Капилляр термостата должен быть установлен непосредственно после калорифера по потоку воздуха (до калорифера - в случае охлаждающего теплообменника). Его необходимо уложить петлями в плоскости, параллельной теплообменнику, на расстоянии от теплообменника около 5 см на специальных кронштейнах. Капилляр термостата должен перекрывать все сечение воздуховода после калорифера. Диапазон измерения -5…+15 °C. Производитель фирма «Siemens».

Первичный измерительный преобразователь температуры типа QAM2110.040

Канальный датчик температуры используется в установках кондиционирования воздуха в качестве:

- датчика температуры входящего или выходящего воздуха.

- датчика-ограничителя (например, ограничение по минимуму) в приточном канале.

- управляющего датчика, как например, для регулирования температуры помещения по наружной температуре.

- датчика точки росы.

- измерительного датчика, как например, для индикации измеряемых величин или подачи данных измерении централизованной системы контроля.

Технические характеристики:

- рабочий диапазон: -50 +80 °С;

- измерительный элемент: Pt100 Ом/0 °C;

- постоянная времени: 30 с;

Место установки:

- в установках кондиционирования воздуха после воздуходувки, если она является последней конструктивной единицей, в ином случае после последней конструктивной единицы на расстояние не менее 0,5 м.

- в вытяжном канале всегда до вытяжного вентилятора.

- в качестве ограничителя температуры входящего воздуха по возможности ближе к помещению.

- при регулировании влажности воздуха по методу точки росы непосредственно после каплеуловителя увлажнителя.

- чувствительный элемент не должен касаться стенок канала.

Диапазон измерения -30…+120 °C. Производитель фирма «Siemens».

Исполнительные механизмы и насосы.

Привод воздушного клапана типа GMA126.1E

Электропривод воздушного клапана со встроенной пружиной возврата предназначен для открытия и закрытия клапана. Воздушный клапан перекрывает поступление воздуха в помещение и из него через воздуховоды системы вентиляции.

Двух позиционные привод имеет угол поворота 90°. У него имеется встроенный дополнительные контакты, настроенные на срабатывание на угле 5°…90°. Производитель фирма «Siemens».

Циркуляционный насос типа UPS 25-20

В системах кондиционирования воздуха насосы являются ответственным элементом систем тепло- и холодоснабжения аппаратов для изменения параметров воздуха. От надежной работы насосов зависит стабильная и надежная работа системы кондиционирования воздуха. В России и других странах мира широкое применение получили насосы фирмы «Grundfos».

Для работы насосов в составе систем кондиционирования воздуха и систем тепло- и холодоснабжения характерны два основных режима: при постоянном расходе жидкости; при переменном расходе жидкости.

При постоянном расходе жидкости рекомендуется применение насосов с постоянной частотой вращения ротора приводного электродвигателя рабочего колеса насосов.

Фирма «Grundfos» для постоянных расходов воды в системах кондиционирования воздуха производит насосы типа UPS, которые монтируются на трубопроводах без фундаментов. Для ручного регулирования производительности систем по жидкости конструкции насосов имеет ручное переключение на три частоты вращения.

Циркуляционный насос в контуре нагрева создает циркуляцию воды в контуре узла регулирования подачей теплоносителя в воздухонагреватель, чем снижает вероятность замерзания воды в калорифере.

Привод ЗРК типа SSB61U

Электромеханические приводы предназначены для использования в системах с фанкойлами и охлаждаемыми потолками для управления клапанами нагрева и охлаждения. Привод имеет пропорциональный сигнал управления 0…10В, это сигнал приводит в действие шток привода, воздействующий на шток клапана.

Клапан открывается пропорционально напряжению на выходе Y. Электромеханические приводы предназначены для использования совместно с 3-х ходовыми клапанами с номинальным ходом штока 5,5 мм типа VXP45.

Производитель фирма «Siemens».

Регулирующие клапана.

Запорно-регулирующий клапан 3-х ходовой типа VXP45.20-4 (ЗРК)

Клапан применяется в системах вентиляции и кондиционирования для управления протоком по системам замкнутого контура, с фанкойлами, с калориферами и вторичными охладителями, для использования в 2-х трубных системах с одним теплообменником для нагрева и охлаждения (летний - зимний период).

Основной характеристикой регулирующего клапана является kvs - номинальный расход воды (м3/ч) через полностью открытый клапан (ход штока 100%) при перепаде давления в 1 бар и температуре воды 20 °С.

Силовые автоматические выключатели

Для защиты двигателей от перегрева устанавливаются токоограничивающие силовые автоматические выключатели типа 3RV1 фирмы Siemens. Характеристики расцепления силовых выключателей рассчитаны главным образом для защиты трехфазных двигателей. Расчетный ток защищаемого двигателя устанавливается на настроечной шкале. Расцепитель тока короткого замыкания настроен на заводе на 13-кратную величину расчетного тока. Этим обеспечивается нормальный пуск и надежная защита двигателя. Чувствительность выключателя к выпадению фазы гарантирует, что выключатель своевременно сработает при выпадении фазы и при вызванными этими обстоятельствами сверх токах в других фазах.

Силовые автоматические выключатели также обеспечивают защиту линии.

Для двигателей мощностью 1кВт из таблицы данных каталога Siemens выберем автоматический выключатель типа 3RV10 11-1DA1.

Выключатель имеет следующие характеристики:

· токовый расцепитель перегрузки 2,2-3,2А;

· максимальный расцепитель тока без выдержки времени 42А;

· отключающая способность при коротком замыкании при 400В 100кА;

· типоразмер S00.

