Автоматизация холодильного оборудования

При нажатии кнопки SB2 включается реле К8 и К9. При этом: включаются и становятся на самопитание реле К1 и К7; подготавливается к включению пускатель К2 и реле времени КТ1; на цифровом индикаторе Н зажигается цифра «0», сигнализирующая готовность схемы; подготавливаются цепи подачи обобщенного сигнала «Авария» и подачи команды на включение маслонасоса (при управлении винтовым компрессором).

Реле К1 контактом 61-63 посылает команду на включение электропривода маслонасоса М2 (приложение). При появлении разности давлений масла в системе смазки компрессора замыкаются контакты датчика - реле разности давлений РРД (5-31) и включается реле К4, которое замыкает контакты 17-19, 43-45 и размыкает контакт 43-51.

Нажатием местной кнопки SB3 (приложение) перемещают золотник в сторону открытия (уменьшения производительности компрессора). При полном открытии золотника замыкается контакт конечного выключателя В5 (15-17).

При замкнутых контактах В5 (15-17) и К4 (17-19) включаются пускатель К2 и реле времени КТ1.

Пускатель К2 размыкающим контактом 5-27 отключает электромагнитный вентиль байпаса А2 (при управлении поршневым компрессором с байпасом), а замыкающими контактами 69-71 и 1-27 включает соответственно электропривод компрессора (приложение) и электромагнитный вентиль подачи охлаждающей воды А1. При появлении протока охлаждающей воды замыкается контакт датчика реле протока РП (45-47).

Реле времени КТ1 с заданной выдержкой времени замыкает свой контакт 19-21 в цепи катушки реле К3, которое переключающим контактом 47-43-51 вводит в действие защиты «по воде «и «маслу», а замыкающим контактом 77-79 посылает команду на автоматическое включение ступени низкого давления (СНД) при работе агрегата в системе двухступенчатого сжатия.

После пуска компрессора, нажатием местной кнопки SB4 (приложение). перемещает золотник в сторону закрытия до достижения заданной производительности компрессора.

Работа схемы в режиме автоматического управления.

При замыкании контакта КА (5-7) после предварительного нажатия кнопки SB2. включается реле К1. Далее схема работает аналогично описанному в п.п. 10.1-10.5 с той лишь разницей, что управление электроприводом золотника осуществляется автоматически от соответствующих блокконтактов КМ №1 (29-1 и 29-91) контактора электродвигателя компрессора.

Останов агрегата в любом режиме управления осуществляется нажатием кнопки SB1 в цепи 1-3.

При этом отключается компрессор, маслонасос и электромагнитный вентиль А1 и включается электромагнитный вентиль байпаса А2. При остановке агрегата с винтовым компрессором, работавшим в режиме автоматического управления, поступает команда на открытие золотника. Кнопка SB1 размыкает одновременно свой контакт в цепи 73-75, отключающий другую ступень при работе в составе агрегата двухступенчатого сжатия.

Независимо от режима управления схемой предусмотрены защита с сигнализацией причин останова компрессора от следующих аварийных ситуаций:

отсутствие протока охлаждающей воды;

высокого давления нагнетания;

высокой температуры нагнетания;

высокого уровня жидкого хладагента в отделителе жидкости;

низкой разности давления масла.

Кроме того предусмотрен один резервный вход (при использовании резервного входа следует снять перемычку 47-53 и вместо нее подключить размыкающий контакт соответствующего датчика - реле, а его замыкающий контакт подключить к проводам 47-39).

При срабатывании любого датчика - реле защиты происходит отключение компрессора. При этом на цифровом индикаторе высвечивается цифра, которой соответствует определенный символ, показывающий причину аварийного останова. Одновременно на центральный щит автоматики выдается обобщенный сигнал «Авария».

Так. например, при повышении давления нагнетания выше заданного допустимого значения срабатывает датчик - реле РД, который размыкающим контактом 5-33 отключает реле К7_К9, а замыкающим контактом 5-35 - включает реле К5, которое становится на самопитание. Теряют питание катушки реле К2, К3 и КТ1. Останавливаются маслонасос и компрессор, закрывается электромагнитный вентиль А1 и открывается А2. Через контакты К9 (5-207) - К1 (207-209) - К7 (209-211) - К6 (211-213) К5 (213-215) поступает питание на катод 2 цифрового индикатора Н. При этом на индикаторе зажигается цифра «2», которой соответствует символ на фасаде пульта. Одновременно через контакты К1 (61 -63) и К8 (63-65) на центральный щит автоматики поступает обобщенный сигнал «Авария».

После устранения неисправности сброс аварийного светового сигнала осуществляют кратковременным отключением тумблера «Сеть».

Повторный пуск компрессора после аварийного останова возможен только после нажатия кнопки SB2.

Подготовка пульта к работе.

Провести внешний осмотр пульта.

Установить пульт на место эксплуатации и подключить его в соответствии со схемой подключения кабелей.

Подать питание на пульт.

Включить тумблер «Сеть».

Порядок работы.

Работа в режиме с ручным управлением.

Установить тумблер выбора режима управление в положение

Нажать пусковую кнопку «1». При этом на цифровом индикаторе высвечивается цифра «0».

При управлении агрегатом с поршневым компрессором одновременно с нажатием пусковой кнопки «1» включается маслонасос, а затем, при установке золотника в положение, соответствующее минимальной производительности, включается компрессор. Перемещение золотника осуществляется осуществляют в ручную с помощью местных кнопок «SB3» (уменьшение производительности) и «SB4» (увеличение производительности).

После пуска компрессора золотник устанавливают в положение, соответствующее требуемой производительности.

Останов компрессора осуществляют нажатием кнопки «0».

Работа в режиме автоматического управления.

Установить тумблер выбора режима в положение

Нажать пусковую кнопку «1». При этом на цифровом индикаторе высвечивается цифра «0».

После нажатия пусковой кнопки «1» пуск и останов компрессора осуществляются автоматически от команеды командоаппарата.

