КОНТЭЛ
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ
РАЗРАБОТКА И ПРОИЗВОДСТВО СРЕДСТВ И СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ
600009, Россия, г. Владимир ул. Электрозаводская, 1
тел./факс (4922) 43-03-79, 43-05-23
E-mail: kontel@kontel.ru
www.kontel.ru
Шкаф автоматики
ШКА-01-ШУ
Техническое описание и инструкция по эксплуатации.
системы прогрева стендов ЖБК
Владимир 2013 г.
СОДЕРЖАНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ 5
2. НАЗНАЧЕНИЕ 5
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ 5
4. СОСТАВ ИЗДЕЛИЯ 6
6. РАБОТА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 7
7. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ 9
8. МОНТАЖ И ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ 10
9. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ 10
10. МАРКИРОВКА И ПЛОМБИРОВАНИЕ 11
11. ХРАНЕНИЕ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ 11
1. ВВЕДЕНИЕ
Настоящее Техническое описание и инструкция по эксплуатации (ТО) предназначены для специалистов, занимающихся эксплуатацией, монтажом и обслуживанием системы контроля и управления тепловыми установками стендового прогрева формованного бетона.
В Техническом описании рассмотрены вопросы устройства, работы и эксплуатации системы.
2. НАЗНАЧЕНИЕ
Система предназначена для:
автоматического поддержания заданных параметров в установившемся режиме;
автоматического контроля параметров с выводом данных на панель оператора;
автоматического управления оборудованием, входящим в состав системы;
подачи предупредительной и аварийной сигнализации при аварийных ситуациях и выходе контролируемых параметров за заданные пределы.
Система обеспечивает автоматическое управление:
циркуляционными насосами;
трехходовыми клапанами нагрузки (прогрева стендов формованного бетона);
клапаном КЗР для поддержания требуемого перепада давления;
самоохлаждением щита управления (опция с программой версии 2.1).
Система предусматривает контроль и отображение следующих параметров технологического процесса:
температуры подачи теплоносителя на стенд;
температуры обратной воды теплоносителя от стенда;
температура воды в прямом трубопроводе сетевого контура;
температура воды в обратном трубопроводе сетевого контура;
давление воды в прямом трубопроводе сетевого контура;
давление воды в обратном трубопроводе сетевого контура;
перепад давления между прямым и обратным трубопроводом сетевого контура;
усредненная (реальная) температура стенда;
Температура внутри щита управления (опция с программой версии 2.1).
3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Система рассчитана на работу с сигналами:
аналоговые входные сигналы:
токовый сигнал 4. . . 20 мА;
дискретные входные сигналы:
входное напряжение 24 В±10%, 10мА;
напряжение уровня 0 максимум 5,0 В;
напряжение уровня 1 минимум 14,4 В;
дискретные силовые выходные сигналы 1А, ~250В/=24 В;
дискретные выходные сигналы 100мА, -24В;
Питание силовых цепей осуществляется от сети переменного тока напряжением 380/220 В, частотой 50 Гц.
Габариты шкафа управления 800 х 600 х 300 мм;
Масса шкафа не более: 50 кг;
Особенности сборки шкафа:
При сборке шкафа ШКА-01 с-п применяются шкафы фирмы Провенто или ELDON (Италия). Степень защиты IP54.
Монтаж выполнен по современной технологии:
все провода имеют цветовую и цифровую маркировку;
на приборах применяются разрывные разъемы, что позволяет быстро заменить прибор, вышедший из строя;
применяются импортные клемники;
внутри шкафа встраивается лампа подсветки;
для подводки кабелей в шкаф врезаются сальники (из расчета один датчик – один сальник) для обеспечения герметичности.
4. СОСТАВ ИЗДЕЛИЯ
Система состоит из:
шкафа автоматики;
устройство охлаждения шкафа автоматики (опция с программой версии 2.1);
периферийного оборудования (датчики температуры, датчики давления, заслонки с электроприводом, циркуляционные насосы);
паспорт;
техническое описание и руководство по эксплуатации.
5. ШКАФ АВТОМАТИКИ
Управление стендами прогрева ЖБ изделий
На передней панели шкафа установлена сенсорная ЖК-панель (СПУ), которая является устройством человеко-машинного интерфейса и служит для:
отображения текущих режимов и параметров термозон;
управления циркуляционными насосами и клапанами;
изменения переменных уставок;
просмотра графиков.
