Технический отчёт о ПНР вентиляции института

Добрый день, наша проектная организация выполнила проектирование ПНР пусконаладку системы вентиляции ОВ в институте.

пнр вентиляция

С отчётом можно ознакомиться под катом.

Отчёт о пусконаладке системы вентиляции

Общие сведения

В настоящем техническом отчете содержатся результаты испытаний и наладки систем автоматики вентиляционных установок П1-В1, П2-В2, В1,РВ1, смонтированных в корпусе.

Работы проводились по программе, приведенной в настоящем отчете. В процессе выполнения работ были проанализированы объекты автоматизации, проектная документация, проведены проверки качества монтажных работ и технического состояния оборудования автоматики, выполнен пакет прикладных программ для микропроцессорного контроллера, выполнены настройки контуров регулирования.

На основе полученных результатов сформулированы выводы и подготовлены рекомендации по эксплуатации оборудования.

Программа проведения работ

  1. Анализ проектно-технической документации, требований предприятий-изготовителей оборудования системы автоматики.
  2. Ознакомление с особенностями функционирования оборудования и условиями пуска и останова, поведением оборудования при переменных режимах, действием защит, основными возмущениями, влияющими на функционирование оборудования.
  3. Изготовление методики расчета показателей качества работы контуров регулирования.
  4. Разработка алгоритмов управления технологическим оборудованием вентсистем.
  5. Создание пакета прикладных программ.
  6. Проверка правильности монтажа оборудования автоматики и его соответствие проекту, выявление недоделок и дефектов монтажа.
  7. Проверка технического состояния оборудования автоматики.
  8. Проведение автономных испытаний оборудования автоматики.
  9. Тестирование, отладка и корректировка прикладных программ по результатам автономной наладки ПНР систем.
  10. Комплексное опробование вентиляционных установок, согласование входных и выходных параметров и характеристик.
  11. Анализ результатов испытаний и подготовка рекомендаций по эксплуатации оборудования.
  12. Оформление технического отчета

Характеристика объектов автоматизации

Объектом автоматизации является технологическое оборудование вентиляционных установок П1-В1, В1, РВ1.

Вентиляционные установки П1-В1, П2-В2 предназначены для поддержания в производственных помещениях воздушной среды со следующими параметрами:

  • температура +21±2° С
  • относительная влажность 50%±10%
  • класс чистоты Р8.

В помещениях чистота воздуха не нормируется. Вентиляционные установки П1-В1, П2-В2 выполнены по схеме с частичным резервированием установкой П2-В2 установки П1-В1 при ее остановке или выходе из строя.

Установка П1-В1 выполнена по прямоточной схеме. В состав установки входят:

  • приемный воздушный клапан
  • секция фильтров
  • секция первого подогрева
  • камера орошения
  • секция охлаждения
  • секция второго подогрева
  • секция приточного вентилятора
  • секция фильтров приточного воздуха
  • воздушный клапан приточного воздуха
  • секция вытяжного вентилятора
  • выбросной воздушный клапан.

Установка образца П2-В2 выполнена по прямоточной схеме. В состав установки входят:

  • приемный воздушный клапан
  • секция фильтров
  • секция первого подогрева
  • камера орошения
  • секция охлаждения
  • секция второго подогрева
  • секция приточного вентилятора
  • секция фильтров приточного воздуха
  • резервирующий воздушный клапан
  • секция вытяжного вентилятора
  • выбросной воздушный клапан.

Теплоснабжение воздухонагревателей вентиляционных установок П1-В1, П2-В2 предусмотрено от действующего теплового пункта, теплоноситель для системы вентиляции – теплофикационная вода с параметрами от 130 до 70°С в зимний отопительный период. В летний период контур первого подогрева не используется. Для теплоснабжения воздухонагревателя второго подогрева в летний период используется горячая вода с параметрами от 90 до 70°С источник тепла – электронагреватель.

Узлы регулирования воздухонагревателей первого и второго подогрева выполнены со смесительными насосами. Для изменения расхода теплоносителя через воздухонагреватель первого подогрева предусмотрен двухходовой регулирующий клапан. Для изменения расхода теплоносителя через воздухонагреватель второго подогрева предусмотрен трехходовой регулирующий клапан.

Холодоснабжение охладителей вентустановок П1-В1, П2-В2 предусмотрено от холодильной машины. В качестве холодоносителя используется 40% раствор этиленгликоля с параметрами от 7 до 12°С. Для изменения расхода холодоносителя через воздухоохладители предусмотрены трехходовые регулирующие клапаны.

Установка П2-В2 выполнена по прямоточной схеме. В состав установки входят:

  • приемный воздушный клапан
  • секция фильтров
  • секция приточного вентилятора
  • секция вытяжного вентилятора
  • выбросной воздушный клапан.

Установка П3-В3 выполнена по прямоточной схеме. В состав установки входят:

  • приемный воздушный клапан
  • секция фильтров
  • секция приточного вентилятора
  • секция вытяжного вентилятора

Теплоснабжение воздухонагревателей вентиляционных установок П3-В3 предусмотрено от действующего теплового пункта, теплоноситель для системы вентиляции – теплофикационная вода с параметрами от 130 до 70°С в зимний отопительный период. В летний период контур подогрева не используется.

