Proiect Final Gabor 2017 Format2 [305571]
UNIVERSITATEA TEHNICA DE CONSTRUCȚII
FACULTATEA DE INGINERIE A INSTALAȚIILOR
LUCRARE DE LICENȚĂ
Automatizarea unei centrale de tratare a aerului ce deservește o clădire de învățământ
2017
Introducere
Scurtă prezentare
In lucrarea prezentă s-a urmărit automatizarea unei centrale de ventilație și climatizare utilizând automate programabile.
Pentru realizarea acestei instalații a fost proiectată mai ]ntâi funcția de transfer a regulatorului de proces. Instalația de automatizare utilizează un automat dedicat pentru reglarea automată a parametrilor și a funcțiilor logice. Pe baza studiului făcut a fost proiectată instalația de automatizare ce utilizează automatul programabil atât pentru funcțiile logice cât și pentru funcțiile de reglare.
[anonimizat], așa cum se poate observa în planul A01 (Plan instalatie tehnologică). [anonimizat]-SUS, iar traseele de tubulatură sunt amplasate între plafonul fals și plafonul din beton armat.
Pentru modificarea parametrilor aerului introdus instalația tehnologică are in componență o centrala de tratare a aerului (CTA), fiind amplasată pe terasa imobilului așa cum este prezentată in plansa AT02 (Plan Terasă CTA ). [anonimizat]-o tubulatură rectangulara.
După cum se poate observa în schema tehnologică cu aparatura de automatizare (plansa A03), [anonimizat]525F001 și o [anonimizat]531F01.
Principalele funcții îndeplinite de instalația de automatizare sunt:
Deschiderea jaluzelelor de aer proaspăt și evacuate;
[anonimizat] a [anonimizat];
Oprirea agregatului la pericol de incendiu;
Reglarea temperaturii și a umidității aerului interior.
Pentru verificarea acestora selectorul de regim de funcționare S1 se va poziționa pe poziția manual apoi prin grupul de butoane destinat fiecărui circuit de forță sau pârghie de comandă manuală se va putea verifica individual fiecare echipament mai sus menționat.
Datorită faptului că puterea motarelor trifazate ale ventilatoarelor depășește valoarea de 5,5 kW (limita până la care se recomandă pornirea directă a electomotoarelor trifazate) s-a [anonimizat] s-a mai adaugat o funcție de întârziere la pornire a ventilatorului de introducere.
[anonimizat], a [anonimizat] (schema desfașurată ”Automatizare”), [anonimizat]-ului.
Coordonarea cu centrala de semnalizare si stingere a incendiilor a [anonimizat].
[anonimizat]idități au fost realizate de programul implementat și de unitatea de extensie pentru intrari digitale.
Parametrii buclelor de reglare au fost determinați în functie de procesele trasate in diagram h-x pentru situația de vara și pentru situația de iarnă.
Automatul programabil ete prevăzut cu o interfață de comunicație cu protocol BACnet IP, protocol destinat echipamentelor de automatizare pentru instalații din cadrul lădiriilor comerciale și rezidențiale. Acesta poate fi conectat la un calculator pentru a putea fi monitorizat și programat de la distanță.
Automatul îm cuză este beneficiază de tehnologie tip web, adică este prevăzut cu adresă IP, cu webserver protejat prin cont de securitate, accesarea acesuia se poate face prin internet accesănd adresa IP țși utilizând contul de utilizator și parola.
Se pot utilza cele mai cunoscute motoare de căutare (Google, Mozilla; Opera), se poate crea o pagină grafică prietenoasă pe care se pot afiășa parametri, comenzi, protecții.
Automatul programabil EY-AS525F001 dispune de un soft CASE Suite, de programare cu ajutorul căruia se poate crea programul pe PC se poate rula, dispune de funcții de autocorectare a programului si de descarcare a programului in memoria AP-ului.
Baze teoretice
Generalități privind sistemele automate
Un ansablu format dintr-un proces tehnologic și elemtele ce asigură automatizarea acestuia reprezintă un sistem automat.
O reprezentare funcțională a unui sistem automat este prezentată mai jos:
Fig. 2.1.1 Schema bloc SA.
Procesul tehnologic este reprezentat ca un sistem cu intrările w și yr și ieșirea y, și este supus acțiunii comenzi u generate de către echipamentul de automatizare și a acțiunii mărimilor perturbatoare v1, v2, vn perturbarțiile pot fi parametrice sau aditive.
Dacă eroarea de reglaj sau abaterea este nulă în regim staționar a unui sistem automat rezultă ca acesta îndepinește sarcinile impuse.
Exprimarea matematică pentru ca un sistem autiomat să indepilinească sarcinile impuse este:
În structura clasică a unui sistem de reglare automată se regăsește conceptul de buclă cu reacție negativă prin intermediul căreia se realizează un control permanent al acțiunilor de comandă.
Sistemul automat funcționează pe principiul minimizări abateri sau a erorii de reglare schema bloc de mai jos reprezintă structura cea mai simplă și este utilizată acolo unde procesele nu ridică probleme deosebite.
Fig. 2.1.2 Structura clasică de reglare.
Semnificația blocurilor componente este următoare:
C – comparator,
R – regulator automat,
E – element de execuție,
P – proces
T – traductor,
w – referință
yr – reacție(mărime masurată),
e – abaterea,
u – comanda regulatorului,
m – mărimea cu care elementul de execuție acționează,
v1, v2, vn – reprezintă perturbațiile
y – reprezintă ieșirea reglată
Structura de reglare în cascadă
O metodă de reglare automată a regulatoarelor este conectarea în serie sau în cascadă, o metodă foarte răspândită având o aplicabilitate foarte mare în domeniul automatizării instalațiilor.
Este o structură de sistem de reglare automată atât pentru procese rapide cât și pentru procese lente.
După cum se cunoaște prezența multor constante de timp în funcția de transfer a procesului tehnologic face dificilă folosirea unor strategii (algoritmi) de reglare tipizați.
Pentru procesele la care funcția de transfer se poate scrie ca un produs de funcții însă cu cel mult două constante de timp se recomandă reglarea ăn serie sau în cascadă.
În acest caz reglarea mai multor mărimi din cadrul procesului se face simultan, acțiune ce determină o dminuare a timpului tranzitoriu.
Mai jos este prezentata schema de reglare ăn cascadă a regulatoarelor.
Fig. 2.2.3 Structura de reglare în cascadă a două regulatoare.
Bucla de reglare exterioară este bucla principală (master) și controlează mărimea reglată iar bucla interioară este bucla secundară (slave) și controlează variabila intermediară. Practic procesul tehnologic este format din două subprocese conectate între ele, mărimea de execuție practic determină evoluția mărimi intermediarei y2 care la rândul ei determină evoluția variabile y1. Regulatorul secundar (slave) este destinat reglării variabilei y2 și compensării perturbației v2 , iar controlerul (regulatorul) principal (master) asigură realizarea funcției de reglare în raport cu referința w . Tot el (regulatorul principal) furnizează referința pentru regulatorul secundar. Cele două regulatoare funcțíonează în regim de urmărire (master-slave), mărimea de comandă a regulatorului master este mărimea de referință a regulatorului slave.
Se recomandă ca vitezele de răspuns ale buclelor de comandă să nu fie identice, viteza de răspuns a buclei interioare trebuie sa fie mai mare decât viteza de răspuns a buclei exterioare.
Reglarea acestor tipuri de structuri de reglare în cascadă se inițirază cu regulatorul secundar, regulatorul principal fiind oprit.
Alegerea și acordarea regulatorului
Alegerea regulatoarelor
Alegerea tipului de automat pentru un proces este determinată de caracteristiciile procesului tehnologic și de performanțele cerute sistemului de reglare.
Procesele de tip HVAC (lente) se caracterizează pin modele aproximative, constantele de timp depășind 10 s timpul mort fiind una dintre cauzele ce impun o atenție în alegerea regulatorului
Pentru instalațiile de ventilație și climatizare a căror procese tehnologice sunt porcese lente se aleg automate programmable de procese lente cu funcții P și PI
Metoda de indentificare "Kupfmuller"() se utilizeză pentru determinarea funcției de transfer a proceselor cu timp mort de transport. Reglarea temperaturii unei baterii de răcire sau încalzire reprezintă un proces cu timp mort a cărui funcție de transfer poate fi considerată de forma :
Unde,
KF reprezintă factorul de amplificare al parții fixate a procesului, unde KF = lim/, reprezintă variația mărimii de intrare [KF]=[]/[] și cu reprezintă variația mărimii de ieșire;
TM – reprezintă timpul mort de transport [s];
TF – reprezintă constanta de timp a parții fixate [s].
Identificarea procesului presupune determinarea constantelor KF, TF, TM pe baza răspunsului la treaptă a parții fixate a SRA.
Se aplică la intrarea sistemului astfel realizat o solicitare de tip treaptă unitară U0 (t), se înregistrează răspunsul său indicial yr (t) și apoi se determină constantele ce apar in funcția de transfer din relația de mai sus, după cum se poate observa în figura de mai jos.
Fig. 2.3.1 Metoda de identificare Kupfmuller.
In urma identificarii se acordeaza unul din principalele tipuri de regulatoare P, PI sau PID. Acordarea presupune alegerea constantelor Kp, K1= și KD= Td din legea de reglare, astfel încât sistemul de reglare sa aibă performanțele cât mai bune. Acordarea pe baza identificării experimentale se face folosind relațiile Ziegler-Nichols, după cum sunt prezentate în tabelul de mai jos:
Tab. 1 Relatiile Ziegler – Nicholas pentru acordarea regulatoarelor.
Acordarea regulatoarelor automate de tip P, PI, PID utilizând metoda "limitei de stabilitate"()
( criteriul Ziegler- Nichols).
Considerând legea de reglare de mai jos, constantele KP, KI și KD se determină prin aplicarea relațiilor Ziegler-Nicholas prezentate in tabelul 2.
Unde,
u(t) reprezinta tensiunea de comandă a servomotorului [V];
Kp reprezinta constanta de proportionalitate;
ε(t) reprezinta eroarea (diferenta dîntre marimea impusa wi și marimea de reactie yr) [V];
TI și TD reprezintă timpul de integrare, respectiv cel de derivare [s].
Pentru a determina constantele din legea de reglare se procedează după cum urmează:
se consideră sistemul de reglare automat SRA dotat cu un regulator de tip PID;
se impun TI →∞↔KI→0 și KD =0, obținandu-se astfel un regulator P;
se crește progresiv valoarea constantei KP, pana când SRA atinge limita sa de stabilitate. Acest lucru presupune oscilatii întreținute și de amplitudine constante ale marimi de ieșire ca in figura de mai jos.
Fig. 2.2 Oscilații constante
Se notează valoarea lui KP cu KP0.
In final, pentru fiecare regulator P, PI și PID se calculează și se compară performanțele sistemului de reglare automată. Se deduce care dintre cele trei tipuri de reglare este optimă pentru fiecare proces.
Tab. 2 Relatiile Ziegler – Nicholas valabile pentru metoda limitei de stabilitate.