Рис.1. Система управления термостендами.
На рис 1. Показана мнемосхема системы управления 6-ю термозонами. С помощью нее операторы, наладчики и другие пользователи могут просматривать основные режимы работы системы, изменять параметры и коэффициенты параметров, контролировать текущие значения температур, давлений и времени прохождения процессов, а также конкретизировать аварийные ситуации и аварии исполнительных механизмов.
На СПУ (рис.1) расположены следующие элементы:
Элемент управления циркуляционным насосом.
При нажатии на данный элемент открывается диалог с тремя кнопками:
«ПУСК» - запуск циркуляционного насоса;
«СТОП» - останов циркуляционного;
«Выход» - отмена действия, закрытие диалога управления.
Сигнализация работы циркуляционного насоса производится переменой цвета элемента с серого (ОТКЛ) на зеленый (РАБОТА).
Система управления трехходовым клапаном.
При нажатии на пиктограмму клапана открывается диалог с тремя кнопками:
«РУЧН» - перевод клапана в ручной режим. Управление производится кнопками «О» - открытие и «З» - закрытие.
«АВТ» - перевод клапана в автоматический режим. Управление производится внутренним регулятором по температуре.
«Выход» - отмена действия, закрытие диалога управления.
Текущее действие клапана отображается с помощью стрелок «» - открытие клапана и «» - закрытие клапана. Индикация текущего состояния клапана производится по концевым выключателям: в открытом состоянии индикатор клапана изменяется на «», а в закрытом на «», в промежуточном состоянии заливка отсутствует.
Элемент управления термозоной (контуром прогрева).
При нажатии на данный элемент открывается диалог с тремя кнопками:
«ПОДЪЕМ» - запуск алгоритма прогрева термозоны;
«ВЫДЕРЖКА» - запуск алгоритма выдержки термозоны;
«ОХЛАЖД» - запуск алгоритма охлаждения термозоны;
«СТОП» - останов алгоритма с любого этапа;
«Выход» - отмена действия, закрытие диалога управления.
Элемент отображения текущего режима термозоны.
Возможные режимы: «Исходное», «Подъем», «Выдержка», «Охлаждение», «Завершено».
Элемент отображения продолжительности текущего режима.
Кнопка перехода на экран настроек текущей термозоны.
При нажатии на данную кнопку система переходит в экран настроек текущей термозоны.
Рис.2. Экран настроек одной из термозон.
«Время подъема» - программируется нужное время подъема температуры на стенде.
«Время выдержки» - программируется нужное время выдержки температуры на стенде.
«Время охлаждения» - программируется нужное время охлаждения температуры на стенде.
«Т max нагрева» - программируется максимальная температура на стенде.
«Время такта» - задание времени такта регулятора;
«Коэф. пропорции» - задание коэффициента пропорциональности регулятора;
«Коэф. дифференц.» - задание коэффициента дифференцирования регулятора;
«Коэф. интеграла» - задание коэффициента интегрирования регулятора;
«Корректировка» - коррекция среднего значения температуры;
«Отложенный старт» - активирование функции отложенного старта алгоритма прогрева термозоны;
Для изменения уставки необходимо нажать на соответственную кнопку, выставить требуемое значение в появившемся диалоге и нажать «ОК». Кнопка «Назад» служит для возврата на основной экран.
Отображение текущих значений датчиков.
«Тп» - текущая температура теплоносителя на входе в термозону;
«То» - текущая температура теплоносителя на выходе из термозоны;
«Тк» - отображение средней температуры теплоносителя, рассчитанной по формуле: Тк = (Тп + То)/2 + корректировка (см. Рис.2);
«Зд» - текущая заданная температура теплоносителя;
«Рп» - текущее давление подачи теплосети от котельной;
«Ро» - текущее давление обратки теплосети;
«Тп» - текущая температура подачи теплосети от котельной;
«То» - текущая температура обратки теплосети;
«dP» - текущий перепад давления теплосети.
Кнопка перехода на экран графика температур текущей термозоны.
При нажатии на данную кнопку система переходит в экран графиков температур текущей термозоны.
Рис.3. Экран графиков температур одной из термозон.