Узлы регулирования воздухонагревателей выполнены со смесительными насосами. Для изменения расхода теплоносителя через воздухонагреватель предусмотрен двухходовой регулирующий клапан.

Установки В1 выполнены по прямоточной схеме. В состав установок входят:

  • секция вытяжного вентилятора
  • выбросной воздушный клапан.

Установка РВ1 выполнена по рециркуляционной схеме. В состав установки входят:

  • приемный воздушный клапан
  • секция приточного вентилятора
  • рециркуляционный воздушный клапан.

Характеристика систем автоматики

Для решения задач автоматизации установок П1-В1, П2-В2, В1, РВ1 использован комплекс технических средств производства ф.Honeywell на базе модулей преобразования входов и выходов серии Excel 5000 и микропроцессорного контроллера серии Excel WEB. Контроллер данной серии является свободно программируемым, обеспечен аппаратными и программными средствами для диспетчеризации.

Для организации обмена информацией между контроллером вентустановок П1-В1 и диспетчерского компьютера предусмотрена локальная сеть Ethernet с протоколом обмена BACNET.

Для организации обмена модулей преобразования входов выходов и контроллера предусмотрена локальная сеть LON. Для управления вентиляционной установкой предусмотрен ручной и автоматический режим.

Ручной режим используется для опробования оборудования в период проведения наладочных работ. Управление в автоматическом режиме осуществляется по командам контроллера. Управление технологическим оборудованием вентиляционных установок П1-В1 осуществляется со шкафа управления ШАУ-П.

Для решения задач автоматизации использован комплекс технических средств Honeywell, в состав которого входят:

  • микропроцессорный контроллер Excel WEB С1000
  • модули преобразования аналоговых выходов XFL822A
  • модули преобразования аналоговых входов XFL821A
  • модули преобразования дискретных выходов XFL824A
  • модули преобразования дискретных входов XFL823A

Вентиляционная установка П1-В1:

  • датчики температуры на основе термосопротивлений:
  • воздуха после калорифера первого подогрева LF20 ТЕ П1.1
  • воздуха после контура охлаждения Т7411А1019 ТЕ П1
  • обратной воды после калорифера первого подогрева VF20A ТЕ П1
  • обратной воды после калорифера второго подогрева VF20A

Датчики температуры и влажности канальные:

  • приточного воздуха H7015В1020 MREТЕ П1
  • вытяжного воздуха H7015В1020 MREТЕ В1

Датчики скорости потока: приточного воздуха IVL10 SЕ П1

Приводы регулирующих клапанов с управляющим сигналом 0..10 В:

  • контуров подогрева ML7420A6009YП1.2
  • контура охлаждения ML7420A6009 YП1.4
  • термостат защиты калорифера контура первого подогрева от замораживания Т6950А1026 TS П1
  • датчики-реле перепада давления на фильтре DPS200 PDS П1.1, PDS П1.2
  • датчик-реле перепада давления на приточном вентиляторе DPS400PDS П1.3
  • датчик-реле перепада давления на вытяжном вентиляторе DPS400PDS В1
  • двухпозиционные приводы воздушных клапанов S20230-2POS-SW2 YП1.1, S10230-2POS YВ1
  • привод воздушного клапана с управляющим сигналом 0..10 В N10010 YП1.5
  • Преобразователь частоты для изменения частоты вращения двигателя приточного вентилятора HVAC07C2 NXLOPTC4 ПЧ-П1
  • элементы коммутирующего оборудования шкафа управления ключи управления, контакты реле и дополнительные контакты магнитных пускателей.

Вентиляционная установка П2-В2:

Датчики температуры на основе термосопротивлений:

  • наружного воздуха АF20 ТЕ НВ
  • воздуха после калорифера первого подогрева LF20 ТЕ П2.1
  • воздуха после контура охлаждения Т7411А1019 ТЕ П2.4
  • обратной воды после калорифера первого подогрева VF20A ТЕ П2.2
  • обратной воды после калорифера второго подогрева VF20A ТЕ П2.3

Датчики температуры и влажности канальные:

  • приточного воздуха H7015В1020 MREТЕ П2
  • вытяжного воздуха H7015В1020 MREТЕ В2

Датчики скорости потока:

  • приточного воздуха IVL10 SЕ П2
  • приводы регулирующих клапанов с управляющим сигналом 0..10 В:
  • контуров подогрева ML7420A6009YП2.2, YП2.3
  • контура охлаждения ML7420A6009 YП2.4
  • термостат защиты калорифера контура первого подогрева от замораживания Т6950А1026 TS П2;
  • датчики-реле перепада давления на фильтре DPS200 PDS П2.1, PDS П2.2
  • датчик-реле перепада давления на приточном вентиляторе DPS400PDS П2.3
  • датчик-реле перепада давления на вытяжном вентиляторе DPS400PDS В2
  • двухпозиционные приводы воздушных клапанов S20230-2POS-SW2 YП2.1, S10230-2POS YВ2
  • привод воздушного клапана с управляющим сигналом 0..10 В N10010 YП2.6
  • Преобразователь частоты для изменения частоты вращения двигателя приточного вентилятора HVAC16C2 NXLOPTC4 ПЧ-П2
  • элементы коммутирующего оборудования шкафа управления ключи управления, контакты реле и дополнительные контакты магнитных пускателей.

