Электрификация птичника с разработкой САР освещения в условиях ООО "Колмогоровский бройлер"

Третью установку СФОЦ - 60/0.5Т, общая мощность P_о = 69 кВт, мощность калорифера P_к = 67,5 кВт, 3 секции, 27 нагревателей, при температурном перепаде 50…30°С подача вентилятора 0,9…1,6 м²/с, тип двигателя Да9014С. Калориферные установки размещают в специальных помещениях с торцов здания. С одной стороны устанавливают одну установку СФОЦ - 100/0.5Т, с другой две другие.

6. Расчет освещения

Электрическое освещение - важный фактор, от которого в значительной мере зависит комфортность пребывания и работы людей, продуктивность птицы.

Основные показатели искусственного освещения должны обеспечить нормальные и безопасные условия труда людей и содержания птицы, способствовать повышению производительности труда и качества продукции.

В качестве источников света обычно применяют лампы накаливания и люминесцентные лампы.

Основное достоинство ламп накаливания простая конструкция, сравнительно невысокая стоимость, надежность.

В зависимости от конкретных условий для расчета освещения может быть применен один из методов: точечный, коэффициент использования светового потока, удельной мощности. Выбираем метод коэффициента использования светового потока, этот метод применяют при расчете общего равномерного освещения закрытых помещений при отсутствии существенных затенений.

Размер помещения для птиц 96 Ч 18 Ч 3м, в котором содержится 30000 птиц.

Минимальная освещенность в птичнике Е_mjn = 30 лк [7 табл. 10.1], для общего освещения выбирают светильники НСП - 02 с высотой подвеса h_р=2,5м.

Определяют общее количество светильников:

Высота установки светильника h_р=2,5м.

Рекомендуемое расстояние между светильниками находят из формулы:

L_ab = л _с · h_р,

где л_с - светотехнически наивыгоднейшее относительное расстояние между светильниками (л_с = 1,0…1,5), л_с = 1.

L_ab = 1 · 2,5 = 2,5 м.

Расстояние от стены до ближайшего ряда l_b или до ближайшего светильника в ряду l_a принимают в пределах (0,3…0,5):

l_a = l_b = 0,4L_ab = 0,4 · 2,5 = 1 м.

Определяют число рядов светильников:

N₂ = ((B - 2 · 1b)/L_b) + 1.

N₂ = ((18 - 2)/2,5) + 1 = 7,4 - принимают N₂ = 7 рядов.

Определяют число светильников в одном ряду:

N₁ = ((A - 2 · 1a)/L_a) + 1.

N₁ = ((96 - 2)/2,5) + 1 = 38,6 - принимают N₁= 39 светильников в ряду.

Общее число светильников:

N = N₁ · N₂.

N = 7 · 39 = 273 светильника.

Определяют световой поток лампы по формуле:

Ф_Р = (E_н · k_з · S · z)/(N · з), [7, 10.1]

где E_н - нормируемая освещенность E_н = 30лк; k_з - коэффициент запаса k_з = 1,15 [7, таб. 10.4]; S - площадь птичника, S = 96 · 18 = 1728м²; z - коэффициент минимальной освещенности z = 1,15 [7, табл. 10.5]; N - число светильников; з - коэффициент использования светового потока, который определяют по таблице в зависимости от индекса помещения.

Коэффициент отражения света от потолка с_п = 50%, от стен с_с = 30%, от рабочей поверхности с_р = 10%.

Индекс (i) помещения находим по формуле:

i = S/(h(A + B)), [7,10.2]

i = 1728 / (2,5 · (96 - 18)) = 6.

По таблице з = 0,69.

Ф_р = 30 · 1,15 · 1728 · 1,15 / (273 · 0,69) = 364 лм.

Выбирают лампу БК - 220 - 230 - 40 с номинальным световым потоком 415 лм.

Для освещения птичника берут 273 светильника типа НСП - 02 - 100 с лампами накаливания БК - 220 - 230 - 40.

Проводим поверочный расчет:

E = Ф_л Nз/(kSz).

E = 364 · 273 · 0,69 / (1,15 · 1728 · 1,15) = 30 лк.

Разница между фактической о нормированной освещенностью отсутствует.

Мощность одного ряда: Р_р = 39 · 40 = 1560 Вт = 1,56 кВт.

Проводим расчет освещения в подсобных помещениях. Расчет ведем методом коэффициента использования светового потока.

Проводим расчет освещения в коридоре размером 3 Ч 4 Ч 3 м.

Коридор относится к помещениям с малым выделением пыли. Коэффициенты отражения: стен с_с = 0,3; потолка с_п = 0,5; рабочей поверхности с_р = 0,1. Освещение выполняют светильниками с лампами накаливания E_min = 20 лк. Выбираем к установке светильники типа НСП - 02 с высотой подвеса над рабочей поверхностью h = 2,5м. определяем оптимальное расстояние между светильниками в ряд (л = 1,6…1,8), л = 1,6.

L_a = 1,6 · 2,5 = 4 м.

Число светильников в ряду:

N₁ = A/L_a.

N₁ = 3 / 4 = 0,75; принимаем n_a = 1.

Определяем число рядов:

N₂ = B/L_a.

N₂ = 4 / 4 = 1.

Общее число ламп N = 1 · 1 = 1.

Определяем индекс помещения i:

i = 12 / (2,5 · (3 + 4)) = 0,69.

По значениям с_с = 0,3; с_п = 0,5; с_р = 0,1 и i = 0,69 в таблице [9, 26.3] находим коэффициент использования светового потока з = 0,27. По таблице [7, 10.4] принимаем коэффициент запаса k = 1,3, коэффициент минимальной освещенности z = 1,2 [7, 10.5].

Определяем расчетный световой поток Ф_р:

Ф_р = 20 · 1,3 · 12 · 1,2 / (1 · 0,27) = 1387 лм.

По справочной таблице [5, 7] выбираем лампу накаливания типа Б215 - 225 - 100 на напряжение 215 - 225В мощностью 100Вт. Световой поток лампы Ф_л = 1350 лм.

Проводим поверочный расчет: Е=1350·1·0,27 / (1,3·12·1,2)=19,4 лк

Разница между фактической и нормированной освещенностью составляет 0,6 лк, или -3%, что не выходит за пределы допустимых отклонений 20 и -10%.

Так как оба коридора, инвентарная и уборная одинаковы то расчет и аппаратура идентичны.

Проводим расчет освещения в операторской размером 6 Ч 4 Ч 3 м. расчет проводим методом коэффициента использования светового потока. Операторская относится к помещениям с малым выделением пыли. Коэффициенты отражения идентичны коэффициентам отражения, используемым при расчете освещения коридора. Освещение выполняют светильниками с лампами накаливания Е_min = 20 лк.