На данном экране отображаются графики средней и заданной температур за последние сутки работы системы. Кнопка «Назад» служит для возврата на основной экран.
Задание аварийных пределов температуры подачи теплосети из котельной.
Для изменения минимально или максимально аварийной температуры подачи необходимо нажать на кнопку «min» либо «max» и выставить требуемое значение в появившемся диалоге, нажать «ОК».
Вывод аварийного сообщения о не соответствии входной температуры подачи теплоносителя из котельной.
Строка вывода аварийных сообщений.
Список возможных сообщений:
«Авария Д.Конт. (№)» - неисправность одного из датчиков температуры теплоносителя № термозоны;
«Авария Д. Т.Сети» - неисправность одного из датчиков температуры теплоносителя из котельной;
«Авария Д. Давлен.» - неисправность одного из датчиков давления теплоносителя из котельной;
«Авария Рперепад» - превышение перепада давления на 0,5 бар;
«Р из котельной min» - давление подачи от котельной аварийно-минимальное;
«Р из котельной max» - давление подачи от котельной аварийно-максимальное;
Кнопка сброса аварийных сообщений.
Задание минимальной температуры термозон.
Кнопка перехода на экран настроек регулятора перепада давления.
«Время такта» - задание времени такта регулятора;
«Коэф. пропорции» - задание коэффициента пропорциональности регулятора;
«Коэф. дифференц.» - задание коэффициента дифференцирования регулятора;
«Коэф. интеграла» - задание коэффициента интегрирования регулятора;
«Задание перепада» - задание перепада давления;
«Зд. min давления» - задание минимально-аварийного давления теплосети;
«Зд. max давления» - задание максимально-аварийного давления теплосети;
Остаток времени до начала отложенного старта алгоритма прогрева термозоны.
Элемент управления термоэлектрической сборкой для охлаждения щита управления.
!!! Данный элемент является опцией и доступен с версией программного обеспечения 2.1 и выше.
При нажатии на пиктограмму термосборки «» открывается диалог с четырьмя кнопками:
«РУЧН» - ручное включение. Температура в щите не отслеживается.
«АВТ» - автоматический режим. Запуск охлаждения производится по уставке «max», отключение по уставке «min».
«ОТКЛ» - устройство отключено.
«Выход» - отмена действия, закрытие диалога управления.
6. РАБОТА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
При включении питания контроллеры начнут тестировать систему, проверяя ее на наличие аварийных ситуаций и исправность датчиков, и в случае обнаружения неполадок будут формировать соответствующие текстовые сообщения.
Регуляторы локальных контуров системы выполнены на программном уровне по аналогии со стандартными ПИД-регуляторами.
Настройка регулятора, изменение задания, выбор режима работы и управление регулирующим органами выполняется с панели оператора.
6.1. Запуск и останов системы прогрева
Запуск системы прогрева производится в следующем порядке:
Включить электропитание: вводной рубильник SA0.
Рубильник SA0 установлен на левой стенке шкафа автоматики;
После загрузки панели оператора необходимо запустить циркуляционный насос требуемой термозоны. Далее для запуска алгоритма прогрева необходимо нажать на кнопку «Термозона ХХ» и нажать «ПУСК» в появившемся диалоге.
Наблюдать за включением циркуляционного насоса соответствующего контура и за срабатыванием трехходового клапана по соответствующим индикаторам на мнемосхеме.
После прохождения цикла прогрева, выдержки и охлаждения стенда выводится сообщение «Завершено». Циркуляционный насос при этом остается в работе, а регулятор поддерживает минимальную температуру. Для повторного запуска прогрева необходимо нажать «СТОП» кнопки «Термозона ХХ», а затем «СТАРТ».
ВНИМАНИЕ
Если при включении системы на панели управления высвечивается Аварийная информация, необходимо после тестирования системы нажать на кнопки «СБРОС». Система восстановится в нормальный режим. Далее произвести обычный запуск.
Если сигналы Аварии не сбрасываются, то необходимо вызвать специалистов по обслуживанию системы.
6.2. Работа контура прогрева
Все контура управления состоят из двух функциональных программных модулей:
1. Модуль формирования задания режима прогрева;
2. Модуль регулятора температуры по заданию режима прогрева.