6. Программирование контроллера

6.1 Общие данные

Для программирования контроллера воспользуемся программой LOGO! Soft Comfort.

Программное обеспечение LOGO! Soft Comfort предоставляет наиболее широкие возможности по разработке, отладке и документированию программ логических модулей LOGO! Разработка программы может выполняться на языках LAD (Ladder Diagram) или FBD. Допускается использование символьных имен для переменных и функций, а также необходимых комментариев.

В отличие от программирования с клавиатуры обеспечивается наглядное представление всей программы, поддерживается множество сервисных функций, повышающих удобство разработки и редактирования программы.

Разработка, отладка и полное тестирование работы программы может осуществляться в автономном режиме без наличия реального модуля LOGO!

Готовая программа может загружаться в логический модуль или записываться в модуль памяти, а также сохраняться на жестком диске компьютера.

LOGO! будет распознавать, считывать и включать входы и выходы всех модулей расширения независимо от их типа. Входы и выходы представлены в той же последовательности, в которой расположены модули. Для программирования имеются в распоряжении следующие входы, выходы и флаги: от I1 до I24, от AI1 до AI8, от Q1 до Q16, AQ1 и AQ2, от M1 до M24 и от AM1 до AM6. Кроме того, имеются биты регистра сдвига от S1 до S8, 4 клавиши управления курсором C^, C>, CЎ и C< и 16 свободных выходов от X1 до X16. В LOGO! 12/24… и LOGO! 24/24o для входов I7 и I8 имеет силу следующее: если I7 или I8 используется в коммутационной программе, то сигнал, прилагаемый к соединительному элементу, интерпретируется как цифровой; если используется AI1 или AI2, то сигнал интерпретируется как аналоговый.

Значительно более мощными являются специальные функции:

* Импульсное реле;

* Реверсивный счетчик;

* Задержка включения;

* Программный выключатель.

На рисунке 21 показано окно среды программирования LOGO! Soft Comfort.

6.2 Описание работы программы

Алгоритм программы работы контроллера приведен в приложении А.

При поступлении на вход I1 логической единицы сигнал поступает на RS-триггер. С RS-триггера сигнал пуска поступает на выход Q1, а также поступает на блоки для запуска системы в летнем режиме и для перевода системы в холодное период в режим прогрева. С задержкой времени, которую формирует B024, сигнал подается на Q3 и Q4.

После поступления сигнала на Q3 включается задержка включения на вход I5, сигнал пропадет после открытия воздушной заслонки, если сигнал поступает через 10 секунд, то контроллер остановит систему, и на выход Q5 будут поступать сигналы с периодичностью 1 секунда, которую формирует блок B029.

Для сброса данного положения надо подать сигнал на вход I2.

Во время работы при поступлении сигнала на вход I6 на выход Q7 поступит сигнал и через 72 часа, если сигнал продолжает поступать остановит систему. Для сброса данного положения надо подать сигнал на вход I2.

При поступлении сигналов на I7 или I8 поступает сигнал на выход Q8, и система переходит в режим прогрева и после пропадания сигнала на этих входах система перезапуститься.

Контроль входов I9, I10, I11 и I12 включается с задержкой времени 10 секунд после появления сигнала на выходах Q3 и Q4. Если после этогосигнал поступает или поступил, подается на остановку системы и на выход Q9. Для сброса данного положения надо подать сигнал на вход I2.

Для формирования режима работы в ручном режиме на входы I4 и I5 должны поступить сигналы.

Для формирования сигнала режима работы в автоматическом режиме установлен аналоговой триггер B006. В зависимости от сигнала поступающего с AI1 триггер вырабатывает сигнал для переключения режимов работы.

В зимний период работы в дежурном режиме работы сигнал 0…10В на выходе AQ1 формируется в зависимости от поступающей информации на аналоговый вход AI3.

В зимний период работы во время работы сигнал 0…10В на выходе AQ1 формируется в зависимости от поступающей информации на аналоговый вход AI2 на регуляторе B009. В случае превышения сигнала на входе AI3 над установленным значением 45 °С срабатывает триггер B016, который переключит формирование сигнала от регулятора B010. После снижения сигнала AI3 формирование опять переходит от регулятора B009.

Данные переключения осуществляет аналоговый мультиплексор B013. В летний период работы во время работы сигнал 0…10В на выходе AQ1 формируется в зависимости от поступающей информации на аналоговый вход AI2 на регуляторе B009.

При поступлении сигнала на вход I13 контроллер переведет систему в режим остановки без возможности автоматического перезапуска.

7. Размещение средств автоматизации

7.1 Требования к АСУ, монтаж

АСУ должна быть разработана и внедрена в соответствии с требованиями действующих Правил, ГОСТов и СНиПов:

· ГОСТ21.101-97 «Основные требования к проектной и рабочей документации»;

· ГОСТ21.613-88 «Силовое электрооборудование. Рабочие чертежи»;

· ГОСТ21.614-88 «Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах»;

· ГОСТ21.408-93 «Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических проектов»;

· СНиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства»;

· СНиП 3.05.07-85 «Системы автоматизации»;

· СНиП 2.04.05-91 (2000) «Отопление, вентиляция и кондиционирование»;

· отвечать требованиям СНиП 21.01-97 (Пожарная безопасность зданий и сооружений) по пожарной безопасности;

· Эксплуатационная документация оформляется в соответствии с требованиями-ГОСТ2.601-95.

АСУ разработата с использованием отечественного и импортного оборудования, отвечающего современному уровню качества и надежности.

