Пуск установки

У автоматичному режимі роботи, в режимі «Зима», після подачі команди на ввімкнення, здійснюється прогрівання повітронагрівача, якщо температура зовнішнього повітря нижче заданого значення (див. керівництво по експлуатації контролера, п. «5.3.1.3.1.2.2. Защита воздухонагревателя», параметр «Тнв. прогрівання»). Під час прогрівання клапан повітронагрівача повністю відкривається і вмикається насос. Після закінчення заданого проміжку часу (див. керівництво по експлуатації контролера, п. «5.3.1.3.1.2.2. Защита воздухонагревателя», параметр «Час прогр») прогрівання закінчується. В кінці прогрівання здійснюється перевірка температури зворотного теплоносія, і, якщо вона нижче заданого значення (див. керівництво по експлуатації контролера, п. «5.3.1.3.1.2.2. Защита воздухонагревателя», параметр «Тобр. прогрівання»), то припливний вентилятор не вмикається та видається повідомлення про аварію недогрівання (див. керівництво по експлуатації контролера, п. «6. Аварії», аварія «Недогрів калор»). Якщо температура зворотного теплоносія вище завданої, то вмикається припливний вентилятор, заслінка зовнішнього повітря встановлюється в мінімальне положення (див. керівництво по експлуатації контролера, п. «5.4.1. Клапан воздухонагревателя, повітроохолоджувача, заслінки зовнішнього повітря, рекуператор, паровий зволожувач», параметр «Мін. пів»).

Якщо температура зовнішнього повітря вище заданого значення для прогрівання або встановлений режим «Літо», то припливний вентилятор вмикається без затримки на прогрівання повітронагрівача.

3. Установка працює

В автоматичному режимі роботи, після включення припливного вентилятора, підтримка заданої температури припливного повітря завжди починається з клапана повітронагрівача, при цьому заслінка зовнішнього повітря знаходиться в мінімальному положенні, ККБ відключений. Якщо, при підтримці температури, клапан повітронагрівача встановлюється в мінімальне положення і температура припливного повітря вище заданої, то здійснюється перемикання на підтримку температури заслінками в прямому режимі. Тобто, при необхідності нагріву, заслінка зовнішнього повітря закриватиметься (відповідно заслінка рециркуляції відкриватиметься), а при необхідності охолоджування заслінка зовнішнього повітря відкриватиметься.

Під час підтримки температури заслінками в прямому режимі клапан повітронагрівача знаходиться в мінімальному положенні, ККБ відключений.

При підтримці температури заслінками в прямому режимі, якщо заслінка зовнішнього повітря встановлюється в мінімальне положення і температура припливного повітря нижче заданої, то здійснюється перемикання на підтримку температури клапаном повітронагрівача. При підтримці температури заслінками в прямому режимі, якщо заслінка зовнішнього повітря встановлюється в максимальне положення і температура припливного повітря вище заданої, то включається режим «Перехід». У режимі «Перехід» клапан повітронагрівача знаходиться в мінімальному положенні, заслінка зовнішнього повітря знаходиться в максимальному положенні, ККБ відключений.

З режиму «Перехід» перемикання в режим підтримки температури заслінками в прямому режимі здійснюється в тому випадку, якщо температура припливного повітря стає нижче заданої.

З режиму «Перехід» перемикання в режим підтримки температури ввімкненням/вимкненням ККБ здійснюється по одному з двох параметрів – по температурі зовнішнього повітря або по температурі припливного повітря (див. керівництво по експлуатації контролера, п. «5.3.1.7. Параметри переходу до управління повітроохолоджувачем»).

Якщо перемикання в режим підтримки температури ввімкненням/вимкненням ККБ здійснюється по температурі зовнішнього повітря, то з режиму «Перехід» перемикання в режим підтримки температури ввімкненням/вимкненням ККБ здійсниться тоді, коли температура зовнішнього повітря стає вище заданої температури припливного повітря плюс зона нульової енергії і з врахуванням гістерезису (Тнв > Тпрв.заданое + Зона 0э + 0.5 º С, див. керівництво по експлуатації контролера, п. «5.3.1.6. Зона нульової енергії»). А з режиму підтримка температури ввімкненням/вимкненням ККБ перемикання в режим «Перехід» здійснюється тоді, коли температура зовнішнього повітря стає нижче заданої температури припливного повітря плюс зона нульової енергії і з врахуванням гістерезису (Тнв < Тпрв.заданое + Зона 0э - 0.5 º С).