Модуль формирования задания температуры состоит из трехступенчатого счетчика временных интервалов. Промежутки трех интервалов времени (подъема, выдержки и охлаждения) температуры программируются технологом с панели оператора в экранах «НАСТРОЙКИ».
Учитывая введенные в программу параметры времени, система по закону аппроксимации двух точек и реального времени прохождения стадии подъема или охлаждения рассчитывает нужную точку задания температуры в нужный момент текущего времени.
Параллельно изменения задания, постоянно сравнивая температуру и задание по рецепту, ПИД контур управления температурой подстраивает положение трехходового клапана в нужное положение. На стадии выдержки задание является величиной неизменной.
6.3. Работа трехходового клапана
В контур регулирования температуры стенда встроен «ПИД-регулятор» который производит контроль средней температуры () в системе по аналоговым датчикам установленным на подающем коллекторе и на обратном коллекторе конура теплоносителя стенда прогрева. Регулирование температуры в системе осуществляется по параметру «ЗАДАНИЕ».
Параметр ЗАДАНИЕ для ПИД-регулятора является величиной переменной и вычисляется системой, исходя из текущего времени прогрева стенда.
Параметры настроек ПИД контура устанавливаются пользователем исходя из эксплуатационных характеристик системы прогрева, и заносятся в память регулятора.
Управление РК производится широтно-импульсным способом, по пропорционально интегрально дифференциальному (ПИД) закону регулирования.
Основные параметры «ПИД-регулятора» настраиваются в группе параметров под названиями:
«Контур 1»
«Время такта»
«Коэф. пропорции»
«Коэф. дифференц.»
«Коэф. интеграла»
Формирование импульсов управления РК осуществляется следующим образом:
«ПИД-регулятор» производит опрос входных датчиков усредняя их значения формирует (). Интервал одного цикла регулирования называется периодом регулирования. Полученное текущее значение температуры () «ПИД-регулятор» сравнивает с «ЗАДАНИЕМ». Далее, учитывая параметры:
время хода привода РК;
коэффициент пропорциональной составляющей;
коэффициент дифференциальной составляющей
коэффициент интегральной составляющей.
формирует импульс управления РК.
6.4. Архивация данных
!!! Данная функция доступна с версией программного обеспечения 2.1 и выше.
Система управления производит постоянную архивацию данных термостендов на карту памяти. Период архивации составляет 1 секунду, а объем отведенной памяти под данные равен 1 Гб. При заполнении данного объема старые данные обновляются новыми.
Перечень сохраняемых переменных:
«Тп из котельной», «То в котельную», «Рп из котельной», «Ро в котельную»,
«Зд», «Тк», «Тп», «То», «ХХ ч.», «ХХ мин» - для каждой термозоны.
Порядок извлечения архивных данных:
Вставить Flash накопитель в свободный порт USB миникомпьютера EBOX, установленного в щите управления
На панели управления нажать «Сервис» -> «Архив»
Выбрать требуемый период и нажать «Копировать архивы»
После успешного копирования в корневой папке USB-накопителя должны появиться файлы с расширением «ak». При этом имена файлов будут соответствовать датам архивных данных.
Прочитать данные файлы можно через специализированную программу ArchiveK01 разработки ООО «Контэл», которая поставляется в комплекте со щитом управления. Инструкция по работе с данной программой находится на прилагаемом CD-диске в электронном виде.
7. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
-
Источником опасности при эксплуатации шкафа является электрический ток. Требования безопасности – по ГОСТ Р 51350–99 (МЭК 61010–90).
При эксплуатации шкафа необходимо соблюдать «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей до 1000В».
Шкаф должен быть надежно заземлен.
К техническому обслуживанию шкафа допускается персонал, имеющий квалификационную группу по электробезопасности не ниже 3.
При монтаже, техническом обслуживании и ремонте устройства должны соблюдаться меры предосторожности в соответствии с “Правилами техники безопасности” (ПТБ) для производства работ под напряжением в сетях и распределительных устройствах напряжением до 1000 В.
Внимание! При включенном в сеть устройстве категорически запрещается производить монтажные и ремонтные работы. Подключение к шкафу внешних устройств производить при отключенном электpопитании шкафа.