Вентиляционная установка П3-В3:

Датчики температуры на основе термосопротивлений:

  • приточного воздуха LF20 ТЕ П3.1
  • обратной воды после калорифера подогрева VF20A ТЕ П3.2
  • термостат защиты калорифера контура подогрева от замораживания Т6950А1026 TS П3
  • датчик-реле перепада давления на фильтре DPS200 PDS П3.1
  • датчик-реле перепада давления на приточном вентиляторе DPS400PDS П3.2
  • датчик-реле перепада давления на вытяжном вентиляторе DPS400PDS В3
  • двухпозиционные приводы воздушных клапанов S20230-2POS-SW2 YП3.1, S10230-2POS YВ3
  • элементы коммутирующего оборудования шкафа управления ключи управления, контакты реле и дополнительные контакты магнитных пускателей.

Основные характеристики оборудования, подвергавшегося испытаниям и пусконаладке, приведены в таблицах 4.1 и 4.2.

Образец таблицы 4.1 - Основные характеристики датчиков

Измеряемый параметр

Тип датчика

Тип чувствительного элемента

Диапазон рабочих значений

Температура наружного воздуха

AF20

термистор NTC, сопротивление, 20кОм при 25ºС

-20..+30 ºС

Температура воздуха после контура первого подогрева установок П1-В1,П2-В2, температура приточного воздуха установок П3-В3, РВ1

LF20

термистор NTC, сопротивление, 20кОм при 25ºС

-20..+100 ºС

Температура воздуха после контура охлаждения установок П1-В1

Т7411А1019

Pt 1000, сопротивление, 1000 Ом при 0ºС

-40..+80 ºС

Продолжение таблицы 4.1

1

2

3

4

Температура теплоносителя после воздухонагревателя первого и второго подогрева установок П1-В1,П2-В2, после воздухонагревателей установок П3-В3

VF20А

термистор NTC, сопротивление, 20кОм при 25ºС

-20..+110 ºС

Температура и относительная влажность приточного и вытяжного воздуха установок П1-В1

H7015В1020

термистор NTC, сопротивление, 20кОм при 25ºС;

ЧЭ емкостного типа 0..10В

-30..+70 ºС

5..95% Rh

Температура воздуха после воздухонагревателя первого подогрева П1-В1, П2-В2, температура после воздухонагревателя установок П3-В3

Т6950А1026

Капилляр

-7..+16 ºС

Перепад давления на фильтре

DPS200

Силиконовая мембрана

20..200 Па

Перепад давления на фильтре

DPS400

Силиконовая мембрана

40..400 Па

Таблица 4.2 - Основные характеристики приводов

Управляемое оборудование

Тип привода

Управляющий сигнал

Наличие возврат-ной пружины

Время полного хода открытие и закрытие, с

Рабочий ход

Вращающий момент, Нм

Воздушные клапаны

S20010

N10010

N20010

=0..10В

есть

нет

нет

90  20

110 110

110 110

95° ± 3°

20

10

20

Регулирующие клапаны на теплоносителе и холодоносителе

ML7420А6009

ML7410E2026

=0..10В

нет

60 60

150 150

20 мм

 

6.5 мм

600

 

180

Технические описания на установленное оборудование автоматики приведены в приложении к отчету.

Результаты анализа проектной документации и проверки качества монтажных работ

Проект автоматизации систем вентиляции раздел марки АОВ и монтаж систем автоматики выполнен

Проведенный анализ проектной документации показал, что рабочие чертежи выполнены в соответствии с требованиями действующих нормативных документов и технической документацией предприятий-изготовителей оборудования.

Выполненная проверка соответствия монтажа оборудования автоматики проекту и требованиям предприятий-изготовителей не выявила существенных недоделок и дефектов.

Показатели качества работы контура регулирования и методика их расчета

Математическая модель контура регулирования

Для расчета пусконаладочных показателей контуров регулирования была принята математическая модель контура регулирования в форме замкнутой системы автоматического регулирования САР с регулированием по принципу Ползунова-Уатта. Структурная схема САР приведена на рис.6.1, где приняты следующие обозначения:

  • Δу — регулируемый параметр
  • yзад — заданное значение регулируемого параметра уставка
  • u — управляющее воздействие
  • g — возмущающее воздействие
  • КР — коэффициент усиления
  • Ти — постоянная интегрирования
  • Тд — постоянная дифференцирования

Выбор вида закона управления сделан на основе проведенного анализа характеристик объекта автоматизации п.3, конструктивных особенностей датчиков и исполнительных механизмов п.4, а также опыта наладки регуляторов аналогичных систем. В качестве закона регулирования был выбран изодромный закон ПИ-регулирование, при этом положено Тд=0.

Изодромный закон использовался для следующих контуров регулирования:

  • температуры воздуха за воздухоохладителями
  • температуры приточного воздуха
  • температуры обратного теплоносителя после воздухонагревателя первого подогрева
  • влажности при функционировании систем в режиме ЗИМА и ЛЕТО

Показатели качества работы контура регулирования и переходного процесса.