Memoriu tehnic
Tema de proiectare
”Automatizarea unei centrale de tratare a aerului ce deservește o cladire de învățământ”
Date generale
Centrala de tratare a aerului face parte dintr-o instalație de climatizare aferentă unei clădiri de învățământ. Clădirea este situată în localitatea București.
Date de proiectare
– fișa tehnică a centralei (Anexa II);
– schema de principiu a instalației (planșa AT01);
– plan terasă etaj cu amplasare tubulatură si CTA (planșa AT02).
– schema tehnologică a agregatului echipat cu aparatura de automatizare (planșa AT03).
Detalii:
Scopul automatizării pentru CTA este de a menține umiditatea relativă și temperatura în laboratoare la parametrii ceruți, cu aport de aer proaspăt de 25% și recuperarea căldurii.
Centrală de ventilație este aleasă pentru a funcționa in condiții optime atât pe timp de vară cât și pe timp de iarnă și este dimensionată pentru un debit de 20000 m3/h.
Agregatul are in componența:
Regiștrii aer proaspăt, aer evacuat și servomotoare;
Schimbătorul de căldură cu plăci și registrul de aer recuperat, registrul de by-pass cu servomotoarele cu reglaj calitativ
Bateria de preâncălzire cu pompa de circulație, reglajul se face printr-o vană de trei căi (reglaj calitativ)
Baterie de răcire cu separator de picături, reglajul se va face printr-o vană cu trei căi (reglaj cantitativ), acționată de un servomotor; bateria este cu detentă indirectă și folosește ca agent tehnic apa și etilen glicol;
Umidificator adiabat – reglajul este pornit/oprit; pompa este de 2,2 kw, 400 V/50 Hz și se va avea in vedere ca la oprirea funcționării să fie golit rezervorul de nivel constant al umidifactorului pe perioada iernii;
Bateria de incalzire este cu agent termic avand parametri de 95-75o C; reglajul se va efectua cu o vană cu trei căi, actionată de un servomotor;
Ventilatorul de introducere este de 7,5 kW, 400 V/50Hz; controlul va fi pornit/oprit;
Ventilatorul de extracție este de 7,5 kW,400 V/50 Hz; controlul va fi pornit/oprit.
Centrală va funcționa timp de 12 ore/zi la capacitatea dimensionată.
Pornirea CTA-ului se va face printr-un selector cu trei pozitii M-0-A, respectiv regim manual, oprit și automat de pe tabloul de comandă.
Pe panou se va afișa prin semnalizare optică următoarele tipuri de avarie:
avarie ventilator,
avarie sistem.
și semnalizare următoarelor stări:
prezență tensiune,
starea de funcționare a ventilatoarelor,
starea de funcționare a pompelor,
selecția regimului de funcționare.
Confirmarea avariei se face prin acționarea butonului fară reținere de pe ușa tabloului.
Trebuie avută in vedere și o intrare pentru preluarea semnaliuli de alarmă de la centrala de semnlizare și avertizre incendii (oprirea automată a CTA-ului in caz de incendiu).
Cladirea este încadrată cu grad de rezistență la foc II (), fiind prevazută cu o centrală de semnalizare și acționare la incendii.
Prezentarea instalatiei tehnologice
Instalația tehnologică este compusă dintr-o centrală de tratarea a aerului, tip DV120, situată pe terasa clădirii in camera centralei de ventilare, un traseu de tubulatură circulară de diferite diametre și guri de introducere și evacuare a aerului in incaperea climatizată, tubulatură rectangulară pentru introducere aer proaspăt și evacuare aer viciat.
Componența centralei de tratare a aerului este redata in planșa nr. AT03 – Schema tehnologică cu aparatura de automatizare, in care pot fi observate:
– registru aer proaspăt de tip standard
– filtru de aer tip sac, clasa F7
– recuperator de căldură – tip recuperator de căldură cu plăci, in perioada de iarnă temperatura de intrare este de -15/15 având o eficiență de 82 % iar in perioada de vară temperatura de intrare este de 35/25 având o eficiență de 73 %
– ventilatorul de introducere a aerului (VI), de tip centrifugal, acționat de un motor electric cu puterea de 7,5 kW, alimentat cu tensiune trifazată;
– baterie de preâncalzire – de tip schimbator de caldură apă-aer, cu suprafața de transfer termic extinsă, agentul termic primar utilizat este apa cu parametri ti = 80 , te = 60 , cu debitul de 1,45 l/s; reglajul puterii schimbatorului de caldură pe partea de apa se face prin intermediul unei vane cu trei căi, tip BUD032F300 (), ce oferă o autoritate de 0,42 , vana ce este acționată de un servomotor liniar compact, tip AVM321SF132 ().
– bateria de răcire – de tip schimbator de caldură apă-aer, cu suprafața de transfer termic extinsă, agentul termic primar utilizat este apa, cu parametri ti = 6 , te = 12 , cu debitul de 4,53 l/s , reglajul puterii schimbatorului de caldură pe partea de apa se face prin intermediul unei vane cu trei cai, tip VUG040F304 (), ce oferă o autoritate de 0,59 , vana ce este actionată de un servomotor liniar compact, tip AVM322SF132 ().
– camera de umidificare – de tip adiabat cu pulverizare de apa, apa fiind adusă la presiunea de pulverizare, cu ajutorul unei pompe multibloc,cu o putere de 62 W.
– baterie de încalzire – de tip schimbator de caldură apă-aer, cu suprafața de transfer termic extinsă, agentul termic primar utilizat este apa cu parametri ti = 80 , te = 60 , cu debitul de 0,62 l/s; reglajul puterii schimbatorului de caldură pe partea de apa se face prin intermediul unei vane cu trei cai, tip VUD020F300 (), ce oferă o autoritate de 0,49 , vană ce este actionață de un servomotor liniar compact, tip AVM321SF132 ().
– filtru de aer tip sac, clasă F7
– atenuator de zgomot
– ventilatorul de evacuare a aerului (VE) – de tip centrifugal, actionat de un motor electric cu puterea de 7,5 kW, alimentat cu tensiune trifazată.
CTA DV120 vedere latura de serviciu(acces)
Funcționarea instalației tehnologice
Instalația tehnologică, pentru care s-a proiectat automatizarea, este o instalație de climatizare ce asigură calitatea aerului în sălile de cursuri dintr-un imobil de invățămant
Centrală de tratare a aerului (CTA) este montată in camera centralei aflată pe terasa clădiri, iar in încăperile climatizate tubulatura de introducere și cea de extracție sunt montate deasupra plafonului fals.
Modul de funcționare a instalației va urmări procesele trasate in diagrama h-x, atât pentru situația de vară cât și pentru situația de iarnă. Astfel, funcționarea din sezonul de încalzire va fi diferită de funcționarea în sezonul de răcire.
Centrala de tratare a aerului (CTA) a fost calculată pentru un debit de 20000 mch pentru zona București.
In sezonul de încalzire (iarna), centrală de tratare a aerului, va prelua aerul proaspăt din amosferă prin intermediul tubulaturii de aer proaspăt, va trece prin filtrul tip sac cu ajutorul ventilatorului de introducere, apoi aerul va trece prin schimbatorul de caldură cu plăci prelund căldura din acesta. Mai departe temperatura aerului este ridicată de către prima baterie de încălzire urmând ca mai apoi prin parcurgerea bateriei de racire și prin răcirea aerului să se elimine vaporii de apă pentru un control al umidități. După răcirea puternică a aerului acesta este uscat și se poate fi umidificat și încălzit astfel încât să ajungă la parametrii doriți temperatura de 22 și umiditate relativă de 50%. În continuare aerul recuperat va preîncălzi aerul proaspăt și practic procesul se reia.
În sezonul de racier (vara), centrală de tratare a aerului, va prelua aerul recuperat prin intermediul tubulaturii și a ventilatorului de extracție din incaperea climatizată. Astfel, aerul recuperat va răcii aerul proaspăt ce trece prin fantele din recuperatorul de căldură în plăci, va parcurge bateria de preăncălzire și pe cea de racire de la aceasta din urmă va prelua căldura acesteia va trece prin procesul de umidificare controlată. La ieșirea din bateria de reâncălzire aerul va avea parametri doriti de 22 și umiditate relativă de 40 %. În continuare aerul recuperat va răcii aerul proaspăt și practic procesul se reia.
Aportul de aer praoaspăt este asigurat prin configurația agregatului acesta fiind configurat cu recuperator de căldură în plăci și nu cu cameră de amestec.
Centrala de tratare a aerului va funcționa intermitent, pentru eficiența energetică apelădu-se și la progamele de timp. Intervalele de funcționare alegăndus-se după un anumit algoritm.
Mai jos este prezentată diagrama procesului pentru central de tratare a aerului.
Fig.3.3.1 Diagrama h-x
Studiul modalitatilor de automatizare a principalelor procese din instalația tehnologică.
Modul de funcționare al automatului programabil EY-AS525F001.
Sistemul de reglare automat produs de firma SAUTER este dedicat pentru a fi folosit in sisteme de ventilare – climatizare (HVAC).
In studiul automatului liber programabil EY-AS525F001 s-a folosit catalogul SAUTER. 2015/2016
Schema tehnologică a agregatului
In figura de mai jos este prezentată schema tehnologică cu aparatura de automatizare avand reprezentate legăturile la intrările și ieșirile automatului.
Fig.3.4.1 Schema tehnologică cu aparatura de automatizare și lista de puncte de date
In situația de fața, instalația de climatizare este alcatuiă dintr-o centrală de tratare a aerului cu un debit de 20000 mch, o rețea de canale de aer de introducere și evacuare a aerului din încăpere.
Lucrarea de față tratează numai instalația de automatizare a agregatului și acesta va funcționa după cum urmează:
Modul de funcționare pentru situația de vară (de răcire), in care se va folosi o baterie de răcire, camera de umidificare adiabată și o baterie de încalzirea aerului ca elemente de proces.
Parametri ceruți sunt 22 și umiditate relativă de 50 %.
Modul de funcționare pentru situația de iarnă (de încălzire), in care se va folosi recuperatorul, o baterie de preăncălzire, camera de umidificare adiabată și o baterie de încalzirea aerului ca elemente de proces. Parametri ceruți snt 22 și umiditate relative de 50%.
Pentru procesul de reglare a temperaturii și umidității sunt folosite doua bucle de reglaj în cascadă (sau controlul în serie).
Regulatorul master (principal) fiind cel ce are ca semnal de intrare (mărimea de reacție) temperatura de evacuare și referința prescrisă pentru temperatura dorită, iar controlerul slave (secundar) utilizează ca semnal de intrare (mărimea de recție) temperatură de introducere (refulare) și ca referință semnalul de ieșire din regulatorul principal (master).
Schema de principiu al blocurilor de reglaj în ”cascadă” este prezentată în varianta platformei software de programare SAUTER.
Fig.3.4.2 Schema blocurilor de reglaj (regulatoare/controlere) conectate ”în cascadă” varianta SAUTER
Fiecare bloc de reglaj enumerate mai sus este prevăzut cu bloc de limitare si control.