Все оборудование должно быть сертифицировано для применения в РФ в соответствии с действующими нормативными документами. Базовым для разработки АСУ принять оборудование фирмы «SIEMENS» (датчики, исполнительные механизмы, программируемые контроллеры).

Автоматизация инженерных систем предусматривается на базе свободно-программируемых контроллеров, связанных с датчиками аналоговых и дискретных сигналов и электроприводами.

Контроллеры устанавливаются в совмещенных щитах автоматики и управления (ЩАУ), содержащих также и силовую аппаратуру. Шкафы ЩАУ должны находиться в непосредственной близости от соответствующего технологического оборудования.

Все используемые в системе аналоговые датчики измерения температуры, давления, влажности, расхода и т.п., должны иметь унифицированный электрический выходной сигнал, сопрягаемый с контроллерами системы.

Дискретные датчики должны иметь выходной сигнал типа «сухой контакт».

Приводы исполнительных механизмов должны управляться стандартным аналоговым выходным сигналом контроллера в диапазоне 0-10В.

Объектами автоматизации являются приточно-вытяжные системы вентиляции и кондиционирования. АСУ должна обеспечить полную автоматизацию процессов стабилизации температурных параметров, как в процессе обработки воздуха, так и при регулировании этих параметров в обслуживаемых помещениях.

Основными задачами автоматизации приточно-вытяжной вентиляции является

· автоматическое регулирование температуры приточного воздуха в соответствии с заданной уставкой;

· предварительный прогрев калорифера перед включением приточного вентилятора в зимнее время;

· защиту калорифера от замерзания по температуре обратной воды и по температуре приточного воздуха и по контактному датчику;

· контроль работы вентилятора по контактному датчику воздушного потока и его аварийное выключение;

· защита двигателей от перегревания;

· контроль засорения фильтра;

· контроль температуры воды, возвращаемой в сеть и защиту от ее перегрева;

· сигнализация аварий;

· автоматическое отключение приточных и вытяжных установок при срабатывании датчиков пожарной сигнализации. Работоспособность систем защиты от замораживания калорифера при этом должна сохраняться;

· ручное управление агрегатами систем с местных ЩАУ.

7.2 Особенности монтажа электропроводок объекта

Тип электропроводки и способ ее прокладки определяют номинальным напряжением сети, характером помещений, состоянием окружающей среды, в которой она будет находиться, условиями техники безопасности и пожарной безопасности. Окружающая среда характеризуется влажностью, температурой, наличием пыли, вредно действующих химически активных паров и газов.

Сухие помещения-это такие, в которых относительная влажность воздуха не превышает 60%. Если в этих помещениях в течение длительного времени температура не поднимается выше 30 °С, не выделяется большое количество технологической пыли и химически активных веществ, то такие сухие помещения называют нормальными.

Пыльные помещения-это помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль в таком количестве, что она может оседать па проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.

Влажные помещения - это помещения, в которых пары или конденсирующаяся влага выделяются лишь временно и притом в небольших количествах, а относительная влажность более 60, но не выше 75%.

Сырые помещения - это помещения, в которых относительная влажность в течение длительного времени превышает 75%.

Особо сырые помещения-это помещения, в которых потолок, стены, пол и находящиеся в них предметы покрыты влагой, а относительная влажность воздуха приближается к 100%.

Жаркие помещения - это помещения, в которых температура в течение длительного времени превышает 30 °С.

Пожароопасные - помещения или наружные установки, в которых хранят или применяют горючие вещества.

Изоляция проводов и кабелей должна соответствовать напряжению сети и условиям окружающей среды. Для сетей напряжением до 500 В провода должны иметь изоляцию, рассчитанную на напряжение не ниже 500 В.

Провода электропроводок удаляют от печей и труб отопления во избежание перегрева и преждевременного старения изоляции.

Нулевой провод должен иметь отличительную расцветку или у места ответвления и при вводе в арматуру его метят бандажом из цветных ниток, а головки роликов или изоляторов нулевого провода окрашивают эмалевой краской. На прямых участках окрашенные ролики устанавливают с интервалом через два или три обычных ролика.

Для надежного и быстрого отключения при коротком замыкании необходимо, чтобы ток короткого замыкания был не менее чем в 3 раза больше номинального тока предохранителя.

7.3 Соединение и оконцевание жил, проводов и кабелей

От правильного выполнения контактных соединений зависит надежность и безопасность эксплуатации электроустановок. Контактные соединения должны быть устойчивыми к резким колебаниям температуры, влажности, влиянию окружающей среды. Надежные электрические контактные соединения могут быть выполнены одним из следующих основных способов: опрессованием (обжатием), сваркой, пайкой, свинчиванием.

Опрессование применяют для соединения и оконцевания проводов и кабелей любой площади сечения на напряжение от 10 (соединение) до 35 кВ (оконцевание), а также медных (для всех категорий электроустановок) и алюминиевых жил (за исключением городских кабельных сетей столичных и областных городов и электростанций с агрегатами мощностью от 50000 кВт и выше). Соединение многопроволочных медных жил площадью поперечного сечения до 10 мм² в силовых и осветительных сетях выполняют путем обертывания соединяемых жил двумя слоями тонкой медной или латунной ленты толщиной 0,2…0,3 мм и опрессовкой места соединения при помощи пуансонов и матриц, вставляемых в малые одноручные клещи типа.

