/

АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

І СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КЕРУВАННЯ

Електронний посібник

ГОЛОВНА	ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ	АНОТАЦІЯ
ДОДАТКИ	СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ	УКЛАДАЧІ

5. АВТОМАТИЗАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ В ЗАХИЩЕНОМУ ҐРУНТІ

5.5. Автоматизація мікроклімату в теплицях за допомогою програмних контролерів

Програмні контролери та регулятори широко використовуються для підтримання мікроклімату. Їх можна програмувати не тільки за температурою, а у часі на весь період вирощування рослин в теплицях. За допомогою інтерфейсу підключати до ПК та регіструвати, контролювати показники та коректувати технологічні параметри вирощування рослин.

Регулятор температури і вологості, програмований за часом, МПР51-Щ4 призначений для управління багатоступінчатими температурно-вологісними режимами технологічних процесів (рис. 5.5.1). Застосовується МПР51 як вимірник-регулятор температури і вологості, вимірник-регулятор температури і різниці температур, двоканальний вимірник-регулятор температури з додатковим каналом сигналізації.

Рис. 5.5.1. Приклад використання регулятора температури і вологості, програмований за часом, МПР51-Щ4

Регулятор температури і вологості виконує наступні автоматичні функції:

· вимірювання трьох параметрів: температури «сухого» термометра, Тсух; температури «вологого» термометра, Твл.; температури повітря, Тпов;

· обчислення двох додаткових параметрів: різниці температур; вологості ψ психрометричним методом (за свідченнями «сухого» і «вологого» термометрів);

· два ПІД-регулятори для підтримки будь-яких двох з п'яти вище перелічених величин з високою точністю;

· чотири вихідних реле для підключення ТЕНів, охолоджувальних систем, засувок і інших виконавчих пристроїв;

· регулювання за заданою користувачем програмою;

· додаткове реле і 8 транзисторних ключів: для сигналізації про аварію і про закінчення виконання програми; для управління додатковим обладнанням;

· автоналаштування ПІД-регуляторів;

· рівні захисту налаштувань приладу для різних груп фахівців (налагоджувачів, технологів тощо);

· реєстрація контрольованих параметрів на ПК через адаптер мережі ОВЕН АС2 по інтерфейсу RS-232;

· вбудований інтерфейс RS-485 за замовленням;

· конфігурація на ПК за допомогою програми-конфігуратора (для підключення до ПК використовується спеціальний кабель).

Рис. 5.5.2. Функціональна схема приладу МПР51-Щ4

Регулятор МПР51-Щ4 має три входи для вимірювання температур: датчики температури Тсух, Твол., Тпов і підключають до входів 1–3.

Рис. 5.5.3. Схема підключень вимірювальних датчиків і датчиків положення заслінки

Прилад має дві модифікації входів: для підключення датчиків ТСМ/ТСП опором 50 Ом; та для підключення датчиків ТСМ/ТСП опором 100 Ом, а також R100. Використовуються резистивні датчики положення засувки, які підключаються до входів 4 і 5 (рис. 5.5.2).

За допомогою 2 ПІД-регуляторів МПР51-Щ4 забезпечують точну підтримку будь-яких двох з п'яти виміряних і обчислених параметрів: Тсух, Твол, Тпов, ψ і ΔТ (рис. 5.5.3).

Для регулювання в МПР51-Щ4 використовуються 4 двопозиційні нормально розімкнені реле із струмом контактів на 4А при 220 В, які попарно закріплені за ПІД-регуляторами.

ПІД-регулятори можуть управляти різними виконавчими механізмами: двопозиційним (ТЕНом, охолоджувачем) з використанням одного реле; трипозиційним (засувкою) з використанням двох реле (рис. 5.5.4).

Рис. 5.5.4. Схема підключення транзисторних ключів

і вихідних пристроїв

Для управління додатковим обладнанням або для сигналізації про хід технологічного циклу можна використовувати п'яте реле «Аварія» або 8 транзисторних ключів з відкритим колектором.

Будь-яке незадіяне реле може використовуватися одним з компараторів для сигналізації про вихід контрольованої величини за задані межі або для двопозиційного регулювання.

Зміна параметрів регулювання здійснюється за заданою користувачем програмою, що складається з послідовних кроків. На кожному кроці програми можуть бути задані:

· вхідна величина (з п'яти можливих) для кожного ПІД-регулятора;

· t вставки підтримуваних температур і вологості;

· умови переходу до наступного кроку – за часом і (або) після досягнення заданого значення температури (вологості);

· швидкість виходу на вставку;

· режими проходження імпульсів для транзисторних ключів.