Strategia de umidificare se bazează pe acelasi prinicipiu de conduere a procesului cu două regulatore conecate în cascada sau serie.
Acestea sunt configurate după cum urmează:
Regulatorul master (principal) fiind cel ce are ca semnal de intrare (mărimea de reacție) umiditatea relativă de pe conducta de evacuare și referința prescrisă pentru umiditatea dorită, iar controlerul slave (secundar) utilizează ca semnal de intrare (mărimea de recție) umiditatea de pe conducta de introducere (refulare) și ca referință semnalul de ieșire din regulatorul principal (master). Când limita superioară de umiditare este depășită intervine procesul de uscare a aeruui prin răcirea acestuia cu ajutorul bateriei de racire până sub valoarea punctului de rouă apoi aducerea aerului la temeratura prescrisă cu ajutorul bateriei de reîncălzire.
Bucla de reglare de pe bateria de reîncalzire va funcționa pe perioada verii doar atunci cand va funcționa bucla de umidificare/dezumidificare.
Reglajul umidității se va face prin pornirea/oprirea pompei de umidificare și controlul bateriei de răcire.
Bucla de pe bateria de răcire primeste set point-ul de la EPR() cu set point fix și de la bucla de feedback (higrostat), iar componența buclei de reglaje va ramane la fel.
Bucla de reglaje aferentă bateriei de încalzire va avea aceeasi componența și mod de reglare ca in cele descrise mai sus.
Bucla de reglare a umidității este compusă dintr-un bloc de reglare de tip P, care primeste semnal de comandă de la senzor de umiditate situat pe conducta de aer și set point prin intermediul unui comparator, semnalul de comandă elaborat de blocul de reglare va fi de tip on/off; astfel, la depasire umidității relative de 55% pompa de umidificare se va opri, iar atunci cand cantitatea umiditate scade sub 45% pompa va porni. S-a ales acest histerezis de 10 % în scopul evitarii opririlor și pornirilor repetate ale pompei de umidificare, ca masură de protecție a pompei. Ca masura de siguranta pe tubulatură de introducere a aerului se prevede un senzor de umiditate limitator, pentru ca atunci cand umiditatea aerului in tubulatură de introducere depaseste 65% blocul de reglare va comandă oprirea funcționării pompei de umidificare.
In situația de iarnă, reglarea temperaturii se va face cu ajutorul buclei de reglare de pe bateria de încalzire, care va avea aceasi componența și funcționare ca și in situația de vara, singurul lucru care diferă fiind set point-ul și bucla de reglare a umidității.
Sistemul de automatizare dedicat are in componența și urmatoarele funcții:
– pornirea ventilatorului de introducere și evacuare cu monitorizarea funcționării lor;
– termostat anti-inghet, cu oprirea instalației la atingerea temperaturii de avarie setate;
– oprirea instalației la detectarea semnalului de incendiu transmis de centrală anti-incendiu;
– autodiagnosticarea și afișarea avariilor, ce pot aparea ca urmare a unor defectiuni;
– program funcționare intermitentă;
– controlul aportului de aer proaspăt, in funcție de Δh (aer proaspăt/aer recirculat) .
Automat programabil EY-AS525F001
Studiul asupra acestui echipament a fost efectuat cu ajutorul documentației tehnice (fișe tehnice, manuale de operare), a softului de programare CASE Suite dezvoltat de firma SAUTER.
Automatul programabil „EY-AS525F001” face parte din seria de automate Modulo 5 ale firmei producătoare SAUTER, este un automat liber-programabil ce dispune de 26 de intrări/ieșiri, de un web-server integrat. Este prevazut cu interfață de comunicație cu protocol BACnet IP, cu funcție de program de timp și calendar intern, cu funcție pentru modulul de control predictiv ce utilizează datele meteorologice și cu funcția de memorare a evenimentelor.
Este dotat cu un processor cu o frecvență de 400 MHz pentru 32 biți, memorie flash de 16 MB și o memorie de scriere SDRAM de 32 MB.
Se poate atașa unități de operare și monitorizare până la o distanță de 10 m.
Automatul liber-programabil beneficiază de tehnologia modulară tehnologie ce permite extinderea de intrări/ieșiri pâna la 8 module distribuite respectiv 512 puncte de date/obiecte BACnet.
Poate funcționa ca stație de automatizare integratoare prin atașare modulelor de comunicație pentru protocoale ModBus RTU, M-Bus, Ecolink.
Programarea automatului se face cu ajutorul unei suite de aplicații specializate,”CASE Suite v.xx”, aplicație ce se instalează pe un PC/Laptop cu un sistem de operare pe 64 biți.
In imaginea următoare este prezentată statia de automatizare (automatul liber-programabil) fară accesorii: display, panouri de monitorizaresi control sau module suplimentare de intrari/ ieșiri.
.
Fig. 3.4.3 Stația de automatizare de la producîtorul SAUTER: EY-AS525F001
Tipurile de intrări și ieșiri de care dispune EY-AS525F001 sunt:
Ieșiri analogice (AO)
Acestea sunt in număr de 4 ieșiri analogice, trebuie să fie legate la terminalul corespunzător ieșirii plasat in blocul de terminale AO.
Intrările universale (UI)
Intrările universal in număr de 8 intrări ce pot a fi configurate ca și intrări analogice trebuiesc legate respectând tipul de senzor (rezistiv, cu semnalizare in current sau tensiune) avându-se in vedere separarea maselor in cazul menționat. În funcție de configurație analogice sau digitale, putând fi utilizate pentru senzori de temperatură tip Pt1000/Ni1000 sau pentru traductori cu semnal analogic 0-10V sau 4-20 mA, de exemplu de la un traductor de presiune.
Intrări digitale (DI)
Intrările digitale in număr de 8, pot fi setate (contacte normal deschise sau contacte normal inchise), legarea lor la unitate trebuie sa se facă între intrarea digitală respectivă și terminalul 37 sau 38. Orice tensiune externă aplicată pe o intrare digitală poate deteriora unitatea.
Ieșiri digitale(DO)
Ieșirile digitale in număr de 6 sunt de tip releu cu contact NO, suportă o incărcare de tip rezistiva până la 2 A la o tensiune de 24-230 Vac
In imaginea de mai jos este prezentată o schema a aparatului in care sunt exemplificate intrările și ieșirile, tipul de semnale ce pot fi conectate, LED-urile de semnalizare, interfața de comunicație cu conector R45 (Bacnet IP).
Fig. 3.4.4 Schema de cablare pentru automatul de 26 intrări/ieșiri EY-AS525F001
Acest dispozitiv poate fi utilizat, doar dacă, este montat corespunzător, instalarea trebuind să respecte normele de compatibilitate a alimentari cu energie electrică cit și recomadăriile producătorului privind modul de conectare al senzorilor.
Prîntre funcțiile indeplinite de EY- AS525F001 se Număr ă:
funcții logice;
releu de timp și funcții de numărare;
funcții aritmetice;
funcții PID (regulatoarele clasice);
înregistrarea datelor in memoria interna;
programe de timp și calendar;
funcții de contorizare etc.
De asemenea, o altă caracteristică a EY-AS525F001 este aceea de a permite crearea unei diagrame de circuit intr-un circuit general; circuitul de intrarea al diagramei, putand fi accesat direct pe dispozitiv.
Automatele programabile din gama EY-AS525F001 dispun de interfață de comunicație Ethernet cu protocol de comunicație BACnet IP.
Dispozitivele din gama EY-AS525F001 pot fi conectate și cu unitati de extindere a Număr ului de intrări/iesiri (logice, analogice sau digitale) sau module de comunicație (interfețe de comunicație cu protocol ModBus RTU și M-Bus).
Tipurile de intrări suportate de dispozitivul EY-AS525F001 și schemele acestora sunt :
-intrări logice pentru contacte normal deschise sau normal inchise.
Fig. 3.4.5 Schema cu intrările digitale ale aparatului.
Conectarea intrărilor universale ale EY-AS525F001 variantă standard. Se pot citi tensiuni analogice 0-10V, prin intermediul intrărilor u12, u13. Semnalul are o rezolutie de 16-biti, intervalul de valori este 0-1023. Intrările universale pot fi folosite, de asemenea, ca și intrări digitale.
Fig. 3.4.6 Conectarea traductoarelor de temperatură (rezistență),
Pentru conectarea traductoarelor cu semnal de iesire 4-20mA se va folosi u12 sau u13 aceste intrări fiind configurabile programatorul putând alge tipul de semnal să fie semnal in tensiune, curent, rezistență sau digital.
Ieșirile dispozitivului EY-AS525F001 sunt ieșiri pe releu, in ambele variante circuitul de iesiri este separat electric de intrări și de sursa de alimentare a dispozitivului.
Fig. 3.4.7 Schema iesiri tip releu R20-25.
Bobinele releelor respective sunt acționate în diagrama circuitului prin ieșirea relee R20-R25. Se pot utiliza stările semnalelor releelor de iesire ca și contacte normal deschise sau normal inchise in diagrama de circuit pentru condiții de comutare suplimentare.
Ieșirile pe releu sau tranzistor sunt utilizare pentru a comuta sarcini electrice cum ar fi lampi fluorescente, contactoare, relee sau motoare.
Inainte de instalare trebuie verificat a nu se depasi sarcina maxima de comutare a iesirii, pentru o funcționare corecta și in siguranta.
Pentru automatizarea instalației tehnologice este nevoie de un automat programabil EY-AS525F001 și a unui modul de extensie EY-IO531F001 . Astfel, se poate prelua întreaga automatizare a instalației și creerea unui singur program, sub care vor rula ambele dispozitive interconectate.
Principalele bucle de reglaj necesare funcționări automate a instalației sunt preluate pe automatul programabil, iar modul lor de setare este:
pentru bucla de reglaj aferentă bateriei de răcire se va folosi un bloc de funcții PID(LOOP) conectate în cascadă, iar prin intermediul softului de programare se vor defini constantele de proportionalitate, integrare și derivare, se va seta referinta, intrarea analogica corespunzatoare traductorului de temperatura de pe bateria de răcire și iesirea analogica corespunzatoare servomotorului ce acționează un ventilul bateriei de răcire, din schema de comandă reglajul poate fi oprit sau pornit in funcție de algoritmul de conducere.
pentru bucla de reglaj aferentă bateriei de incalzire se va folosi doua blocuri de funcții PID, un bloc comparator și un bloc de funcții aritmetice, prin intermediul softului de programare se vor seta intrările traductoarelor de temperatura și a iesirii analogice aferentă servomotor ventil baterie de incalzire, se vor seta și parametri blocului PID, din schema de comandă, reglajul putand fi oprit sau pornit in funcție de algoritmul de conducere.
bucla aferentă procesului de umidificare va fi preluata prin intermediul unui bloc de funcții aritmetice și a unui bloc comparator, in softul de programare se vor seta parametri de reglaj, din schema de comandă reglajul putând fi oprit sau pornit in funcție de algoritmul de conducere .
Pentru pornirea și monitorizarea motoarelor și a altor elemente din instalația tehnologică se va folosi softul de programare, prin care se vor seta intrările și ieșirile corespunzatoare elementelor comandăte și monitorizate și se va executa algoritmul de conducere pentru întreaga instalație tehnologică.