7.4 Технический уход за электрооборудованием

Технические уходы позволяют поддерживать парк электрооборудования в работоспособном состоянии. При технических уходах электрооборудование очищают, проверяют, регулируют, смазывают и заменяют некоторые недолговечные сменяемые части. Кроме того, определяют техническое состояние электрооборудования и при наличии неисправностей дают заключение о необходимости текущего или капитального ремонта.

Операции технического ухода проводят согласно заранее составленному графику через строго установленные периоды работы электрооборудования.

Максимальная эффективность технических уходов достигается в том случае, когда периодичность и номенклатура работ, выполняемых при каждом техническом уходе, в наибольшей степени соответствует конструктивным особенностям электрооборудования, его техническому состоянию, условиям эксплуатации и др.

Режим технических уходов, применяемый для средних условий эксплуатации, следует корректировать в каждом конкретном случае с учетом условий, в которых работает электрооборудование. Некачественное и несвоевременное проведение технических уходов снижает работоспособность электрооборудования, увеличивает расходы на проведение ремонтов и повышает себестоимость сельскохозяйственной продукции.

Особенно важное значение имеет проверка и наладка электрооборудования перед вводом в эксплуатацию, а также наблюдение за его техническим состоянием в первый период работы. Даже при самых высоких требованиях к испытаниям электрооборудования перед отправкой потребителю часть недостатков выявляют и устраняют в течение некоторого времени с начала его работы. В большой мере это относится к регулируемым параметрам электрооборудования.

При технических уходах по возможности должны быть выявлены все неисправности как механического, так и электрического происхождения. Причинами неисправностей также может быть нарушение регулировок.

Неисправности механического происхождения чаще всего возникают вследствие износа, ударов и деформации, коррозии и поломки деталей. Их обычно выявляют при осмотре и путем несложных измерений.

Неисправности электрического характера возникают вследствие пробоя изоляции, протекания токов коротких замыканий, действия электрической дуги, перенапряжений и др. Эти неисправности при технических уходах также выявляют в большинстве случаев внешним осмотром. Если конструкция электрической машины или аппарата не позволяет провести внешний осмотр, электрические неисправности определяют с помощью приборов (мегомметр, омметр и др.).

Технический уход за низковольтной аппаратурой

Низковольтную аппаратуру широко используют в сельском хозяйстве для управления, автоматизации и защиты электрифицированных машин, механизмов, установок и другого оборудования.

В связи с тем, что при проведении технических уходов можно визуально определить состояние основных деталей низковольтной аппаратуры и вовремя заметить и устранить дефекты, технические уходы являются очень важным элементом системы технического обслуживания магнитных пускателей, автоматических выключателей, реле и другой аппаратуры, обеспечивающей их бесперебойную работу.

Технический уход за внутренними электропроводками

При проведении технических уходов за электропроводками выполняют следующие работы.

1. В сухих помещениях волосяной щеткой очищают провода от пыли; в сырых помещениях пользуются влажным обтирочным материалом. Кабели, наружную часть труб с электропроводкой и корпуса ответвительных коробок очищают обтирочным материалом. Масляные пятна с трубопроводов удаляют обтирочным материалом, смоченным в бензине.

2. Очищают изоляторы обтирочным материалом, смоченным в 5%-ном растворе каустической соды.

3. Пошатыванием рукой проверяют надежность крепления труб, протяжных и ответвительных коробок, якорей, крюков, штырей, а также уголков, предохраняющих кабели и провода от механических повреждений. Ослабленные места укрепляют.

4. Осмотром убеждаются в целости изоляторов, а пошатыванием рукой - в надежности их крепления на крюках, якорях или штырях. Изоляторы, имеющие трещины или сколы, заменяют новыми. Сорванные с крюков или ослабленные изоляторы закрепляют пенькой, пропитанной протертым на олифе суриком.

5. Внимательно осматривают изоляцию проводов. Участки проводов, имеющие незначительные нарушения изоляции, изолируют наложением нескольких слоев хлопчатобумажной или полихлорвиниловой ленты. Участки проводов со значительными нарушениями изоляции заменяют новыми.

6. Проверяют натяжение проводов. Провода не должны сильно провисать и касаться строительных конструкций и технологического оборудования. Чрезмерное провисание проводов устраняют перетяжкой.

7. Вскрывают крышки ответвительных коробок и осматривают места соединения проводов. Соединения с пересохшей или обуглившейся изоляцией переизолируют полихлорвиниловой изоляционной лентой типа ПХЛ.

Перед изолированием в зависимости от вида соединения устраняют нарушение контакта зачисткой контактных поверхностей, подтягиванием резьбовых соединений, сваркой, пайкой и др.

8. Осмотром убеждаются в наличии металлического соединения между трубами и ответвительными коробками, а также заземляющим проводником. Ослабленные контакты подтягивают, а окислившиеся разбирают, зачищают до металлического блеска, смазывают техническим вазелином и собирают.

9. Проверяют состояние сальниковых уплотнений на вводах в ответвительные коробки. Ослабленные сальниковые уплотнения подтягивают.

10. При необходимости окрашивают крюки, якоря, штыри, трубы и ответвительные коробки.

11. В помещениях с нормальной средой один раз в два года, а в сырых, пыльных и пожароопасных помещениях раз в год мегомметром на 1000 В измеряют сопротивление изоляции проводок.

При измерении сопротивления изоляции отсоединяют от проводов все электрооборудование (электродвигатели, аппараты, установки и пр.), вынув предохранители, выключив рубильники, магнитные пускатели, автоматические выключатели и т.д.

7.5 Принцип расположения оборудования

При разработке расположения оборудования, необходимо чтобы приборы автоматики устанавливались в местах, удобных для монтажа и эксплуатации.

