تحقیق مقاله منطق حاکم بر پروسه کنترل تأسیسات

منطق حاکم بر قسمت هوا ساز

هواساز دارای دو ورودی است یکی از هوای آزاد و دیگری ورودی از هوای بر گشتی و بر روی هر کدام از این ورودی ها یک دسپر وجود دارد که دمپر روی هوای برگشتی به صورت دستی کنترل می شود و دمپر مربوط به هوای آزاد توسط یک محرک (Actuator) به صورت On/off کنترل می گردد.

هوا بعد ا ورود به هواساز وارد بخش فیلتر می گردد و بعد از آنجا به بخش فن می رود بخش فن فشار هوا را زیاد می کند و آن را به بخش رطوبت زن می فرستند تنها ارتباط بین بخش فن و بخش رطوبت زن از طریق فن است و بقیه فضاها توسط ورقهای فلزی پوشانیده شده است در این قسمت برای اطلاع از اینکه موتور کار می کند یا خیر و یا اینکه آیا برای موتور مشکلی پیش آمده است یا خیر ( مانند اینکه تسمه فن پاره شده با شد) از یک سوئیچ اختلاف فشار(Diffrentiod  Pressure  switchi ) استفاده می کنند این سوئیچ دارای دو سر نمونه برداری است که یک سر آن به قسمت فن ویک سر دیگر آن به قسمت بعد از فن ( بخش رطوبت زن) وصل وb از تیغه Ne این وسیله استفاده می شود هنگامی که به صورت عادی موتور در حال کار است تیغه Ne آن بسته می شود و یک سیگنال به PLC می فرستند مبنی بر اینکه فن در حال کارکردن است ولی هنگامی که فن به هر دلیلی خاموش شود این سوئیچ باز شده و دیگر سیگنالی را به PLC نمی فرستد.

رنج کار DPS بین 200-1000(pa)    برای این نوع سیستم هواساز می باشد.

بعد از این قسمت هوا به بخش رطوبت زن منتقل می گردد، همان طور که در بخش قبل توضیح داده شد این بخش فقط در زمستانها مورد استفاده قرار می گیرد( به علت اینکه هوای تهران در تابستان دارای رطوبت کافی است) در این بخش بخار آب که توسط یک شیر کنترلی کنترل می شود به نازلهای مربوط به رطوبت زن فرستاده می شود تا به هوا رطوبت اضافه کنند برای اندازه گیری میزان رطوبت در یک فضای عمومی یک سنسور و PLC با توجه به میزان رطوبت شیر کنترلی در مسیر رطوبت زن را کنترل می کند.

سنسور رطوبت سنج از نوع ولتاژی (1-10V) است و دارای زمان پاسخ 35(s) است.

و برای اضافه کردن رطوبت هوا در مسیر نازل های رطوبت زن از یک شیر کنترلی استفاده می گردد. این شیر کنترلی از دو قسمت تشکیل  شده است

1- شیر خطی (LiNeow  Vawe)  2- محرکت خطی (Lineew valve  aetuator) که این قسمت روی هم سوار شده و تشکیل شیر کنترلی را می دهند شیر خطی استفاده شده  در این پروژه از نوع گلویی (Globe) با حرکت خطی است بدین معنا که میزان خروجی شیر با حرکت میله کنترل شیر (Stem) نیست خطی دارد.

محرک الکتریکی خطی هم برای کنترل شیر خطی استفاده شده است. این محرک یک موتور سنکرون است  که برای تغذیه  به برق 247ac احتیاج دارد سیگنالی که این محرک برای کنترل دریافت می کند می تواند (0-10v) یا (2-10v)  باشد که می توان هر یک را با توجه به سیستم انتخاب نمود.