Оценка работы контура регулирования проводилась на основе анализа характеристик переходного процесса. Переходные процессы в системах вентиляции и кондиционирования, оснащенных системами автоматического регулирования, характеризуют следующие показатели см. рис.6.2:

  • статическая ошибка регулирования определяется как максимальное отклонение значения регулируемого параметра от его заданного значения после окончания переходного процесса
  • динамическая ошибка определяется как максимальное отклонение регулируемого параметра от заданного значения, наблюдаемое при переходном процессе. При апериодических процессах регулирования имеет место только один максимум и одно значение динамической ошибки. При колебательных переходных процессах наблюдаются несколько максимумов и, следовательно, значений динамической ошибки: см. рис. выше.

Степень затухания переходного процесса y определяется по формуле:

где — значения динамической ошибки;

  • величина перерегулирования j определяется отношением двух соседних максимумов
  • длительность переходного процесса
  • число максимумов за время регулирования.

Эталонные возмущающие воздействия

Под возмущениями понимаются факторы, вызывающие отклонение регулируемого параметра от его заданного значения и нарушающие равновесие в САР.

Для проверки качества работы контура регулирования вводились эталонные возмущения следующих видов.

Возмущение вида 1.

Для формирования возмущения изменялось положение штока регулирующего клапана Эпюра возмущения показана на рис.выше.

Подбор параметров эталонного возмущения следует производить в следующем порядке:

  1. отключить привод регулирующего клапана на время формирования возмущения
  2. сформировать возмущение, переместив вручную привод клапана в сторону "больше" "меньше" на 10-15% значения хода штока, ориентируясь на шкалу указателя
  3. включить привод, определить значение отклонения регулируемого параметра и проанализировать переходный процесс. Если полученное отклонение регулируемого параметра соизмеримо с амплитудой его пульсации и переходный процесс просматривается плохо, увеличить возмущение в 1,2..2 раза
  4. отключить привод, сформировать скорректированное возмущение, вновь включить привод. Если во время переходного процесса регулируемый параметр изменяется в допустимых пределах и это изменение четко просматривается, можно считать, что эталонное возмущение подобрано.

Возмущение вида 2.

Для нанесения возмущения использовалось изменение задания. Эпюра возмущения показана на рисунке отчета 6.4.

Подбор параметров эталонного возмущения следует производить в следующем порядке:

  • скачкообразно изменить задание на 10..15% от величины диапазона регулирования
  • определить значение отклонения регулируемого параметра и проанализировать переходный процесс. Если максимальное отклонение значения регулируемой величины мало и переходный процесс виден нечетко из-за пульсаций или малого изменения регулируемой величины, увеличить возмущающее воздействие в 2..3 раза с учетом того, чтобы регулируемый параметр во время переходного процесса не достигал предельно допустимого значения для данной системы

Повторить опыт, формируя скорректированное внешнее возмущение. Если переходный процесс выражен четко и характеризуется достаточным изменением регулируемой величины, данное возмущение может быть принято за эталонное для данного контура регулирования.

Методика испытаний контуров регулирования

Порядок проверки качества работы контура регулирования

Качество работы прошедшего пусконаладку контура регулирования оценивается по соответствию зарегистрированных переходных процессов при формировании внешних и внутренних возмущений установленным требованиям.

Проверку качества пусконаладки ПНР контура регулирования и корректировку его параметров следует производить в следующем порядке:

Установить расчетные значения параметров:

  • задание регулируемой величины
  • параметры ПИД-регулятора

Включить вентустановку и проконтролировать функционирования системы автоматики.

Подготовить средства измерений к регистрации параметров.

После выхода вентустановки на установившийся режим приступить к испытаниям, внося возмущения, предусмотренные программой испытаний.

Испытания контура регулирования при нанесении возмущения вида 1

Для испытания контура регулирования при возмущении вида 1 необходимо:

Подобрать значение эталонного внутреннего возмущения согласно п.6.3.

Нанести эталонное возмущение в следующем порядке:

  • начать запись значений параметров регулирующего воздействия и регулируемой величины
  • зафиксировать значение регулируемого параметра за 1..3 мин до нанесения возмущения и записывать эти значения до окончания переходного процесса через каждые 10..30 с. Эти интервалы подбираются в зависимости от длительности переходного процесса
  • нанести эталонное возмущение

Проанализировать полученные графики переходного процесса и определить показатели работы контура регулирования согласно п.6.2. Соблюдать при оптимальной настройке контура регулирования следующие параметры переходного процесса при внутренних и внешних возмущениях:

  • максимальное отклонение значения регулируемой величины не должно выходить за допустимые пределы
  • степень затухания y должна быть находиться в пределах 0,85..0,9
  • переходный процесс не должен быть затянут по времени

При корректировке настройки контура регулирования во время пусконаладки руководствоваться следующим:

  • если во время опыта степень затухания процесса меньше 0,85, а переходный процесс носит ярко выраженный колебательный характер, следует уменьшить коэффициент усиления Кр, либо увеличить интегральную составляющую Ти
  • если переходный процесс имеет вид апериодического переходного процесса и затянут по времени, следует увеличить коэффициент усиления Кр, либо уменьшить интегральную составляющую Ти
  • изменение значений Кр, Ти производить раздельно
  • корректировку производить при подаче внутренних эталонных возмущений в сторону "больше" и "меньше" попеременно

Испытания проводить до получения удовлетворительного переходного процесса.