Modul de 16 intrări digitale Modulo 5 cod EY-IO531F001
Destinat suplimentări semnalelor de tip digital în cazul în care numărul acestora depășeste capacitatea automatului programabil EY-AS525F001
În imaginea următoare este prezentat modulul de intrări digitale EY-IO531F001
Fig. 3.4.8 Modul de 16 intrări digitale Modulo 5 cod EY-IO531F001
Imaginea de mai jos prezintă un exemplu de cablare, respective tipul de semnal și modul de repartizare al terminalelor modulului EY-IO531F001.
Fig. 3.4.9 Schema de cablare pentru modulul de 16 intrări digitale EY-IO531F001
Tipurile de intrări de care dispune EY-IO531F001 sunt:
Intrări digitale.
Intrările digitale in număr de 16, pot fi setate (contacte normal deschise sau contacte normal inchise), legarea lor la unitate trebuie sa se faca între intrarea digitală respectivă și terminalul masă corespunzător intrări/canalului. Orice tensiune externă aplicată pe o intrare digitală poate deteriora modulul.
Panoul de operare OP840
Pentru modificarea referinței de temperatură sau umiditate se face utilizând panoul operational EY-OP840.
Fig. 3.4.10 Unitatea de operare.
Accesarea meniurilor se face prin apăsarea butonului rotativ (3 sec) și rotirea acestuia pentru accesarea paginilor de parametri.
Mod de funcționare, in acest meniu se poate vizualiza modul de funcționare a unitati dar și eventualele alarme ce pot aparea in funcționare.
Temperatura, in acest meniu se pot vizualiza punctele de date, valoarea referintei, pentru schimbarea referintei este necesara autentificarea ca administrator.
Separatorul de sarcină P3-63/EA/SVB
Fig. 3.4.11 Separator de sarcină P3-63/EA/SVB
Caracteristicile electrice ale acestuia sunt:
– tensiunea nominala de izolatie Ui: 690 V;
– tensiunea de ținere la impuls: 6 kV;
– frecvența nominala: 50/60 Hz;
– puterea disipată pe faza: 0,57-1,46 W;
– prag de declanșare la scurtcircuit: max. 12 In;
– anduranta mecanica: 100 000 manevre;
– anduranta electrica: 32 A (AC3): 100 000 manevre;
– temperatura de funcționare: de la – 20°C la + 70°C;
– clasa de utilizare: A;
– gradul de protecție: IP 20;
Disjunctoarele pentru motoare magneto-termice
Studiul acestui echipament s-a realizat după catalogul firmei producatoare Eaton.
În figura de mai jos este o imagine a echipamentului.
Fig. 3.4.11 Disjunctor pentru motoare EATON
Disjunctoarele pentru motoare magneto-termice dispun un sistem de semnalizare pentru declansarea la scurtcircuit, care previne toate conectarile periculoase in urma declansarii la scurtcircuit a aparatului.
Acest echipament accepta maxim trei auxiliare montate simultan prin clipsare, astfel:
• pe partea stanga: 1 declanșator de minima tensiune / bobina de declansare;
• pe partea dreapta: 1 contact semnalizare defect + 1 contact de semnalizare;
Caracteristicile electrice ale acestuia sunt:
– tensiunea nominala de izolatie Ui: 690 V;
– tensiunea de tinere la impuls: 6 kV;
– frecventa nominala: 50/60 Hz;
– puterea disipata pe faza: 0,57-1,46 W;
– prag de declansare la scurtcircuit: max. 12 In;
– anduranta mecanica: 100 000 manevre;
– anduranta electrica: 32 A (AC3): 100 000 manevre;
– temperatura de funcționare: de la – 20°C la + 70°C;
– clasa de utilizare: A;
– gradul de protecție: IP 20;
Secțiunea maximă pentru conductoare (1 sau 2):
– conductor flexibil 6 mm2 sau AWG 16-10.
Schema de contacte este prezentată in figura de mai jos:
Fig. 3.3.12 Contacte auxiliare.
Fig. 3.3.13 Contacte principale.
Contactoare pentru motoare DILM7-10
Specificatiile tehnice ale acestui contactor au fost preluate din catalogul de produs al firmei producatoare Eaton().
Contactoarele Moeller sunt disponibile in 24 dimensiuni de la 7 la 1000A.
In figura de mai jos este prezentată o imagine a echipamentului.
Fig.3.3.14 Contactor DILM7-10
Caracteristici:
– tensiunea de alimentare AC – 240V/60Hz sau 24 VDC;
– blocurile de contacte auxiliare au contacte legate mecanic;
-1contact normal deschis.
Releu electromagnetic RIF-2-RPT-LV-24AC/4X21
Studiul a utilizat datele tehnice ale acestui produs, preluate din catalogul () firmei producatoare Phoenix Contact.
Releele electromagnetice RIF-2-RPT-LV-24AC/4X21 sunt destinate asamblarii pe șina de 35 mm.
În figura de mai jos este prezentată o imagine a echipamentului.
Fig. 3.3.15 Releu RIF-2-RPT-LV-24AC/4X21
Mod de funcționare:
La aplicarea tensiunii de alimentare la bornele bobinei, releul se va anclansa, ducand la modificarea pozitiei contactelor (contactele normal deschise se vor inchide, iar contactele normal inchise se vor deschide). La întreruperea limentarii bobinei, releul se va declansa, iar contactele sale interne vor reveni la pozitia initiala.
In figura de mai jos este prezentată schema de contacte a releului.
Fig. 3.3.16 Schema de contacte.
Relee de timp modulare ETR4-51-A.
Specificatiile acestui releu au fost preluate din catalogul() de produs al firmei producatoare Eaton.
In figura de mai jos este prezentată o imagine a echipamentului.
Fig. 3.3.17Releu de timp ETR4-51-A.
Caracteristici:
– durata de viață mecanică in c.c/c.a. 30 x 106;
– tensiune nominalã de ținere la impuls 6000V;
– categoria de suprasarcinã/gradul de poluare III/2;
– capacitatea de rupere 3 A;
– curentul nominal de lucru 3 A;
– interval intantaneu cu aparitia semnalului de comandă;
– montare pe sina 35 mm (EN 60715);
– tensiunea v c.a. (50/60 Hz) nominala (UN) v.c.c. – 24..240V;
– sarcina minima comutabila mW (V/mA) – 500 (10/5);
– putere nominala c.a./c.c. 2 VA;
– aria de funcționare v c.a. – 10.8…265.
– sarcina nominala c.a.1VA – 4000;
– sarcina nominala c.a.15 (230 v c.a.) va – 750;
– precizia setarii –
– gradul de protecție – IP 20;
Fig.3.3.18 Schema de conexiune
Higrostat electronic HBC111F001
Studiul acestui echipament a fost efectuat folosind fișa tehnică oferită de firma producatoare SAUTER.
In figura de mai jos este o imagine a echipamentului.
Fig.3.3.19 Schema de contacte higrostat HBC111F001
Fig. 3.3.20 Higrostat electronic HBC111F001
Higrostatul este prevăzut cu un buton rotativpentru reglarea umidității.
Principalele funcții ale higrostatului sunt:
Prin intermediul butonului se reglează pragul de comutare al releului intern al echipamentului. Acesta are un domeniu de reglaj inte 15 – 95 %.
Contactul de releu suportă o sarcină de 5 A la tensiunea de 250 V, current alternative.
Traductor analogic de umiditate și temperatură EGH111F001
Studiul acestui echipament s-a realizat utilizând manualul tehnic, oferit de firma producatoare SAUTER.
In figura de mai jos este o imagine a echipamentului.
Fig.3.3.21 Schema de conexiuni Traductor de umiditate EGH111F001
Fig.3.3.22 Traductor de umiditate EGH111F001
Traductorul analogic de umiditate este folosit pentru montarea pe conducta in aplicatiile HVAC, pentru bai, sere, grajduri,etc.
Caracteristicile generale ale acestui aparat sunt:
– tensiune de alimentare de 15-29V AC sau 15-35 V DC;
– acuratete de +/-2% RH;
– semnale de iesire 0-10V sau 4-20mA;
– stabilitate foarte buna pe termen lung;
– rezistență in medii corozive;
Acesta dispune de un element sensibil capacitiv oferind un semnal, ce este proportional cu umiditatea relativa și este transformat in semnal de iesire (0-10V/4-20mA) de catre circuitul electronic incorporat.
Traductorul mai are, pe langa funcțiile enumerate mai sus și un senzor de temperatura, care prin intermediul circuitului electronic incorporat, oferă un semnal de iesire 0-10V cc sau 4-20mA.
Traductorul are o acuratete de +/-2%RH (0…90%UR), +/-3%RH ( 90…100%UR). Elementul de masurarea are un timp de raspuns mic la schimburile de umiditate. Senzorul poate fi supus la 100% UR , fara a fi afectat și dispune de o stabilitate foarte buna pe termen lung și o buna durabilitate in medii corozive.
Traductorul poate fi alimentat la 15-20Vca sau 15-35 Vcc. Acesta se adaptează automat la voltajul conectat.Traductoarele cu iesiri de 4-20 mA pot fi alimentate și cu 20-35 Vcc.
Termostatul anti-inghet TFL201F001
Studiul acestui echipament s-a realizat dupa catalogul firmei producatoare SAUTER.()
În figura de mai jos este o imagine a echipamentului
Caracteristici
Interval de temperatură: -5-15 ° C
Evaluările de contact: 4 mA, 6 V la 10 A, 250 V
Contacte de argint placate cu aur
Punctul de comutare și diferența de comutare poate fi reglată sigilabil
2 s timp constant în apă la 0,5 m / s1,5 m , 3 sau 6 m lunie de tub capilar din cupru
Descriere tehnica
Capac transparent realizat din material termoplastic rezistent la impact
Temperatura mediului ambiant: intre -5 la +70 ° C
Grad de protecție IP 65
Activ de la o lungime de 10 cm capilar în temperatura de comutare
Mufă standard montată pe carcasă, cu conector de cablu pentru cabluri de la 6 până la 10 mm în diametru
Fig. 3.3.23 Termostat anti-inghet TFL201F001
Fig. 3.3.24 Schema de contacte al termostetului TFL201F001
Termostatele anti-inghet SAUTER monitorizeaza fiabil temperatura de la bateriile de incalzire, ce folosesc apa fierbinte.
Daca temperatura scade sub valoarea setatîă, termostatul isi va deschide contactele de control.
Mod de funcționare:
Termostatul anti-inghet TFL201F001 cu tub capilar de 3m și 6m lungime detectează temperatura pe întreaga lungime a elementului sensibil. Iar dacă, în orice punct al elementului sensibil apare o temperatură mai mica decât temperatura setată (5 , termostatul se va declanșa, deschizand circuitul în care este legat.Termostatul poate fi resetat doar daca temperatura elementului setat va creste cu cca.6 peste temperatura setată.
Presostat diferențial compact pentru aer DDL105F001
Specificatiile tehnice ale acestui presostat au fost preluate din catalogul de produs al firmei producatoare SAUTER().
