Проект автоматизации систем приточной и вытяжной вентиляции

Нами разработан проект для монтажа автоматизации систем приточно-вытяжной вентиляции.

псд автоматизации для вентиляции овик

Проектирование автоматизации систем приточно-вытяжной вентиляции

Проектом предусмотрена возможность диспетчеризации данных систем.

Основные решения по автоматизации

Для решения задач автоматизации, контроля и диспетчеризации используется комплекс технических cредств фирмы, в состав которого входят программируемые контроллеры PXC для приточно-вытяжных систем, дренажных и канализационных насосных и модули расширения ТXМ1 для вытяжных систем для организации обмена информацией между контроллерами предусматривается локальная вычислительная сеть. Шкафы управления приточно-вытяжными вентсистемами и шкафы автоматики с встроенными в них контроллерами или модулями расширения, размещаются в венткамерах.

Для систем вентиляции предусматривается 2 режима управления:

  • местное управление тестирование силовыми агрегатами электродвигателями вентиляторов, насосов;
  • автоматическое и дистанционное управление вентсистемами.

Включение и отключение электродвигателей в режиме местного управления осуществляется кнопками, расположенными на шкафах управления в венткамерах. Чтобы перевести какой-либо агрегат в режим местного управления необходимо соответствующий переключатель или все переключатели на шкафах управления установить в положение "Местный". Если для приточных и вытяжных систем хотя бы один из переключателей установлен в положение "Местное", то отсекаются все режимы регулирования и действует только защита от замораживания калорифера в зимнем режиме. Режим местного управления применяется только при отладке вентсистемы и в экстренных случаях. Автоматическое управление для всех вентсистем осуществляется с контроллера.

проект с алгоритмом работы автоматики приточной системы

Систему можно запустить:

  • с помощью пульта оператора, подключаемого к любому из локальных контроллеров;
  • дистанционно из помещения диспетчерской с АРМ на антресоли.

Оператор может задать режим работы вентсистемы:

  • "Старт" и "Стоп" - включение и отключение вентсистемы вне зависимости от временного графика;
  • "Авто" - включение и отключение вентсистемы по заданной временной программе через таймер времени;

Режим "Авто" является наилучшим, так как не требует вмешательства обслуживающего персонала. Чтобы включить или отключить вентсистему в дни или время суток, не предусмотренные программой, необходимо перевести вентсистему в режим "Старт" либо "Стоп".

Все системы приточно-вытяжной вентиляции работают в двух режимах: летнем и зимнем. Переключение летнего и зимнего режимов осуществляется непосредственно из венткамер по команде оператора с контроллера или централизованно из диспетчерской.

Шкафы автоматики с контроллерами обеспечивают:

  • запуск в работу в определенном сочетании и последовательности всех агрегатов вентсистемы;
  • реализацию необходимых законов регулирования и управления, блокировочных зависимостей; контроль и регулирование температуры приточного воздуха в помещении - по температуре в вытяжном воздуховоде;
  • контроль температуры наружного воздуха устанавливаются 1 датчик на наружной стороне здания, общий для всех систем и подключенный к шкафу ШАВ;
  • контроль температуры обратного теплоносителя после калорифера 1-го подогрева;
  • контроль температуры за калорифером 1-го подогрева;
  • контроль давления воздуха за приточным вентилятором П1 - для поддержания проектной величины давления с помощью частотного преобразователя; контроль температуры и влажности за камерой орошения и в вытяжном воздуховоде только для П5;
  • регулирование абсолютной влажности за камерой орошения только для П6;
  • контроль засорения фильтров грубой и тонкой очистки;
  • защиту калорифера от замораживания;
  • контроль состояния оборудования местное или автоматическое управление,
  • включен или отключен, авария;
  • дистанционное включение и отключение вентсистем из диспетчерской с АРМ;
  • блокировку между приточными и вытяжными системами кроме П11;
  • автоматическое резервирование приточно-вытяжных систем только для ПВ5 и резервных электродвигателей систем П3;
  • контроль концентрации СО в автостоянках по локальной сети.

Если концентрация угарного газа достигла 20мг/м и не снижается в течении 15мин., с контроллера выдается сигнал на включение соответствующих вытяжных систем В15, в случае ее отключения.