Выбираем светильники типа НСП - 02 с высотой подвеса над рабочей поверхностью h = 2,5 м.

Принимаем л = 1,6.

L_a = 1,6 · 2,5 = 4м.

N₁ = 6 / 4 = 1,5 принимаем N₁ = 2.

N₂ = 4 / 4 = 1.

N = 2 · 1 = 2.

Определяем индекс помещения: i = 24 / (2,5 · (6 + 4)) = 0,96.

По таблицам принимаем з = 0,37; k = 1,3; z = 1,2.

Определяем расчетный световой поток:

Ф = 20 · 1,3 · 24 · 1,2 / (2 · 0,37)= =1012 лм.

Выбираем лампу БК215-225-75 на напряжение 215-225 В мощностью 75 Вт, световой поток лампы Ф = 1020 лм.

Проводим поверочный расчет:

Е = 1020 · 2 · 0,37 / (1,3 · 24 · 1,2) = 20,2 лк.

Разница составляет 0,2 лк, или 1%, что не выходит за допустимые нормы.

Так как размеры всех вентиляционных камер и операторской одинаковы то расчет и аппаратура идентичны, данные занесены в таблицу 6.1.

Мощность освещения равна:

Р_? = 273 · 40 + 4 · 100 + 4 · 2 · 75 = 11920Вт = 11,92кВт.

Таблица 6.1 - Данные расчета освещения

Помещение	Кол-во	Марка светильника	Марка лампы	Р лампы, Вт	Кол-во ламп	Р ламп, Вт
Помещение для птиц	1	НСП-02	БК220-230-40	40	273	1560
Коридор	2	НСП-02	Б215 - 225 - 100	100	2	200
Инвентарная	1	НСП-02	Б215 - 225 - 100	100	1	100
Уборная	1	НСП-02	Б215 - 225 - 100	100	1	100
Операторская	1	НСП-02	БК215 - 225 - 75	75	2	150
Вентиляционная камера	3	НСП-02	БК215 - 225 - 75	75	6	450

Дежурное освещение составляет 10% от всего освещения. На дежурное освещение приходится по 4 лампы из каждого ряда и две лампы двух коридоров, т.е. дежурное освещение составляет 30 ламп, общей мощностью:

P_деж=28 · 40 + 2 · 100 = 1320 Вт.

Выбираем щиток освещения ОЩ - 12 устанавливаем 12 автоматов:

· 1 автомат - резерв;

· 1 автомат - дежурное освещение;

· 7 автоматов на 7 рядов освещения;

· 1 автомат на подсобные помещения.

Выбираем автоматы для освещения.

Выбираем автомат для 1 ряда освещения.

Р_р. = 1560 Вт.

I_н = 1560 / 220 = 7,1 А.

Определяем ток теплового расцепителя:

I_нр ? k_нтI_н, [7, 58]

где k_нт - коэффициент надежности.

Учитывающий разброс по току срабатывания теплового расцепителя (1,1…1,3), k_нт=1,2.

I_нр ? 1,2 · 7,1 = 8,5 А.

Принимаем к установки автомат: А - 63 с I_н = 25 А, I_нр = 10 А.

Ток установки расцепителя:

I_ур = 0,9 · 10 = 9 А.

Для остальных групп освещения автоматические включатели выбираем аналогично, данные заносим в таблицу 6.2.

Расчет проводов для групп освещения. Провода выбирают таким образом, чтобы допустимая потеря напряжения не превышала установленную допустимую. Выбираем марку и сечение провода питания осветительной сети. По правилам установки электрооборудования в сельском хозяйстве не рекомендуется использовать провода и кабели с площадью сечения токоведущей жилы менее 2,5 мм².

Выбираем провод от распределительного пункта до щитка освещения.

Длина провода 5 м.

Выбираем 3-х жильный провод ПВ, способ прокладки в трубе:

I_доп ? 1,25 · 54,2 = 67,7 А.

Выбираем провод ПВ 4Ч16 с площадью токоведущей жилы F = 16 мм² и длительно допустимым током 80 А.

Расчет по допустимой потере напряжения:

?U < ?U_доп = 2,5%.

?U = Pl/(CF),

где 0,04% < 2,5%; P - мощность освещения, Р = 11,92 кВт; l - длина провода, l = 5 м; C - постоянный для данного провода коэффициент, С = 77 [7, табл. 12.3]; F - площадь сечения токоведущей жилы, F = 16 мм².

?U = 11,92 · 5 / (77 · 16) = 0,04%.

Для остального оборудования провода выбирают аналогично, и данные заносят в сводную таблицу 6.2.

Таблица 6.2 - Сводная таблица осветительной аппаратуры

Группа	Р, КВт	Марка провода	lпр, м	Iдоп, А	?U, %	Автомат
1ряд	1,56	ПВ2Ч2.5	98	25	0,79	А - 63, Iнр=8А
2ряд	1,56	ПВ2Ч2.5	98	25	0,79	А - 63, Iнр=8А
3ряд	1,56	ПВ2Ч2.5	98	25	0,79	А - 63, Iнр=8А
4ряд	1,56	ПВ2Ч2.5	98	25	0,79	А - 63, Iнр=8А
5ряд	1,56	ПВ2Ч2.5	98	25	0,79	А - 63, Iнр=8А
6ряд	1,56	ПВ2Ч2.5	98	25	0,79	А - 63, Iнр=8А
7ряд	1,56	ПВ2Ч2.5	103	25	0,83	А - 63, Iнр=8А
Подсоб. помещение	1,00	ПВ2Ч2.5	126	25	0,65	А - 63, Iнр=6А

В качестве резерва устанавливаем автоматический выключатель А - 63 с; I_н = 25 А, I_нр = 8 А.

7. Расчет силовой сети

7.1 Расчет силовых проводок

Провода выбирают таким образом, чтобы допустимая потеря напряжения не превышала установлено допустимую. Выбираем марку и сечение провода питания электродвигателя цепного транспортера от трех фазной сети. По правилам установки электрооборудования в сельском хозяйстве не рекомендуется использовать провода и кабели с площадью сечения токоведущей жилы менее 2,5 мм².Выбираем 3 - х жильный провод ПВ, способ прокладки - в трубе. Выбираем провод для кормораздатчика.

Длина провода 6 м.

Определяем предельно допустимый ток:

I_доп ? 1,25 · 4,38 = 5,5 А (по условию выбора автоматического выключателя).

Выбираем провод ПВ 3Ч2.5 с площадью токоведущей жилы F = 2,5 мм² и допустимый ток 25 А.

