Разработка системы автоматического регулирования микроклимата в производственных помещениях на базе ПЛК и IoT

ВВЕДЕНИЕ 4
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8
1.1 Восприятие микроклимата в помещениях и управления спросом в Швеции 8
1.2 Аналитика данных об окружающей среде для мониторинга внутренней среды офисных зданий в жарком и влажном климате 11
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ 16
2.1 Описание технологического процесса 16
2.2 Разработка структурной схемы 17
2.3 Разработка функциональной схемы автоматизации 18
2.4 Выбор средств реализации АС 20
2.5 Схема производственного помещения 39
2.6 Разработка схемы внешних проводок 40
2.7 Разработка алгоритмов управления 41
2.8 Разработка экранных форм 60
3. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ 62
3.1 Потенциальные потребители результатов исследования 62
3.2 Анализ конкурентных технических решений 64
3.3 SWOT-анализ 66
3.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 67
3.5 Производственная безопасность 70
3.6 Экологическая безопасность 72
3.7 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 76
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 77

Весь текст будет доступен после покупки

Состояние здоровья человека, его работоспособность в значительной степени зависят от микроклимата в помещении. Не имея возможности эффективно влиять на протекающие в атмосфере климатообразующие процессы, люди располагают качественными системами управления факторами воздушной среды внутри производственных помещений.
Микроклимат помещений — это климат внутренней среды данных помещений, который определяется совместно действующими на организм человека температурой, относительной влажностью и скоростью движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей.
Факторы, влияющие на микроклимат, можно разделить на две группы: нерегулируемые (комплекс климатообразующих факторов данной местности) и регулируемые (особенности и качество строительства зданий и сооружений, интенсивность теплового излучения от нагревательных приборов, кратность воздухообмена, количество людей в помещении и др.).
При длительном и систематическом пребывании человека в оптимальных микроклиматических условиях сохраняется нормальное функциональное и тепловое состояние организма без напряжения механизмов терморегуляции. При этом ощущается тепловой комфорт (состояние удовлетворения внешней средой), обеспечивается высокий уровень работоспособности. Такие условия предпочтительны на рабочих местах [5].
Целью работы является проектирование системы управления, контроля и поддержания параметров микроклимата в производственном помещении.
Задачами исследования являются:
- изучение существующих приборов и машин для поддержания микроклимата производственных помещений, изучение их принципа работы, технических характеристик и применимости к исследуемому производственному помещению
- моделирование системы поддержания параметров микроклимата,
- настройка регуляторов по пяти каналам управления,
- анализ качества работы системы при внешнем воздействии.
В результате автоматизированного исследования управления необходимо разработать систему микроклимата в производственном помещении, основанная на контроллере ОВЕН ПЛК 160.
Объектом исследования является производственное помещение длиной 25 м, шириной 12 м, высотой 4 м. Ограждающая конструкция представляет собой кирпичную стену.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Изучим способы и результаты исследований влияния климата на окружающих людей, сырье, проведенные в мире, а также точность измерений датчиков температуры и влажности.

1.1 Восприятие микроклимата в помещениях и управления спросом в Швеции
Выбросы, связанные со зданиями, выросли до 28% от глобальных выбросов углекислого газа, связанных с энергетикой, с учетом косвенных выбросов от первичного производства электроэнергии.
Переход от энергетических систем, основанных в основном на ископаемом топливе, к 100% возобновляемым источникам энергии, представляет собой проблему интеграции более нестабильного энергоснабжения. Это мотивирует внедрение стратегий управления со стороны спроса для создания большей энергетической гибкости в зданиях за счет переключения нагрузки, сокращения пиков и заполнения впадин. Один из подходов – использовать тепловую инерцию зданий для хранения энергии.
Отопление помещений составляет основную долю от общего потребления энергии жилой площади и связанного с ним выбросов углекислого газа. Подход, который часто предлагают улучшить как экологические, так и экономические показатели энергетической системы, – это управление спросом. В этой статье оценивается тепловое восприятие жильцами 33 многоквартирных домов, подключенных к централизованному теплоснабжению в Швеции. Участники записывали свои тепловые ощущения и тепловое удовлетворение в дневниках.
Общая цель исследования, представленного в этом документе, заключалась в том, чтобы лучше понять восприятие температурных условий внутри дома и управление спросом на отопление жилых помещений с точки зрения жителей.
В таблице 1 представлена схема управления сдвигами нагрузки во время испытания. Отрицательное число указывает на снижение мощности, а положительное число указывает на увеличение мощности. Схема управления, применявшаяся во время испытания, представляет собой испытание с целью оценки функциональных возможностей управления мощностью зданий и анализа влияния выходной мощности.

