Лабораторна робота № 3

Регулювання температури припливного повітря в припливно-витяжній системі з рециркуляцією в зимовий період

Мета роботи: навчитися розраховувати, налаштовувати та аналізувати роботу АСК температури та вологості припливного повітря в режимі " Зима".

Підготовка до виконання роботи

Для виконання даної лабораторної роботи попередньо слід ознайомитись з технологічним процесом отримання повітря заданої температури та вологості в холодний період року. Уяснити можливі вимоги до роботи таких АСК. Повторити методики отримання параметрів налаштувань системи керування.

Після опрацювання цих відомостей, для отримання допуску до лабораторної роботи, студент повинен мати підготовлений протокол до лабораторної роботи, що містить інформацію про:

• технологічний процес отримання повітря заданої температури та вологості в холодний період року;

• структуру системи керування та алгоритм її роботи;

• вимоги до роботи системи керування;

• методику отримання параметрів налаштувань системи керування.

Хід роботи

1. Для регулювання температури припливного повітня в зимовий період с рециркуляцією необхідно дослідити процес кондиціюнування в зимовий період з рециркуляцією повітря. Для цього необхідно:

- Після вмикання стенду обрати свій варіант початкових параметрів моделі (п.8 " Інструкції по роботі зі стендом "). При потребі внести корекції.

- Перевести всі контури керування в контролері в ручний режим (див. п.2 Л.Р. 1А).

Ввімкнути рециркуляцію (див. п.3, ЛР № 1А). Для запуску системи в ручному режимі необхідно необхідно в SCADA-системі (Мал. 7) натиснути кнопки «Пуск» біля вентиляторів 4 і 6 та насоса водяного охолоджувача 13. Задані положення (уточнити у викладача) органів керування встановити за допомогою кнопок . Для електрокалорифера задається кількість включених секцій.

- Дочекатися установленого процесу. Ознакою установленого процесу є стабілізація значень вихідних параметрів

- Послідовно зняти перехідні процеси по каналам керування

2. Розрахувати параметри регуляторів АСК температури повітря в режимі " Зима". Параметри об’єкта взяти з результатів першої лабораторної роботи або шляхом ідентифікації ТОУ (див. ЛР № 1А).

3. Визначити завдання для регулятора АСК температури припливного повітря в режимі " Зима" та затвердити їх у викладача.

4. Після вмикання стенду обрати свій варіант початкових параметрів моделі (п.7 " Інструкції по роботі зі стендом "). При потребі внести корекції.

5. Зробити необхідні налаштування режиму роботи та параметрів контролера. Для цього необхідно виконати наступні дії:

а) Встановити закони регулювання водяного нагрівача (див. ЛР № 2, п.3 ходу роботи);

б) Ввімкнути рекуператор (див. ЛР № 1А Мал. 12);

в) Перевести в автоматичний режим (див. ЛР № 1А, Мал. 11). Запустити зі SCADA систему кнопкою «Пуск».

6. Зняти перехідні характеристики роботи АСК.

Зміну завдання і зовнішні збурення слід робити за двома параметрами температурі та вологості. Отримані результати зберегти через «Исторические данные» у вікні SCADA системи.

Обробка результатів

1. Детально описати алгоритм запуску системи в холодний період року та дії системи управління в цей час.

2. Детально описати роботу системи управління температурою та вологістю припливного повітря в холодний період року.

3. Навести основні кроки отримання параметрів налаштувань системи керування.

4. Визначити основні показники якості перехідного процесу.

5. Для остаточних перехідних процесів навести повний список налаштувань контролера, які стосуються досліджуваної системи управління. Цей список повинен мати всі налаштування включаючи зону нечутливості, параметри РО, захисту, тощо.

6. На основі перехідних кривих в замкнутій системі зробити висновки про якість роботи системи керування з точки зору призначення системи кондиціювання повітря та характер динамічних процесів в системі.

Контрольні запитання

1. За якою методикою були отримані параметри регулятора?

2. Чи відповідають показники якості перехідних процесів висунутим вимогам?

3. Які вимоги до регулювання температури припливного повітря?

4. Яким чином змінюється вологість припливного повітря?

5. Які вимоги до регулювання вологості припливного повітря?

6. В чому різниця вимог до підтримання вологості та температури?