Диспетчеризация

Передачу в диспетчерскую аварийно-предупредительной и технологической информации о протекании технологических процессов. Отключение вентсистем при сигнале "Пожар " обеспечивается:

  • для вытяжной вентиляции и тепловых завес - подачей напряжения на автоматы с независимым расцепителем в распределительных панелях замыкающий контакт - см. проекты АОВ2.1 и ЭМ;
  • для приточной вентиляции и вытяжных вентиляторов отключение электродвигателя вентилятора замыкающий контакт в схему управления вентилятором - см. ЭМ.

Местные показывающие приборы: термометры и манометры предусмотрены для визуального контроля параметров при наладке и эксплуатации вентмашин.

Алгоритм работы систем приточно-вытяжной вентиляции

Данный раздел пояснительной записки и схемы автоматизации являются исходными данными для создания программного обеспечения. Приточные и вытяжные вентиляторы систем оснащены приводами с переменной скоростью, управление которыми осуществляется от потребности в количестве воздуха для поддержания микроклимата в помещениях датчиками давления, устанавливаемыми в основных воздуховодах приточных систем. Скорости вытяжных вентиляторов регулируются по схеме "главный-подчиненный" в зависимости от скорости привода приточного вентилятора.

Зимний режим

Клапан на холодной воде для систем П1 полностью закрыт Прогрев системы и очередность запуска агрегатов системы. После получения команды на включение системы контроллер включает циркуляционный насос горячей воды, если он до этого не был включен по температуре наружного воздуха и открывает клапан на теплоносителе 1-го подогрева на 100%.

При значениях температуры воздуха после калорифера выше +5°С и обратного теплоносителя выше +35°C, гарантирующих исключение замораживания калорифера, запуск агрегатов вентсистемы происходит в следующей последовательности:

  • включается приточный вентилятор; открывается заслонка наружного воздуха (электрически сблокирована с приточным вентилятором);
  • с задержкой в 1минуту включается вытяжной вентилятор с последующим открытием заслонки на вытяжном воздуховоде, электрически сблокированной с вытяжным вентилятором блокировка между приточными и вытяжными системами осуществляется с помощью програмного обеспечения;
  • за 10 минут до включения приточного вентилятора включается насос камеры орошения, а отключается насос за 10минут до выключения приточного вентилятора только для приточных систем. Это позволяет на неработающих системах держать насадки камер орошения сухими и значительно уменьшает образование микробов на них.
Регулирование

После запуска вентсистем в работу клапан на теплоносителе переходит в режим поддержания температуры воздуха приточного или вытяжного. при температуре воздуха ниже нормы - клапан приоткрывается, увеличивая расход горячей воды через калорифер; при температуре воздуха выше нормы - клапан прикрывается, уменьшая расход горячей воды через калорифер. После запуска вентсистем в работу клапан на теплоносителе 1-го подогрева переходит в режим поддержания постоянной абсолютной влажности (датчик влажности размещен непосредственно за камерой орошения):

  • при влажности воздуха ниже нормы - клапан приоткрывается, увеличивая расход горячей воды через калорифер;
  • при влажности воздуха выше нормы - клапан прикрывается, уменьшая расход горячей воды через калорифер.

Клапан на теплоносителе 2-го подогорева переходит в режим поддержания постоянной температуры приточного воздуха:

  • при температуре воздуха ниже нормы - клапан приоткрывается, увеличивая расход горячей воды через калорифер;
  • при температуре воздуха выше нормы - клапан прикрывается, уменьшая расход горячей воды через калорифер.

Закон регулирования пропорционально-интегральный. При влажности воздуха в вытяжном воздуховоде >50% насос камеры орошения отключается, если он до этого был включен из диспетчерской. При влажности воздуха в вытяжном воздуховоде <50% насос камеры орошения включается, но только за 10 минут до включения приточно-вытяжной системы.

Защита калорифера от замораживания

Защита калорифера от замораживания осуществляется в двух режимах работы вентиляции:

  • рабочем;
  • режиме ожидания.