Програми запам'ятовуються в незалежній пам'яті приладу, а потім використовуються за вибором користувача. Кількість програм, що зберігаються в пам'яті приладу, залежить від кількості кроків у кожній. Кількість кроків у програмі задається користувачем. Всього прилад може зберігати від 60 програм по 7 кроків кожна до 5 програм по 99 кроків кожна.

Прилад видає сигнал «Аварія» замиканням контактів п'ятого реле приладу і свіченням світлодіода «Аварія»:

· під час виходу будь-якого з регульованих параметрів за задані межі;

· під час обриву або короткого замикання датчика;

· під час діагностики неможливості продовження роботи;

· після закінчення виконання програми.

У разі тимчасового вимикання живлення під час виконання програми подальші дії приладу визначаються за заданим користувачем алгоритмом.

Значення параметрів задаються за допомогою кнопок на лицьовій панелі приладу. Для кожної групи фахівців (налагоджувачів, технологів та ін) є своя група параметрів, доступ до якої можливий тільки через пароль.

Існує можливість завдання і зміни параметрів МПР51-Щ4 за допомогою програми-конфігуратора на ПК. Для цього прилад необхідно підключити до ПК за допомогою спеціального кабелю.

У приладі передбачено можливість реєстрації ходу технологічного процесу на ПК. Для реєстрації можна використовувати SCADA-систему Owen Process Manager або будь-яку іншу програму.

Залежно від модифікації, підключення приладу до ПК здійснюється по інтерфейсу RS-232 через адаптер мережі ОВЕН АС2 або по інтерфейсу RS-485 через адаптер АСЗ-м або АС4.

Восьмиканальний універсальний ПІД-регулятор ТРМ148 призначений для побудови автоматизованих систем клімат-контроля і має 8 універсальних входів для підключення широкого спектру датчиків та 8 вбудованих вихідних елементів різних типів у вибраній користувачем комбінації для управління виконавчими механізмами (рис. 5.5.5): · двопозиційними (ТЕНи, двигуни, пристрої сигналізації); · трипозиційними (засувки, крани).

Рис. 5.5.5. Функціональна схема приладу ТРМ148

Регулятор виконує обчислення додаткових функцій від виміряних величин (квадратного коріння, різниці, середнього арифметичного, відносної вологості психрометричним методом, мінімуму, максимуму та ін.). Здійснює, відповідно до завдання, корекцію графіка вставок по вимірюваннях з іншого входу або за часом.

Регулятор здійснює автоналаштування ПІД-регуляторів. Має режим ручного управління вихідною потужністю, та можливість підключення ПК через вбудований інтерфейс RS-485 .

Рис. 5.5.6. Приклад використання восьмиканального універсального ПІД-регулятора ТРМ148 для підтримання мікроклімату в теплиці

Розміщення датчиків Д1-Д8 в теплиці та виконавчих механізмів ВМ1-ВМ8 зображено на рис. 5.5.6. Датчик температури Д1 ґрунту на рівні коріння рослин керує роботою обігрівача ґрунту ВМ1, датчик температури повітря Д2 здійснює керування ТЕНами підігріву повітря. Вентилятор для подачі повітря в теплицю автоматично керується залежно від швидкості переміщення повітря Д4, а витяжним вентилятором ВМ5 автоматично керує датчик тиску повітря Д5. Датчик тиску О₂ подає сигнал на керування подачею через електроклапан ВМ6 кисню. Датчик вологості Д8 через регулятор здійснює керування електроклапаном подачі води на полив ВМ8, а температура цієї води підтримується ТЕНами ВМ3 за допомогою датчика Д3.

Питання для самоконтролю

1. Для чого призначений МПР51-Щ4? 2. Які автоматичні функції виконує регулятор температури і вологості МПР51-Щ4? 3. Як здійснюється зміна параметрів регулювання МПР51-Щ4? 4. Скільки і які входи та виходи має регулятор температури і вологості МПР51-Щ4? 5. Для чого призначений восьмиканальний універсальний ПІД-регулятор ТРМ148? 6. Як здійснюється підтримання мікроклімату в теплиці за допомогою ТРМ148? 7. Які додаткові функції виконує регулятор ТРМ148? 8. Яким виконавчими механізмами здійснює керування ТРМ148?

Попередня тема

На початок

Наступна тема