7. Яким чином визначається завдання для системи підтримки вологості припливного повітря?

8. Які зовнішні збурення можливі в автоматичній системі в зимовий період року?

9. Які недоліки регулювання процесу кондиціювання за температурою та вологістю припливного повітря?

10. Яким чином можна реалізовувати енергозбереження при процесі вентиляції повітря?

11. Яким чином система включається в роботу?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4
Регулювання температури і вологості припливного повітря в режимі " Зима"

Мета роботи: навчитися розраховувати, налаштовувати та аналізувати роботу АСК температури та вологості припливного повітря в режимі " Зима".

Підготовка до виконання роботи

Для виконання даної лабораторної роботи попередньо слід ознайомитись з технологічним процесом отримання повітря заданої температури та вологості в теплий період року. Уяснити можливі вимоги до роботи таких АСК. Повторити методики отримання параметрів налаштувань системи керування.

Після опрацювання цих відомостей, для отримання допуску до лабораторної роботи, студент повинен мати підготовлений протокол до лабораторної роботи, що містить інформацію про:

• технологічний процес отримання повітря заданої температури та вологості в теплий період року;

• структуру системи керування та алгоритм її роботи;

• вимоги до роботи системи керування;

• методику отримання параметрів налаштувань системи керування.

Хід роботи

1. Розрахувати параметри регуляторів АСК температури і вологості припливного повітря в режимі " Зима". Параметри об’єкта взяти з результатів другої лабораторної роботи або шляхом ідентифікації ТОУ (див. ЛР № 1А).

2. Визначити завдання для регуляторів АСК температури і вологості припливного повітря в режимі " Зима" та затвердити їх у викладача.

3. Після вмикання стенду обрати свій варіант початкових параметрів моделі (п.7 " Інструкції по роботі зі стендом "). При потребі внести корекції.

4. Зробити необхідні налаштування режиму роботи та параметрів контролера. Для цього необхідно встановити закони регулювання:

- Водяного нагрівача (Мал. Б2, пункт 17, Мал. А8 → Мал. А9 → Мал. А10);

- Парозволожувача (див. додаток А, Мал. А29, Мал. А30).

Встановлення режиму регулювання температури та вологості в режимі ЗИМА (Мал. 16):

· Регул. температура – вибір параметра за яким буде підтримуватися температура в режимі «Зима»:

· Тпрв – температура припливного повітря;

· Тпом – температура повітря в приміщенні;

Обираємо Тпрв.

· Регул. влажность – вибір параметра за яким буде підтримуватися вологість в режимі «Літо»:

· Тохл – температура повітря після водяного охолоджувача;

· Нпом – вологість повітря в приміщенні.

Обираємо Нпрв.

Тохл розраховується за ID-діаграмою при заданій вологості (уточнити у викладача).

5. Зняти перехідні характеристики роботи АСК.

Перехідні характеристики по каналу " збурення-вихід" і " завдання-вихід" знімаються по параметрам температура та вологість.

Обробка результатів

1. Детально описати алгоритм запуску системи в холодний період року та дії системи управління в цей час.

2. Детально описати роботу системи управління температурою та вологістю припливного повітря в теплий період року.

3. Навести основні кроки отримання параметрів налаштувань системи керування.

4. Визначити основні показники якості перехідного процесу.

5. Для остаточних перехідних процесів навести повний список налаштувань контролера, які стосуються досліджуваної системи управління. Цей список повинен мати всі налаштування включаючи зону нечутливості, параметри РО, захисту, тощо.

6. На основі перехідних кривих в замкнутій системі зробити висновки про якість роботи системи керування з точки зору призначення системи кондиціювання повітря та характер динамічних процесів в системі.

Контрольні запитання

1. За якою методикою були отримані параметри регулятора?

2. Чи відповідають показники якості перехідних процесів висунутим вимогам?

3. Які зовнішні збурення можливі в автоматичній системі в теплий період року?

4. Яким чином змінюється вологість припливного повітря?

5. Які вимоги до регулювання вологості припливного повітря?

6. В чому різниця вимог до підтримання вологості та температури?

7. Яким чином визначається завдання для системи підтримки вологості припливного повітря?

8. Які недоліки регулювання процесу кондиціювання за температурою та вологістю припливного повітря?