Принудительный останов компрессора осуществляется нажатием стоповой кнопки «0».

Перевод с одного режима на другой может осуществлятся при работающем компрессоре.

Сброс аварийного светового сигнала после устранения неисправности осуществляется кратковременным отключением питания пульта тумблером «Сеть «.

4. Расчет температуры в холодильной камере

Расчет будем производить на основании [7]. В инженерной практики принято промышленные холодильные камеры описывать линейным дифференциальным уравнением 1_го порядка с постоянными коэффициентами. Камеры являются весьма инерционными объектами. Так, например, постоянная времени Т рассматриваемой холодильной камеры равна 100 ч.

Однако промышленные холодильные камеры фактически являются многоемкостными объектами и более точно их следует описывать дифуравнениями выше первого порядка с тем, чтобы проверить насколько целесообразна их апроксимация дифуравнениями первого порядка.

В [7] предлагается описывать холодильную камеру линейным уравнением второго порядка с постоянными коэффициентами:

d²t dt

Т₁ * Т₂ + (Т₁ + Т₂) + t = t_y

d² d

Используя уравнение (1) и, пренебрегая запаздыванием объекта, проводили исследования двухпозиционной системы регулирования в холодильной камере. Расчет проводили методом Рунге - Кутта (исходный текст программы приведен в приложении).

Метод Рунге - Кутта предназначен для дифференциального уравнения второго порядка вида (c учетом того, что t_y изменяет свое значение в зависимости от того работают компрессоры или происходит нагрев воздуха в камере за счет естественного притока тепла, или же при отрицательных температурах окружающей среды когда воздух в камере исскуственно подогревается за счет нагревательных элементов или температура в камере падает за счет естественного оттока тепла через стены камеры)

d²t

t»= = F (, t, t', t_y),

d²

имеющий погрешность R(h⁵), реализовался с помощью следующих формул [8]:

К₁=h * F(_i; t _i; t'_i; t_yi);

К₂=h * F(_i +(h/2); t _i +(h/2)* t'_i+(h/8)* К₁;t'_i + (К₁/2); t_yi);

К₃=h * F(_i +(h/2); t _i +(h/2)* t'_i+(h/8)* К₁;t'_i + (К₂/2); t_yi);

К₄=h * F(_i +h; t _i +h* t'_i+(h/2)* К₃;t'_i + К₃; t_yi);

t _i+1=t _i+ h*[t'_i +(К₁+ К₂ + К₃)/6];

t'_i+1 =t'_i + (К₁+ 2*К₂ + 2*К₃ + К₄)/6

Расчет проводился на участке от 0 ч до 200 ч при следующих начальных условиях:

t ₀= t0;

t'₀ = 0.

Вариант 1. Т₁ =100 ч, Т₂ =10 ч, заданный диапазон 0,5 - 1 С, установившаяся температура при ее росте 10 С и установившаяся температура при ее снижении минус 3 С. При этом были получены следующие результаты: фактический диапазон поддержания температуры составил 0,45 - 1,25 С, а период колебаний 54,2 часа. График переходного процесса и протокол работы приведен в приложении.

При описании холодильной камеры линейным дифуравнением первого порядка следующего вида:

dt

Т + t = t_y

d

провели аналогичные исследования системы двухпозиционного регулирования, т.е. полагали Т= Т₁ +2* Т₂=120 ч, а остальные данные были такими же, как и в варианте 1. При этом температура поддерживалась в заданном диапазоне (запаздыванием пренебрегали), а период колебаний составил 22,5 ч.

Из приведенных данных следует, что фактический диапазон поддержания температуры при более точном математическом описании холодильной камеры увеличивается в 1,6 раза а период колебаний возрастает в 2,5 раза. Следовательно для приведенных исходных данных рассматривать камеру в упрощенном варианте не следует.

Вариант 2. Т₂ = 0,5 ч, а остальные данные аналогичны варианту 1. По данному варианту получили, что температура поддерживается в заданном диапазоне, а период колебаний составил 21,3 ч. Исследования в упрощенном объекте (Т = 101 ч) показало, что период колебаний получился равным 19 ч. Как видим, для варианта 2 апроксимация холодильной камеры апериодическим звеном первого порядка вполне допустима.

Вариант 3. Поддержание рабочей температуры в камере происходит за счет работы электронагревателей при Т₁ =100 ч, Т₂ =15 ч, заданный диапазон 0,5 - 1 С, установившаяся температура при ее росте 4 С и установившаяся температура при ее снижении минус 5 С. При этом были получены следующие результаты: фактический диапазон поддержания температуры составил 0,307 - 1,082 С, а период колебаний 73 часа. График переходного процесса и протокол работы приведен в приложении.

Вариант 4. Т₂ =1.5 ч, а остальные данные аналогичны варианту 3. По данному варианту получили, что температура поддерживается в заданном диапазоне, а период колебаний составил 30,3 ч. Исследования в упрощенном объекте (Т = 103 ч) показало, что период колебаний получился равным 29 ч. Как видим, для варианта апроксимация холодильной камеры апериодическим звеном первого порядка вполне допустима.

Как мы можем видеть из рассмотренного выше целесообразно производить апроксимацию холодильной камеры апереодическим звеном первого порядка только в тех случаях когда постоянная времени Т₂ составляет не более чем 0,01…0,025 Т₁ то есть ее влияние на качество переходного процесса - несущественно.

В случае, когда постоянная времени Т₂ составляет 0,1Т₂ то эта апроксимация приводит к значительным погрешностям при расчетах, что недопустимо в современной инженерной практике.

На основании вышеизложенного можно сделать следующий вывод: в современной инженерной практике при использовании средств вычислительной техники необходимо для повышения точности расчетов рассматривать промышленную холодильную камеру, как апериодическое звено второго порядка (при Т₂ > 0,01…0,025 Т₁₎

5 Технико-экономическое обоснование проекта

5.1 Расчет капитальных вложений

Стоимость строительного объема камеры(К_зд)

К_зд=V_зд*С_зд, где

V_зд - объем строительный модуля м³

С_зд - стоимость 1 м³ строительства

К_зд=6*18*6*40=25920 грн.