In figura de mai jos este prezentată o imagine a echipamentului.
Fig.3.3.25 Presostat diferential DDL105F001
Fig.3.3.26 Schema cu contacte DDL105F001
Caracteristici:
Presiune reglabilă: 0,2 – 20 mbar
Contacte cu aliaj superior pentru tensiune 24 V c.c. și a.c. sau 250V a.c.
Montaj ușor de instalat
Precizie mare de reglare
Stabilitate la reglare
Date tehnice:
Element de măsurare: membrană de silicon
Valoarea de referință care poate fi citit în afara
Kit cu 2 sonde și furtun de silicon cu lungime 2 m.
Grad de protective IP 54
Mod de funcționare:
Atunci cand presiunea diferentială depaseste valoarea punctului de referintă, contactul se schimba. in cazul in care presostatul este folosit pentru a supraveghea un ventilator, unul din racordurile de presiune poate fi lasat deschis (presiune atmosferica).Valoarea punctului de referinta se seteazâ cu ajutorul butonului de sub capac. Valoarea respectiva este vizibila prin capac. Histerezisul este presetat in fabrica inainte de livrare.
Vană motorizată cu 3 căi AVM322SF132
Motor electric pentru ventil 2 și 3 căi
Acest produs este folosit pentru instalațiile de climatizare și ventilatie, indeplinind funcții de supraveghere a ventilatoarelor sau filtrelor, dar și funcții de control dejivrare.
Fig.3.3.26 Servomotor liniar compact SAUTER tip AVM322SF132
Caracteristici:
în unități de aer condiționat)pentru acționarea vanelor cu 2 și 3 ale seriei AVM 321S:
VUD VIEW, SVN BUD, BUE, cocuri și AVM 322S: V6R, VQD, VQE, vug, PUV, SUV-uri, B6R, BQD,
BQE, BUG, BUS
Pentru regulatoare cu ieșire continuă (0 … 10 V / 4 … 20 mA) sau ieșire de comutare (2 sau 3 punctul de control al punctului)
BLDC cu motor (fără perii de curent continuu) cu UST (Tehnologia universală Sauter) Unitate controlul electronic al
A treia generație și în funcție de sarcină electronică cut-off
Detectarea automată a semnalului aplicat de comandă (comutare sau control continuu), afișare de operare cu bi-color cu LED-uri
Adaptare automată la cursa supapei, între 8 și 20 mm
Zgomot redus de operare
Cu sistemul de măsurare a distanței absolute built-in, pozitia este întotdeauna menținută în caz de pană de curent
Gestionarea funcționării, caracteristică (liniar / procentaj egal), timpul de poziționare și semnal de comandă (tensiune / curent) pot fi ajustate prin comutatoare de codificare,operațiune forțată integrat poate fi setată prin comutatoare de codificare (cu directie selectabil de operare)
Ușor de re-inițializare cu ajutorul unui comutator de codificare
Manivelă pentru reglarea manuală a motorului extern cu cut-off
Montaj simplu cu supapă; ax este conectat în mod automat după tensiune este aplicată de control
Numeroase adaptoare permit aparatului să fie montate pe supape de bază non-SAUTER
funcționarea în paralel electrică a cinci elemente de acționare
Parametrizare prin intermediul opțiunii de interfață BUS
Carcasă din trei piese din ignifug galben din plastic / negru și sigilii cu grad de protecție IP54
Cutie de viteze fără întreținere făcute din material plastic; tija cu filet și cutia de viteze de bază plăci din oțel
Sistem patentat de cuplare a vanei
Suport de fixare realizat din aliaj ușor turnat pentru ventil de montaj cu o cursa de 20 mm și realizat din material plastic pentru vană de montaj cu o cursa de 8 mm
Legăturile electrice (max. 1,5 mm²) cu cleme cu șurub
Două orificii de intrare de cablu de alimentare pentru presetupe metrice realizate din material plastic M20 × 1,5
Poziția de montare pe verticală în poziție verticală la orizontală, a nu se suspenda
1000N forța nominală de tracțiune
Date tehnice:
Tensiunea de alimentare: 24 V~ ±20%, 50…60 Hz
Consum: < 1.7 W, < 3.5 VA
Forță de tracțiune: 1000 N
Zgomot la operare: < 30 dB (A)
Timp de răspuns : 200 ms
Temperatura ambiantă: 0 … 100 ° C
Tensiune nominală: 24 V ~ / =
Caracteristica liniară / procentaj egal
Tip de semnal de control: 0 … 10 V, Ri ≥ 50 kW; 4 … 20 mA, Ri ≤ 50 Ω
semnal de feedback-ul pozițional : 0 … 10 V, încărcați ≥ 5kΩ
Histerezis 160 mV XSH
Specificatiile tehnice ale servomotorului liniar compact AVM322SF132 au fost preluate din fișa tehnică a catalogului firmei producatoare SAUTER.()
In figura de mai jos este prezentată schema de conexiuni.
Fig.3.3.27 Schema de conexiuni a servomotorului AVM322SF132
Servomotoarele AVM322SF132 sunt folosite in sistemele automate de control a temperaturii utilizând apa rece sau caldă intr-un mediu controlat.
Aceste servomotoare sunt potrivite pentru aplicatiile in care spatiul este limitat și se cere un minim consum de energie.
Servomotor reglare jaluzele ASF122F122
Acest produs este folosit pentru instalațiile de climatizare și ventilatie, indeplinind funcții de control și protective a agrregatelor.
Fig.3.3.28 Servomotor reglare jaluzele ASF122F222
Caracteristici:
Pentru regulatoare cu comutare (2 și 3 puncte) de ieșire
Pentru operarea clapete de aer, amortizoare de închidere, vane fluture și amortizoare cu mai multe foi
Adaptor pentru ax auto-centrare
Reglare manuală folosind locaș hexagonal, inclusiv de blocare a angrenajului
Motor fără perii-uzură
Nu necesită întreținere
schimbați direcția de rotație prin simpla rotire a dispozitivului de acționare
Potrivit pentru toate pozițiile de montaj
Date tehnice
Tensiunea de alimentare: 24 V~ ±20%, 50…60 Hz
Timp de cursă 90 °: 90 s
Timp de cursă de 90 ° cu arc de rapel : 15 s
Cuplul de forță: 18 Nm
Unghi de rotație: Max. 90 °
Suprafața admisibilă de acoperire a actuatorului : Aprox. 3 m²
Mai jos este prezentată schema de conexiuni
Fig.3.3.29 Schema de conexiuni pentru servomotor ASF122F222
O caracteristică specială o prezită protecția la lipsa de tensiune și anume intervine un system ce are ca element principal un arc de rapel, dispozitiv ce aduce la poziția de închis în cazul de lipsă tensiune de alimentare.
Servomotor reglare jaluzele ASM134SF132
Acest produs este folosit pentru instalațiile de climatizare și ventilatie, indeplinind funcții de control modulant a agregatelor în controlul aerului de amestec sau recuperatoare ăn plăci
Fig.3.3.30 Servomotor reglare jaluzele ASM134SF132
Caracteristici:
Pentru controlere cu comutare (3 puncte) de ieșire
Pentru operarea clapete de aer, amortizoare de închidere, vane fluture și amortizoare cu mai multe foi
Adaptor pentru ax auto-centrare
Unitatea de viteze poate fi dezactivat pentru a poziționa clapeta de aer și pentru reglarea manuală
Servomotoare pas cu pas, cu activare electronică și cut-out
Direcția de rotație modificată prin transpunerea conexiunilor
Potrivit pentru toate pozițiile de montaj
Fără întreținere
Varianta cu cablu fără halogeni la cerere
Date tehnice
Tensiunea de alimentare: 24 V~ ±20%, 50…60 Hz
Timp de cursă 90 °: 120 , 240 s
Cuplul de forță: 30 Nm
Unghi de rotație: Max. 90 °
Suprafața admisibilă de acoperire a actuatorului : Aprox. 3 m²
Mai jos este prezentată schema de conexiuni
Fig.3.3.31 Schema de conexiuni pentru servomotorul ASM134SF132
Asigură controlul modulant pentru camera de amestec sau recuperatoare de căldură. În situația data are rol de reglare a jaluzelei recupertorului de căldură a agregatului.
Configurarea automatului programabil și a modulului I/O
Programarea automatului se poate face cu ajutorul softului CASE Suite, soft pus la dispozitie de producator.
Software-ul de programare CASE Suite se instalează pe sistemul de operare Windows 7 Professional cu 64 bitți, și Microsoft Office 2010 32 biți. Suita de unelte se activează cu ajutorul licenței soft care poate fi achiziționată de la producător
Pentru accesarea blocurilor de automatizare este necesar lansarea aplicației și deschiderea proiectului in CASE Engine.
Fig. 3.5.1 Lansarea aplicației CASE Suite.
Se deschide o fereastră nouă care cuprinde o fereastra cu meniuri și o fereastră tip listă prevăzută cu un tab cu funcții și informații.
Urmând ca din fereastra cu afițarea proiectelor să se selecteze proiectul dorit.
Fig. 3.5.2 Fereastra cu programele-unelte și lista proiectelor.
Fig. 3.5.3 Fereastra cu programele-unelte și selectarea aplicației de configurare a comunicaației automatului.
In fereastra din stânga-jos se pot observa diferite programe-uneltă ce sunt folosite la configurarea interfețelor de comunicație, a dispozitivelor. În vederea pregătiri stației de automatizare pentru a fi pusă în funcțiune, este necesar alocarea unuei adrese IP, spre exemplu 192.168.1.10, pentru această operație se va lansa aplicația CASE Sun unde avem posibilitatea configurări parametrilor de comunicaăie și salvarea acestora în memoria automatului.
În continuare se va prezenta aplicația de programare propriuzisă.
Revenim la fereastra cu lista proiectelor din care lansăm comanda de deschidere a proiecului și așteptăm deschiderea unei noi ferestre interactive.Se deschide o nouă fereastră cu o structură asemanătoare celei de mai jos, în care selectăm controlerul din proiect.
Dupa deschiderea proiectului si selectarea prezentari logice al proiectului avem urmatoarerele ferestre deschise:
Fig. 3.5.4 Interfață de programare a softului-unealtă Engine .
Interfață cu utilizator a software-ului de programare este împarțită în cinci ferestre diferite:
1- fereastra structura logică a proiectului
2- Bara cu meniuri
3- fereastra de lucru (diagrama de circuite/ harta de configurare).
4- fereastra "caseta" cu block-uri grupate pe directori.
5- fereastra "caseta" cu block-uri de programare
Funcțiile softului de programare.
Pentru configurarea logică a automatelor programabile se utilizează aplicația ”Engine”, înțelegând algoritmul procesului de tratare a aerului.
Modul de programare este prin utilizarea blocurilor de funcții colectate într-o librărie de blocuri logice(FBD).
Această librărie cuprinde blocuri de funcții matematice, regulatoare PID, blocuri de intrări/ieșiri digitale și analogice, blocuri de contorizare, blocuri cu funcții tipice instalațiilor HVAC, blocuri pentru funcți conometrice, blocuri funcșii transmitere date.