На схеме ДП АТ061 К897 Э7 показано расположения оборудования в венткамере.

Щит управления устанавливают на стене венткамеры, а справа от него установлены узлы управления подачей теплоносителя и хладоносителя.

На приточной и вытяжной системах подвесного типа, показано расположение датчиков и исполнительных механизмов.

Кабельные проводки в венткамерах выполняются в пластмассовых кабельканалах или трубах, отводы кабелей к датчикам и к двигателям агрегатов заключить в гофрированный шланг.

7.6 Разработка компоновочной схемы щита

В соответствии с техническим заданием проектируемая система содержит элементы автоматики, установленные в щите управления и оконечные устройства управления и сбора информации, находящиеся непосредственно на самой установке приточно-вытяжной вентиляции. Конструкция щита должна позволять производить быструю замену входящих в его состав узлов с целью восстановления работоспособности. Так же необходимо обеспечить удобное расположение органов управления и визуального контроля, и учесть возможность транспортировки.

Щит удовлетворяет международной спецификации степени защиты IP65 (6 - полная защита от пыли, 5 - Защита от струй воды).

С целью возможности быстрой замены неисправного узла, крепление элементов осуществляется с помощью направляющих DIN-реек, на которые устанавливаются вспомогательные элементы, автоматы и контроллер.

Электрические соединения реализуется посредством проводов и клеммников.

Щит крепится на вертикальную поверхность, например, стену.

Общий вид разработанной конструкции щита приведён в графической части проекта.

8. Организационная часть

8.1 Техника безопасности при проведении технического обслуживания электрооборудования

Работы по техническому обслуживанию электроустановок должны проводить электромонтеры или электрослесари, которые прошли проверку знаний по технике безопасности и имеют соответствующую квалификационную группу.

Инженер-электрик или лицо, ответственное за технику безопасности, должны проводить инструктаж по безопасным методам работы в электротехнических установках при техническом обслуживании, обучать рабочих правилам безопасного пользования оборудованием, инструментом, приспособлениями, проверять техническое состояние оборудования, инструмента, приспособлений, защитных средств, следить за санитарным состоянием помещения участка текущего ремонта электрооборудования и передвижных электроремонтных мастерских.

При техническом обслуживании электрооборудования следует применять оборудование и инструмент, отвечающие требованиям техники безопасности и обеспечивающие безопасное проведение работ.

Все защитные средства должны быть проверены при приемке в эксплуатацию, а в дальнейшем проверяться через определенные промежутки времени согласно нормам.

Обычно технические уходы и текущие ремонты электрооборудования проводят при полностью снятом напряжении, т.е. электроустановка полностью отключена от сети. Если работы выполняют без наложения заземления, принимают меры, исключающие ошибочную подачу напряжения к месту работы персонала. Для этого снимают предохранители, прокладывают изоляционный материал между губками и ножами рубильников или между контактами автоматов, отсоединяют кабели и др.

На рукоятках выключающих аппаратов вешают плакаты: «Не включать - работают люди».

На электрооборудовании, отключенном для проведения технического ухода или текущего ремонта, после вывешивания предупреждающих плакатов проверяют отсутствие напряжения на всех фазах индикатором, вольтметром или контрольной лампой.

Под напряжением проводят работы по испытанию отремонтированных электрических машин и аппаратов только в случае, если этого требует технология проверки.

При проведении работ на электродвигателях, принимают меры к тому, чтобы двигатель не пришел во вращение со стороны приводимого механизма (например, насоса).

Запрещается работа в одежде с засученными рукавами или без рукавов. При работе с вращающимися контактными кольцами, коллектором и щетками рукава работающего должны быть плотно застегнуты у кисти, а на руки надеты диэлектрические перчатки.

При выполнении слесарных работ необходимо соблюдать следующие правила. Размеры ключей должны соответствовать отвинчиваемым гайкам. Запрещается применять прокладки между зевом ключа и гранью гайки, пользоваться зубилом и молотком при отвинчивании гаек, удлинять один ключ с помощью другого.

При разборке электрических машин и аппаратов необходимо пользоваться съемниками, обеспечивающими безопасность проведения работ. Перед работой необходимо осмотреть съемники и убедиться в отсутствии трещин, сорванной резьбы и пр.

При работе с электроинструментом его напряжение должно быть не выше 220 В при техническом обслуживании электрооборудования в помещениях без повышенной опасности и не выше 36 В в помещениях с повышенной опасностью и вне помещений. В особо опасных помещениях разрешается работать электроинструментом на напряжение не выше 36 В с обязательным применением защитных средств (диэлектрические перчатки, коврики и др.). При работе с электроинструментом напряжением 220 В применение защитных средств также обязательно.

Для местного освещения рабочих мест и ремонтируемого оборудования в помещениях с повышенной опасностью допускается применять переносные электрические светильники напряжением не выше 36 В. В помещениях особо опасных и при работе вне помещений допускается использовать переносные светильники напряжением не выше 12 В.

Все работы, проводимые при техническом обслуживании электрооборудования, следует выполнять в соответствии с Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

9. Технико-экономическое обоснование АСУ приточно-вытяжной вентиляции офисного помещения

9.1 Обоснование проектной разработки

автоматизация вентиляция вытяжной регулирование

Целью данного дипломного проекта является разработка системы автоматического управления приточно-вытяжной вентиляции офисного помещения.