В зимний период как в рабочем режиме, так и в режиме ожидания при температуре наружного воздуха ниже 2°С осуществляется автоматическое слежение за температурой обратного теплоносителя и поддержание ее на безопасном уровне в зависимости от температуры воздуха за калорифером 1-го подогрева за счет регулирования положения клапана на теплоносителе, при этом насос на горячей воде работает постоянно. В рабочем режиме если температура воздуха за калорифером 1-го подогрева ниже +5°C или температура обратного теплоносителя ниже +20°С:

  • выдается тревожный сигнал угрозы замораживания калорифера оператору на шкафы управления, автоматики и в диспетчерскую;
  • открывается клапан на теплоносителе 1-го подогрева на 100 %;
  • выключаются приточный, вытяжной вентиляторы;
  • закрывается заслонка наружного воздуха;

Программа блокирует вентсистему от включения, насос на теплоносителе продолжает работать, клапан управляет температурой обратного теплоносителя, поддерживая ее на безопасном уровне (+25°С). Повторное включение вентсистемы производится вручную по команде оператора со шкафа автоматики из венткамеры или дистанционно из помещения диспетчерской с АРМ только после того, как оператор вручную с помощью клавиатуры снимет блокировку.

В режиме ожидания при срабатывании термостата защиты от замораживания по воздуху снижение температуры воздуха за калорифером ниже +5°С или при снижении температуры обратного теплоносителя ниже +20°С:

  • выдается тревога о срабатывании защиты от заморозки;
  • включается насос на горячей воде, если до этого он не был включен датчиком наружного воздуха;
  • открывается клапан на теплоносителе;

Если в течение 10 минут термостат защиты от замораживания возвращается в норму и температура обратного теплоносителя превышает +35°С, программа отменяет режим защиты и вентсистема возвращается в режим ожидания. Если в течение 10 минут термостат не возвращается в норму, то программа блокирует вентсистему, насос продолжает работать, клапан поддерживает температуру +25°С. Разблокировать вентсистему вернуть систему в нормальное состояние возможно нажатием кнопки "Сброс аварии" командой оператора на шкафах автоматики. Значения критических температур обратного теплоносителя уточняются при наладке.

Летний режим

Клапаны на теплоносителях 1-го подогрева полностью закрыты, насосы на горячей воде отключены.

Управление

Данные приточно-вытяжные системы в летнем режиме работают без регулирования температуры воздуха.

Вентустановки приоточные.

После запуска вентсистем в работу клапан на холодной воде переходит в режим поддержания температуры воздуха (приточного или вытяжного). При температуре воздуха выше нормы - клапан приоткрывается, увеличивая расход холодной воды через охладитель; при температуре воздуха ниже нормы - клапан прикрывается, уменьшая расход холодной воды через охладитель. Вентсистемы после запуска клапан переходит в режим поддержания постоянной абсолютной влажности (датчик влажности установлен за камерой орошения):

  • при влажности воздуха выше нормы - клапан приоткрывается, увеличивая расход холодной воды через охладитель;
  • при влажности ниже - клапан прикрывается, уменьшая расход через охладитель.

Клапан на теплоносителе 2-го подогорева переходит в режим поддержания постоянной температуры приточного воздуха:

  • при температуре воздуха ниже нормы - клапан приоткрывается, увеличивая расход горячей воды через калорифер;
  • выше нормы - клапан прикрывается, уменьшая расход горячей воды.

При влажности воздуха в вытяжном воздуховоде >55% насос камеры орошения отключается, если он до этого был включен из диспетчерской. При влажности <55% насос камеры орошения включается, но только через 10 минут после включения приточно-вытяжной системы. Для всех выше перечисленных вентсистем в зимний и летний режимы закон регулирования пропорционально-интегральный. Вентсистемы приточновытяжные взаиморезервируемые при выходе из строя одной системы включается другая. Электродвигатели вентиляторов П3-М1 и В3-М взаиморезервируемые при выходе из строя одного электродвигателя включается другой.

Автоматическая работа приточного вентилятора

В зимний и переходный режим при +5°С < t нар. возд. < +4°C система работает с переменным количеством рециркуляционного воздуха. После получения команды на включение вентсистемы контроллер запускает агрегаты вентсистемы в следующей последовательности:

  • включается вытяжной вентилятор;
  • открывается заслонка рециркуляционного воздуха;
  • после включения вытяжного вентилятора с задержкой в 1 минуту включается приточный вентилятор, сблокированный с вытяжным.

Последовательность запуска достигается программой с помощью контроллера. Регулирование. Приточно-вытяжныя система работает на поддержание температуры +12°С в вытяжном воздуховоде за счет переменного количества рециркуляции. при температуре воздуха выше нормы - заслонка на рециркуляции прикрывается, а заслонки и выбросного воздуха приоткрываются, увеличивая расход наружного воздуха; при температуре воздуха ниже нормы - заслонка на рециркуляции приоткрывается, а заслонки наружного и выбросного воздуха прикрываются, уменьшая расход наружного воздуха Закон регулирования пропорционально-интегральный.