Стоимость оборудования

№ п/п	Наименование оборудования	Количество	Стоимость за ед., грн.	Суммарная стоимость, грн.
1	Компрессор (55кВт)	2	2100	4200
2	Конденсатор	1	1600	1600
3	Градирня ТВ_20	1	800	800
4	Воздухоохладитель ВОП - 50	2	1300	2600
5	Вспомогательное оборудование	2	1000	2000
	Итого			10200
	Транспортные расходы (10%)			1020
	Итого			11220
	Монтаж (10%)			1120
	КИП, автоматика (7%)			785
	Специальные работы (1%)			112
	Итого			13237

Суммарные капитальные затраты составят 36160 грн.

5.2 Расчет эксплуатационных расходов (расчет себестоимости холода)

Себестоимость холода для проектируемого модуля рассчитываем методов калькулрования себестоимости 1000 кДж холода.

Расчет выполняем по следующим статьям калькуляции:

1. Вспомогательные материалы

2. Электроенергия

3. Вода

4. Зароботная плата производственных рабочих.

5. Отчисления по зароботной плате

6. Цеховые работы

Расчет затрат по статье «Вспомогательные материалы»

Включает расходы на холодильный агент, смазочные материалы, ветошь.

а) Расчет стоимости годового потребления хладагента

С_2а=q_а *S_а, где

q_а - годовое потребление аммиака;

S_а - стоимость 1 т аммиака, грн. (принимаем 4000 грн.)

q_2а=q_а'+q_а «', где

q_а' - эксплуатационное годовое потребление хладагента, т

q_а'' - годовой расход хладагента при ремонте.

С_2а = 4000*0.21=840 грн.

б) Расчет стоимости смазочных материалов за год:

С _см.м. =q_м*S_м=0,321*4100=1316 грн.

где q_м - годовое потребление смазочных материалов, т;

S_м - стоимость одной тонны масла ХА - 30, грн. (принимаем 4100 грн./т)

q_м=q_ц*n_ц*t*T=4*10^-2*22*365=321,2 кг =0,321 т

где n_ц =4 - количество цилиндров

q_ц - норма массового расхода масла на один цилиндр, кг;

t - число часов работы в сутки, час;

T - количество рабочих дней в году.

в) Стоимость использованной ветоши составляет 100 грн.

Итого (по вспомогательным материалам):2256 грн.

Расчет затрат по статье «Электроэнергия «выполняем по формеле:

С_т.э. =q _э *а _э,

где а _э - стоимость 1 кВт*ч, грн. (принимаем 0,12 грн/кВт*ч).

q _э - годовое потребление электроенергии кВт*ч, определяем в зависимости от годовой холодопроизводительности:

Q_г 0,37*2,5*10⁹

q _э =q' _э = =22070 кВт*ч

4190 4190

Годовая холодопроизводительность

Q_г = Q *t *T *3600,

где Q - холодопроизволительность компрессоров в рабочем режиме, кВт;

t - число часов работы компрессоров в сутки;

Т - число рабочих дней в году.

Q_г=2*6,5*18*300*3600=2,5*10⁸ кДж

С _т.э. = 0,12 *22070=2648,4 грн.

Расчет затрат по статье «Вода «.

Стоимость годового потребления воды определяем по следующей формуле:

Ст_в=а_в*q_в

где а_в = 0,5 грн, стоимость 1м³ воды;

q_в - годовое потребдение воды, м³;

Q

q_в=q'_в*, где

4190

q_в - норма расхода воды на 4090 кДж холода;

q_в=0.035*(2.5 * 10⁸) / 4190=2080 м³

Ст. _в=0.5*2080=1040 грн.

Расчет затрат по статье «Заработная плата производственных рабочих.»

Годовой фонд заработной платы определяем по формуле:

Ст._з.п.= С_м*11*1.08*1.5, где

С_м - прямой месячный фонд заработной платы, грн.;

11 - число рабочих месяцев в году;

1,5 - коэффициент, учитывающий размер премиальных доплат;

1,08 - коэффициент, учитывающий процент дополнительной заработной платы.

С_м= к_i* c_i, где

к_i - количество производственных рабочих i_го наименования;

c_i - прямая зароботная плата i - го рабочего в мясяц по тарифу.

Для обслуживания оборудования модуля предпологается использовать одного машиниста - слесаря V - го разряда, среднемесячная зарплата которого сотавляет 150 грн.

Ст._з.п= 120*11*1,08*1,5=2138,4 грн.

Отчисления по зарплате в фонд социального страхования и в фонд Чернобыля составят 49%(37% - отчисления в фонд социального страхования, 12% - отчисления в фонд Чернобыля)

С_о.з.п.=2138,4*0,49=1047,8 грн.

Расчет затрат по статье «Цеховые расходы»

Цеховые расходы включают в себя:

а) заработную плату цехового персонала;

№ п/п	Должность	Численность	Месячный фонд з.п., грн	Годовой фонд з.п., грн
1	Механик	1	190	3386

б) отчисления по заработной плате

С_о.з.п.= 3386*0,49=1659 грн;

в) годовые амортизационные отчисления по зданию и оборудованию:

С_а=С_а.об. + С_а.зд., где

С_а.зд - амартизационные отчисления от стоимости здания,

С_а.об. - амартизационные отчисления от стоимости оборудования,

С_а.зд = К_зд * Н_а.зд = 25920*0,028=725,8 грн

С_а.об. = К _а.об.* Н_а.об. = 13237* 0,115 = 1522 грн

С_а = 725,8+1522 = 2248 грн

г) годовые затраты на текущий ремонт здания и оборудования;

Ст._рем.=Ст._рем.зд.+ Ст_.зем.об., где

Ст._рем.зд., Ст_.зем.об - годовые расходы на текущий ремонт здания и оборудования соответственно,

Ст. _рем =К * Н_{тек.рем}. = 39160* 0,055 = 2154 грн;

д) расходы по охране труда принимаем в размере 100 грн на одного человека соответственно они составят 200 грн;

е) расходы на содержание здания и оборудования в чистоте, отопление освещение принимаем в размере 1,5% от капитальных вложений С_с.д.=39160*0,015=587 грн.;

ж) расходы на рационализацию и изобретение принимаем в размере 250 грн. на одного работника в год. Итого они составят 500 грн.;

з) расходы на малоценный и быстроизнашивающийся инвентарь принимаем в размере 0,2% от стоимости оборудования

С_инв. = 13237 * 0,002=30 грн.;

и) прочие расходы принимаем 0,5% от суммы предшествующих статей расходов:

С_пр.=30 грн.