9. Яким чином можна реалізовувати енергозбереження при процесі кондиціювання повітря?

10. Яким чином система включається в роботу?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5
Регулювання температури і вологості припливного повітря в режимі " Літо"

Мета роботи: навчитися розраховувати, налаштовувати та аналізувати роботу АСК температури та вологості припливного повітря в режимі " Літо".

Підготовка до виконання роботи

Для виконання даної лабораторної роботи попередньо слід ознайомитись з технологічним процесом отримання повітря заданої температури та вологості в теплий період року. Уяснити можливі вимоги до роботи таких АСК. Повторити методики отримання параметрів налаштувань системи керування.

Після опрацювання цих відомостей, для отримання допуску до лабораторної роботи, студент повинен мати підготовлений протокол до лабораторної роботи, що містить інформацію про:

• технологічний процес отримання повітря заданої температури та вологості в теплий період року;

• структуру системи керування та алгоритм її роботи;

• вимоги до роботи системи керування;

• методику отримання параметрів налаштувань системи керування.

Хід роботи

1. Розрахувати параметри регуляторів АСК температури і вологості припливного повітря в режимі " Літо". Параметри об’єкта взяти з результатів другої лабораторної роботи або шляхом ідентифікації ТОУ (див. ЛР № 1Б).

2. Визначити завдання для регуляторів АСК температури і вологості припливного повітря в режимі " Літо" та затвердити їх у викладача.

3. Після вмикання стенду обрати свій варіант початкових параметрів моделі (п.7 " Інструкції по роботі зі стендом "). При потребі внести корекції.

4. Зробити необхідні налаштування режиму роботи та параметрів контролера. Для цього необхідно встановити закони регулювання:

- Водяного охолоджувача (див. додаток А, Мал. А17 → Мал. А18 → Мал. А19);

- Електрокалорифера (див. додаток А, Мал. А27 → Мал. А28).

Встановлення режиму регулювання температури та вологості в режимі ЛІТО (Мал. 16):

· Регул. температура – вибір параметра за яким буде підтримуватися температура в режимі «Літо»:

· Тпрв – температура припливного повітря;

· Тпом – температура повітря в приміщенні;

Обираємо Тпрв.

· Регул. влажность – вибір параметра за яким буде підтримуватися вологість в режимі «Літо»:

· Тохл – температура повітря після водяного охолоджувача;

· Нпом – вологість повітря в приміщенні.

Обираємо Тохл.

Тохл розраховується за ID-діаграмою при заданій вологості (уточнити у викладача).

5. Зняти перехідні характеристики роботи АСК.

Перехідні характеристики по каналу " збурення-вихід" і " завдання-вихід" знімаються по параметрам температура та вологість.

Обробка результатів

1. Детально описати алгоритм запуску системи в теплий період року та дії системи управління в цей час.

2. Детально описати роботу системи управління температурою та вологістю припливного повітря в теплий період року.

3. Навести основні кроки отримання параметрів налаштувань системи керування.

4. Визначити основні показники якості перехідного процесу.

5. Для остаточних перехідних процесів навести повний список налаштувань контролера, які стосуються досліджуваної системи управління. Цей список повинен мати всі налаштування включаючи зону нечутливості, параметри РО, захисту, тощо.

6. На основі перехідних кривих в замкнутій системі зробити висновки про якість роботи системи керування з точки зору призначення системи кондиціювання повітря та характер динамічних процесів в системі.

Контрольні запитання

1. За якою методикою були отримані параметри регулятора?

2. Чи відповідають показники якості перехідних процесів висунутим вимогам?

3. Які зовнішні збурення можливі в автоматичній системі в теплий період року?

4. Яким чином змінюється вологість припливного повітря?

5. Які вимоги до регулювання вологості припливного повітря?

6. В чому різниця вимог до підтримання вологості та температури?

7. Яким чином визначається завдання для системи підтримки вологості припливного повітря?

8. Які недоліки регулювання процесу кондиціювання за температурою та вологістю припливного повітря?

9. Яким чином можна реалізовувати енергозбереження при процесі кондиціювання повітря?

10. Яким чином система включається в роботу?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6
Дослідження системи підтримки температури та вологості повітря в приміщенні в режимі " Зима" з рекуперацією тепла

Мета роботи: навчитися розраховувати, налаштовувати та аналізувати роботу АСК температури повітря в приміщенні в режимі " Зима".