Применение систем кондиционирования воздуха и систем вентиляции с повышенными кратностями воздухообмена в зданиях научно-исследовательских или проектных институтов может быть экономически оправдано повышением производительности труда, снижением заболеваемости работников и сокращением текучести кадров.

Для работы системы вентиляции необходима система автоматизации, которая 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.

Контроллер системы поддерживает температуру приточного воздуха равной заданной. Так же контроллер обеспечивает экономию теплоносителя возвращаемого в теплосеть.

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.

Финансирование разработки, монтажа и программирования системы осуществляется из средств заказчика.

Все работы по НИОКР выполняются в одном подразделении без привлечения сторонних специалистов.

Общее руководство разработкой осуществляет начальник отдела.

Организацию ОКР регламентирует ГОСТ 3.1102-92, следующие этапы ОКР:

1. Техническое задание.

2. Техническое предложение.

3. Эскизный проект.

4. Технический проект.

Систему автоматизации вентиляции планируется разрабатывать группой разработчиков.

9.2 Расчет фонда оплаты работающих

Таблица №9.2.1 - основная ЗП персонала занимающегося разработкой АСУ

Этапы ОКР	Индекс события	Работы	Исполнители работ	Трудоемкость, чел./дн.	Численность	Должносной оклад	ФОТ
1. Техническое задание	1	Определение основных параметров системы	1.1 Начальник отдела	5	1	12000	2727,2
			1.2 Ведущий инженер	5	1	10000	2272,73
	2	Разработка руководящих указаний	2.1 Начальник отдела	4	1	12000	2181,82
	3	Разработка функциональной схемы	3.1 Инженер 1 кат.	5	1	8000	1818,18
		Разработка принципиальной схемы	3.2 Инженер 1 кат.	6	1	8000	2181,82
		Выбор основных конструкционных решений	3.3 Ведущий инженер	5	1	10000	3636,36
2. Техническое предложение	1	Проведение основных расчётов	1.1 Инженер 1 кат.	6	1	8000	1818,18
3. Эскизное проектирование	1	Разработка чертежей схем	1.1 Инженер 1 кат.	10	1	8000	954,55
	2	Оформление и защита эскизного проекта	2.1 Инженер 1 кат.	5	1	8000	1590,91
	3	Корректировка Принципиальной схемы	3.1 Инженер 2 кат.	3	1	7000	727,27
	4	Разработка блок-схемы программы управления	4.1 Инженер 2 кат. (программист)	5	1	7000	954,55
4. Техническое Проектирование Итого:	1	Разработка монтажной схемы	1.1 Инженер 1 кат.	2	1	8000	727,27
			1.2 Инженер 2 кат.	3	1	7000	954,55
	2	Программирование микроконтроллера	2.1 Инженер 2 кат. (программист)	2	1	7000	954,55
	3	Оформление и защита технического проекта	3.1 Инженер 1 кат.	3	1	8000	1090,91
			3.2 Инженер 2 кат.	3	1	7000	954,55
	4	Разработка рабочих чертежей	4.1 Инженер 1 кат.	3	1	8000	1090,91
			4.2 Ведущий инженер	2	1	10000	909,09
		Согласование применения агрегатов, комплектующих и их заказ	4.3 Ведущий инженер	2	1	10000	909,09
			4.4 Инженер 1 кат.	10	1	8000	3636,36
				90			34863,64

Размер фонда оплаты труда разработчика АСУ рассчитываем по формуле:

ФОТ = ЗПпрям*(1+Кр/100), где

Кр - районный коэффициент, % (принимаем 15%)

ЗПпрям - прямая заработная плата, руб.;

Для этого найдем прямую заработную плату по формуле:

ЗПпрям = СР*Окл., где

СР - полный срок разработки системы автоматизации, дней;

Окл - оклад разработчика системы автоматизации, руб.;

Результаты занесем в таблицу №9.2.1.

Определение отчислений на социальные нужды (отчисления в пенсионный фонд РФ (20%), фонд социального страхования РФ (2,9%) и фонд обязательного медицинского страхования РФ (3,1%) по формуле:

Отч = ФОТ*От/100, где

От - общий размер отчислений, %

Отч = 34863,64*26/100 = 9064,54 руб.

Расчет накладных расходов, связанных с проектированием АСУ

Накладные расходы составляют 35% от начисленного ФОТ и рассчитываются по формуле:

Накл = ФОТ*0,35

Накл = 34863,64*0,35 = 12202,27 руб.

Определение предпроизводственных затрат по формуле:

Кпр = ФОТ + Отч + Накл

Кпр = 34863,64 + 9064,54 + 12202,27 = 56130,45 руб.

9.3 Расчет цеховых расходов

Таблица №9.3.1 - затраты на приобретение оборудования АСУ

Назначение	Единица измерения	Цена за ед. (руб.)	Кол-во	Сумма (руб.)
Автоматический выключатель 5SX23207	шт.	430	1	430
Автоматический выключатель 5SX21066	шт.	180	3	540
Автоматический выключатель 3RV10 11-DA1	шт.	640	2	1280
Контактор LOGO! Contact 24v 6EP1	шт.	480	4	1920
Блок питания LOGO! Power 24v/4A	шт.	4380	1	4380
Логический модуль LOGO! 24RC	шт.	5037	1	5037
Модуль ввода-вывода DM16	шт.	4397	1	4397
Модуль аналоговых сигналов AM2Pt100	шт.	4029.26	1	4029.26
Модуль аналоговых выходов АМ2 AQ	шт.	4135,78	1	4135,78
Переключатель 5ТЕ4705	шт.	47	2	94
Кнопка 5ТЕ4705	шт.	54	2	108
Лампа сигн. 5ТЕ5700	шт.	35,40	8	283,2
Клеммник 8WA1011	шт.	12	58	696
Бокс BGK1 052	шт.	1840,35	1	1840,35
Датчик QAC2010	шт.	287	3	861
Датчик QBM81.5	шт.	350	3	1050
Термостат RAK-TW.5000	шт.	1480	4	5920
Привод GMA126.1E	шт.	1570	2	3140
Насос UPS 25-20	шт.	2150	2	4300
Клапан VXP45.20-4	шт.	875	2	1750
Кабель КВВГ5x2.5	м.	43	25	1075
Кабель КВВГ5x1.5	м.	39,50	150	5925
Кабель КВВГ5x0.75	м.	35	200	7000
Итого:	60191,59