Расчет по допустимой потере напряжения:

?U = 3 · 6 / (77 · 2,5) = 0,09%.

Для остального оборудования провода выбирают аналогично, и данные заносят в сводную таблицу 7.1.

В установке СФОЦ - 100/0.5Т для ТЭНов выбираем 3-х жильный кабель РПГ3Ч70, сечение токоведущей жилы F = 70 мм² и длительно допустимым током I_доп = 180 А. Для вентилятора провод ПВ4Ч2.5С, F = 1,5 мм², I_доп = 25 А.

Проверяем на допустимые потери напряжения ?U.

Таблица 7.1 - Сводная таблица результата выбора силовых проводок

Установка	Тип двигателя	Р, кВт	Провод	Lпр, м	Iдоп, А	?U, %	Автомат предохр.
Цепной транспортер:
1 батарея	4А100S4УЗ	3	ПВ4Ч2.5	6	25	0,09	АЕ2036Р
2 батарея	4А100S4УЗ	3	ПВ4Ч2.5	7,5	25	0,19	АЕ2036Р
3 батарея	4А100S4УЗ	3	ПВ4Ч2.5	9	25	0,23	АЕ2036Р
4 батарея	4А100S4УЗ	3	ПВ4Ч2.5	10,5	25	0,27	АЕ2036Р
5 батарея	4А100S4УЗ	3	ПВ4Ч2.5	12	25	0,31	АЕ2036Р
6 батарея	4А100S4УЗ	3	ПВ4Ч2.5	13,5	25	0,35	АЕ2036Р
Шнеков. Транспортер	4А90L6УЗ	1,5	ПВ4Ч2.5	8,5	25	0,11	АЕ2036Р
Тр-р. кормозагрузки	4А90L6УЗ	1,5	ПВ4Ч2.5	25	25	0,32	АЕ2036Р
Тр-р. горизонтальный	4А90L6УЗ	1,5	ПВ4Ч2.5	92	25	1,20	АЕ2036Р
Тр-р. наклонный	4А90L6УЗ	1,5	ПВ4Ч2.5	107	25	1,39	АЕ2036Р
1 скреперный тр-р.	4А90L6УЗ	1,5	ПВ4Ч2.5	95	25	1,24	АЕ2036Р
2 скреперный тр-р.	4А90L6УЗ	1,5	ПВ4Ч2.5	98	25	1,28	АЕ2036Р
3 скреперный тр-р.	4А90L6УЗ	1,5	ПВ4Ч2.5	101	25	1,31	АЕ2036Р
Тр-р. уборки помета из клеток:
1 батарея	4А100S4УЗ	3	ПВ4Ч2.5	102	25	1,57	АЕ2036Р
2 батарея	4А100S4УЗ	3	ПВ4Ч2.5	103,5	25	1,61	АЕ2036Р
3 батарея	4А100S4УЗ	3	ПВ4Ч2.5	105	25	1,65	АЕ2036Р
4 батарея	4А100S4УЗ	3	ПВ4Ч2.5	106,5	25	1,69	АЕ2036Р
5 батарея	4А100S4УЗ	3	ПВ4Ч2.5	108	25	1,73	АЕ2036Р
6 батарея	4А100S4УЗ	3	ПВ4Ч2.5	109,5	25	1,77	АЕ2036Р
СФОЦ -100/0.5Т:
ТЭНы		90	РПГ4Ч16	21	75	0,82	ПП31 - 33
вентилятор	Да112М4С	4	ПВ4Ч2.5	7	25	0,24	АЕ2036Р
СФОЦ -60/0.5Т:
ТЭНы		67,5	РПГ4Ч35	100	115	1,98	НПР-100
вентилятор	Да90М4С	1,5	ПВ4Ч2.5	7	25	0,46	АЕ2036Р
СФОЦ -100/0.5Т:
ТЭНы		90	РПГ3Ч70	117	180	2,27	ПП31 - 33
вентилятор	Да112М4С	4	ПВ4Ч2.5	7	25	0,24	АЕ2036Р
1 вентилятор ВО-5	4АА63В2У3	0,37	ПВ4Ч2.5	20	25	0,06	АЕ2036Р
2 вентилятор ВО-5	4АА63В2У3	0,37	ПВ4Ч2.5	23	25	0,07	АЕ2036Р
3 вентилятор ВО-5	4АА63В2У3	0,37	ПВ4Ч2.5	26	25	0,08	АЕ2036Р
4 вентилятор ВО-5	4АА63В2У3	0,37	ПВ4Ч2.5	103	25	0,33	АЕ2036Р
5 вентилятор ВО-5	4АА63В2У3	0,37	ПВ4Ч2.5	106	25	0,34	АЕ2036Р
6 вентилятор ВО-5	4АА63В2У3	0,37	ПВ4Ч2.5	120	25	0,39	АЕ2036Р
7 вентилятор ВО-5	4АА63В2УЗ	0,37	ПВ4х2,5	123	25	0,40	АЕ2036Р

?U = 90 · 21 / (77 · 70) = 0,35%;

0,35% < 2,5%

Для других установок СФОЦ выбор проводов и кабелей аналогичен.

7.2 Расчет ПЗА

Электрическими аппаратами пуска, управления и защиты называют электротехнические устройства и механизмы, предназначенные для включения и отключения, обеспечения определенного режима работы и для защиты электроприемников и электрических цепей. Аппарат может выполнять одну или несколько из указанных функций.

Для включения и отключения электроприемников и электрических цепей и управления ими служат рубильники, пакетные выключатели, пакетно-кулачковые предохранители, контакторы, магнитные пускатели и автоматические выключатели. Магнитные пускатели и автоматические выключатели выполняют также функции защиты электроприемников и электрических цепей. Аппараты защиты являются также предохранители.

Выбор электрических аппаратов проводят по роду тока, напряжению мощности, числу полюсов, условиям электрической защиты от ненормальных режимов работы электроприемников и электрических цепей и по исполнению в зависимости от окружающей среды.

Все электроустановки должны быть защищены от токов короткого замыкания.

Электрические двигатели требуют также защиты от перегрузки, произвольного срабатывания, работы при пониженном напряжении и от токов неполнофазных режимов работы. Аппараты защиты должны практически мгновенно отключать токи короткого замыкания и не срабатывать при пусковом токе нормальной продолжительности.

Для защиты электродвигателей следует применять автоматические выключатели, плавкие предохранители используют в основном для защиты электрических сетей, тепловых и осветительных электроустановок.

Произведем выбор автоматических выключателей для двигателей транспортеров:

Выбираем автомат для цепного транспортера.