Якщо перемикання в режим підтримки температури ввімкненням/вимкненням ККБ відбувається по температурі припливного повітря, то з режиму «Перехід» перемикання в режим підтримки температури ввімкненням/вимкненням ККБ здійсниться тоді, коли температура припливного повітря стає вище заданої температури припливного повтря плюс зона нульової енергії (Тпрв > Тпрв.заданноє + Зона 0е). А з режиму підтримка температури ввімкненням/вимкненням ККБ перемикання в режим «Перехід» здійснюється в тому випадку, якщо ККБ залишається відключений протягом заданого проміжку часу (див. керівництво по експлуатації контролера, п. «5.4.3. Компрессорно-конденсаторний блок», параметр «Вр. перех») і температура припливного повітря стає нижче заданою.

При підтримці температури ввімкненням/вимкненням ККБ, за законом управління ККБ (див. керівництво по експлуатації контролера, п. «5.3.1.3.4.1.2. Закон управления ККБ») формується загальна потужність охолоджування ККБ (у %), яка відображується у вікні контролера «Тек.пар (ККБ)» (див. керівництво по експлуатації контролера, п. «3.4.6. Текущие параметри ККБ»). При цьому включення ККБ здійснюється тоді, коли загальна потужність охолоджування стає більше заданого значення зони включення плюс гістерезис (Загальна потужність > Зона вк + Гистер), а відключення здійснюється тоді, коли загальна потужність охолоджування стає менше заданого значення зони включення мінус гістерезис (Загальна потужність < Зона вк - Гистер, див. керівництво по експлуатації контролера, п. «5.4.3. Компрессорно-конденсаторний блок», параметри «Зона вк», «Гистер»). Якщо температура припливного повітря стає вище заданою на величину більшу зони пропорційності (див. керівництво по експлуатації контролера, п. «5.4.3. Компрессорно-конденсаторний блок», параметр «Зона П»), то загальна потужність охолоджування ККБ стає рівною 100%. Фактично параметр «Зона П» - максимальна потужність охолоджування ККБ в 0 º С. При роботі ККБ встановлюється тимчасове обмеження на повторне включення, яке задіяне в будь-якому режимі роботи контролера (див. керівництво по експлуатації контролера, п. «5.4.3. Компрессорно-конденсаторний блок», параметр «Квант»).

При підтримці температури ввімкненням/вимкненням ККБ, якщо температура в приміщенні стає нижчою за температуру зовнішнього повітря, то здійснюється реверсування заслінок, тобто заслінка зовнішнього повітря встановлюється в мінімальне положення. Якщо реверсування заслінок відключене (див. керівництво по експлуатації контролера, п. «5.3.1.3.5.1.3. Реверс заслонок»), то заслінка зовнішнього повітря знаходитиметься в максимальному положенні.

Підтримка температури клапаном повітронагрівача або заслінками в прямому режимі може здійснюватися в будь-якому з режимів «Зима» або «Літо» при необхідності нагріву. Підтримка температури ввімкненням/вимкненням ККБ може здійснюватися лише в режимі «Літо». Якщо при підтримці температури ввімкненням/вимкненням ККБ здійснюється перемикання в режим «Зима», то встановлюється режим «Перехід».

У будь-якому з режимів роботи «автоматичний» або «ручний», в будь-якому з режимів «Зима» або «Літо» здійснюється захист повітронагрівача від заморожування по температурі зворотного теплоносія (лише у режимі «Зима») і за станом повітряного термостату захисту від заморожування (див. керівництво по експлуатації контролера, п. «5.3.1.3.1.2.2. Защита воздухонагревателя»). В разі спрацьовування захисту вентилятори вимикаються, клапан повітронагрівача повністю відкривається і вмикається насос.

До програмного забезпечення стенду входить модель об’єкту управління та SCADA система.

МОДЕЛЬ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ

Структурна схема моделі об’єкту управління зображена на Мал. 4.

Мал. 4. Структурна схема моделі об’єкту управління

Умовні позначення:

Т_зп – температура зовнішнього повітря

Т_зміш – температура після камери змішування

Т_вик – температура повітря, яке виводиться на вулицю

Т_{пр тепл} – температура прямого гарячого теплоносія

Т_{за калор} – температура повітря після калориферу

Т_прв – температура припливного повітря

Т_пр – температура повітря в приміщенні

D_засл – положення заслінок в %

D_клап – положення клапана в %

Передавальна функція W_{1, 2} – це передавальна функція від вузла 1 до вузла 2 (за схемою). Позначення решти передавальних функцій аналогічні.