Расходы по материальному обеспечению приведены в таблице №9.3.1. и составили:

Смат = 60191,59 = 60191,59 руб.

Транспортно-заготовительные расходы составляют 15% от стоимости оборудования:

Стз = 0,15*61356,59 = 9203,49 руб.

Основная заработная плата производственных рабочих находится по формуле:

Роп = С*t, где

С - часовая тарифная ставка, соответствующая разряду выполняемой работы, руб.

t - время на выполнение операции, час.

Результаты расчетов заносим в таблицу №9.3.2

Таблица №9.3.2 - сводная ведомость определения расценки на создание АСУ

Операция	Кол. чел.	Раз.	Часовая тарифная ставка, руб.	Время на операцию, час	Сдельная расценка, руб.
Монтаж электрооборудования: электромонтажники	2	3	19,2	24	460,8
	2	4	21,1	16	337,6
Итого:	4				798,4

Расчет фонда премии ЗПпрем. (60% от ЗПпрям.)

ЗПпрем. = 798,4*0,6 = 479,04 руб.

Расчет фонда доплат ЗПдп. (8,3% от ЗПпрям.)

ЗПдп. = 798,4*0,083 = 66,27 руб.

Расчет фонда ЗП рабочих занятых монтажом оборудования находится по формуле:

ЗПосн. = (ЗПпрям.+ ЗПпрем. + ЗПдп.)*Кр, где

Кр - районный коэффициент - 1,15

ЗПосн. = (798,4 + 479,04 + 66,27)*1,15 = 1343,70 руб.

Дополнительную заработную плату электромонтажников находим по формуле:

ЗПдоп. = ЗПосн.*n\100, где

n - принятый на предприятии процент дополнительной ЗП. Принимаем 15%

ЗПдоп. = 1343,70*15\100 = 201,55 руб.

Размер отчислений в социальные фонды рассчитаем по формуле:

Отч = (ЗПосн. + ЗПдоп.)*Со\100, где

Со - размер отчислений, %

Отч = (1343,70 +201,55)*26\100 = 401,76 руб.

Определение общепроизводственных расходов по формуле:

ОпрР = ЗПосн.*Н\100, где

Н - принятый на предприятии процент общепроизводственных расходов. Принимаем 112%.

ОпрР = 1343,7*112\100 = 1504,94 руб.

Определение общехозяйственных расходов по формуле:

ОхозР = ЗПосн.*Y\100, где

Y - принятый на предприятии процент общепроизводственных расходов. Принимаем 85%.

ОхозР = 1343,7*85\100 = 1142,14 руб.

9.4 Расчет себестоимости объекта автоматизации

Определение оптовой цены Цопт по формуле:

Цопт = ?К + П, где

?К - себестоимость изделия;

П - прибыль на единицу изделия;

Себестоимость изделия:

?К = 56130,45+60191,59+9203,49+1343,70+201,55+

+1504,94+1142,14=129717,86 руб.

Определим величину прибыли по формуле:

П=Рпр*Ссс\100, где

Рпр - рентабельность продукции, принимаем 30%.

П = 30*129717,86\100 = 38915,36 руб.

Цопт = 129717,86 + 38915,36 = 168633,22 руб.

Определение отпускной цены по формуле:

Цотп = Цопт +НДС, где

НДС = Сндс*Цопт\100, где

Сндс - ставка НДС, принимаем 18%.

НДС = 18*168633,22\100 = 30353,98 руб.

Цотп = 168633,22 + 30353,98 = 198987,20 руб.

9.5 Подсчет экономии за счет внедрения системы автоматизации

Экономия затрат в результате экономии электроэнергии: (?Sпр)

?Sэл = ?Ээл*Сэл, где

?Ээл - экономия электроэнергии, кВт (500 кВт)

Сэл - стоимость 1 кВт*ч. электроэнергии (1,58 руб. - Постановление Государственного комитета Республики Башкортостан по тарифам от 30 декабря 2008 года №623 «Об установлении тарифов на электрическую энергию, поставляемую гарантирующим поставщиком на розничном рынке Республики Башкортостан в 2009 году)

?Sэл = 500*1,58 = 770 руб.

Экономия по фонду заработной платы ремонтников вследствие сокращения времени на ремонты (?Sзпр).