Зафиксировать:

  • значение нагрузки, при которой испытывался контур регулирования
  • положение задатчика
  • значение эталонного возмущения
  • параметры удовлетворительного переходного процесса

Испытания контура регулирования при нанесении возмущения вида 2

Для испытания контура регулирования при возмущении вида 2 необходимо:

Подобрать значение эталонного внутреннего возмущения согласно п.6.3.

Нанести эталонное возмущение в следующем порядке:

  • начать запись значений параметров регулирующего воздействия и регулируемой величины
  • зафиксировать значение регулируемого параметра за 1..3 мин до нанесения возмущения и записывать эти значения до окончания переходного процесса через каждые 10..30 с. Эти интервалы подбираются в зависимости от длительности переходного процесса
  • нанести эталонное возмущение "больше"

Далее произвести действия в последовательности, описанной в п.6.4.2.

Испытания контура регулирования при аварийном понижении температуры воздуха за воздухонагревателем

Работа термостата защиты от замораживания характеризуется следующими параметрами:

  • температурой срабатывания
  • величиной минимальной температуры обратного теплоносителя при срабатывании термостата
  • длительностью понижения температуры обратного теплоносителя ниже заданного минимального значения

Проверку термостата и контура регулирования, а также корректировку настройки ПИД-регулятора следует производить в следующем порядке:

  1. установить в расчетное положение органы настройки: настроечный элемент задатчик термостата
  2. включить вентустановку
  3. проконтролировать выход на режим поддержания заданного значения температуры приточного воздуха
  4. установить измерительный щуп за воздухонагревателем
  5. включить систему автоматического управления
  6. записать параметры системы до нанесения возмущения
  7. внести возмущение в систему, для чего постепенно прикрывая вентиль на подающем трубопроводе, добиться снижения температуры за воздухонагревателем до срабатывания термостата
  8. восстановить нормальное теплоснабжение воздухонагревателя, для чего полностью открыть вентиль на подающем трубопроводе
  9. обработать результаты испытаний
  10. при корректировке настройки контура регулирования следует руководствоваться рекомендациями п.6.4.2
  11. испытания проводить до получения удовлетворительного переходного процесса.

Результаты проверки технического состояния оборудования автоматики

Проверка технического состояния оборудования автоматики проводилась с использованием средств измерений согласно перечню Приложения 1. Результаты проверки приведены в Приложении 10.

Проверка датчиков температуры.

Проверка датчиков температуры проводилась путем измерения сопротивления чувствительного элемента NTC 20, Pt1000 и сравнения измеренного значения с табличным см. Приложение 10, Таблица 1 при зафиксированной температуре на момент проведения измерений.

Установленные датчики температуры признаны исправными, точность показаний находилась в пределах допустимой погрешности. Проверка приводов регулирующих клапанов на тепло- и холодоносителе.

Проверка приводов регулирующих клапанов контуров подогрева и охлаждения проводилась путем сравнения уставки, задаваемой с терминала оператора на открытие и закрытие регулирующего клапана, с фактическим положением указателя привода клапана после команды см. Приложение 10, Таблица 2. Приводы регулирующих клапанов исправны и отрабатывают задаваемые команды.

Проверка датчиков-реле перепада давления на фильтрах и вентиляторах. Для проверки создавалось давление на напорной стороне датчика и разряжение на всасывающей стороне. Контроль работоспособности датчика осуществлялся по включению светового индикатора щита автоматики и изменению состояния дискретного входа контроллера см. Приложение 10, Таблица 3. Датчики-реле перепада давления исправны. Проверка термостатов защиты от замораживания воздухонагревателей.

Проверка термостатов осуществлялась путем охлаждения чувствительного элемента до механического замыкания перекидного контакта термостата. Контроль осуществлялся по включению светового индикатора щита автоматики и изменению состояния дискретного входа контроллера см. Приложение 10, Таблица 4. Термостаты исправны и обеспечивают защиту воздухонагревателей от замораживания.

Проверка приводов воздушных клапанов.

Проверка приводов воздушных клапанов контуров проводилась путем сравнения уставки, задаваемой с терминала оператора на открытие или закрытие регулирующего клапана, с фактическим положением указателя привода клапана после команды см. Приложение 10, Таблица 5.

Все приводы исправны. При останове вентиляторов приводы закрываются. Проверка готовности ключей управления, контактов реле и магнитных пускателей.

Работоспособность ключей управления, контактов реле и магнитных пускателей проверялись путем механического замыкания контактов соответствующих ключей, реле и магнитных пускателей. Контроль осуществлялся по изменению состояния дискретного входа контроллера см. Приложение 10, Таблица 6.