Результаты расчета цеховых расходов сводим в таблицу

№ п/п	Статья расходов	Суммы, грн.
1	Заработная плата	3386
2	Отчисления по заработной плате	1654
3	Годовые амортизационные отчисления	2248
4	Годовые расходы на текущий ремонт	2154
5	Расходы по охране труда	200
6	Расходы на содержание здания и оборудования	587
7	Расходы на рационализацию	500
8	Расходы на малоценный и быстроизнашивыющийся инвентарь	30
9	Прочие расходы	53,8
	Итого	10812,8

Калькуляция себестоимости

№ п/п	Статья расходов	Сумма, грн.
1	Вспомогательные материалы	2256
2	Электроенергия	2648,6
3	Вода	1040
4	Зарплата производственных рабочих	2138,4
5	Отчисления по заработной плате	1047,8
6	Цеховые расходы	10812,8
	Итого	19942,2

Себестоимость 1000 кДж холода составит:

С_хол 19942,2

С₁₀₀₀= *10³= *10³=0,080 грн.

Q_г 2,5*10⁸

Суммарные издержки по эксплуатации модуля включают в себя:

1) Затраты на производство холода;

2) Естественную убыль продукта при хранении;

3) Затраты на электроенергию потребляемую двигателями воздухоохладителей;

4) затраты на амортизацию и текущий ремонт - учтены ранее;

5) Прочие расходы - 1% от суммы вышеперечисленных затрат.

Расходы на электроенергию составят:

З_эл.'=n *N *t *T, где

n - Число двигателей воздухоохладителей;

N - потребляемая мощность, кВт;

t - число работы двигателей в сутки;

T - число рабочих дней в году;

З_эл.' = 4 * 3,5 *10 *300 * 0,12 = 5040 грн.

Затраты на естественную убыль определим исходя из полной загрузки модуля контейнерами с яблоками. Количество заложенных на хранение яблок составит 92 т. Норма естестественной убыли за месяц хранения (со II декады октября по середину марта) составят 3,2%. В стоимостном выражении это будет:

С _{е. уб}.= 92* 0,032 *260 =736 грн.

Суммарные издержки равны:

U = 19942 + 736 + 5040 + 250 = 25968 грн.

Предпологаемую прибыль за год определим по формуле:

П _год = В - U - С _зак, где

В-выручка от реализации яблок, грн;

U - годовые издержки по модулю, грн;

С _зак - цена закупленных для длительного хранения, грн.

В = (V _загр. - ) *С_реал., где

- естественная убыль яблок засрок храненя, т;

V _загр. - количество заложенных на храненя яблок, т;

С_реал - реализационная цена 1т яблок, принимаем 800 грн/т.

В = (92 - 2,9) *800 = 71280 грн.

П _год = 71280 - 25968 - 23000 = 22312 грн

Срое окупаемости капитальных затрат составит:

Т = К/П= 39160 / 22312 1,7 года

Коэффициент рентабельности

Кр = 1/Т = 0,6

Исходя из технико - экономических показателей внедрения модуля является выгодным мереприятием.

Оринтировочно предпологаемая прибыль за год составит 22000 грн. Срок окупаемости модуля составит 1,7 лет, а коэффициент рентабельности равняется 0,6

Показатель	Холодильник	Предыдущий вариант	Внедряемый вариант
Средние потери за сезон хранения, %	6 - 8	4 - 6	4,8 - 6,4
	Срок хранения продукции	ограничен	особенностью
Уровень механизации погрузочно - разгрузочных работ, %		90 - 100
Капитальные вложения грн/т	600 - 800	1000-1400	400 - 460
Энергозатраты, грн / т	30 - 40	50 - 60	20 - 30
Продолжитель-ность стороительства, монтажа, лет	2,5 - 3,5	1,2 - 1,8	0,6
Прибыль, грн / т Средняя цена закупки - 600 грн/т	180 - 230	260 - 280	230 - 260

Выводы

В результате произведенного проектирования была создана система автоматического регулирования фруктов в фруктохранилище.

При проектировании автоматики был сделан акцент на использование отечественных комплектующих, что окажет положительный эффект на народнохозяйственный комплекс.

Расчеты переходных процессов в холодильной камере показали, что система автоматического контроля поддерживает температуру в камере в заданном диапазоне несмотря на колебания температуры внешней среды.

Был произведен технико-экономический расчет, в результате которого был получен положительный экономический эффект.

Суммируя вышеизложенное можно сделать вывод о целесообразности внедрения и применения холодильного модуля.

Список использованной литературы

1 Крылов Н.В., Гришин Л.М. Экономика холодильной промышленности. М., Агропромиздат, 1987, 272 с.;

2 Холодильная техника. 1986, №11, с. 2 -4;

3 Оценка и совершенствование условий холодильного хранения овощей. Янковский и др., Сборник трудов ЛТИХП. Холодильная обработка и хранение пищевых пордуктов. Л., 1974, вып. 2, с. 125-132;

4 Комаров Н.С. Холод. М., Госиздат Министерства легкой и пищевой промышленности, 1953, 704 с.;

5 Теплообменные аппараты, приборы автоматизации и испытания холодильных машин. Справочник. М., Легкая и пищевая промышленность, 1984, 245 с.;

6 Ужанский В.С. Автоматизация холодильных машин и установок. М., Пищевая промышленность, 1973, 296 с.