Fig. 3.6.1 Detaliu al ferestrei cu și modul organizare al blocurilor de funcții (FBD)
In figura de mai jos este prezentată cum se alocă (declară) o intrare analogică pentru conectarea unui traductor rezistiv pentru temperatură a automatului programabil.
Parametri blocului și funcțiile disponibile
Fig. 3.6.2 Diagrama de alocare a intrări
In figura de mai jos se prezință cum se aloca o intrare analogică pentru sensor de temperatură de rip Ni1000(rezistiv)
Fig. 3.6.3 Declararea intrări pentru semnal tip rezistiv
Conectarea la marginea externă a pagimii de lucru permite declararea variabilei ca variabilă globală, acest fapt permite utilizarea acesteia în alte bucle (funcții) din program.
Mai jos sunt prezentate in detaliu conexiune variabila externă/globală (a) și internă/locală (b)
Fig. 3.6.4 Simbol pentru declararea variabilelor
Programarea cu ajutorul blocurilor funcționale (FBD).
Blocuri de funcții (Function Block Diagram = FBD) oferă soluții predefinite pentru care apar frecvent sarcini de programare. Prin urmare, acestea simplifică procedura de creare a programelor pentru automatele programabile. Ca un exemplu, un bloc de funcții aritmetice sau booleene poate fi folosit pentru crea o funcție de limitare sau.
Mai jos este prezentată bucla de control a ventilatoarelor unde regăsim atât blocuri de matematică boooleană căt și blocuri de cronometrare a timpului.
Fig. 3.7.1 Buclă de control a ventilatoarelor
Programarea unui bloc de funcții tip PID.
Acesta este un bloc PID autoreglabil. Mai jos este prezentat blocul cu funcțiile PID_ADJ din bucla principală, bloc parmetrizat pentru funcția P (proporțională).
Fig. 3.7.2 Bloc cu funcție P
EY-AS525F001 dispune de mai multe tipuri de controlere tip PID, sub forma blocurilor de funcții cum ar fi: PID, LOOP, PID_ADJ, LOOP_ADJ.
Regulatorului PID funcționează conform ecuației care redă funcția de ieșire Y(t), prin cele trei componente ale ei: proportional (P), integrative (I) și derivative (D). Bias reprezintă o constantă care permite ca ieșirea din regulator să se deplaseze în ambele sensuri (negative și pozitiv)
XS, reprezintă referința prescrisă (w), iar X reprezintă mărimea de feedback (yr)
XF este numit refeință mobilă și reprezintă un parametru care intervine numai în situația când sarcina termică nu poate fi asigurată la pornirea agregatului;
XSC reprezintă o referință calculată și formula acestuia parmetru este :
Diferența dintre XFC și marimea de intrare X se numește eroare de reglaj
Prin dezactivarea componentelor I și D, controlul se va reseta automat. Parmetri regulatorului P fiind cei standard cum ar fi: PrpCnst = Kp (%) adică constanta de proporționalitate, IntCnst = Ki (secunde) reprezintă constanta de integrare, DrvCnst = Kd (secunde) și reprezintă constanta de derivare.
O caracteristică a regulatoarelor de tip P este banda de proporționalitate (BP), și reprezintă raportul dintre domeniul mărimi de deviației și domeniul mărimii se ieșire
In altă ordine de idei referitor la coneceperea unei aplicați pentru conducerea unui proces HVAC, în cazul în avem funcții bloc incomplete sau ecrane greșite aplicația nu permite in mod clar ca proiectul să fie compilat și încărcat în automatul programabil.
Compilarea și transferul aplicației în automatul programabil.
Transferul proiectului pe automatul programabil și rularea lui se face dupa cum urmează:se conecteaza PC/Laptop-ul la automatul programabil EY-AS525F001 cu ajutorul unui cablu cu conector RJ45,prin intermediul interfaței de comunicație TCP/IP. Protocolul de comunicație a automatului fiind BACnet IP, protocol deschis utilizat de către toate firmele producătoare de aparatură de automatizare HVAC.se deschide fereastra de dialog pentru comunicatii in caseta de instrumente, se selectează clasa de IP a interfeței de comunicație:
Fig. 3.8.1 Fereastra de parametrizare a comunicației Laptop-automat programabil
se deschide fereastra de dialog pentru descarcarea aplicației în automat, apoi prin selectarea stației de automatizare selectăm opțiunea ”Program”, lansăm comanda ”Download” .
Mai jos este prezentată fereastra cu meniul deschis pentru lansarea comenzi de transfer a aplicației.
Fig. 3.8.2 Fereastra cu comanda de lansare al transferului de date catre automat
Confirmarea faptului că aplicația este completă este semnalată prin aparția ferestrei următoare
Fig. 3.8.3 Fereastra cu validarea aplicației ănaite de a fi transferată ăn AP
Imediat dupălansarea comenzi ”Download” aplicația este compilată și transferată către memoria internă a AP-ului. Practic cwlw două comenzi se execută consecutive fără interogaea utilizatorului.
Mai jos este prezentată această etapă:
Fig. 3.8.4 Fereastra cu desfășurarea procesului de transfer
După executarea comenzi de încărcare al aplicației se poate vizualiza datele interne prin activarea butonului ”online view”
Fig. 3.8.5 Fereastra cu lansarea comanzii de conectare online
Se poate urmări online procesul și pentru modificarea parametrilor de tip ”script” sau ”integer” ne este nevoie să se reîncarce întreaga aplicație fapt care scurtează considerabil timpul de punere în funcțiune și reglare a agrregatului.
Funcționarea instalației tehnologice cu automatizarea proiectată
Automatizarea instalației tehnologice folosind automatul programabil EY-AS525F001, împreună cu modulul de expansiune pentru intrări și iesiri digitale EY-IO531F001 pentru funcțiile logice și pentru buclele de reglaj.
Funcționarea este prezentată în schema detaliată de forță și automatizare TFA_CTA, în prezentarea ce urmează se va folosi coordonatele din planșele prezentate. Mai jos este prezentat un detaliu de coordonate.
Fig. 3.9.1 Detaliu pagină cu coordonate
Instalația se pune sub tensiune prin alimentarea tabloului de forță și automatizare TFA, pentru aceasta procedură se va trece separatorul cu came S0 (Titlu pagină: Forta, Număr pagină: 1. Coordonată: C0) pe pozitia "1"; vom primi confirmarea de prezență tensiune prin intermediul celor trei lămpi de semnalizare optică P1, P2, P3 (Titlu pagină: Forta, Număr pagină: 1. Coordonată: B1, B2).
Pentru comutarea în regim de funcționare ”Automat” se va trece mai întâi cheia selectore de 3 poziții S1 (Titlu pagină: Comanda, Număr pagină: 1. Coordonată: B1) pe pozitia ”A” se va selecta tensiunea de comandă automata și schema de automatizare va fi alimentată cu tensiune de regim ”automat”.
Din acest moment aplicația automatului începe să se inițializeze, sunt verificate protecțiile interne apoi este lansată comandă de deschidere a jaluzelelor prin energizare a releului 8 (Titlu pagină: Automatizare, Număr pagină: 12. Coordonată: D7).
Pornirea ventilatoarelor este validată de către intrerupătoarele de monitorizare ale capetelor de cursă (Titlu pagină: Automatizare, Număr pagină: 14. Coordonată: F5-8) echipamente ce sunt montate pe actuatorii de aer proaspăt și evacuate. După închiderea intrerupătoarelor de semnalizare”Deschis” se validează comanda de pornire a ventilatorului de evacuare, iar releul intermediar de comanda K5 (Titlu pagină: Automatizare, Număr pagină: 12. Coordonată: D3) este energizat acesta la rândul său alimentează bobina contactorului K 2.1(Titlu pagină: Comanda, Număr pagină: 6. Coordonată: E4) apoi se execută pornirea în stea-triunghi a motorului ventilatorului de evacuare.
Pentru a nu supune rețeaua la un efort de tensiune ventilatorul de introducere va fi pornit cu o întârziere se 3 minute după intrarea în sarcină a ventilatorului de evacuare comanda lansată prin intermediul releului K4 (Titlu pagină: Automatizare, Număr pagină: 12. Coordonată: D2), acesta alienteaza bobina contactorului K1.1. (Titlu pagină: Comanda, Număr pagină: 5. Coordonată: E4) și asistăm la intrarea în sarcină a ventilatorului de introducere.
Monitorizarea mecanică a funcționări ventilatoarelor este realizată prin intermediul unor presostate diferențiale de aer dimensionate corespunzător. În cazul în care unul dintre aceste presostate semnalizează avaria(oprirea unuia dintre ventilatoare) instalația(agregatul) se va opri și va putea fi repornită după o verificare tehnică sumară.
Filtrele de aer sunt monitorizate de presostate diferențiale de aer și reglate pentru a semnaliza pragul maxim de colmatare ale acestora. Acesta stare (de colatare) va fi semnalizată prin mesaje de alară și semnalizare de avarie a instalației însă nu se consider alarmă critică și agregatul va funcționa fără normal far a fi adus ăn stare de oprit.
În anumite condiții există probabilitatea ca recuperatorul în plăci să se colmateze cu ghiață rezultată din aerul umed evacuat care condensează pe peretele răcit interior al schimbătorului, evident că aceste conditții se pot întâlni numai în periada de iarnă cănd termeratura aerului exterior este foarte scăzută. Protecția la îngheț a recuperatorului este semnalizată de un presostat diferențial cu prizele de aer conectate pe circuitul aerului evacuat mai precis pe calea de evacuare a aerului din recperatorul de căldură în plăci.
Presostatul diferențial va fi reglat corespunzător cu o cădere de presiune cu 10% mai mare decăt căderea de presiune a recuperatorului. Aceasta este o averie critică și agregatul va fi oprit pănă la revenirea la normal a avariei de înghet a recuperatorului, după care instalatția repornește automat.
Protecția la îngheț a agregatului este monitoizată de termostatul de protecție la îngheț montat după bateria de preîncălzire TFL20F001 (Titlu pagină: Comanda, Număr pagină: 6. Coordonată: F7), contactul NC al acestuia este este înseriat cu bobina releului K10, releu ce are rol de comandă și semnalizare avarie. Scenariul în situați de avarie la înghet este următoarea: releul intermediar K10 (Titlu pagină: Comanda, Număr pagină: 6. Coordonată: F8) se dezenergizează și acționează contactul basculant 11,12,14 (Titlu pagină: Automatizare, Număr pagină: 9. Coordonată: C2) alimentând cu tensiune borna de schimbare a sensului de mers al motorului (deschide robinetul de reglaj al bateriei de preâncălzire). În același timp deschide contactul 21, 24 pentru întreuperea semnalului modulat de 0 – 10 VDC, și inchide contactul 31, 32 pentru a semnaliza avaria în bucla de protecție. Protecția la îngheț a fost concepută și pentru a funcționa și în regim ”manual”.