Разработка прикладного программного обеспечения

Прикладные программы были написаны с помощью специализированного пакета программного обеспечения CARE XL Web версии 8.02. Программы были разработаны в соответствии с алгоритмами, описанными в приложениях 6, 7, 8. Алгоритмы соответствуют схемным решениям разделов АОВ и реализуют следующие основные функции систем автоматики:

Для вентиляционных установок П1-В1:

  • поддержание температуры приточного воздуха, подаваемого в обслуживаемые помещения путем управления приводами регулирующих клапанов контура охлаждения в режиме летней эксплуатации, контуров подогрева в режиме зимней эксплуатации
  • поддержание влажности приточного воздуха путем управления оборудованием камеры орошения и приводом регулирующего клапана контура второго подогрева
  • отключение приточной установки по сигналу «Пожар»
  • поддержание температуры обратного сетевого теплоносителя согласно графику в режиме стоянки в период зимней эксплуатации
  • постоянную работу циркуляционных насосов в период зимней эксплуатации и запрет их запуска в период летней эксплуатации
  • управление приточным, вытяжным вентиляторами
  • защиту приточного, вытяжного вентиляторов и циркуляционного насоса от выхода из строя в нештатных и аварийных ситуациях
  • защиту калорифера приточной установки от замораживания
  • контроль технологического оборудования приточных установок
  • выдача световых сигналов на лицевую панель щита автоматики о рабочих и аварийных режимах работы оборудования приточных установок
  • вывод либо ввод значений параметров и команд управления на АРМ диспетчера

Алгоритм программ управления установками П1-В1 и П2-В2 приведены в образце приложения 6.

Для вентиляционных установок П3-В3:

  • поддержание температуры приточного воздуха в период зимней эксплуатации, подаваемого в обслуживаемые помещения путем управления приводом регулирующего клапана контура подогрева
  • подача наружного воздуха в обслуживаемые помещения в период летней эксплуатации
  • отключение приточной установки по сигналу Пожар
  • поддержание температуры обратного сетевого теплоносителя согласно графику в режиме стоянки в период зимней эксплуатации
  • постоянную работу циркуляционного насоса в период зимней эксплуатации и запрет его запуска в период летней эксплуатации
  • управление приточным, вытяжным вентиляторами
  • защиту приточного, вытяжного вентиляторов и циркуляционного насоса от выхода из строя в нештатных и аварийных ситуациях
  • защиту калорифера приточной установки от замораживания
  • контроль технологического оборудования приточной установки
  • выдача световых сигналов на лицевую панель щита автоматики о рабочих и аварийных режимах работы оборудования приточной установки
  • вывод или ввод значений параметров и команд управления на АРМ диспетчера.

Алгоритм программ управления установками П3-В3 приведены в Приложении 7.

для вентиляционных установок В1:

  • вытяжка воздуха из обслуживаемых помещений;
  • отключение установок по сигналу Пожар
  • управление вытяжным вентилятором
  • защиту вытяжного вентилятора от выхода из строя в нештатных и аварийных ситуациях
  • контроль функционирования технологического оборудования установки
  • выдача световых сигналов на лицевую панель щита автоматики о рабочих и аварийных режимах оборудования установки
  • вывод ввод значений параметров и команд управления на АРМ диспетчера.

Алгоритм программ управления установками В2 приведены в Приложении 8.

Для вентиляционной установки образца РВ1:

  • поддержание температуры приточного воздуха, подаваемого в компрессорную станцию, путем управления приводами рециркуляционного и приемного воздушных клапанов
  • отключение установки по сигналу Пожар
  • управление приточным вентилятором
  • защиту приточного вентилятора от выхода из строя в нештатных и аварийных ситуациях
  • контроль работы технологического оборудования установки
  • выдача световых сигналов на лицевую панель щита автоматики о рабочих и аварийных режимах работы оборудования установки
  • вывод ввод значений параметров и команд управления на АРМ диспетчера.

Алгоритм программы управления установкой РВ1 приведен в Приложении по пускоаналадке. Текст программ управления установками приведены в Приложении 9.

Проведение испытаний и наладочных работ

После проведения проверок качества монтажа, технического состояния оборудования автоматики и устранения выявленных недостатков была произведена загрузка изготовленных программ в оперативно-запоминающие устройства ОЗУ и их запись в энергонезависимую память контроллера. Предварительная проверка правильности программ была проведена с помощью встроенного отладчика XwOnline.

Проверка правильности функционирования для контроллера Excel WEB проводилась с использованием портативного компьютера и браузера Internet Explorer. Испытания систем автоматики проводились в последовательности, определяемой программами испытаний, которые приведены в Приложениях 2, 3.

Перед проведением испытаний было проведено предварительное опробование систем с доведением их до работоспособного состояния. Перед началом каждого цикла испытаний системы приводились в устойчивое состояние. Цикл испытаний считался законченным после завершения переходного процесса, т.е. до восстановления устойчивого состояния системы. Испытания прекращались, если измеряемые параметры достигали значений, выходящих за пределы, установленные программой испытаний.

В процессе проведения испытаний было обеспечено выполнение следующих условий:

  • оборудование находится в режиме, на который рассчитывалась испытываемая система
  • испытываемая система находится в работе и поддерживает заданное значение регулируемой величины
  • регулируемый диапазон достаточен для устранения вводимых во время испытаний возмущений
  • при работе нескольких контуров регулирования, связанных между собой технологическим процессом контуры регулирования первого и второго подогревов, влажности, воздухоохладителя, в первую очередь налаживались и испытывались те контуры, которые устраняют возмущения, возникающие вследствие работы других контуров
  • включены устройства технологической защиты, предупреждающие возникновение аварии в случае неправильной работы испытываемого контура регулирования.