Передавальні функції приводів – інтегральні ланки:

(ф1)

(ф2)

де K_{1, 2}, K_{3, 4} – визначаються часом повного ходу відповідноо приводу. Цей час задається в налаштуваннях програми.

Блок Заслінки – аперіодична ланка 1-го порядку

(ф3)

, (ф4)

(ф5)

де – задаються окремо для ввімкненого та вимкненого вентилятора.

Мережевий графік – це таблиця залежності Т_{пр тепл} від Т_зв. Передавальна функція:

– обчислюється за мережевим графіком.

Водяний повітронагрівач – передавальні функції – аперіодичні ланки 1-го порядку.:

(ф6)

(ф7)

(ф8)

де – задаються окремо для ввімкненого та вимкненого вентилятора; , , – жорстко визначаються закладеною моделлю теплообмінника.

Аналогічно для каналів 4-9, 7-9, 10-9, але

– задаються окремо для ввімкненого та вимкненого насосу.

Охолоджувач. Інтегральна ланка:

(ф9)

де K_{12, 13} – жорстко задається моделлю охолоджувача.

Теплообмінник (охолодження) – аперіодичні ланки 1-го порядку, аналогічно водяному повітронагрівачу.

T_{8, 11}=T_{13, 11}, – задаються окремо для ввімкненого та вимкненого вентилятора; , – жорстко задається моделлю теплообмінника.

Термостат – видає сигнал при зменшенні Т_{за калор} нижче заданого значення.

Приміщення – аперіодична ланка 1-го порядку, аналогічно водяному повітронагрівачу.

K_{11, 6}, Т_{11, 6}, – жорстко задається моделлю охолоджувача.

МОЖЛИВОСТІ ІНТЕРФЕЙСУ СТЕНДА

Інтерфейс програми моделі об’єкта

Модель має інтерфейс користувача, який дозволяє встановлювати поточні дані режиму роботи моделі та бачити у зручному вигляді перехідні процеси. Інтерфейс моделі технологічного процесу зображений на Мал. 5.

Мал. 5. Інтерфейс моделі технологічного процесу

Програма моделює припливно-витяжну систему вентиляції повітря. В головному вікні відображаються графіки усіх параметрів системи, зокрема:

• Тнв – температура повітря на вулиці;

• Тпод – температура прямого теплоносія;

• Тза калор – температура повітря за повітронагрівачем;

• Тобр – температура зворотного теплоносія;

• Тпрв – температура припливного повітря;

• Тпом – температура повітря в приміщенні;

• Заслонки – положення заслінок;

• Клапан – положення клапану повітронагрівача;

• Тпрв зад – задана температура припливного повітря;

• ККБ – робота ККБ;

Кожен з графіків для зручності має свій колір та може відключатись.

В верхній частині програми відображаються числові значення основних параметрів:

· Температура зовнішнього повітря з можливістю її зміни:

- в режимі " ЗИМА" від -22 до +10 °С;

- в режимі " ЛІТО" від +10 до +35 °С.

· Температура припливного повітря.

· Температура повітря в приміщенні.

· Температура зворотного теплоносія.

· Встановлений режим роботи контролера (ЗИМА/ЛІТО)

· Температура прямого теплоносія з можливістю її задання:

- за мереженим графіком – жорстко встановлена залежність температури прямого теплоносія від температури зовнішнього повітря;

- ручне завдання значення температури в межах від 30º С до 90 º С.

· Положення заслінок.

· Положення клапану повітронагрівача.

· Режим роботи вентилятора (Вкл/викл).

· Режим роботи насосу (Вкл/викл).

· Режим роботи ККБ (Вкл/викл).

Кнопка «РЕСТАРТ» дозволяє повернутися до вибору попередньо встановлених початкових варіантів роботи стенду.

Також в моделі є можливість вмикати внутрішнє збурення по температурі в приміщенні до ±10 °С (параметр " Возмущение по Т в помещении") та додавати завади до ±3 °С для " виміряних" температур зовнішнього повітря, припливного повітря, повітря в приміщенні та зворотного теплоносія (параметр " Помеха", значення " Амплитуда").

Окрім того, у вікні параметрів моделі є два прапорці " Перепад на приточном вентиляторе" та " Перепад на вытяжном вентиляторе", які імітують роботу перепадомірів на відповідних вентиляторах. Тобто, якщо прапорець встановлено – перепад тиску на відповідному вентиляторі є – вентилятор в робочому стані. Таким чином, за допомогою цих прапорців можна змоделювати аварійні ситуації при непрацюючих вентиляторах.