Підготовка до виконання роботи

Для виконання даної лабораторної роботи попередньо слід ознайомитись з технологічним процесом підтримання заданої температури та вологості повітря в приміщенні в холодний період року. Уяснити можливі вимоги до роботи таких АСК. Повторити методики отримання параметрів налаштувань системи керування.

Для отримання допуску до лабораторної роботи студент повинен мати підготовлений протокол до лабораторної роботи, що містить наступну інформацію:

• технологічний процес підтримання заданої температури та вологості повітря в приміщенні;

• структуру системи керування та алгоритм її роботи;

• вимоги до роботи системи керування;

• методику отримання параметрів налаштувань системи керування.

Хід роботи

1. Розрахувати параметри регуляторів АСК температури і вологості припливного повітря в режимі " Зима". Параметри об’єкта взяти з результатів першої лабораторної роботи або шляхом ідентифікації ТОУ (див. ЛР № 1А).

2. Визначити завдання для регуляторів АСК температури і вологості припливного повітря в режимі " Зима" та затвердити їх у викладача.

3. Після вмикання стенду обрати свій варіант початкових параметрів моделі (п.7 " Інструкції по роботі зі стендом "). При потребі внести корекції.

4. Зробити необхідні налаштування режиму роботи та параметрів контролера. Для цього необхідно встановити закони регулювання:

- Ввімкнути рекуператор (див п.3 ЛР № 1Б) та налаштувати закони керування (Додаток А, Мал. А2 → Мал. А3 → Мал. А4);

- Водяного нагрівача (Мал. А8 → Мал. А9, Мал. А10);

- Парозволожувача (див. Додаток А Мал. А29 «Налаштування закону регулювання парозволожувача» → Мал. А30).;

- Зайти в вкладку «Стан зима/Літо» (див. Додаток Б, Мал. Б1), потім в вкладку «Конфигурация режимов Зима/Лето» (Мал. 18)

Мал. 18

Потім зайти в «Настройка законов коректирующих регуляторов для режима Зима»,

Мал. 19

встановити необхідні параметри законів регулювання

Мал. 20

5. Встановити регулювання вологості та ввімкнути рекуператор (див. ЛР № 1А Мал. 12).

6. Ввімкнути режим підтримання вологості та температури повітря в приміщені (див. ЛР № 2, п.4 ходу роботи), встановити регулювання вологості – Нпом, Тпом.

7. Перевести в автоматичний режим (див. ЛР № 1А, Мал. 11). Запустити зі SCADA систему кнопкою «Пуск».

8. Зняти перехідні характеристики роботи АСК.

Зміну завдання і зовнішні збурення слід робити за двома параметрами: температурі та вологості. Отримані результати зберегти через «Исторические данные» у вікні SCADA системи.

Обробка результатів

1. Детально описати роботу системи управління температурою повітря в приміщенні в холодний період року.

2. Навести основні кроки отримання параметрів налаштувань системи керування.

3. Визначити основні показники якості перехідного процесу.

4. Для остаточних перехідних процесів навести повний список налаштувань контролера, які стосуються досліджуваної системи управління. Цей список повинен мати всі налаштування включаючи зону нечутливості, параметри РО, захисту, тощо.

5. На основі перехідних кривих в замкнутій системі зробити висновки про якість роботи системи керування з точки зору призначення системи кондиціювання повітря та характер динамічних процесів в системі.

Контрольні запитання

1. За якою методикою були отримані параметри регуляторів?

2. Чи відповідають показники якості перехідних процесів висунутим вимогам?

3. Які зовнішні збурення можливі в автоматичній системі в зимовий період року?

4. Які вимоги до регулювання температури повітря в приміщенні?

5. Яким чином змінюється вологість повітря в приміщенні?

6. Які вимоги до регулювання вологості повітря в приміщенні?

7. В чому різниця вимог до підтримання вологості та температури?

8. Яким чином визначається завдання для системи підтримки вологості припливного повітря?

9. Яким чином можна реалізовувати енергозбереження при процесі кондиціювання повітря?

10. Яким чином система включається в роботу?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 7
Регулювання температури і вологості повітря в приміщенні в режимі " Літо"

Мета роботи: навчитися розраховувати, налаштовувати та аналізувати роботу АСК температури та вологості повітря в приміщенні в режимі " Літо".