7 Приднiпровський науковий вiсник. 1998 №12 (79).с 32 - 34.

8 Справочник по специальным функциям / Пер. с англ.; Под ред. М. Абромовица и И. Стиган. - М.; Наука, 1979

Приложение

Исходный текст программы modul

program modul;

uses crt, graph;

const max=5000; {число точек}

h=0.04; {шаг интегрирования}

type work=object

t, tv: array [0..max] of real; {t_температура, tv - скорость

роста температуры}

t1:real; {постоянная времени}

t2:real; {постоянная времени}

tur:real; {установившаяся температура при ее росте}

tus:real; {установившаяся температура при ее снижении}

maximum, minimum:real; {фактический диапазон регулирования}

period:real; {период колебаний}

File_name:string; {Имя файла данных}

constructor Init; {инициализация параметров}

procedure save; {запись данных в файл}

procedure count; {расчет переходного процесса методом Рунге-Кутта}

procedure setka_par;

procedure show; {показ графика}

procedure obrob; {обработка результатов расчета}

function f (y, ys, tvar:real):real;

end;

constructor work.init;

var i:integer;

begin

for i:=0 to max do

begin

tv[i]:=0;

t[i]:=0;

end;

clrscr;

write ('Введите постоянную времени Т1=');

readln(t1);

write ('Введите постоянную времени Т2=');

readln(t2);

write ('Введите начальную температуру в камере t0=');

readln (t[0]);

write ('Ввести установившеюся температуру при ее росте ');

readln(tur);

write ('Ввести установившеюся температуру при ее снижении ');

readln(tus);

write ('Имя файла данных ');

readln (File_name)

end;

procedure work.save;

var file1:text;

i:integer;

begin

assign (file1, File_name);

rewrite (file1);

writeln (file1,'Исследование двухпозиционной системы регулирования');

writeln (file1,'температуры в холодильной камере');

writeln (file1,'Исходные данные');

writeln (file1,'постоянные времени Т1=', t1,' T2= ', t2);

writeln (file1,'заданный диапазон 0.5-1 градус цельсия');

writeln (file1,'полученный диапазон ', minimum:6:3,'-', maximum:6:3, 'градус цельсия');

writeln (file1,'период колебаний ', period:4:2,' часа');

for i:= 0 to max do

if (i mod 50)=0 then {сохраняется

каждое 50_е значение}

begin write (file1, (i*h):6:4);

write (file1, tv[i]:10:5);

writeln (file1, t[i]:10:5);

end;

close(file1);

end;

procedure work.count;

var

k1, k2, k3, k4:real;

i: integer;

tvar1:real;

rost:boolean; {флаг состояния работы компрессоров (при rost=false)

компрессоры работают и наоборот}

begin

if t[0] < 0.5 then begin

tvar1:= tur;

rost:= true;

end;

if t[0]>1 then begin

tvar1:=tus; {установка флагов}

rost:=false;

end;

for i:=0 to max_1 do

{длительность переходного процесса max * h = 5000*0.04 =200 часов}

begin

k1:=h*f (t[i], tv[i], tvar1);

k2:=h*f (t[i]+(h/2)*tv[i]+(h/8)*k1, tv[i]+k1/2, tvar1);

k3:=h*f (t[i]+(h/2)*tv[i]+(h/8)*k1, tv[i]+k2/2, tvar1);

k4:=h*f (t[i]+h*tv[i]+(h/2)*k3, tv[i]+k3, tvar1);

t [i+1]:=t[i]+h*(tv[i]+(1/6)*(k1+k2+k3));

tv [i+1]:=tv[i]+(1/6)*(k1+2*k2+2*k3+k4);

if (t [i+1]<=0.5) and (rost=false) then

begin

tvar1:=tur;

rost:=true;

end;

if (t [i+1]>=1) and (rost=true) then

begin

tvar1:=tus;

rost:=false;

end;

end;

end;

function work.f (y, ys, tvar:real):real;

begin

f:=(tvar-y - (t1+t2)*ys)/(t1*t2);

end;

procedure StartGraph;

var

Driver, Mode: Integer;

begin

Driver:= Detect;

InitGraph (Driver, Mode, «);

Setbkcolor(white);

End;

procedure Setka;

var

i:integer;

begin

ClearViewPort;

setcolor(8);

for i:=0 to 10 do

begin

line (round(GetMaxX*i/10), 0, round (GetMaxX*i/10), GetMaxY);

line (0, round (GetMaxY*i/10), GetMaxX, round (GetMaxY*i/10));

end;

End;

Procedure Work. Setka_par;

Var

I, J: Integer;

St: String;

Jt:real;

dop: integer;

Begin

if t[0]>1 then dop:=0;

if t[0] <0.5 then dop:=-3;

settextstyle (0,1,2);

outtextxy (round(0.05*GetMaxX), round (0.15*GetMaxY), 'ТЕМПЕРАТУРА, C');

settextstyle (0,0,1);

for i:=0 to 9 do Begin

jt:=h*max*i/10;

str (jt:3:0, st);

outtextxy (round(GetMaxX*i/10+8), round (GetMaxY/2+8), st)

End;

settextstyle (0,0,2);

outtextxy (round(0.6*GetMaxX), round (0.8*GetMaxY)+5,'Время, час');

settextstyle (0,0,1);

j:=5+dop;

FOR i:= 0 to 5 do begin

str (j, st);

outtextxy (5, round (GetMaxY*i/5+4), st);

j:=j_1

end;

end;

procedure Work. Show;

Var i:integer;

msx, msy:real;

dop: integer;

begin

if t[0] >1 then dop:=0;

if t[0] <0.5 then dop:=3;

msx:=GetMaxX/max;

Msy:=GetMaxY/5;

for I:=1 to max do

line (round (msx*(i_1)),

round (GetMaxY-msy*(t [i_1]+dop)),

round (msx*i),

round (GetMaxY-msy*(t[i]+dop)))

end;

procedure work.obrob;

var

i:integer;

begin i:=0;

if t[0] >1 then begin

while tv[i]<=0 do

begin

minimum:=t[i]; {минимум функции}

i:=i+1

end;

period:=i;

while tv[i]>=0 do

begin

maximum:=t[i];

i:=i+1

end;

while tv[i]<=0 do i:=i+1;

period:=h+(i-period);

end;

if t[0] <0.5 then begin

while tv[i] >=0 do

begin

maximum:=t[i];

i:=i+1;

end;

period:=i;

while tv[i]<= 0 do

begin

minimum:=t[i];

i:=i+1;

end;

while tv[i]>=0 do i:=i+1;

period:=h*(i-period)

end; end;

var a:work;

begin

with a do

begin

init;

count;

obrob;

save;

startgraph;

setka;

setka_par;

show;

repeat until keypressed;

end

end.