Pentru o funcționare sigură a buclei de umidificare este setat un prag mazim de 80 % cu ajutorul higrostatului (Titlu pagină: Automatizare, Număr pagină: 14. Coordonată: F4), prag la care oricăt ar exista comanda de umidificare aceasta va fi inhibată de către alarma semnalizată de către higrostat
Referința de reglare a temperaturii cât și referința de reglare a umidității se vor scrie prin intermediul panoului de operare accesând contul de utilizator cu contul: ”admin” și parola ”passwd”
Acordarea blocurilor de reglare P și PI se va face la punerea instalației în funcțiune, utilizând metodele descrise la capitolul Metode de acordare a regulatoarelor.
Breviar de calcul
Dimensionare ventile
Dimensionare vană cu trei căi la bateria de incălzire
Procedura este urmatoarea:
Se citesc datele
Debitul de agent termic prin baterie este: 1,45 l/s=5,220
Caderea de presiune pe robinet: 20 kPa
Se selecteaza o vana cu :
Autoritatea vanei va fi:
Selectăm in cazul de față un robinet de reglare cu caracteristică logaritmică:
Dimensionare vană cu trei căi la bateria de răcire
Procedura este urmatoarea:
Se citesc datele
Debitul de agent termic prin baterie este: 4,62 l/s=16,632
Caderea de presiune pe robinet: 50 kPa
Se selecteaza o vană cu :
Căderea de presiune pe ventil este :
Autoritatea vanei va fi:
Selectăm in cazul de față un robinet de reglare cu caracteristică liniară
Dimensionare vană cu trei căi la bateria de reincălzire
Procedura este urmatoarea:
Se citesc datele
Debitul de agent termic prin baterie este: 0,62 l/s = 2,23
Caderea de presiune pe robinet: 20 kPa
Se selecteaza o vana cu :
Căderea de presiune pe ventil este :
Autoritatea vanei va fi:
Selectăm in cazul de față un robinet de reglare cu caracteristică liniară
Dimensionare tablou electric
Dimensionare circuite forță motoare pentru ventilatoare
Motoarele electrice cu puteri egale sau mai mari de 5,5 kW, de regulă, se pornesc in stea-triunghi. Motivul pentru care se alege această metodă este faptul că prin această metodă curentul de pornire este de 3 ori mai mic și nu se solicită rețeaua electrica .
Curentul de pornire ăn stea se află cu relația:
După cum se poate observa in schema de calcul, pentru fiecare tronson (I și II) se calculeaza un curent de calcul (), o secțiune de conductor de fază (), și un curent maxim admis ().
Datorită degajărilor de caldură din interiorul tabloului electric, degajări datorate trecerii curentului electric prin conductoarele electrice ale circuitelor de forță , temperatura în tabloul electric este mai ridicată decât temperattura mediului ambiant. Astfel, pentru dimensionarea conductoarelor din interiorul tabloului electric pe cele două tronsoane, producători de echipamente recomandă anumite secțiuni standard, în funcție de puterea motorului ales.
Protecția motorului este asigurată de întreupătorul de protecție pentru motoare. Condițiile ce trebuiesc să fie îndeplinite sunt:
Metodologia de calcul impune anumite etape pentru dimensionare urmărind următoarea schemă.
Fig.4.2.1 Schemă logică de dimensionare
Motor electric trifazat pentru ventilatorul de refulare(introducere)
Datele tehnice ale motorului electric conform fișei tehnice sunt:
Tronsonul I
Calcul intensitatea curentului (
Conform metodologiei de calucul folosim următoarea relațire de calcul:
Pentru cazul de față pentru un motor electiric de producători de echipament
recomandă pentru conductoarele de forță din tronsonul I o secțiune .
Tronsonul II
Calcul intensitatea curentului in tablou ( )
Alegerea modului de pozare al cablurilor de alimentare al motoarelor.
Deoarece circuitul se realizează cu cablu cu conductoare de cupru, izolație de PVC, tub de protecție rigid montat aparent pe perete, la o temperatură de 30 °C. Sistemul de referință de incadrare a soluției alese este B2.
Pentru cazul de față pentru un motor electiric de producători de echipament
pentru tronsonul II recomandă o secțiune .
Curentul maxim admis () pentru incadrarea in sistemul de referință B2, este de conform anexei 5.10 din I7/2011; datorită faptului că circuitul de motor nu este pozat in grup nu mai este necesară calcularea curentului maxim admis corectat ().
Alegerea conductorului de protecție se determina conform relației ș
Verificarea la densitatea de current la pornire se calculează cu relația:
Trebuie indeplinită condiția:
Se determina tubul de protecție
Conform normtivului NTE-07/08, se recomandă ca diametrul tubului de protecție să fie de 1,5 ori mai mare decât diametrul exterior al cablului de energie
Datorită sistemului de referință ales tubul de protecție va avea indicativul 2221.
Selecția contactoarelor de forță se va face punind următoarele condiții:
Rezultă următoarea selecție de echipamente conform tabelului 2.8.
Pentru echivalarea cu echipamentele de la productatorul EATON se selecteaza contactorul DILM9
Selectarea întreupătorului automat pentu motoare se face punând conditțiile:
Se allege întreupătorului automat pentu motoare și
Pentru echivalarea cu echipamentele de la productatorul EATON se selecteaza întrerupătorul de protecție motoare NZM0-16
Motor electric trifazat pentru ventilatorul de aspirație(evacuare)
Datele tehnice ale motorului electric conform fișei tehnice sunt:
Tronsonul I
Calcul intensitatea curentului (
Conform metodologiei de calucul folosim următoarea relațire de calcul:
Pentru cazul de față pentru un motor electiric de producători de echipament
recomandă pentru conductoarele de forță din tronsonul I o secțiune .
Tronsonul II
Calcul intensitatea curentului in tablou ( )
Alegerea modului de pozare al cablurilor de alimentare al motoarelor.
Deoarece circuitul se realizează cu cablu cu conductoare de cupru, izolație de PVC, tub de protecție rigid montat aparent pe perete, la o temperatură de 30 °C. Sistemul de referință de incadrare a soluției alese este B2.
Pentru cazul de față pentru un motor electiric de producători de echipament
pentru tronsonul II recomandă o secțiune .
Curentul maxim admis () pentru incadrarea in sistemul de referință B2, este de conform anexei 5.10 din I7/2011; datorită faptului că circuitul de motor nu este pozat in grup nu mai este necesară calcularea curentului maxim admis corectat ().
Alegerea conductorului de protecție se determina conform relației ș
Verificarea la densitatea de current la pornire se calculează cu relația:
Trebuie indeplinită condiția:
Se determina tubul de protecție
Conform normtivului NTE-07/08, se recomandă ca diametrul tubului de protecție să fie de 1,5 ori mai mare decât diametrul exterior al cablului de energie
Datorită sistemului de referință ales tubul de protecție va avea indicativul 2221.
Selecția contactoarelor de forță se va face punind următoarele condiții:
Rezultă următoarea selecție de echipamente conform tabelului 2.8.
Pentru echivalarea cu echipamentele de la productatorul EATON se selecteaza contactorul DILM9
Selectarea întreupătorului automat pentu motoare se face punând conditțiile:
Se alege întreupătorului automat pentu motoare și
Pentru echivalarea cu echipamentele de la productatorul EATON se selecteaza întrerupătorul de protecție motoare NZM0-16
Motor electric trifazat pentru pompa de pe circuitul bateriei de incălzire(preâncălzire)
Datele tehnice ale motorului electric conform fișei tehnice sunt:
n = 1440 [rpm]
Metodologia de calcul impune anumite etape pentru dimensionare urmărind schema de mai jos.
Fig.4.2.2 Schemă logică de dimensionare
Calcul intensitatea curentului (
Conform metodologiei de calcul folosim următoarea relațire de calcul:
Alegerea modului de pozare al cablurilor de alimentare al motoarelor.
Deoarece circuitul se realizează cu cablu cu conductoare de cupru, izolație de PVC, tub de protecție rigid montat aparent pe perete, la o temperatură de 30 °C. Sistemul de referință de incadrare a soluției alese este B2.
Curentul maxim admis () pentru incadrarea in sistemul de referință B2, este de conform anexei 5.10 din I7/2011; datorită faptului că circuitul de motor nu este pozat in grup nu mai este necesară calcularea curentului maxim admis corectat ().
Alegerea conductorului de protecție se determina conform relației ș
Verificarea la densitatea de current la pornire se calculează cu relația:
Trebuie indeplinită condiția:
Se determina tubul de protecție
Conform normtivului NTE-07/08, se recomandă ca diametrul tubului de protecție să fie de 1,5 ori mai mare decât diametrul exterior al cablului de energie
Datorită sistemului de referință ales tubul de protecție va avea indicativul 2221.
Selecția contactoarelor de forță se va face punind următoarele condiții:
Rezultă următoarea selecție de echipamente conform tabelului 2.8.
Pentru echivalarea cu echipamentele de la productatorul EATON se selecteaza contactorul DILM7
Selectarea întreupătorului automat pentu motoare se face punând conditțiile:
Se allege întreupătorului automat pentu motoare și
Pentru echivalarea cu echipamentele de la productatorul EATON se selecteaza întrerupătorul de protecție motoare NZM0-4
Motor electric trifazat pentru pompa de pe circulație umidificator
Datele tehnice ale motorului electric conform fișei tehnice sunt:
n = 1440 [rpm]
Calcul intensitatea curentului (
Conform metodologiei de calcul folosim următoarea relațire de calcul:
Alegerea modului de pozare al cablurilor de alimentare al motoarelor.
Deoarece circuitul se realizează cu cablu cu conductoare de cupru, izolație de PVC, tub de protecție rigid montat aparent pe perete, la o temperatură de 30 °C. Sistemul de referință de incadrare a soluției alese este B2.
Curentul maxim admis () pentru incadrarea in sistemul de referință B2, este de conform anexei 5.10 din I7/2011; datorită faptului că circuitul de motor nu este pozat in grup nu mai este necesară calcularea curentului maxim admis corectat ().
Alegerea conductorului de protecție se determina conform relației ș
Verificarea la densitatea de current la pornire se calculează cu relația:
Trebuie indeplinită condiția:
Se determina tubul de protecție
Conform normtivului NTE-07/08, se recomandă ca diametrul tubului de protecție să fie de 1,5 ori mai mare decât diametrul exterior al cablului de energie
Datorită sistemului de referință ales tubul de protecție va avea indicativul 2221.
Selecția contactoarelor de forță se va face punind următoarele condiții:
Rezultă următoarea selecție de echipamente conform tabelului 2.8.
Pentru echivalarea cu echipamentele de la productatorul EATON se selecteaza contactorul DILM7
Selectarea întreupătorului automat pentu motoare se face punând conditțiile:
Se allege întreupătorului automat pentu motoare și
Pentru echivalarea cu echipamentele de la productatorul EATON se selectează întrerupătorul de protecție motoare NZM0-4
Instrucțiuni privind tehnica securității muncii.
Prevederi privind siguranța muncii in lucrul la tabloul de forță și automatizare
Lucrul la tabloul de forța și automatizare TFA_CTA trebuie sa aibă in vedere următoarele cerințe privind executarea lucrărilor sub tensiune în instalațiile electrice:
In fata tabloului se va monta un gratar de lemn peste care se va pune un covor din cauciuc, cu grosimea de 10 mm, astfel incat lucrul la tablou sa nu se poata face in afara zonei de siguranta stabilite.