Підготовка до виконання роботи

Для виконання даної лабораторної роботи попередньо слід ознайомитись з технологічним процесом підтримання температури та вологості повітря в приміщенні в теплий період року. Уяснити можливі вимоги до роботи таких АСК. Повторити методики отримання параметрів налаштувань системи керування.

Після опрацювання цих відомостей, для отримання допуску до лабораторної роботи, студент повинен мати підготовлений протокол до лабораторної роботи, що містить інформацію про:

• технологічний процес підтримання заданої температури та вологості повітря в приміщенні в теплий період року;

• структуру системи керування та алгоритм її роботи;

• вимоги до роботи системи керування;

• методику отримання параметрів налаштувань системи керування.

Хід роботи

1. Розрахувати параметри регуляторів АСК температури і вологості припливного повітря в режимі " Літо". Параметри об’єкта взяти з результатів першої лабораторної роботи або шляхом ідентифікації ТОУ (див. ЛР № 1Б).

2. Визначити завдання для регуляторів АСК температури і вологості припливного повітря в режимі " Літо" та затвердити їх у викладача.

3. Після вмикання стенду обрати свій варіант початкових параметрів моделі (п.7 " Інструкції по роботі зі стендом"). При потребі внести корекції.

4. Зробити необхідні налаштування режиму роботи та параметрів контролера.

Для цього необхідно встановити закони регулювання:

- Водяного охолоджувача (див. Додаток А, Мал. А17 → Мал. А18 → Мал. А19);

- Електрокалорифера (Мал. А25 → Мал. А27);

- Зайти у вкладку «Стан зима/Літо» (див додаток Б, Мал. Б1), потім у вкладку «Конфигурация режимов Зима/Лето» (Мал. 21):

Мал. 21

Потім зайти в «Настройка законов коректирующих регуляторов для режима Лето»,

Мал. 22

встановити необхідні параметри законів регулювання

Мал. 23

5. Ввімкнути регулювання вологості та ввімкнути рекуператор (див. ЛР № 1А Мал. 12).

6. Встановлення режиму регулювання температури та вологості в режимі ЛІТО

· Регул. температура – вибір параметра за яким буде підтримуватися температура в режимі «Літо»:

· Тпрв – температура припливного повітря;

· Тпом – температура повітря в приміщенні;

Обираємо Тпом.

· Регул. влажность – вибір параметра за яким буде підтримуватися вологість в режимі «Літо»:

· Тохл – температура повітря після водяного охолоджувача;

· Нпом – вологість повітря в приміщенні.

Обираємо Нпом.

7. Перевести в автоматичний режим (див. ЛР № 1А, Мал. 11). Запустити зі SCADA систему кнопкою «Пуск».

8. Зняти перехідні характеристики роботи АСК.

Обробка результатів

1. Детально описати роботу системи управління температурою та вологістю повітря в приміщенні в теплий період року.

2. Навести основні кроки отримання параметрів налаштувань системи керування.

3. Визначити основні показники якості перехідного процесу.

4. Для остаточних перехідних процесів навести повний список налаштувань контролера, які стосуються досліджуваної системи управління. Цей список повинен мати всі налаштування включаючи зону нечутливості, параметри РО, захисту, тощо.

5. На основі перехідних кривих в замкнутій системі зробити висновки про якість роботи системи керування з точки зору призначення системи кондиціювання повітря та характер динамічних процесів в системі.

Контрольні запитання

1. За якою методикою були отримані параметри регуляторів?

2. Чи відповідають показники якості перехідних процесів висунутим вимогам?

3. Які зовнішні збурення можливі в автоматичній системі в літній період року?

4. Які вимоги до регулювання температури повітря в приміщенні?

5. Яким чином змінюється вологість повітря в приміщенні?

6. Які вимоги до регулювання вологості повітря в приміщенні?

7. В чому різниця вимог до підтримання вологості та температури?

8. Яким чином визначається завдання для системи підтримки вологості припливного повітря?

9. Яким чином можна реалізовувати енергозбереження при процесі кондиціювання повітря?

10. Яким чином система включається в роботу?

ДОДАТОК А
РЕАЛІЗОВАНІ ФУНКЦІЇ АСУТП