Определяем максимальный рабочий ток:

I_рmax= k_зI_н,

где k_з - коэффициент загрузки, k_з = 0,5; I_н - номинальный ток двигателя, I_н = 7,3 А.

I_рmax= 0,5 · 7,3 = 3,65 А.

Определяем пусковой ток:

I_п = k_iI_н, [7, 5.5]

где k_i - кратность пускового тока, k_i = 6.

I_п = 6 · 7,3 = 43,8 А,

Определяем расчетный ток теплового расцепителя:

I_нр = k_нтI_рmax, [7, 5.8]

где k_нт - коэффициент надежности, учитывающий разброс по току срабатывания теплового расцепителя (1,1…1,3), k_нт = 1,2.

I_нр = 1,2 · 3,65= 4,38 А.

Принимаем автомат АЕ - 2036 Р с I_н = 25 А, I_нр = 5 А.

Определяем ток установки расцепителя:

I_у.р. = 0,9 · 5 = 4,5 А.

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя выбираем по условию:

I_нэ ? 1,25 · 43,8 = 54,8 А.

Принимаем I_нэ = 12 · 5 = 60 А, так как 60 > 54,8 ложных срабатываний не будет.

Для остальных электродвигателей выбор автоматических выключателей проводится аналогично, данные занесены в таблицу 7.2.

Выбираем пускатели для двигателей транспортеров:

Пускатели выбирают в зависимости от условий окружающей среды и схемы управления, по номинальному напряжению (U_нп ? U_ну), номинальному току (I_нп ? I_ур) и по напряжению втягивания катушки.

Для цепного транспортера выбираем пускатель ПМЕ с Р_н = 4 кВт, IР - 40, без кнопок, тип теплового реле ТРН - 10, I_{н реле} = 10 А, I_тэл = 8 А.

Для других двигателей выбор аналогичен, данные занесены в таблицу 7.2.

Таблица 7.2 - Аппаратура управления и защиты

Двигатель	Рн, кВт	Iн, А	Кол-во	Автомат	Iн, А	Iнр, А	Пускатель	Рн, кВт	Тип теплового реле	Iн реле, А	Iтэл, А
4А90L6У3	1,5	4,1	4	АЕ2036Р	25	2,5	ПМЕ-122	4	ТРН-10	10	5
4А100S4У3	3	7,3	15	АЕ2036Р	25	5	ПМЕ-122	4	ТРН-10	10	8

8. Расчет мощности привода

Для того чтобы запитать полностью все электрооборудование в птичнике необходимо рассчитать и выбрать вводное устройство и кабель.

Для этого определяют полную расчетную мощность на вводе по формуле:

S_расч = Р_р/cosц, [7, 126]

где Р_р - расчетная активная мощность; cosц - коэффициент мощности на вводе при максимальной нагрузке.

Р_р = (Р_нk_з/з) + (Р^/_нtk_з^//(0,5з)), [7, 127]

где Р_н - номинальная мощность каждого из n электроприемников, участвующих в максимуме нагрузок в течение времени более 0,5 ч, кВт; k_з - коэффициент загрузки электроприемника; з - КПД электроприемника; n - число электроприемников, участвующих в максимуме нагрузок в течение времени с продолжительностью 0,5 ч и более; Р^/_н - номинальная мощность каждого из m электроприемников, участвующих в максимуме нагрузок в течении времени менее 0,5 ч; t - длительность непрерывной работы каждого из электроприемников при t<0,5 ч; m - число электроприемников участвующих в максимуме нагрузок с продолжительностью менее 0,5 ч.

Рассчитываем Р_рк кормораздатчика:

Р_рк = 3 · 0,7 / 0,83 = 2,5 кВт, а так как у нас 6 кормораздатчиков, то Р_?рк для всех составит Р_?рк = 6Р_рк = 6 · 2,5 = 15 кВт.

Рассчитываем Р_рш для шнекового транспортера:

Р_рш = 1,5 · 0,4 / 0,75 = 0,8 кВт.

Рассчитываем Р_рз транспортера загрузки:

Р_рз = 1,5 · 0,7 / 0,75 = 1,4 кВт.

Рассчитываем Р_рв вентиляторов:

Р_рв = 0,37 · 0,7 / 0,65 = 0,4 кВт, так как у нас имеется 7 вентиляторов, то расчетная мощность Р_?рв всех вентиляторов:

Р_?рв = 0,4 · 7 = 2,8 кВт.

Рассчитываем Р_рткф ТЭНов калориферных установок:

Р_ркф = 2 · 90 + 60 = 240 кВт.

Рассчитываем Р_рвкф вентиляторов в калориферных установках:

Р_рвкф = 2·(4 · 0,7/ 0,83) + 7,5 · 0,7/ 0,86 = 6,7 + 6,1 = 12,8 кВт.

Расчетная мощность освещения:

Р_рос = 11,92 кВт.

Рассчитываем Р_рг горизонтального транспортера:

Р_рг = 1,5 · 0,3 · 0,7 / (0,5 · 0,75) = 0,84 кВт.

Рассчитываем Р_рн наклонного транспортера:

Р_рн = 1,5 · 0,3 · 0,7 / (0,5 · 0,75) = 0,84 кВт.

Рассчитываем Р_уп транспортера уборки помета из клеток:

Р_уп = 3 · 0,3 · 0,7 / (0,5 · 0,75) = 1,68 кВт, так как у нас 6 транспортеров уборки помета из клеток то суммарная мощность Р_?уп равна:

Р_?уп = 6 · 1,68 = 10,08 кВт.

Рассчитываем Р_рс скреперного транспортера:

Р_рс = 3 · 0,3 · 0,7 / (0,5 · 0,83) = 1,5 кВт, так как у нас 3 скреперных транспортера то суммарная мощность Р_?р транспортеров:

Р_?рс = 3 · 1,5 = 4,5 кВт.

Р_р=15+0,8+1,4+2,8+240+12,8+11,92+0,84+0,84+10,08+4,5=301 кВт.

Так как мощность калорифера составляет 80% от всей расчетной мощности, то cosц определяют в зависимости от отношения Р_ркф / Р_р [7, 129]:

Если Р_ркф / Р_р = 240 / 301 = 0,80, то cosц = 0,98.

S_расч = 301 / 0,98 = 307кВА.

Выбираем распределительный пункт ПД9000 с размерами 1275Ч785Ч270.

Определяем номинальный ток на вводе:

I_н = S / U_н.

I_н = 307000 / (1,7 · 380) = 475 А.

Определяем ток теплового расцепителя:

I_нр = 1,2 · 475 = 570 А.

