm133m-02_m012260.pdf.
12) Руководство по эксплуатации. Модуль расширения МР1 [Электронный ресурс]. – М. : ОВЕН, 2020. – 28 с. – Режим доступа: https://www.owen.ru/uploads/38/re_mp1_m011611.pdf.
13) Руководство по эксплуатации. Сетевой шлюз для доступа к сервису OwenCloud ПЕ210 [Электронный ресурс]. – М. : ОВЕН, 2022. – 32 с. – Режим доступа: https://www.owen.ru/uploads/136/re_pe210_34612_1.1.pdf.
14) Руководство по эксплуатации. Термопреобразователь сопротивления ОВЕН ДТС [Электронный ресурс]. – М. : ОВЕН, 2020. – 24 с. – Режим доступа: https://www.owen.ru/uploads/re_dts_1871.pdf.

Весь текст будет доступен после покупки