Lucrarile trebuie efectuate de catre muncitori calificati, urmand un pocedeu in prealabil stabilit și studiat.
Va exista un responsabil pentru a lua decizia de realizare a muncii sub tensiune. Aceasta decizie trebuie să se bazeze pe necesitatile impuse de condițiile de exploatare a instalației sau de continuitatea funcționării.
Muncitorul trebuie sa utilizeze echipamentul de protecție specific, acesta cuprinzand manusi izolante, casca de protecție, manusi de protecție impotriva riscurilor mecanice, etc. Muncitorii nu vor purta obiecte conductoare precum bratari, ceasuri, lanturi sau inchizatori de fermoare metalice care s-ar putea conecta accidental cu elementele sub tensiune.
Uneltele de lucru in momentul executarii lucrarilor trebuie sa fie in conformitate cu normele in vigoare stabilite.
Aparatele și materialele pentru realizarea lucrarilor sub tensiune vor tine cont de:
caracteristicile muncii și de muncitori;
tensiunile de serviciu și se vor utiliza, pastra și revizui respectand instructiunile fabricantului.
Zona de munca va trebui semnalizata si/sau delimitata adecvat, intotdeauna cand exista posibilitatea ca alti muncitori sau persoane straine sa între in zona respectiva, provocand neatentii, tresariri,etc.
Se vor lua masuri in ceea ce priveste asigurarea faptului ca zona de lucru este suficient luminata și va ramane in aceste condiții pe timpul derularii muncii, chiar daca se produc pauze in furnizarea energiei electrice.
Inainte de finalizarea lucrarilor se va verifica operativitatea și siguranta instalației pentru utilizatorii acesteia.
Aceste masuri de siguranta a muncii in lucrul la tabloul de forta și automatizare pot fi completate in continuare cu alte prevederi suplimentare stabilite de catre beneficiar.
Norme privind lucrul la centrală de tratare a aerului.
Inainte de a incepe conducatorul lucrarilor este obligat sa ia toate masurile necesare asigurarii condițiilor normale și sigure privind securitatea muncii pentru lucratorii care efectueaza activitați la centralele de ventilare-climatizare. Se vor avea in vedere urmatoarele aspecte:
1.Personalul muncitor va executa numai lucrarile incredintate de conducatorul formatiei de munca și numai acelea pentru care este calificat și autorizat. Se interzice accesul persoanelor straine la sectoarele instalației aflate in functiune/asupra careia se fac probe.Nu se vor efectua lucrari de mentenanta și de reparatii atât timp cât centrală este in functiune sau este oprita fara a se asigura oprirea alimentarii cu energie electrica a TFA.
2.Echiparea adecvata a muncitorilor in conformitate cu lucrarile ce urmeaza a fi efectuate și cu normele generale de protectia muncii aflate in vigoare.
3.Se va efectua instruirea personalului ce supervizeaza funcționarea instalației.
4.Oprirea și pornirea se va face doar de catre personalul autorizat.
5.Se vor lua masuri in ceea ce priveste asigurarea faptului ca zona de lucru este suficient luminata și va ramane in aceste condiții pe timpul derularii muncii.
6.Exploatarea instalației cu defectiuni, improvizatii sau fara protectia corespunzatoare fata de materialele sau substantele combustibile din spatiul in care sunt utilizate este interzisa.
7.Se vor verifica periodic legarea la priza de pamant a echipamentelor electrice și a caracaselor acestora.
8.Se va efectua instruirea perrsonalului in vederea prevenirii și stingerea incendiilor.
9. in cazul in care camera centralei de tratare a aerului este inundata nu se va permite accesul inauntru, decat dupa debransarea TFA de la tabloul general de forta (TGF).
Aceste masuri de siguranta a muncii pot fi completate in continuare cu alte prevederi suplimentare stabilite de catre beneficiar.
Instructiuni pentru punerea in functiune și exploatarea instalației
Inainte de punerea in functiune, instalația de climatizare trebuie facute toate probele specificate in instructiunile aferente instalației.
Se vor face reglaje asupra termostatului anti-inghet, presostate diferentiale funcționare motoare, presostat colmatare filtru și asupra umidostatului de canal.
Asupra instalației de automatizarese fac urmatoarele verificari:
corectitudinea conexiunilor electrice la aparatele din câmp, prezenta legături la priza de pamant a acestora dar și a carcaselor metalice și a centralei de tratare a aerului;
corectitudinea pozitionari elementelor traductoare și de executie, funcționalitatea acestora;
in tabloul de forta și automatizare sa va verifica, dispunerea elementelor componente, existenta sistemelor de protecție și legarea la priza de pamant, tipurile de cabluri, marcajul și etanseitatea circuitelor, ventilarea pentru răcirea tabloului și integritatea structurala a acestuia;
existenta interfetei cu sistemul de securitate la incendiu.
Punerea in functiune se va face urmand pasii:
se trece comutatorul S0 pe pozitia "1" și se verifica alimentarea cu tensiune a TFA;
se trece comutatorul S1 pe pozitia M-manual, se pornesc pe rand ventilatoarele de introducere și extracție pentru perioade scurte, pentru a verifica daca sensul de rotatie este corect;
pompa de umidificare se va porni doar daca este apa in rezervorul camerei de umidificare, pentru a verifica corectitudinea conectari la reteaua electrica;
Dupa verificarea funcționări corecte a motoarelor se va trece comutatorul S1 pe pozitia A – automat iar instalația va porni automat, se va urmari corectitudinea funcționări pentru cazul de funcționare aferent perioadei in care se fac operatiile.
Folosind aparatura auxiliara se va determina performantele sistemului de reglare automat, iar daca se constata neconcordante cu valorile setate in programul automatului programabil se vor determina constantele blocului de reglare PI cu ajutorul metodei Kupfmuller sau prin metoda limitei de stabilitate.
Dupa intrarea instalației in regim se va verifica umiditatea relativa in incapere și pe canalul de introducere.
Pentru oprirea instalației se va trece comutatorul S1 pe pozitia O – oprit.
Pentru trecerea de la programul de funcționare in situația de iarnă la programul de funcționare in situația de vara se va opri instalația și se va trece comutatorul S2 pe pozitia V-vara, apoi se va porni instalația.
Instructiuni pentru exploatarea instalației.
"Supravegherea instalației se va face permanent prin sistemul dispecer sau prin urmărire directă.
Supravegherea prin sistemul dispecer realizeaza urmatoarele activitați:
programarea regimului de funcționare a instalației;
stabilirea și controlarea parametrilor aerului din incaperile deservite;
efectuarea comenzilor de actionare a elementelor componente a instalației, pentru conducerea operativa a acesteia;
interventia pentru evitarea situatiilor periculoase de funcționare
inregistrarea și evidenta datelor privind exploatarea; redactarea rapoartelor de funcționare.
Urmărirea directă a funcționării instalației de climatizare se face prin controlarea se verificarea instalației de catre personalul de exploatare. aceasta activitate consta in:
observarea indicatiilor aparatelor de masura și inregistrare montate in instalație și in tabloul de forta și automatizare;
menținerea in pozitia stabilita a organelor de reglare;
observarea funcționări normale a echipamentelor și a elementelor componente a instalației.
Verificarea periodica a instalației consa in:
verificarea stari tehnice a elementelor componente ale instalației;
verificarea funcționării normale a echipamentelor;
masurarea debitelor de aer;
masurarea parametrilor aerului din incaperea deservita (temperatura, umiditate, viteza aerului)
Pentru prevenirea incendiilor și limitarea efectelor și consecintelor in caz de incendiu, se vor asigura urmatoarele masuri:
filtrele de aer, motoarele electrice aferente ventilatoarelor, clapetele antifoc și rezistente la foc și elementele lor de actionare se întretin și se exploateaza cu periodicitate."()
Instrucțiuni specifice în cazul avariilor ce pot apărea în timpul funcționări.
In cazul avariei de inghet instalația se va opri automat, inainte de repunerea in functiune se va verifica pozitia registrilor de aer din camera de amestec. Pentru repornire se va apasa pe butonul de resetare a termostatului anti-inghet astfel instalația va reporni.
La aparitia avariei de colmatare a filtrului de aer se va opri instalația și se va efectua operatia de schimbare a filtrului, repornirea se va efectua dupa ce se va verifica daca operatia a fost facuta corespunzător.
La aparitia avariei de depasire a umidități se va verifica daca pompa de umiditate este pornita, in cazul in care este pornita se va opri instalația, se va verifica umidostatul de pe canalul de introducere a aerului, iar abia dupa remedierea defectiuni se va reporni instalația.
In cazul aparitiei avariei depasirea temperaturi aerului in canalul de introducere sau avaria de temperatura prea scazuta se va opri instalația se va verifica, daca bateria de răcire este alimentata cu agent termic de parametri optimi funcționări, daca bateria de incalzire este alimentata cu agent termic de parametri corespunzători, se va verifica funcționarea servomotoarelor de pe vanele bateriilor, dupa remedierea defectiuni se va reporni instalația.
Aceste instructiuni pot fi completate in continuare cu alte prevederi suplimentare stabilite de catre beneficiar
Antemasuratoare
ANEXA I – Diagrama de circuite a programului pentru EY-AS525F001
ANEXA II – Fișa tehnică a agregatului
Bibliografie
C.Ionescu, V.Vlădeanu: Automatizarea instalațiilor în construcții, Ed. Didactică și pedagogică, 1981
C.Ionescu, V.Vlădeanu, S.Larionescu, D.Ionescu: Automatizări, Ed. Didactică și pedagogică, 1982
Daniel Popescu: Teoria sistemelor automate, Ed.MatrixRom, 2000
C.Ionescu, S.Caluianu, S.Larionescu, D.Popescu: Automatizarea instalațiilor – comenzi automate, Ed. MatrixRom, 2004
Ionuț – Răzvan Caluianu: Reglări automate – Îndrumător de laborator, Ed. Conspress, 2012
Enciclopedia tehnică de instalații. Manualul de instalații, vol. IV – Instalaii electrice și de automatizări, Ed. Artecno, Bucuresti, 2010;
Enciclopedia tehnică de instalații. Manualul de instalații, vol. II – Ventilare – climatizare, Ed. Artecno, București, 2010;
*** Nomativ pentru proiectarea, executarea si exploatarea instalațiilor de ventilare si climatizarea, indicativ I 5-2010;
*** Normativ privind proiectarea, execuția și exploatarea instalațiilor electrice aferente cladirilor, indicativ I7- 2011;
*** Normativ I 36-2001. Ghid pentru proiectarea automatizarii instalațiilor din centrale și puncte termice
*** Normativ de siguranta la foc a constructiilor, indicativ P 118-2015;
*** Norme de protectia muncii pentru activitați in instalații electrice, indicativ PE 119/90;
*** Catalog SAUTER 2015/2016;
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Proiect Final Gabor 2017 Format2 [305571] (ID: 305571)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.