Принимаем автоматический выключатель А3744Б с I_н=630А, I_нр=630А.

Кабель от подстанции до распределительного пункта: I_доп =475 А.

Выбираем кабель марки ВББШВ 3 Ч 185+1Ч150 ммІ четырехжильный:

F = 185; I_д = 560 А; L=55м, где L - длина кабеля; S=70мм², где S - площадь сечения кабеля.

Принимаем стандартную площадь сечения кабеля .

.

.

Тогда:

.

.

I_p=630 А; К_эм=7.

I_ут= 6307=4,41 кА.

Для учета потребления электроэнергии выбираем счетчик электрической энергии ЦЭ6805В, который является трехфазным, трансформаторным, универсальным и предназначен для измерения активной электрической энергии в трехфазных цепях переменного тока. Счетчик устойчив к нагреву и огню. Зажимная плата, крышка зажимов и корпус счетчика обеспечивают безопасность от распространения огня. Они не воспламеняются при тепловой нагрузке находящихся под напряжением частей при контакте с ними. Счетчик защищен от проникновения пыли и воды. Степень защиты счетчика IP51 по ГОСТ 14254. средняя наработка до отказа счетчика с учетом технического обслуживания, регламентируемого в паспорте должна быть не менее 35000 ч. Средний срок службы до первого капитального ремонта счетчика 24 года. Счетный механизм счетчика с электронной индикацией выполнен на жидкокристаллическом индикаторе, на котором отображается электроэнергия в киловатт часах нарастающим итогом. Для отображения режимов работы счетчика ЦЭ6805В на панель выведены два светодиодных индикатора, отображающих информацию:

· правый светодиодный индикатор СЕТЬ сигнализирует о включении счетчика в сеть.

· левый индикатор работает с частотой основного передающего устройства и сигнализирует о регистрации активной энергии прямого направления.

Схема включения счетчика ЦЭ6805В показана на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1 - Схема включения счетчика ЦЭ6805В

Рассчитываем среднесуточное потребление электроэнергии W_сут.:

W = Р · t,

где Р - мощность электрооборудования, кВт; t - время работы электрооборудования в сутки, ч.

Рассчитываем суточное потребление электроэнергии W_кз кормозагрузки:

W_кз = (1,5 + 1,5) · 0,6 = 1,8 кВ·ч.

Рассчитываем суточное потребление электроэнергии W_кр кормораздачи:

W_кр = 6 · 3 · 0,6 = 10,8 кВ·ч.

Рассчитываем суточное потребление электроэнергии W_уп уборки помета:

W_уп = (6 · 3 + 3 · 1,5 + 1,5 + 1,5) · 0,3 = 7,65 кВ·ч.

Рассчитываем суточное потребление электроэнергии W_ос освещением:

W_ос = 11,92 · 14 = 166,88 кВ·ч.

Рассчитываем суточное потребление электроэнергии W_от отопления:

W_кз = (2 · 94 + 67,5) · 6 = 1533 кВ·ч.

W_сут = ?W = 1,8 + 10,8 + 7,65 + 166,88 + 1533 = 1720,13 кВт·ч.

Среднегодовое потребление электроэнергии W_г:

W_г = W · D,

где D - число дней работы оборудования.

W_г = (1,8 + 10,8 + 7,65 + 166,88) · 335 + 1533 · 137 = 327897,55 кВт·ч.

9. Разработка специальной части дипломного проекта

9.1 Задачи спецвопроса

На пищевых предприятиях широко применяются локальные системы автоматизации аппаратов, агрегатов, установок, механизмов, машин, линий, реализующих для части технологического процесса функции автоматического контроля и сигнализации, автоматического регулирования, автоматического пуска и остановки технологического оборудования, автоматической защиты.

Автоматический контроль и сигнализация предназначены для выполнения непрерывного или достаточно частого измерения, записи ряда величин, характеризующих состояние и работу технологического оборудования, а также подачи предупредительных сигналов при отклонении этих величин от допустимых пределов.

Автоматическое регулирование поддерживает постоянство или закономерное изменение регулируемых величин, обеспечивающих безопасность, надежность и наивысшую эффективность эксплуатации технологического оборудования.

Автоматический пуск и остановка обеспечивают запуск в действие сложного технологического оборудования по одному сигналу из пункта управления или даже без такового, но при наличии определенной совокупности внешних условий. При этом соблюдаются последовательность операций и координация их между собой.

Автоматическая защита предохраняет действующее оборудование от аварий. Она выводит из действия все технологическое оборудование или его часть, которой непосредственно грозит авария из-за неисправности автоматизированного оборудования, порчи регуляторов или неправильных действий обслуживающего персонала. К автоматической защите относятся также устройства блокировки, допускающие выполнение операций по включению в действие или по отключению элементов оборудования только в заданной последовательности.

Структура и характер автоматизации технологического процесса определяются схемой автоматизации. На ней условными изображениями показывают технологическое оборудование и коммуникации с применяемыми органами управления, устройства контроля и сигнализации, регулирования, защиты, пуска и остановки механизмов, а также условные линии связи между оборудованием и всеми перечисленными устройствами автоматики.

Взаимосвязь взаимодействие между отдельными элементами систем и способы электропитания приборов и средств автоматизации отображаются на принципиальных электрических схемах.

Принципиальные электрические схемы разрабатываются на основании решений принятых в схемах автоматизации. От качества их разработки в большей степени зависят такие факторы производительность автоматизируемого оборудования, соответствие систем автоматического регулирования и управления требованиям технологического процесса, надежность действия, простота эксплуатации.

Принципиальные электрические схемы составляются обычно для участков автоматизируемой системы.

Одним из требований, которым должны удовлетворять электрические схемы управления, является обеспечение заданных режимов работы. В электрических схемах возможность выбора заданных режимов управления достигается при помощи узлов выбора режима, являющихся составной частью схем управления и регулирования.

В зависимости от степени участия оператора в процессе управления различают следующие режимы:

· автоматического управления - автоматический режим, при котором управление производится без участия оператора, но под его контролем и по его заданию;

· полуавтоматического управления - полуавтоматический режим (его часто называют режимом автоматизированного управления), при котором в отличие от режима автоматического управления осуществление основных командных операций по управлению (пуск, остановка, изменение режима работы оборудования и т. п.) возлагается на оператора;

· ручного управления - ручной режим, при котором все операции по управлению осуществляются оператором.