Протоколы работы:

Вариант №1

Исследование двухпозиционной системы регулирования

температуры в холодильной камере

Исходные данные

постоянные времени Т1= 1.0000000000E+02 T2= 1.0000000000E+01

заданный диапазон 0.5-1 градус цельсия

полученный диапазон 0.448 - 1.249 градус цельсия

период колебаний 54.64 часа

0.0000 0.00000 5.00000

2.0000 -0.01435 4.98512

4.0000 -0.02582 4.94451

6.0000 -0.03493 4.88341

8.0000 -0.04211 4.80608

10.0000 -0.04773 4.71600

12.0000 -0.05206 4.61601

14.0000 -0.05536 4.50843

16.0000 -0.05780 4.39515

18.0000 -0.05955 4.27769

20.0000 -0.06075 4.15731

22.0000 -0.06149 4.03501

24.0000 -0.06186 3.91161

26.0000 -0.06194 3.78777

28.0000 -0.06178 3.66402

30.0000 -0.06142 3.54080

32.0000 -0.06092 3.41843

34.0000 -0.06030 3.29718

36.0000 -0.05959 3.17728

38.0000 -0.05880 3.05888

40.0000 -0.05796 2.94212

42.0000 -0.05707 2.82709

44.0000 -0.05616 2.71385

46.0000 -0.05522 2.60248

48.0000 -0.05427 2.49298

50.0000 -0.05331 2.38539

52.0000 -0.05236 2.27972

54.0000 -0.05140 2.17597

56.0000 -0.05045 2.07413

58.0000 -0.04950 1.97418

60.0000 -0.04856 1.87612

62.0000 -0.04764 1.77992

64.0000 -0.04672 1.68557

66.0000 -0.04582 1.59302

68.0000 -0.04493 1.50227

70.0000 -0.04406 1.41328

72.0000 -0.04320 1.32602

74.0000 -0.04236 1.24047

76.0000 -0.04153 1.15659

78.0000 -0.04071 1.07436

80.0000 -0.03991 0.99374

82.0000 -0.03913 0.91470

84.0000 -0.03835 0.83723

86.0000 -0.03760 0.76128

88.0000 -0.03686 0.68683

90.0000 -0.03613 0.61384

92.0000 -0.03541 0.54230

94.0000 -0.02524 0.47583

96.0000 -0.00312 0.44827

98.0000 0.01464 0.46043

100.0000 0.02884 0.50444

102.0000 0.04013 0.57384

104.0000 0.04904 0.66337

106.0000 0.05603 0.76873

108.0000 0.06143 0.88641

110.0000 0.06297 1.01332

112.0000 0.04322 1.11882

114.0000 0.02722 1.18870

116.0000 0.01429 1.22975

118.0000 0.00385 1.24751

120.0000 -0.00454 1.24652

122.0000 -0.01125 1.23048

124.0000 -0.01660 1.20243

126.0000 -0.02083 1.16483

128.0000 -0.02415 1.11970

130.0000 -0.02673 1.06870

132.0000 -0.02871 1.01317

134.0000 -0.03019 0.95420

136.0000 -0.03127 0.89268

138.0000 -0.03202 0.82934

140.0000 -0.03251 0.76476

142.0000 -0.03279 0.69942

144.0000 -0.03290 0.63371

146.0000 -0.03286 0.56793

148.0000 -0.03272 0.50234

150.0000 -0.01000 0.45948

152.0000 0.00911 0.45929

154.0000 0.02441 0.49339

156.0000 0.03661 0.55488

158.0000 0.04626 0.63812

160.0000 0.05384 0.73853

162.0000 0.05973 0.85235

164.0000 0.06424 0.97653

166.0000 0.04857 1.09288

168.0000 0.03155 1.17240

170.0000 0.01778 1.22124

172.0000 0.00666 1.24529

174.0000 -0.00228 1.24935

176.0000 -0.00945 1.23735

178.0000 -0.01517 1.21252

180.0000 -0.01970 1.17747

182.0000 -0.02327 1.13434

184.0000 -0.02605 1.08490

186.0000 -0.02819 1.03055

188.0000 -0.02981 0.97247

190.0000 -0.03100 0.91160

192.0000 -0.03184 0.84872

194.0000 -0.03240 0.78443

196.0000 -0.03274 0.71926

198.0000 -0.03289 0.65361

200.0000 -0.03289 0.58781

Вариант №2

Исследование двухпозиционной системы регулирования

температуры в холодильной камере

Исходные данные

постоянные времени Т1= 1.0000000000E+02 T2= 5.0000000000E_01

заданный диапазон 0.5-1 градус цельсия

полученный диапазон 0.496 - 1.023 градус цельсия

период колебаний 21.16 часа

0.0000 0.00000 5.00000

2.0000 -0.07734 4.88026

4.0000 -0.07722 4.72493

6.0000 -0.07572 4.57198

8.0000 -0.07422 4.42204

10.0000 -0.07275 4.27507

12.0000 -0.07131 4.13102

14.0000 -0.06990 3.98981

16.0000 -0.06851 3.85141

18.0000 -0.06716 3.71574

20.0000 -0.06583 3.58276

22.0000 -0.06452 3.45241

24.0000 -0.06325 3.32465

26.0000 -0.06199 3.19941

28.0000 -0.06077 3.07665

30.0000 -0.05956 2.95633

32.0000 -0.05838 2.83838

34.0000 -0.05723 2.72278

36.0000 -0.05609 2.60946

38.0000 -0.05498 2.49838

40.0000 -0.05390 2.38951

42.0000 -0.05283 2.28279

44.0000 -0.05178 2.17818

46.0000 -0.05076 2.07565

48.0000 -0.04975 1.97514

