Пример выполнения курсовой работы.

Задание

Рис.1 Технологическое оборудование вент. установки.

Техническое задание для проектирования системы автоматического управления вентиляционной установкой.

Работа вент. установки: Возможны два режима – ручной и автоматический.

Ручной режим возможен, если температура наружного воздуха больше 4С и если переключатель режимов в положении «Ручной». В ручном режиме управление воздушной заслонкой (привод М1) и вентилятором М3 осуществляется кнопками «Пуск», «Стоп». Управление ТЭНом и задвижкой на горячей воде заблокировано.

Автоматический режим возможен при температуре наружного воздуха больше -10С и положении переключателя режимов в положении «Авт».

В автоматическом режиме запускается вентилятор М3, Положение задвижки М2 определяется температурой подаваемого в помещение воздуха. При понижении температуры ниже заданной задвижка увеличивает расход воды через калорифер, при повышении температуры задвижка уменьшает расход воды через калорифер. Таким образом происходит регулирование температуры подаваемого воздуха. Если температура обратной воды калорифера по каким – то причинам опускается ниже 10С, работа установки блокируется, воздушная заслонка закрывается.

Исходя из описания работы вент. установки разрабатываем функциональную схему (ФС). За основу берем схему технологического оборудования Рис.1.

Замечание: На стадии разработки функциональной схемы необходимо принимать решения о том, какого типа датчик будет применен (аналоговый или дискретный), Какой исполнительный механизм нужно использовать – позиционер, электромагнит или механизм с реверсивным двигателем и конечными выключателями и т.п. Момент принятия решения будем в тексте обозначать символом .

Разработка функциональной схемы

Так как в описании фигурирует температура наружного воздуха и температура подаваемого в помещение воздуха, в схему Рис. 1 необходимо добавить два датчика температуры t_нар и t_в соответственно . Кроме этого нам понадобится датчик температуры TS, блокирующий систему при угрозе замораживания калорифера. Далее, необходимо провести линии, обозначающие связи датчиков и исполнительных устройств с контроллером, который будет обрабатывать сигналы датчиков и вырабатывать управляющие сигналы для исполнительных устройств.

Внизу изобразим таблицу, которая состоит из двух частей. Верхняя часть составляется для определения типа и количества входов/выходов контроллера (что облегчает его выбор). Нижняя часть составляется для уяснения функций, выполняемых контроллером (а именно, каким образам будут обрабатываться сигналы датчиков).

В верхней части каждая строчка соответствует входу либо выходу контроллера (DI – дискретный или цифровой вход, AI –аналоговый вход, DO – дискретный выход, AO – аналоговый выход). В соответствующих строчках на линиях функциональных связей ставим жирные точки. Так, например, на линии, идущей от датчика температуры t_нар ставим точку в строке AI (линия 1), поскольку в качестве этого датчика будет использован терморезистор , который подключается к аналоговому входу контроллера. С датчиком t_в ситуация аналогична. Для включения/отключения ТЭН и вентилятора М3 (линии 7, 6) используются магнитные пускатели, поэтому эти исполнительные устройства должны быть подключены к дискретным выходам контроллера и жирные точки на соответствующих линиях ставим в строке DO. Для управления воздушной заслонкой М1 (линия 3) применим реверсивный исполнительный механизм , который имеет конечные выключатели для отключения двигателя в крайних положениях. Для управления таким устройством нужно два дискретных выхода контроллера (пуск «вперед», пуск «назад»), поэтому на линии 3 ставим две жирных точки в строке DO.

Для регулирования расхода воды через калорифер (привод М2) используем задвижку с приводом типа «позиционер» . Для управления такими приводами используется напряжение 0…10В. Для определения текущего положения исполнительного устройства оно вырабатывает сигнал обратной связи (обычно 2…10в). Для того, чтобы отобразить специфику этого устройства на функциональной схеме, проведем линию 4, поставим точку в строке

АО (аналоговый выход). На линии 5, отображающей обратную связь, идущую от привода в контроллер, поставим точку в строке AI.

Термостат от замораживания устанавливается на обратной воде калорифера. Он должен замыкать свой контакт при температуре ниже -10С, т.е. иметь дискретный выход. Поэтому ставим точку на линии 8 в строке DI.

Кроме приборов, участвующих в автоматическом управлении, на ФС необходимо показать другие приборы, которые служат для визуализации процесса (показывающие). В качестве такого прибора изобразим термометр ТЕ/3 (ТЕ –функция прибора, 3- позиционное обозначение в спецификации).

На ФС указывается так же диапазон измеряемых величин или пределы срабатывания сигнализаторов уровня. Так на линиях 1,2, указаны пределы измерения температур воздуха, на линии 8 – температура срабатывания термостата.

В нижней части таблицы изображаются приборы, установленные в щите управления с указанием их функций (см. методичку «Разработка функциональных схем»). В нашем случае здесь в виде овала изображен контроллер. Внутри овала буквенное обозначение функций контроллера. Т, G - измеряемые величины (температура и положение исполнительных устройств соответственно), С- функция управления, А – функция сигнализации. Под чертой в овале А1 – позиционное обозначение прибора.