Автоматическое, полуавтоматическое и ручное управления, основным содержанием которых является обеспечение определенных порядка и последовательности пуска, работы и остановки механизмов, участвующих в процессе, достигаются путем введения соответствующих блокировок. В зависимости от места расположения командной аппаратуры управление в полуавтоматическом и ручном режимах может быть местным), командные аппараты устанавливаются не посредственно у оборудования либо дистанционным. Местное управление необходимо для ввода системы в автоматический режим для проведения ремонтных, проверочных и наладочных работ. При этом блокировочные связи и сигнализация, безусловно необходимые для защиты устройства, должны быть сохранены в местном режиме.

При выборе режимов работы автоматизированного оборудования встречаются и более сложные случаи. Так, в случае, когда при автоматическом управлении из двух аналогичных агрегатов всегда работает один, а второй является резервным, для каждого из агрегатов предусматриваются следующие режимы работы: автоматический рабочий, автоматический резервный, ручной ремонтный.

Успешное решение проблем автоматизации технологических процессов связано с применением ЭВМ и микропроцессорной техники. Требования, диктуемые применением вычислительной техники, изменяют характер подготовки описания технологического процесса и выдвигают необходимость представления его в виде алгоритма. Алгоритм - это система правил, следуя которой можно разрешить определенную математическую задачу, производя необходимые операции в строго определенной последовательности.

Разработка алгоритмов осуществляется на основе государственных стандартов и нормативно-технических документов, регламентирующих состав, содержание и оформление документации. Основной формой представления типовых проектных решений является алгоритмический модуль, являющийся комплектом документов типового алгоритма решения частной задачи (класса задач).

Классификация алгоритмических модулей (AM) осуществляется по признакам, основными из которых являются сложность структуры алгоритма; тип алгоритма, определяющий ориентацию AM на разработчиков разных частей АСУ ТП; функциональное назначение.

По сложности структуры AM делятся на простые модули и алгоритмические комплексы (АК), включающие в себя другие AM или АК.

Автоматический контроль и сигнализация. При разработке систем автоматизации технологические процессы необходимо представлять в виде объектов управления, используя известные методы теории автоматического управления. Общность этих методов позволяет создавать системы управления для технологических процессов разной природы по единым принципам, учитывая конкретные особенности этих объектов только при разработке способов получения информации с объекта (установке измерительных датчиков) и вводе управляющих воздействий в объект (установке исполнительных механизмов).

Таким образом, множество разнохарактерных типов технологических процессов и оборудования, возникшее и развивающееся в пищевой промышленности в связи с производством большого ассортимента продуктов, представляют ограниченным перечнем типовых объектов управления. В самом общем виде объект управления - это система, рассматриваемая как комплекс динамически связанных элементов. В соответствии с принятой для технологических процессов терминологией технологический объект управления - это совокупность технических средств (агрегаты, механизмы, аппараты и т. д.), которая нуждается в оказании специально организованных воздействий для достижения желаемых результатов функционирования.

Современный технологический процесс в большинстве случаев представляется как многомерный объект на входе, которого действует векторная переменная X(t) с составляющими Xi(t),..., x_n(t). Эти составляющие представляют собой показатели свойств сырья, поступающего на переработку, учитывающие его химический состав, механические свойства, скорость подачи, стоимость и так далее. Параметры, представляющие собой характеристики протекания технологического процесса, отражают температуру, давление, расход, производительность и т. д., являются переменными fi(t),..., f_n(t) векторной функции F(t). Характеристики полученного продукта или полупродукта представляют собой выходные переменные y\(t),..., y_n(t) векторной переменной Y(t). К ним относятся количество, состав, стоимость и другие выходные показатели.

Рис. 9.1 - Параметрическая схема многомерного процесса

Для реальных технологических процессов число составляющих векторных функций X(t), F(t) и Y (t) велико и не все они могут быть измерены. Поэтому при контроле и управлении технологическим процессом векторные функции X(t), F(t) и Y(t) рассматриваются как случайные.

При общем рассмотрении нет необходимости разделять переменные X(t) и F(t), потому что и те и другие могут рассматриваться как причины и их влияние сказывается на Y(t), причем часть из них может быть управляющими величинами. Таким образом, параметрическая схема многомерного технологического процесса примет вид, показанный на рис. 1.4. При этом на входе технологического процесса действует случайная векторная функция X(t) = {xi(t),..., x_n(t)}, включающая как измеряемые, так и не измеряемые входные переменные. Некоторые из них являются управляющими и могут относиться как к характеристикам сырья, так и к параметрам самого технологического процесса. Выход представлен случайной векторной функцией

Из примера следует, что технологические процессы относятся к системам с неполной априорной информацией. Выбор переменных определяется не только их взаимосвязью, а и возможностью их измерения и преобразования информации.

Параметры определяются и контролируются технологическими измерениями с помощью приборов, состоящих из первичного преобразователя, канала связи и вторичного прибора. В случаях, когда локальные системы автоматизации одновременно являются составной частью комплекса технических средств АСУ ТП, особое место занимают средства систем сбора, передачи и отображения информации. Эти системы включают измерительные датчики параметров технологического процесса, вырабатывающие электрические, пневматические выходные сигналы, а также функциональные преобразователи для получения унифицированных сигналов, обеспечивающих непосредственный ввод в ЭВМ.

На вход ЭВМ может передаваться информация сигналами низкого уровня (0-100 мВ) от термопреобразователей и потенциометров и сигналами высокого уровня (0-5 В; 0-10 В; 0- 5 мА; 0-20 мА; 0-100 мА) от измерительных датчиков. Унификация сигналов, поступающих на вход ЭВМ, осуществляется с помощью измерительных и нормирующих преобразователей, выпускаемых серийно отечественной промышленностью.

Выходная информация для контроля и управления технологическим процессом после обработки на ЭВМ формируется в виде цифровых кодов. Поэтому в зависимости от вида применяемых исполнительных устройств и регуляторов необходимо преобразовывать выходные сигналы ЭВМ в унифицированные электрические или пневматические сигналы. Для этого также применяют соответствующие преобразователи.

Таким образом, средства локальной автоматизации обеспечивают ввод в ЭВМ измерительной и цифровой информации в составе системы передачи, включающей коммутатор аналоговых сигналов, аналого-цифровой преобразователь, коммутатор цифровых сигналов и устройство приема цифровых сигналов. В свою очередь, система передачи информации от ЭВМ включает коммутатор цифровых сигналов контроля и управления и цифро-аналоговые преобразователи.

Наряду с указанными функциями средства локальной автоматизации обеспечивают работу системы отображения позволяющей оператору осуществлять контроль над ходом технологического процесса и использовать «советы» ЭВМ для выбора режима управления. Особенностью использования ЭВМ является необходимость разработки алгоритма решения задачи. На его основе составляется машинная программа, являющаяся описанием алгоритма решения задачи на языке машины.