При наладке контуров регулирования определялись следующие показатели качества:

  • динамическая ошибка
  • степень затухания переходного процесса y
  • величина перерегулирования j
  • длительность переходного процесса Тпп
  • число максимумов динамической ошибки за время регулирования

Результаты расчетов показателей приведены в отчете в пункте 10.

Результаты испытаний и наладочных работ

В процессе пусконаладки были проведено следующее:

  • опробование отдельных элементов и агрегатов
  • срабатывание устройств технологических защит
  • включение систем и их выход на номинальный режим
  • наладка ПНР контуров регулирования на поддержание заданного значения регулируемого параметра
  • проверка правильности реакции контуров регулирования на вносимые возмущения
  • корректировка параметров контуров регулирования

Опробование элементов и агрегатов показало, что все они находятся в рабочем состоянии. В процессе испытаний было проверена реакция системы автоматики на срабатывание следующих устройств технологической защиты:

  • капиллярных термостатов защиты от замораживания
  • программных термостатов защиты от замораживания на основе датчика температуры обратного теплоносителя
  • схем контроля срабатывания магнитных пускателей
  • датчиков обрыва ремней вентиляторов
  • тепловых реле автоматов защиты электродвигателей
  • схем отключения вентиляторов по сигналу «ПОЖАР» от АПС здания.

Проверки устройств технологических защит проводились в следующей последовательности.

Проверка срабатывания капиллярных термостатов защиты от замораживания проводилась по методике, описанной в п.6.4.4. Уставка термостата выставлялась по его шкале на 5ºС. Заданное минимальное значение обратного теплоносителя принималось равным 12 ºС для установок П1-В1 и 18 ºС для установки П2-В2. Результаты проверок при нахождении систем в рабочем и стояночном режимах приведены в табл.10.1.

При повторных испытаниях систем было определено значение уставки, при которых параметр = 0. Оно составило 10.5 ºСдля установок П1-В1 и 16.5 ºС для установки П2-В2.

Таблица 10.1 - Результаты проверок систем автоматики при срабатывании капиллярных термостатов защиты от замораживания

Вентсистема

Режим

ºС

ºС

ºС

с

П1-В1

вкл

5

12


10.5

23

П1-В1

Стоянка

5

12

10.6

22

П2-В2

включена

5

18

16.5

25

П2-В2

Стоянка

5

18

16.8

20

Проверка срабатывания программных термостатов защиты от замораживания на основе датчика температуры обратного теплоносителя проводилась по методике, описанной в п.6.4.4. Уставка регулятора программного термостата 52Px_RWFrzPidSet выставлялась 12ºСдля установок П1-В1, x=1,3,4 и 18 ºСдля установки П2-В2, x=2. Величина 52Px_RWFrzStatSet принималась равной 10,5ºС для установок П1-В1 и 16.5 ºС для установки П2-В2. Результаты проверок при нахождении систем в рабочем и стояночном режимах приведены в табл.10.2.

Таблица 10.2 - Образец результатов проверок систем автоматики при срабатывании программных термостатов защиты от замораживания на основе датчика температуры обратного теплоносителя

Вентсистема

Режим

Температура обратного теплоносителя при срабатывании термостата, ºС

ºС

с

П1-В1

включена

11

11,1

0

П1-В1

Стоянка

11

11,6

0

П2-В2

включена

17

17,1

0

П2-В2

Стоянка

17

17,6

0

Как видно из таблицы, работа программных термостатов защиты от замораживания на основе датчика температуры обратного теплоносителя является удовлетворительной.

Проверка в ходе пусконаладочных работ ПНР схем контроля срабатывания магнитных пускателей проводилась по формированию следующих сигналов аварии:

  • Система П1-В1: 52P1_RaFanStsAlm, 52P1_SaFanStsAlm, 52P1_Htg1PmpStsAlm
  • Система П2-В2: 52P2_RaFanStsAlm, 52P2_SaFanStsAlm, 52P2_Htg1PmpStsAlm
  • Система В2: 52V4_RaFanStsAlm
  • Система PВ1: 52RV1_RaFanStsAlm

Все схемы контроля показали свою готовность. Реакция систем автоматики соответствовала алгоритмам работы систем Приложения 6, 7, 8

Проверка датчиков обрыва ремней вентиляторов проводилась по формированию сигналов следующих аварии:

  • Система П1-В1: 52P1_RaFanDpsAlm, 52P1_SaFanDpsAlm
  • Система П2-В2: 52P2_RaFanDpsAlm, 52P2_SaFanDpsAlm
  • Система П3-В3: 52P3_RaFanDpsAlm, 52P3_SaFanDpsAlm
  • Система В4: 52V4_RaFanDpsAlm
  • Система В5: 52V5_RaFanDpsAlm

Системы автоматики отработали сигналы аварий в соответствии с алгоритмами систем Приложения 6, 7, 8.