?Sзпр=Сч*?Т*К1*Кр*Котч., где

Сч - часовая тарифная ставка рабочего;

?Т - снижение времени простоев по причине ремонта, 150 часов -

экономия времени на ремонт за счет автоматизации управления;

К1 - коэффициент, учитывающий премии и доплаты; принимаем 1,683

Кр - районный коэффициент;

Котч. - коэффициент учитывающий отчисления на социальные нужды

принимаем 1,26;

?Sзпр = 21,1*150*1,683*1,15*1,26 = 7718,38

Экономия расходов на ЗП и отчислений на социальные нужды в результате увеличения нормы обслуживания и условного высвобождения рабочих

(?Sзп)

?Sзп = Сч*Др*?Ч*К1*Кр*Котч, где

?Ч - высвобождение рабочих, чел. (высвобождается 2 человека);

Др - годовой фонд рабочего времени рабочего, час (1960 час);

?Sзп = 21,1*1960*2*1,683*1,15*1,26 = 201707,04

Определим экономию полученную в процессе внедрения АСУ по формуле:

?S = ?Sэл + ?Sзпр + ?Sзп

?S = 770 + 7718,38 + 201707,04 = 210195,42 руб.

Определение годового экономического эффекта, полученного от внедрения АСУ в производство определим по формуле:

Эг = ?S - Ен*(?К + Кпр),

где Ен - нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений, принимаем 0,2.

Эг = 210195,42 - 0,2*(129717,86 + 56130,45) = 173025,76 руб.

Срок окупаемости капитальных вложений определим по формуле:

Тр = ?К\ ?S

Тр = 129717,86\ 210195,42 = 0,61 года

9.6 Анализ экономической эффективности разработки

Применение систем автоматизации для вентиляции и кондиционирования воздуха необходимо так, как её использование приводит к экономии энергоресурсов, защите двигателей от перегрева, защита теплообменника от замораживания. Расчеты, произведенные в экономической части дипломного проекта показывают, что в результате внедрения системы автоматизации годовой экономический эффект является положительным и составляет 173025,76 рублей.

По сравнению с аналогичными разработками проектируемая система имеет большую надёжность за счёт применения микроконтроллера фирмы Siemens LOGO!. Микроконтроллер LOGO! имеет возможность расширения количество входов и выходов, что позволяет при расширении процесса автоматизации не заменять оборудование, а перепрограммировать контроллер.

Это дает основание для вывода о том, что внедрение предлагаемой САУ с экономической точки зрения целесообразно. Окупаемость капитальных вложений составляет 0,61 года, что тоже соответствует условиям целесообразности внедрения.

Заключение

Разрабатываемая система автоматического управления приточно-вытяжной вентиляционной установкой подобна уже разработанным устройствам, основное отличие в том, что система была разработана на новом свободно программируемом контроллере пятого поколения LOGO!…0BA5 фирмы Siemens.

Можно отметить основные принципиальные отличия разрабатываемой системы от традиционно используемых на большинстве российских предприятий:

· Применение свободно программируемого контролера позволяет осуществить управление вентиляционной установкой в автоматическом режиме, отсюда следует, что заданные параметры, например поддержание установленной температуры в здании, будут поддерживаться значительно точнее, чем при ручном управлении;

· Применение свободно программируемого контролера позволяет в любой момент подключить новые системы, добавив, модули расширения или изменить работу системы по требованию заказчика;

· Использование в системе контроллера LOGO! позволяет вводить аналогичные системы, объединение их в единую систему и ввести диспетчеризацию по шине EIB;

· Применение автоматического управления позволяет не держать в штате предприятия лиц ответственных за поддержание комфортных условий для работников. Следовательно, уменьшаются эксплуатационные расходы и производственный риск, связанный с человеческим фактором;

· На комплектующие изделия вновь создаваемого устройства предприятие изготовитель SIEMENS даёт значительно больший гарантийный срок.

Применение данной системы экономически эффективно из-за невысокой стоимости комплекта автоматики (по сравнению с существующими предложениями), а также обеспечивается защита дорогостоящего оборудования. Это обеспечивает экономию на ремонт или замену оборудования.

Система обеспечивает защиту технического персонала от поражения электрическим током.

В дипломном проекте рассмотрены все вопросы, обозначенные в задании на дипломное проектирование, техническом задании и требований ГОСТ на разработку АСУ.

Были Разработаны:

· функциональная схема;

· схема электрическая принципиальная;

· коммутационная программа контроллера;

· схема внешних соединений;

· схема расположения оборудования в венткамере;

· схема компоновки щита управления.

Выбраны датчики, исполнительные механизмы, регулирующие клапана и устройства защиты.

Список литературы

1. Густав Олссон, Джангуидо Пиани «Цифровые системы автоматизации и управления. Издание третье, переработанное и дополненное». Санкт Петербург, Невский диалект, 2001

2. Кокорин О.Я. «Современные системы кондиционирования воздуха». - М.: Физматлит. 2003

3. Королев Г.В. «Электронные устройства автоматики. Издание второе, переработанное и дополненное». - М: Высшая школа, 1991

4. Под редакцией Богословского В.Н. «Отопление и вентиляция».-М: Стройиздат, 1976

5. Молчанов Б.С. «Проектирование промышленной вентиляции». - Ленинград, Стройиздат, 1970

6. Кузьмин М.С., Овчинников П.А. «Вытяжные и воздухораспределительные устройства». - М.:Стройиздат. 1987

7. «Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Книга вторая.

Вентиляция и кондиционирование воздуха. Издание четвертое, переработанное и дополненное». - Киев, Будивельник, 1976

8. Токхейм Р. «Основы цифровой электроники». - М.: Мир, 1988

9. «Каталог Siemens FI 01. Контрольно-измерительные приборы», 2004

10. Зайцев Н.Л. «Экономика промышленного предприятия». - М.:Инфра-М, 1998.

11. Сергеев И.В. «Экономика предприятия». - М.: Финансы и статистика, 1997

Размещено на Allbest.ru