Автоматическое регулирование. В соответствии с принятой терминологией автоматическое регулирование представляет собой разновидность автоматического управления, задачей которого является поддержание постоянной некоторой величины (параметра), характеризующей процесс, или изменение ее по заданному закону. Последнее осуществляется с помощью контроля (измерения) состояния объекта и формирования воздействий, обеспечивающих требуемый режим работы объекта управления.

В круг задач автоматического регулирования не входят, например, адаптация (или самонастройка), формирование оптимальных управляющих воздействий и автоматический выбор наилучших режимов из нескольких возможных (поскольку они относятся к задачам управления).

Совокупность объекта управления и автоматического регулятора, взаимодействующих между собой в соответствии с алгоритмом управления, называют системой автоматического регулирования.

Многочисленные исследования типовых технологических процессов (процессы тепло - и массообмена, ферментации, стерилизации, варки, сушки, многокомпонентного дозирования, перекачивания жидких продуктов и т. п.) в разных пищевых производствах позволили создать рациональные системы автоматического регулирования и управления.

Технологические требования к системе автоматического регулирования для этих объектов сводятся к ограничениям величины допустимых отклонений параметров от их номинальных либо заданных значений, а также продолжительности процесса регулирования, представляющего собой время, за которое регулируемая величина возвращается после возмущающих воздействий к заданному значению. Кроме того, обычно формируются требования к системе автоматического регулирования, связанные с характеристикой технологической среды.

Для оценки качества регулирования в переходных режимах чаще всего применяют величину среднеквадратичного отклонения

В настоящее время наряду с развитием работ по использованию вычислительной техники для автоматизации технологических процессов в целом совершенствуются также технические средства локальной автоматизации.

Для решения задач автоматического регулирования технологических процессов получил применение новый класс устройств управления, выполненных на микропроцессорной элементной базе, - регулирующие микропроцессорные контроллеры (реми-конт). Для синтеза системы непосредственно цифрового регулирования необходимо использование соответствующего алгоритма. Рассмотрим пример разработки алгоритма регулирования в одноконтурной системе.

Назначение алгоритма: реализация в автоматическом режиме одного из стандартных (ПИД, ПИ, ПД, П, И) законов регулирования в одноконтурной системе с одним контролируемым параметром, характеризующим технологический процесс. Алгоритм позволяет также осуществить безударный переход из ручного режима управления в автоматический.

Автоматический пуск и остановка оборудования. Непрерывное развитие технологических процессов сопровождается усложнением управления оборудованием. При этом особенно возрастает число логических операций, которые необходимо выполнить при управлении процессом. Поэтому решение задач управления приходится сочетать с целым рядом операций переключения.

Управление технологическим процессом переключательного типа называют логическим. В пищевой технологии существует три характерных класса производственных задач, решение которых требует выполнения определенной последовательности логических переключательных операций:

· совместная работа однотипного оборудования (например, согласование циклов работы отдельных аппаратов, работающих параллельно на один коллектор в разных пищевых производствах, в частности замена оборудования при выводе аппаратов на регенерацию и в резерв);

· пуск и остановка оборудования, оптимальные по времени и эксплуатационным затратам (например, пуск агрегатов рушально-веечного отделения маслоэкстракционного завода);

· защита оборудования при возникновении аварийных ситуаций в ходе эксплуатации (например, обеспечение противозавалов при остановке какого-либо механизма элеватора или других поточно-транспортных систем).

Основными в реализации перечисленных задач являются аппаратурные способы создания соответствующих систем. Однако в некоторых случаях экономически более выгодна реализация логических алгоритмов переключательного типа программным способом с использованием ЭВМ. Рассмотрим алгоритм логического управления технологическим оборудованием.

Назначение алгоритма: управление работой (включение/выключение) и контроль состояния технологического оборудования, составляющего последовательную цепь без разветвлений (например, поточно-транспортная линия).

Каждый элемент цепи снабжен датчиком, характеризующим состояние оборудования (работает/не работает), и исполнительным механизмом для включения и выключения.

Контроль состояния выполняется периодически с заданной частотой. Управление осуществляется по инициативному сигналу «включить цепь» (режим включения), или по сигналу «останов i-го элемента цепи» (режим останова), либо при обнаружении в процессе контроля останова одного из элементов цепи.

При поступлении сигнала «включить цепь» должен быть осуществлен запуск всех неработающих элементов цепи в заданной последовательности с заданными временными сдвигами.

При поступлении сигнала «останов i-го элемента» или обнаружении такого останова в процессе контроля должна быть приостановлена работа элементов цепи, предшествующих остановившемуся элементу и следующих после него. При этом каждому элементу цепи ставятся в соответствие последовательность выключения остальных элементов и необходимые времен сдвиги. Допускается, что часть элементов цепи может продолжать работать.

Первоначально проверяется режим выполнения алгоритма: включение, останов или контроль.

В режиме включения проверяется, есть ли в цепи неработающие элементы; для них формируется список, определяющий последовательность и временные сдвиги включения; в соответствии с этим списком выводятся сигналы исполнительным механизмам на включение. Если же все элементы цепи работают, то требование «включить цепь» было ложным и никакие действия производить не надо.

В режиме останова проверяется, есть ли в цепи работающие элементы; определяется, от какого элемента цепи поступил сигнал «останов»; для этого элемента формируется список, задающий перечень, последовательность и временные сдвиги выключения элементов цепи, и в соответствии с этим списком выводятся сигналы исполнительным механизмом на выключение.

В режиме контроля осуществляется опрос всех датчиков состояния оборудования, анализируются результаты опроса и, если обнаруживается остановившийся элемент, выполняются действия для останова всей цепи.

Выполнение алгоритма завершается запоминанием состояния цепи. При разработке схем автоматического управления переключательного типа широко используют комплектные устройства управления. К ним относятся, в частности, станции управления электродвигателями разных типов и комплектные регулируемые приводы, в основу которых положены типовые схемы управления электродвигателями.

На предприятиях перерабатывающей отрасли наиболее широко применяются короткозамкнутые асинхронные электродвигатели вследствие простоты конструкции, простоты эксплуатации и дешевизны. Поэтому на практике чаще всего встречаются следующие схемы:

1. Управления нереверсивными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором при прямом пуске от полного напряжения сети.

2. Управления реверсивными асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором при прямом пуске от полного напряжения сети.

3. Управления многоскоростными асинхронными электродвигателями с непосредственным подключением к сети.

4. Управления нереверсивными асинхронными электродвигателями с фазовым ротором.

5. Управления реверсивными асинхронными электродвигателями с фазовым ротором.

