IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Работа посвящена разработке модернизации системы вентиляции инкубатора птицефабрики ЗАО "Агрофирма Боровская".

Инкубация яиц — довольно сложный процесс, требующий специальных знаний, серьезного и вдумчивого отношения к нему, аккуратности и точности в осуществлении всех технологических операций, а также дорогой техники.

Основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться, — поддержание оптимальной температуры, влажности, вентиляция и своевременное переворачивание яиц. Особенно сильно влияют на развитие эмбриона отклонения от оптимальной температуры воздуха в инкубаторе. Целесообразно контролировать температуру с погрешностью не более 0,2 °С [1].

Для развития эмбриона необходим свежий воздух, который нельзя подавать напрямую к инкубируемым яйцам. В ограниченном количестве он через приточные отверстия поступает в инкубатор, нагревается, перемешивается вентилятором с теплым воздухом внутри инкубатора и лишь, потом доходит непосредственно до места расположения яиц. Слишком интенсивная вентиляция приводит к большому испарению влаги и усушке яиц.

Областью применения системы является поддержание заданных параметров в системе вентиляции и кондиционирования воздуха. Работа системы включает организацию управления одной системой вентиляции и кондиционирования, которая является основой для разработки подобных систем. Отличительной особенностью данной работы является то, что автоматизация системы разработана на свободно программируемом контроллере пятого поколения LOGO!...0BA5 фирмы «Siemens». Применение контроллеров данного типа экономически эффективно из-за относительно низкой стоимости контроллера и возможностью работы с пассивными датчиками с чувствительными элементами LG-Ni 1000 или Pt 100, а также с датчиками передающие активные выходные унифицированные сигналы DС 0…10В или 4…20мА. Кондиционирование воздуха осуществляется комплексом технических средств, называемым системой кондиционирования воздуха (СКВ). В состав СКВ входят технические средства забора воздуха, подготовки, то есть придания необходимых кондиций (фильтры, теплообменники, увлажнители или осушители воздуха), перемещения (вентиляторы) и его распределения, а также средства хладо и теплоснабжения, автоматики, дистанционного управления и контроля.

Автоматизированная система кондиционирования поддерживает заданное состояние воздуха в помещении независимо от колебаний параметров окружающей среды (атмосферных условий).

Для поддержания заданных температурно-влажностных условий в помещении необходимо подавать в него приточный воздух с определенными параметрами. Параметры наружного воздуха изменяются во времени. Поэтому прежде чем подать наружный воздух в помещение, его необходимо специально обработать, придав ему определенные кондиции. Процесс создания и поддержания определенных параметров воздушной среды называют кондиционированием воздуха. Обычно при кондиционировании воздуха его в основном подвергают тепловлажностной обработке.

Система кондиционирования позволяет автоматически поддерживать заданную температуру, влажность и скорость движения воздуха, его чистоту, газовый состав, ароматические запахи, содержание легких и тяжелых ионов, а в ряде случаев определенное барометрическое давление. В большинстве жилых, общественных и промышленных зданий современные системы кондиционирования позволяют поддерживать только первые четыре из перечисленных параметров.

Обязательными параметрами контроля являются:

• температура и давление в общих подающем и обратном трубопроводах и на выходе каждого теплообменника;

• температура воздуха наружного, рециркуляционного и приточного после теплообменника, а также температура и относительная влажность (при ее регулировании) в помещении в системах кондиционирования.

Дистанционный контроль предусмотрен для измерения основных параметров технологического процесса или параметров, задействованных в реализации других функций управления. Такой контроль осуществляется с помощью датчиков и измерительных преобразователей с выводом (при необходимости) измеренных параметров на индикатор или экран управляющего прибора.Автоматическое поддержание заданных параметров являются основными по определению для систем воздушного отопления, приточной и вытяжной вентиляции, работающей с переменным расходом, рециркуляцией воздуха, систем кондиционирования, холодоснабжения и местного увлажнения воздуха в помещениях.

Эти функции выполняются с помощью замкнутых контуров регулирования, в которых принцип обратной связи присутствует в явном виде: информация об объекте, поступающая от датчиков, преобразуется регулирующими устройствами в управляющие воздействия. На рисунке 1 приведен контур регулирования температуры приточного воздуха в канальном кондиционере. Температура воздуха поддерживается водяным калорифером, через который пропускается теплоноситель. Воздух, проходя через калорифер, нагревается. Температура воздуха после водяного калорифера измеряется датчиком (Т), далее ее величина поступает на устройство сравнения (УС) измеренного значения температуры и температуры уставки. В зависимости от разности между температурой уставки (Tуст) и измеренным значением температуры (Тизм) устройство управления (Р) вырабатывает сигнал, воздействующий на исполнительный механизм (М – электропривод трехходового клапана). Электропривод открывает или закрывает трехходовой клапан до положения, при котором ошибка ε = Tуст – Тизм будет минимальной.

Рис.1. Контур регулирования температуры приточного воздуха в воздуховоде с водяным теплообменником

Т - датчик; УС - устройство сравнения; Р - регулирующее устройство; М - исполнительное устройство; РО - регулирующий орган; ОУ - объект управления

Система автоматизации вентиляции выполняет следующие функции:

· автоматическое регулирование параметров, определяющих технологический режим работы отдельных сооружений и их экономичность;

· автоматическое управление основными технологическими процессами в соответствии с заданным режимом, или по заданной программе;

· автоматический контроль основных параметров, характеризующих режим работы технологического оборудования и его состояние.

Для автоматизации сооружений с большим количеством объектов управления или технологических процессов с количеством логических операций свыше 20 целесообразно использовать микропроцессорные контроллеры вместо релейно-контактной аппаратуры.

Применение микропроцессорных контроллеров является прогрессивным направлением развития автоматики. Программное изделие представляет собой особый товар, имеющий ряд характерных черт и особенностей, в числе которых специфика труда по созданию программы и определение цены.

Контроллер «LOGO!» обеспечивает управление объектом или группой объектов, работающих независимо друг от друга или взаимосвязанных одной технологической системой, позволяет осуществлять логические зависимости программным путем без вмешательства в его устройство, а также менять программу в случае необходимости в процессе работы.

Список литературы

1. Бондарев Э. Приусадебное птицеводство. — М.: ACT "Астрель". Профиздат, 2005

2. Маньковский А. Автомат переворачивания лотков с яйцами в инкубаторе. — Радио, 2006, № 1, с. 41.

3. Балонов И. Об использовании TBK в модуле питания. — Радио, 1984, № 7, с. 38.

Код для цитирования: Скопировать