50.0000 -0.04877 1.87663

52.0000 -0.04780 1.78006

54.0000 -0.04685 1.68541

56.0000 -0.04593 1.59264

58.0000 -0.04502 1.50170

60.0000 -0.04413 1.41256

62.0000 -0.04325 1.32518

64.0000 -0.04240 1.23954

66.0000 -0.04156 1.15559

68.0000 -0.04073 1.07330

70.0000 -0.03993 0.99265

72.0000 -0.03914 0.91359

74.0000 -0.03836 0.83609

76.0000 -0.03760 0.76013

78.0000 -0.03686 0.68568

80.0000 -0.03613 0.61270

82.0000 -0.03541 0.54116

84.0000 0.06852 0.52301

86.0000 0.09254 0.69798

88.0000 0.09117 0.88194

90.0000 -0.00686 1.02250

92.0000 -0.03898 0.95898

94.0000 -0.03880 0.88088

96.0000 -0.03804 0.80404

98.0000 -0.03729 0.72871

100.0000 -0.03655 0.65488

102.0000 -0.03583 0.58251

104.0000 -0.03512 0.51157

106.0000 0.08919 0.59169

108.0000 0.09215 0.77562

110.0000 0.09042 0.95824

112.0000 -0.03381 1.00238

114.0000 -0.03915 0.92614

116.0000 -0.03848 0.84845

118.0000 -0.03772 0.77225

120.0000 -0.03698 0.69755

122.0000 -0.03624 0.62433

124.0000 -0.03553 0.55257

126.0000 0.04518 0.50447

128.0000 0.09240 0.66844

130.0000 0.09146 0.85277

132.0000 0.02307 1.02047

134.0000 -0.03856 0.97145

136.0000 -0.03891 0.89337

138.0000 -0.03816 0.81628

140.0000 -0.03741 0.74072

142.0000 -0.03667 0.66664

144.0000 -0.03594 0.59404

146.0000 -0.03523 0.52287

148.0000 0.08509 0.56378

150.0000 0.09237 0.74615

152.0000 0.09070 0.92930

154.0000 -0.02833 1.01247

156.0000 -0.03917 0.93871

158.0000 -0.03860 0.86083

160.0000 -0.03784 0.78438

162.0000 -0.03709 0.70944

164.0000 -0.03636 0.63599

166.0000 -0.03564 0.56399

168.0000 0.00064 0.49642

170.0000 0.09188 0.63897

172.0000 0.09173 0.82350

174.0000 0.07995 1.00499

176.0000 -0.03764 0.98369

178.0000 -0.03902 0.90587

180.0000 -0.03828 0.82855

182.0000 -0.03753 0.75274

184.0000 -0.03678 0.67843

186.0000 -0.03606 0.60559

188.0000 -0.03534 0.53420

190.0000 0.07703 0.53773

192.0000 0.09251 0.71659

194.0000 0.09099 0.90026

196.0000 -0.01783 1.02006

198.0000 -0.03910 0.95127

200.0000 -0.03872 0.87323

Вариант №3

Исследование двухпозиционной системы регулирования

температуры в холодильной камере

Исходные данные

постоянные времени Т1= 1.0000000000E+02 T2= 1.5000000000E+01

заданный диапазон 0.5-1 градус цельсия

полученный диапазон 0.307 - 1.082 градус цельсия

период колебаний 72.96 часа

0.0000 0.00000 -2.50000

2.0000 0.00803 -2.49176

4.0000 0.01490 -2.46865

6.0000 0.02076 -2.43283

8.0000 0.02573 -2.38621

10.0000 0.02993 -2.33043

12.0000 0.03346 -2.26693

14.0000 0.03641 -2.19696

16.0000 0.03885 -2.12163

18.0000 0.04084 -2.04187

20.0000 0.04245 -1.95852

22.0000 0.04373 -1.87229

24.0000 0.04471 -1.78380

26.0000 0.04545 -1.69360

28.0000 0.04597 -1.60214

30.0000 0.04630 -1.50984

32.0000 0.04647 -1.41704

34.0000 0.04650 -1.32405

36.0000 0.04641 -1.23111

38.0000 0.04622 -1.13846

40.0000 0.04595 -1.04628

42.0000 0.04559 -0.95472

44.0000 0.04518 -0.86394

46.0000 0.04471 -0.77404

48.0000 0.04420 -0.68512

50.0000 0.04365 -0.59726

52.0000 0.04308 -0.51052

54.0000 0.04247 -0.42497

56.0000 0.04185 -0.34064

58.0000 0.04122 -0.25757

60.0000 0.04057 -0.17579

62.0000 0.03991 -0.09531

64.0000 0.03925 -0.01614

66.0000 0.03859 0.06169

68.0000 0.03792 0.13819

70.0000 0.03726 0.21337

72.0000 0.03659 0.28722

74.0000 0.03593 0.35974

76.0000 0.03528 0.43096

78.0000 0.03463 0.50087

80.0000 0.03399 0.56949

82.0000 0.03336 0.63684

84.0000 0.03273 0.70293

86.0000 0.03211 0.76777

88.0000 0.03150 0.83138

90.0000 0.03090 0.89378

92.0000 0.03031 0.95499

94.0000 0.02690 1.01434

96.0000 0.01561 1.05657

98.0000 0.00589 1.07783

100.0000 -0.00246 1.08104

102.0000 -0.00962 1.06877

104.0000 -0.01574 1.04324

106.0000 -0.02095 1.00640

108.0000 -0.02537 0.95995

110.0000 -0.02910 0.90538

112.0000 -0.03222 0.84396

114.0000 -0.03482 0.77683

116.0000 -0.03697 0.70497

118.0000 -0.03872 0.62922

120.0000 -0.04012 0.55032

122.0000 -0.03703 0.47045