6. С комплектуемыми регулируемыми электроприводами, применяемыми для механизмов и устройств, требующих регулирования скорости. Они состоят из электродвигателя, устройства регулирования скорости и в ряде случаев устройств питания электродвигателя, электромагнитной муфты и т. п.

Применение комплектных регулируемых электроприводов приобретает особое значение при автоматизации пищевых производств, когда одной из задач является изменение производительности механизмов (насосов, вентиляторов, компрессоров и др.) при изменении параметров процесса либо по заданной программе. Особое преимущество такого регулирования проявляется в отсутствии необходимости устанавливать на трактах подачи сырья запорной арматуры (шиберов, задвижек), требующей повышенного внимания при эксплуатации из-за специфических особенностей сырья, полупродуктов и продуктов пищевых производств (засахаривание, забивание, разъедание и т. п.) и являющейся причиной возможного застоя продукта и связанного с этим микробиологического заражения.

Отечественная промышленность выпускает комплектные регулируемые электроприводы тиристорные с электродвигателями постоянного тока и приводы, регулируемые с электромагнитной муфтой скольжения и электродвигателями переменного тока.

При выборе режимов различают два типа схем.

1. Схемы управления электроприводами отдельных технологических участков, установок и механизмов, работающих по индивидуальной программе.

2. Схемы управления электроприводами транспортных и других механизмов, образующих единую поточно-транспортную систему (ПТС).

Для электроприводов технологических механизмов, работающих по индивидуальной программе, наибольшее распространение получили схемы, обеспечивающие следующие режимы работы электроприводов:

· работа в местном и дистанционном режимах при управлении кнопками;

· длительная и кратковременная (импульсная) работа;

· работа в местном (при управлении кнопками) и автоматическом режимах;

· автоматическое включение резервного агрегата, перевод из режима рабочего агрегата в режим резервного агрегата и обратно.

Автоматическая защита. Автоматическая защита является одной из важнейших функций в схемах автоматизации технологических процессов.

В принципиальных электрических схемах поточно-транспортных систем (ПТС) все механизмы связаны между собой блокировочной зависимостью, которая предусматривает следующее:

· последовательность пуска механизмов в направлении, обратном потоку материалов;

· автоматическую остановку всех механизмов предшествующих по потоку материалов в случае остановки любого из механизмов, препятствующую образованию завалов.

Для механизмов, входящих в состав ПТС, обычно применяют дистанционное сблокированное управление с автоматическим пуском приводных электродвигателей всех механизмов сблокированной цепи. При этом для каждого из механизмов предусматривают следующие режимы работы: централизованный сблокированный; местный сблокированный; местный не сблокированный (для ремонтных работ).

При большом числе механизмов, особенно в тех случаях, когда они расположены в разных зданиях или на разных этажах одного здания, применяют централизованное управление.

В местном сблокированном режиме пуск и остановка осуществляются теми же кнопками, но включение механизма возможно только в том случае, если уже работает связанный с ним по блокировке механизм.

В дистанционном режиме пуск механизмов осуществляется с пульта управления, причем он возможен только после подачи предпускового сигнала и квитирования его с рабочих мест в течение заданного времени. При квитировании предпускового сигнала снимается звуковой сигнал и на пульте загорается табло, разрешающее пуск.

Пуск механизмов осуществляется при помощи кнопок индивидуальных и на группу механизмов. При этом пуск должен быть произведен в течение заданного времени. Если оператор не уложится в отведенное время, то пуск не произойдет и все операции по пуску необходимо повторить сначала.

9.2 Методика выбора и обоснования параметров программируемых систем управления

Состояние ОАУ может оцениваться по входным величинам , воспринимаемым системой от объекта и отражающим его свойства, или по значениям функций от входных величин . Величины или функции, которые непосредственно сопоставляются с уставками (нормами), являются непосредственно контролируемыми величинами (параметрами).

Чтобы получить в результате измерительного преобразования (контроля) информацию о соотношении между текущим состоянием ОАУ и нормальным, любой измерительно-преобразовательный элемент (ИПЭ) ПСУ, в том числе автоматизированной системы контроля, должен выполнять следующие основные функции: восприятие входных величин и преобразование их в сигналы, необходимые для последующих операций; формирование и реализация норм (уставок) в аналоговом и цифровом видах; сравнение входных величин или функций от них с описанием норм (уставок); формирование количественного результата; выдача количественных результатов о состоянии ОАУ; автоматическое управление работой ПСУ; аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразования; выдача аналоговой или цифровой информации; вычислительные процедуры над аналоговыми и цифровыми сигналами или над результатами контроля; формирование тестирующих и компенсирующих воздействий на ОАУ, необходимых для получения измерительной (контрольной) информации; выполнение операций самоконтроля системы.

Порядок выполнения операций (последовательно или параллельно) во многом определяет количество элементов системы, быстродействие, надежность и т.п. Использование для совместной работы функциональных блоков стандартных агрегатных комплексов и цифровых интерфейсов значительно упрощает процесс разработки системы и её метрологическое обеспечение.

Система, содержащая вычислительную (микропроцессорную) технику, является более универсальной, так как может выполнять функции систем различного назначения при их перепрограммировании. Наличие контура обратной информационной связи позволяет организовать компенсационные методы измерения, позволяющие получить более высокие, по точности, характеристики. Изменение скоростей получения и выдачи информации в ПСУ возможно при использовании запоминающих устройств (быстрого запоминания значений контролируемых величин и медленной выдачи информации и наоборот). Введение адаптации систем к исследуемым величинам, структурной и информационной избыточности способствует повышению надежности, помехоустойчивости, точности и гибкости работы.

Отличительной особенностью третьего этапа является формализация алгоритмов на уровне арифметических и логических операций, а не на уровне операций, реализуемых аппаратно. В блок-схеме алгоритма намечается разделение алгоритма решаемой задачи на программную и аппаратную части.



Рис. 9.2 - Последовательность разработки технического обеспечения

Четвертый этап заключается в выборе структуры, здесь главное - раздвоение процесса проектирования на аппаратную и программную части (разработка устройства сопряжения с объектом (УСО) и создание программы вычислений в соответствии с алгоритмом решения задачи. Ограниченные возможности микропроцессоров (МП) (в частности, по быстродействию) приводят к необходимости выполнения ряда операций с помощью внешних устройств обработки сигналов. Кроме того, некоторые операции проще выполнить с помощью простейших аппаратных средств, в то время как их программное исполнение затруднительно. Разумное сочетание аппаратных и программных операций позволяет снизить требования к вычислительным возможностям МП и упростить реализацию системы в целом.