Таблица 1 – Схема управления сменой нагрузки во время испытания
Дата Контроль мощности Время
2025–11–18 Минус 50 % 09:00–10:00
2025–11–20 Минус 50 % 10:00–11:00
2025–11–22 Минус 50 % 01:00–04:00
2025–11–27 Минус 100 % 13:00–13:30
2025–12–01 Минус 25 % 03:00–06:00
2025–12–01 25 % 06:00–07:00
Отношение участников опроса к отоплению и использованию энергии в доме приведено на рисунке 1.












Рисунок 1 – Распределение ответов на заявление об отношении к использованию тепловой энергии в домашних условиях

Результаты показывают, что большинство участников считали, что у них недостаточно контроля над отоплением дома, при этом 71% либо не согласны, либо категорически не согласны с этим утверждением. Некоторые участники попросили более тщательно контролировать температуру в своих квартирах. Хотя радиаторы обычно допускают некоторую регулировку, они, возможно, уже были настроены на максимальный нагрев, и участники не получали достаточно тепла. Другие участники хотели бы иметь возможность самостоятельно регулировать температуру в радиаторах Утверждение, получившее наибольшее количество баллов, это утверждение, что важно экономить энергию.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Автоматизированная система с точки зрения ГОСТ 34. Продолжение / М. Острогорский: сайт. 2008. – URL: http://philosoft-services.com/gost34 asconcept2.zhtml (дата обращения: 20.04.2021). – Текст: электронный.
2. Введение: сайт. – URL: https://studfiles.net/preview/5672533/ (дата обращения: 20.04.2021). – Текст: электронный.
3. Интерфейс: сайт. – URL: https://vuzlit.ru/1025500/interfeys (дата обращения: 20.04.2021). – Текст: электронный.
4. Техническое задание: сайт. – URL: https://studfiles.net/preview/5022556/ (дата обращения: 20.04.2021). – Текст: электронный.
5. Микроклимат производственных помещений. Терморегуляция. Влияние микроклимата на работоспособность человека: сайт. 2017. – URL: https://cyberpedia.su/12x45f7.html (дата обращения: 19.03.2021). – Текст: электронный.
6. Sciencedirect: научная электронная библиотека: сайт. – Швеция, 2021. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214629621000414 (дата обращения: 15.05.2021). – Текст: электронный.
7. Sciencedirect: научная электронная библиотека: сайт. – Малайзия, 2019. – URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352340919308893 (дата обращения: 15.05.2021). – Текст: электронный.
8. ПЛК160 контроллер для средних систем автоматизации с AI/DI/DO/AO: сайт. – URL: https://www.owen.ru/product/plk160 (дата обращения: 05.04.2021). – Текст: электронный.
9. Simatik market интернет-магазин техники автоматизации Siemens: сайт. – URL: http://simatic-market.ru/catalog/Siemens-CA01/10000732/info (дата обращения: 05.04.2021). – Текст: электронный.
10. DVP-SX2 Программируемые логические контроллеры Руководство по эксплуатации: сайт. – URL: https://www.delta-electronics.info/content/files/ DVP-SX2_manual_rus.pdf (дата обращения: 05.04.2021). – Текст:
электронный.

Весь текст будет доступен после покупки