8. МОНТАЖ И ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ
-
Шкаф монтируется на вертикальной поверхности в закрытом взрывобезопасном и пожаро-безопасном помещении, исключающем попадание брызг воды или других жидкостей. Окружающая среда не должна содержать агрессивных паров, газов и аэрозолей.
Место установки шкафа должно быть освещено и удобно для обслуживания.
Электрические соединения шкафа, датчиков, МЭО и других элементов выполняются с помощью жгутов и кабелей. Прокладка жгутов и кабелей должна отвечать требованиям ПУЭ.
Во избежание возможных помех и неустойчивой работы контроллеров, а так же другого электронного оборудования, все силовые электрические соединения должны быть проложены отдельно от низковольтных. Расстояние между силовыми (кабели с напряжением ~220 В и ~380 В) и низковольтными (кабели с напряжением не более 30 В) лотками должно быть не менее 10 сантиметров. Допускается пересечение лотков под углом 90º.
Электрические подключения внешних элементов выполняются в виде жгутов и кабелей. Прокладка жгутов и кабелей должна отвечать требованиям ПУЭ.
Подключение внешних датчиков и исполнительных устройств к шкафу произвести согласно схеме электрической подключения внешних проводок (поставляется вместе со шкафом).
Дискретные датчики соединяются по двухпроводной линии связи.
Аналоговые датчики соединяются по двухпроводной линии связи.
Необходимо разделить в отдельные жгуты силовые и сигнальные линии. Сигнальные линии датчиков должны прокладываться отдельно от силовых на расстоянии не менее 30 см.
Для сигнальных линий связи рекомендуется использовать провод с сечением жил не более 0,75 мм2.
ВНИМАНИЕ! При прозвонке цепей датчиков использовать измерительные приборы с напряжением не более 5 В.
-
После установки и монтажа на объекте первому пуску должен предшествовать ряд подготовительных операций:
- проверить исправность всего управляемого шкафом оборудования;
- выполнить настроечные операции контроллеров, произвести запись уставок
9. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
-
Ежемесячное техническое обслуживание.
Очистить изделия от грязи и пыли.
Подтянуть контакты на клеммной панели шкафа и в соединительных коробках (при необходимости).
Конструкция контроллеров шкафа и пультов управления ПУ предусматривает ремонт только на предприятии-изготовителе. Неисправный контроллер или ПУ заменяется исправным.
10. МАРКИРОВКА И ПЛОМБИРОВАНИЕ
-
На двери шкафа с внутренней стороны размещается шильдик с названием предприятия-изготовителя, торговое название шкафа (по каталогу), заводской номер, год, месяц выпуска.
На шильдиках блоков производства ООО «КОНТЭЛ» должны быть нанесены заводские номера изделий, соответствующие номерам в прилагаемых паспортах согласно комплектации.
Все элементы электрошкафа маркируются этикетками с надписями позиционных обозначений согласно схеме электрической принципиальной. Маркировка элементов шкафа должна быть нанесена способом, обеспечивающим ее сохранность в течение всего срока службы шкафа.
Соединительные провода в шкафу маркируются с двух сторон бирками с обозначением номера провода согласно схеме электрической принципиальной.
11. ХРАНЕНИЕ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ
-
Шкаф должен храниться в сухом помещении в соответствие с условиями хранения 1 согласно ГОСТ 15150. В помещении для хранения не должно быть токопроводящей пыли, паров кислот, щелочей, а так же газов, вызывающих коррозию и разрушающих изоляцию.
Шкаф не требует специального технического обслуживания при хранении.
Условия транспортирования должны соответствовать требованиям «Технических условий погрузок и крепления грузов» (при перевозке железнодорожным транспортом) или требованиям «Устава автомобильного транспорта России» (при перевозках автомобильным транспортом).
Шкаф может транспортироваться автомобильным или железнодорожным транспортом при соблюдении следующих условий:
шкаф может транспортироваться только в заводской таре;
шкаф не должен подвергаться прямому воздействию влаги;
диапазон температур: - 30С …+50С;
влажность не должна превышать 98% при температуре 35С;
атмосферное давление 66,0…106,7 кПа;
вибрация в диапазоне 10…500 Гц с амплитудой до 0,35 мм;
удары со значением пикового ускорения до 98 м/с2;
уложенные в транспорте шкафы должны закрепляться во избежание падения или соударений.
|