При имитации аварии преобразователей частоты приточных вентиляторов установок П1-В1 и П2-В2 осуществлялось замыканием соответствующего контакта реле. При имитации срабатывания тепловых реле автоматов защиты электродвигателей путем нажатия кнопки TEST на автоматах соответствующие электродвигатели отключились, системы автоматики управляли оборудованием в соответствии с алгоритмами работы систем Приложения 6, 7, 8.

При имитации сигнала «Пожар» от станции пожарной сигнализации отключились приточные и вытяжные вентиляторы, закрылись воздушные клапаны, в режиме ЗИМА циркуляционные насосы продолжали качать теплоноситель по контуру.

При переводе систем в автоматический режим обеспечивалась последовательная работа узлов и агрегатов в соответствии с алгоритмами, приведенными в Приложениях 6, 7, 8.

Продолжительности выхода систем на номинальный режим при их включении приведены в таблице 10.3.

Таблица 10.3 - Продолжительность выхода систем на номинальный режим, мин

Система

Сезон

Контур регулирования

Температура за воздухоохладителем

Температуры приточного воздуха

Относительной влажности приточного воздуха

П1-В1

Зима

18

19

22

Лето *

     

П2-В2

Зима

20

21

23

 

Лето *

     

П1-В1

Зима

-

14

-

 

Лето *

     

РВ1

Зима

-

10

-

 

Лето *

     

После выхода на номинальный режим все контуры регулирования обеспечили поддержание регулируемого параметра с заданной точностью см. п.3.

Проверки в ходе ПНР реакции контуров регулирования на вносимые возмущения проводились в соответствии с методикой, описанной в п.6. Проверки были выполнены для следующих контуров:

Систем П1-В1, П2-В2 сезон «ЗИМА»

  • относительной влажности приточного воздуха
  • температуры воздуха после второго подогрева
  • температуры обратного теплоносителя после воздухонагревателя первого подогрева
  • температуры обратного теплоносителя после воздухонагревателя первого подогрева при аварийном понижении температуры.

отчёт о проведении ПНР системы автоматизации вентиляции

Систем П1-В1, П2-В2, сезон ЛЕТО *

  • температуры воздуха за воздухоохладителями
  • температуры воздуха после второго подогрева
  • относительной влажности приточного воздуха.

Системы РВ1, сезон ЗИМА температуры приточного воздуха.

Результаты подбора параметров приведены в таблице 10.4.

Как видно из образца таблицы, в процессе пусконаладки были подобраны параметры контуров, которые обеспечивают удовлетворительное качество переходных процессов.

* – наладка систем осуществлялась в режиме «ЗИМА»

Таблица 10.4 - Результаты ПНР наладки контуров регулирования система П1-В1

№ пп

Сезон

Регулируемый параметр

Устав-ка

Параметры регулятора

Параметры переходного процесса возмущение вида1

Параметры переходного процесса возмущение вида2

Кр

Ти

Y1

ψ

φ

ТПП, с

Y1

ψ

φ

ТПП, с

1.

Зима

Относительная влажность приточного воздуха

50%

100

300

13,8%

 

0,87

57,14

3

435

14,5%

 

0,88

55,3

3

446

2.

Температура воздуха после второго подогрева

20 ºС

25

250

22,5ºС

0,89

78,24

3

318

23,7ºС

0,89

77,52

3

367

3.

Температура обратного теплоносителя после воздухонагревателя первого подогрева

27,5 ºС

11

115

34,7ºС

0,85

64,34

3

234

37,1ºС

0,84

63,15

3

298

4.

Температура обратного теплоносителя после воздухонагревателя первого подогрева при аварийном понижении температуры

15 ºС

6

0

23

34

5.

Лето

Температура воздуха за воздухоохладителями

20 ºС

                       

6.

Температура воздуха после второго подогрева

20 ºС

                       

7.

 

Относительная влажность приточного воздуха

50%

 

Условия испытаний:

  • режим Зима Тнар.в=-7ºС
  • режим Лето Тнар.в=____ºС.

Таблица 10.4,продолжение - Результаты наладки контуров регулирования система П3-В3

Условия испытаний:

  • режим Зима Тнар.в= -12ºС
  • режим Лето Тнар.в=____ºС.

Выводы и рекомендации по эксплуатации оборудования

Системы автоматики обеспечивают работу вентиляционных установок в автоматическом режиме в соответствии с проектными решениями раздела АОВ и требованиями эксплуатирующей организации.

В диапазонах температур наружного воздуха, при которых проводились испытания зима: -20..+2 ºС, применяемое оборудование приводы, клапаны, датчики обеспечивает поддержание значений параметров регулирования в заданных диапазонах. Испытания и ПНР систем в режиме «ЛЕТО» будет произведена в мае.

В процессе пусконаладочных работ систем автоматики вентиляционных установок подобраны и записаны в энергонезависимую память контроллеров параметры и уставки, обеспечивающие устойчивое функционирование технологического оборудования вентиляционных установок. Достигнутые при наладочных работах заданные режимы функционирования и параметры регулирования систем обеспечиваются при нормальной эксплуатации оборудования и своевременном проведении технического обслуживания чистка фильтров, натяжение ремней, промывка контуров и т.д..

Эксплуатацию систем автоматики вентустановок необходимо выполнять согласно требованиям технических описаний, инструкций по эксплуатации и руководства пользователю см. приложения к настоящему.