Анализ автоматизированной системы контроля и управления микроклиматом производственного здания ООО "СТМ-Оскол"

Важнейшая роль принадлежит поддержанию микроклимата рабочего места в пределах заданных норм. Микроклимат производственных помещений – это комплекс физических факторов, оказывающих влияние на теплообмен человека и определяющих самочувствие, работоспособность, здоровье и производительность труда. Поддержание заданных значений микроклимата основано на контролировании соответствующих параметров, возникающих в помещении. К этим параметрам относят температуру воздуха, относительную влажность воздуха, скорость движения воздуха и мощность теплового излучения.

Актуальность исследования заключается в получении максимальной эффективности за счет модернизации существующей системы управления.

Целью исследования является разработка элементов проекта автоматизации контроля и управления параметрами технологического процесса микроклимата производственного здания ООО «СТМ-Оскол».

Объектом исследования является микроклимат производственного здания ООО «СТМ-Оскол».

Предмет исследования – автоматизированная система микроклимата производственного здания ООО «СТМ-Оскол».

Автоматизированная система поддерживает заданное состояние воздуха в производственных помещениях независимо от колебаний параметров окружающей среды и внутренних условий микроклимата.

Управление системой микроклимата осуществляется посредством датчиков температуры и механических преобразователей. Основные достоинства таких систем - простота конструкции и дешевизна, а также большая ремонтопригодность. К основным недостаткам относится низкая точность поддержания заданных параметров, вследствие чего необходим постоянный контроль и высокое энергопотребление. Используются наиболее часто, что связано с их относительной простотой реализации.

Автоматизированные системы управления микроклиматом базируются на использовании микроконтроллеров, здесь механические реле заменены «программируемыми выключателями», которые позволяют чётко задавать требуемые параметры работы в соответствии с заранее заданным алгоритмом. К достоинствам следует отнести возможность точного поддержания параметров в заданных пределах, относительно невысокую стоимость.

Недостатки заключаются в следующем: некорректное управление микроклиматом при режимах, которые заранее не заданы в алгоритмах функционирования; необходимость смены алгоритмов при изменении условий функционирования или добавлении новых элементов в систему управления. Принцип действия климат контроля основан на сборе специальными датчиками информации о температурно-влажностных характеристиках воздуха по каждому помещению, анализе данных и управлении климатической техникой. Управление отоплением осуществляется при помощи сервоприводов, установленных на отопительных приборах и контурах. Управление вентиляцией осуществляется посредством воздушных клапанов, установленных на приточном и вытяжном воздуховоде. Управление расходом воздуха на оконечных ветках приточных воздуховодов осуществляется регуляторами расхода воздуха. Управление отоплением также осуществляется с помощью термостатов и климатических контроллеров.

Для оптимального производственного процесса во всех цехах компании ООО «СТМ-Оскол» выполнена система вентиляции, регулирующая температуру и подачу воздуха в производственных помещениях.

Вентиляция – это процесс, который должен создать благоприятную атмосферу в помещениях. На промышленных предприятиях часто наблюдается содержание различных вредных примесей в воздухе, а они порой не совсем безопасны для здоровья работников. Без качественной циркуляции атмосфера на таком предприятии будет неподходящей для работы.

Система вентиляции ООО «СТМ-Оскол» конструктивно состоит из следующих узлов:

• датчики – приборы, передающие информацию об окружающей среде — термостаты, измерители влажности воздуха, газоанализаторы;
• щит управления собирает и обрабатывает информацию, поступающую от контрольных датчиков, и на основании полученного анализа выдает команды механизмам управления на изменения режима работы;
• исполнительные механизмы – узлы, осуществляющие механические действия.

Щиты управления анализируют соотношение в воздухе кислорода и углекислого газа, при необходимости выдавая команду проветрить помещение. При обнаружении возгорания высокоинтеллектуальная электроника самостоятельно блокирует приток свежего воздуха, препятствуя распространению пожара.

В обычном режиме автоматика обеспечивает слаженное функционирование всех узлов и механизмов вентиляционных систем без привлечения оператора.

Компьютеризированные модули передают информацию о режиме работы, о показаниях датчиков на единый пульт управления. Это позволяет оператору, при необходимости, корректировать работу автоматики, и менять настройки в удаленном режиме.

Технические средства автоматизации приборы, устройства и технические системы, предназначенные для автоматизации производства.

Основным недостатком существующей системы автоматизации является отсутствие обобщённого контроля всеми параметрами микроклимата, а также отсутствие регулирования параметров влажности в отдельных производственных помещениях.

Целью данной автоматизированной системы должно являться повышение качества технологического процесса. Система должна обеспечивать высокий уровень надежности, информационную и технологическую совместимость.

Увеличение качества технологического процесса должно осуществляться за счет внедрения новых параметров регулирования влажности и температуры в производственных помещениях, для того чтобы исключить образование коррозии на металлах, а также обеспечить комфортные условия работы персоналу.

Оригинальным решением для данной разрабатываемой системы будет являться установка измерителей температуры, влажности и давления, а также системы извещения персонала, когда параметры выходят за установленные пределы.

Для устранения недостатков существующей системы предлагается провести модернизации. В качестве технического обеспечения предлагается установить:

• датчик температуры DS18B20, параметры датчика удовлетворяют требованиям, а также он лучше всего подходит для совместной работы с микроконтроллерами;
• датчик влажности HIH-4000 в связи с его высокой точностью и удобным для обработки выходным сигналом;
• осушитель воздуха Neoclima ND-20AH является более подходящим для данного помещения;
• контроллер ОВЕН ПЛК 63.

Контроллер предназначен для создания систем автоматизированного управления технологическим оборудованием в энергетике, на транспорте, в т.ч. железнодорожном, в различных областях промышленности, жилищно-коммунального и сельского хозяйства.

Логика работы ПЛК63 определяется потребителем в процессе программирования контроллера. Программирование осуществляется с помощью программного обеспечения CoDeSys 2.3.

Модернизация существующей системы управления микроклимата производственного здания ООО «СТМ-Оскол» обеспечит:

• централизованный контроль технологических параметров микроклимата и состояния оборудования, находящегося в производственном помещении;
• оперативный учет и регистрация значений параметров микроклимата;
• идентификация аварийных ситуаций;
• бесперебойность, четкость и надежность работы;
• экономия электроэнергии;
• улучшение условий труда персонала.

Оригинал публикации (Читать работу полностью): Анализ автоматизированной системы контроля и управления микроклиматом производственного здания ООО "СТМ-Оскол"