124.0000 -0.02736 0.40630

126.0000 -0.01899 0.36015

128.0000 -0.01177 0.32956

130.0000 -0.00555 0.31239

132.0000 -0.00020 0.30677

134.0000 0.00439 0.31109

136.0000 0.00832 0.32390

138.0000 0.01167 0.34398

140.0000 0.01451 0.37025

142.0000 0.01692 0.40175

144.0000 0.01894 0.43767

146.0000 0.02063 0.47728

148.0000 0.02202 0.51997

150.0000 0.02316 0.56520

152.0000 0.02409 0.61249

154.0000 0.02482 0.66142

156.0000 0.02539 0.71165

158.0000 0.02581 0.76287

160.0000 0.02611 0.81481

162.0000 0.02630 0.86724

164.0000 0.02640 0.91996

166.0000 0.02642 0.97280

168.0000 0.02082 1.02291

170.0000 0.01040 1.05387

172.0000 0.00143 1.06546

174.0000 -0.00627 1.06042

176.0000 -0.01286 1.04111

178.0000 -0.01848 1.00961

180.0000 -0.02326 0.96774

182.0000 -0.02730 0.91707

184.0000 -0.03070 0.85898

186.0000 -0.03353 0.79466

188.0000 -0.03589 0.72517

190.0000 -0.03782 0.65140

192.0000 -0.03938 0.57415

194.0000 -0.03990 0.49414

196.0000 -0.02985 0.42463

198.0000 -0.02115 0.37384

200.0000 -0.01364 0.33923

Вариант №4

Исследование двухпозиционной системы регулирования

температуры в холодильной камере

Исходные данные

постоянные времени Т1= 1.0000000000E+02 T2= 1.5000000000E+00

заданный диапазон 0.5-1 градус цельсия

полученный диапазон 0.465 - 1.009 градус цельсия

период колебаний 30.32 часа

0.0000 0.00000 -2.50000

2.0000 0.04729 -2.44222

4.0000 0.05882 -2.33336

6.0000 0.06094 -2.21288

8.0000 0.06060 -2.09115

10.0000 0.05963 -1.97088

12.0000 0.05851 -1.85274

14.0000 0.05736 -1.73687

16.0000 0.05623 -1.62328

18.0000 0.05512 -1.51193

20.0000 0.05403 -1.40279

22.0000 0.05296 -1.29581

24.0000 0.05191 -1.19095

26.0000 0.05088 -1.08816

28.0000 0.04987 -0.98741

30.0000 0.04889 -0.88865

32.0000 0.04792 -0.79185

34.0000 0.04697 -0.69696

36.0000 0.04604 -0.60396

38.0000 0.04513 -0.51279

40.0000 0.04423 -0.42343

42.0000 0.04336 -0.33584

44.0000 0.04250 -0.24999

46.0000 0.04166 -0.16583

48.0000 0.04083 -0.08334

50.0000 0.04002 -0.00249

52.0000 0.03923 0.07677

54.0000 0.03846 0.15445

56.0000 0.03769 0.23060

58.0000 0.03695 0.30524

60.0000 0.03622 0.37840

62.0000 0.03550 0.45011

64.0000 0.03480 0.52041

66.0000 0.03411 0.58931

68.0000 0.03343 0.65684

70.0000 0.03277 0.72304

72.0000 0.03212 0.78793

74.0000 0.03148 0.85153

76.0000 0.03086 0.91388

78.0000 0.03025 0.97499

80.0000 -0.01850 1.00332

82.0000 -0.04835 0.92977

84.0000 -0.05536 0.82430

86.0000 -0.05636 0.71212

88.0000 -0.05580 0.59984

90.0000 -0.04574 0.48991

92.0000 0.01398 0.47120

94.0000 0.02920 0.51782

96.0000 0.03271 0.58064

98.0000 0.03314 0.64673

100.0000 0.03277 0.71271

102.0000 0.03220 0.77769

104.0000 0.03158 0.84146

106.0000 0.03096 0.90400

108.0000 0.03035 0.96530

110.0000 -0.00867 1.00773

112.0000 -0.04590 0.94487

114.0000 -0.05485 0.84194

116.0000 -0.05636 0.73016

118.0000 -0.05593 0.61772

120.0000 -0.05500 0.50676

122.0000 0.00895 0.46751

124.0000 0.02796 0.50867

126.0000 0.03247 0.57022

128.0000 0.03316 0.63613

130.0000 0.03285 0.70222

132.0000 0.03229 0.76738

134.0000 0.03168 0.83135

136.0000 0.03106 0.89408

138.0000 0.03044 0.95558

140.0000 0.00355 1.00863

142.0000 -0.04282 0.95909

144.0000 -0.05417 0.85940

146.0000 -0.05632 0.74820

148.0000 -0.05605 0.63565

150.0000 -0.05516 0.52439

152.0000 0.00269 0.46562

154.0000 0.02639 0.49997

156.0000 0.03213 0.55989

158.0000 0.03315 0.62553

160.0000 0.03293 0.69170

162.0000 0.03239 0.75703

164.0000 0.03178 0.82120

166.0000 0.03116 0.88414

168.0000 0.03054 0.94583

170.0000 0.01871 1.00516

172.0000 -0.03896 0.97220

174.0000 -0.05329 0.87660

176.0000 -0.05622 0.76621

178.0000 -0.05616 0.65361

180.0000 -0.05532 0.54207

182.0000 -0.00507 0.46596

184.0000 0.02443 0.49184

186.0000 0.03170 0.54968

188.0000 0.03311 0.61493

190.0000 0.03299 0.68115

192.0000 0.03248 0.74666

194.0000 0.03188 0.81102

196.0000 0.03125 0.87415