Летний режим. Очередность запуска агрегатов вентсистем. В летнем режиме при температуре наружного воздуха > +25°C система работает на 100% прямотоке заслонки наружного и выбросного воздуха открыты, а рециркуляционная заслонка закрыта. После получения команды на включение вентсистемы контроллер запускает агрегаты вентсистемы в следующей последовательности:

  • включается приточный вентилятор;
  • открываются заслонки наружного и выбросного воздуха;
  • после включения приточного вентилятора с задержкой в 1 минуту включается вытяжной вентилятор, сблокированный с приточным.

Тепловые завесы

Системы работают в автоматическом режиме в объеме комплектной поставки фирмы. Отопительные агрегаты А201,А202.

Возможные неисправности и ошибки

Нарушение нормальной работы приточных или вытяжных вентиляторов (возможный обрыв ремня или любую помеху в циркуляции воздуха) регистрируют датчики перепада давления.

Считается, что авария на вентиляторе произошла, если через 10 сек после получения команды на включение вентилятора или в процессе его работы в течение 10 секунд нет ответа от магнитного пускателя. Также, если через 1 минуту после команды на включение или в процессе его работы в течение 1 минуты нет перепада давления. В этом случае команда на включение снимается, выдается аварийный сигнал на шкаф автоматики и в диспетчерскую о неисправности системы, а также сообщение, что точка "Сброс аварии" переведена в ручной режим управления.

Нарушение нормальной работы насосов на теплоносителе и камере воздухоохлаждения считается, что авария на насосе произошла, если через 10 сек после команды на включение насоса или в процессе его работы в течение 10 секунд нет ответа от магнитного пускателя.

Положение заслонки наружного воздуха контролируется конечными выключателями. Если через 4 минуты после команды на открытие заслонки нет сигнала от конечного выключателя, говорящего об ее 100% открытии, выдается аварийный сигнал, а также сообщение, что точка "Сброс аварии" переведена в ручной режим управления. Если ток потребления электродвигателей какого-либо вентилятора или насоса (тепловое реле) превысит допустимое значение или срабатывает встроенный термоконтакт защиты электродвигателя, то вентилятор или насос автоматически отключаются. В случае любой из вышеуказанных неисправностей запуск вентсистемы невозможен до ее устранения, только после этого возможно разблокировать вентсистему командой оператора со шкафа или дистанционно из диспетчерской.

Сигнализация работы вентсистем

При подключении к контроллеру переносного пульта оператора с каждой системы может быть получена следующая информация:

  • состояние приточного и вытяжного вентиляторов: включен и отключен на основании состояния контакта магнитного пускателя вентилятора;
  • норма - на основании контакта магнитного пускателя и сигнала с частотного преобразователя о нормальной работе;
  • авария - на основании сигнала с ПЧ, состояния контакта реле тепловой защиты или сигнала от датчика перепада давления.

Состояние насоса :

  • включен и отключен - на основании состояния магнитного пускателя насоса;
  • норма - на основании контакта МП;
  • авария - на основании контакта реле тепловой защиты двигателя;

Состояние воздушного фильтра:

  • чистый и грязный - на основании датчика перепада давления на фильтре;
  • температура приточного, вытяжного воздуха;
  • температура обратного теплоносителя;
  • температура наружного воздуха общая для всех систем;
  • давление воздуха за приточным вентилятором для систем приточных вентустановок;
  • угроза "замораживания" калорифера;
  • абсолютная влажность за камерой орошения только для приточных систем;
  • относительная влажность вытяжного воздуха только для систем механической приточной вентиляции;
  • положение заслонок наружного, приточного и выбросного воздуха;
  • заслонок наружного, выбросного и рециркуляционного воздуха (по управляющему сигналу - только для системы П14 РВ1);
  • положение переключателя "Мест."О"Авт.";
  • концентрация СО в автостоянках.

Сигнализация работы дренажных и канализационных насосных. На экран переносного пульта, подключаемого к контроллеру шкафа автоматики ШАВ, расположенного в венткамере, выводится сигнал "Авария" от дренажных ДН и канализационных КН насосных.