Назад в библиотеку

---

Керування тепловим процесом від програмованого логічного контролера

Автор: Пивоваров І.О.
Источник: Збірник рефератів робіт всеукраїнського конкурсу студентських наукових робіт з галузі знань „Електротехніка та електромеханіка”, Дніпродзержинськ, 2012 г. – с.110-111

Вступ

Керування тепловими процесами широко використовується в різних галузях промисловості: металургійна, хімічна, харчова, енергетика та в інших. Завданням керування є підтримка заданого значення температури в робочому просторі або її зміни за завданим законом. Таке керування може бути реалізовано простими релейними схемами, спеціальними регуляторами або універсальними програмованими логічними контролерами. Застосування останніх дозволяє реалізувати найбільш зручний інтерфейс оператора і об'єднати локальні системи автоматизації в єдину систему керування технологічним процесом (цехом). В даній науковій роботі розглядаються особливості застосування програмованого логічного контролера для керування тепловими процесами та приводиться зразок практичної реалізації такої системи.

Мета роботи

Розробка лабораторного стенда для вивчення термодинамічних процесів, керування тепловим процесом за допомогою програмованого логічного контролера фірми VIPA.

Матеріали і результати дослідження.

До теплових процесів відносяться такі технологічні процеси, швидкість яких визначається швидкістю підведення або відведення теплоти: нагрівання, випаровування (у тому числі випарювання), охолодження, конденсація та інші. Раціональне та ефективне використання теплової енергії є сьогодні визначальним фактором у виборі стратегії технічного і технологічного переозброєння підприємств. Тому актуальність високоякісних теплообмінних апаратів і систем їх керування не викликає сумнівів. В ході роботи був розроблений лабораторний стенд для дослідження теплових процесів в умовах лабораторії. До складу стенду входять наступні пристрої: вентилятори, регулятори потужності (реалізація аналогового керування), нагрівачі, датчик температури, програмований логічний контролер (VIPA 313CS). На рисунку 1 представлена функціональна схема стенду.

Розробка програми для керування від ПЛК VIPA здійснюється за допомогою WinPLC7. Це ПЗ призначене для конфігурування, програмування, налагодження програм та діагностики контролерів VIPA всіх серій і містить всі необхідні інструменти для створення проекту. Для програмування системи автоматизації в рамках пакета WinPLC7 була вибрана мова функціональних блоків (Function Block Diagram). FBD – це язик програмування, який представляє собою послідовність функціональних блоків, він є простим, наглядним і легким в освоєнні. Програма керування тепловою установкою показана на рисунку 2.

Блок FC 105 виконує масштабування сигналу датчика температури у градуси Цельсія. Далі інформація з блоку FC 105 поступає на блоки зрівняння і в залежності від того, яка умова виконується, включається вентилятор „Ventulyator1” або нагрівач „Nagriva4”. Сигнал на нагрівач подається через блок FC 106, який задає потужність нагрівача у вигляді аналогового струмового сигналу. Другий вентилятор включається кнопкою з панелі.

Характеристика роботи теплової установки на базі контролера VIPA представлена на рисунку 3. При температурі повітря в приміщенні 20 0С, рівень встановленої температура припливного повітря 30 0С.