این محرک همچنین یک سیگنال خروجی 2-10v برای نشان دادن وضعیت شیر نیز ارسال می کند که به آن موقعیت صحیح محرک گفته می شود و وقتی که Steml کاملا کشیده است سیگنال 10v را به Ple می فرستد

همچنین این محرک در حالت خطا (System Failare) می توان تنظیم کرد که شیر چقد باز باشد که عبارت از  0%و 5% و100%

بعد از این قسمت هوا وارد ناحیه کویل ها می شود که در این قسمت دو کویل به صورت مجزا با کانالهای عبور هوای منتقل از هم قرار دارد.

یکی از کوپل ها ، کوپل آب سرد است و دیگری کوپل بخار ترتیب استفاده از این کوپل ها بدین شکل است که در تابستان کوپل آب سرد فعال و کوپل بخار غیر فعال است و در زمستان کوپل بخار فعال و کوپل آب سرد غیر فعال است. بر روی مسیر کوپل آب سرد هیچ وسیله کنترلی  قرار نمی گیرد ولی بر رومی کوپل بخار برای کنترل میزان بخار یک  شیر کنترلی و برای جلوگیری از یخ زدگی هم یک سنسورد ها قرار می گیرد. البته دمای هوا بعد از عبور از کوپلها توسط سنسورهای دما اندازه گیری شده و به PLC فرستاده می شود.

در مسیر هوا، بعد از کوپل آب سرد یک سنسور دما از نوع PT 1000 و مناسب برای نصب در داکت است و درارای زمان پاسخ 30(s) درسرعت 5m/s است.

در مسیر هوا، بعد از کوپل آب گرم یک سنسور دما از نوع PT 1000 وجود دارد که دارای طولب 306 متر است و این سنسور میزان دمای متوسط در کل طول را محاسبه می کند و بوسیله آن شیر کنترلی بخار را که در مسیر ورودی به کوپل بخار قرار دارد را کنترل می کند بطوریکه وقتی که دمای محفظه اختلاط دمای هوای گرم بیش از 40 درجه شود شیر کنترلی کاملاً بسته می شود در مسیر بخار هم از همان شیر و محرک که برای کنترل رطوبت زن بود استفاده شده است.

در زمستان وقتی که به هر دلیلی بخار وارد کوپل نشود با توجه به اینکه مقداری مایع درون کوپل بخار وجود دارد و همچنین هوای آزاد هم در تماس با کوپل قرار دارد امکان دارد درصورت سرد بودن هوا آب درون کوپل بخار یخ زده و کوپل بترک ، برای مقابله با این مشکل از یک سنسور هوا که دارای تبغه یک پل دو راهه است (SPdt)  که می تواند مدار آلارم را در نقطه معین شده (Set point)  فعال کند طول سنسور حدود 6 متر است که دو کوپل بخار پیچیده می شود این سنسور وقتی عمل کرد بعدا از برگشت به شرایط عادی به صورت اتوماتیک Reset می شود.

این سنسور را روی 5 درجه سانتی گراد تنظیم می کنیم وقتی که سنسور عمل کرد فرمان به Ple می فرستد و Ple دمپر هوای آزاد را که به صورت On/off است می بندد.

خروجی Ne این سنسور در مدار قرار دارد که یک راه را فعال می کنند و تیغه های را به ترتیب در مدارهای چراغ سیگنال و ورودی Ple  قرار دارد.

بعد از عبور از کوپل ها به قسمت دمپرها می رسد که  از آنجا با کانالها به ناحیه های (Zone) مختلف می رود، هوای ورودی به هر کانال از دو مسیر مجزای کوپل آب سرد و کوپل بخار تأمین می گردد البته میزان آن با دمپر کنترل می گردد. محور دمپرهای روی محفظه بعد از کوپل بخار محور دمپرهای روی محفظه بعد از کوپل آب سرد متصل شده است اما زاویه بین این دو دمپر90 درجه است بدین معنی که وقتی یکی کاملاً باز است دیگری کاملاً بسته است و در نهایت این دمپرها توسط یک دمپر موتوری به ازای هر ناحیه (Zone) کنترل می شوند.

همان طور که اشاره شد در زمستان یا تابستان فقط یک کوپل کار می کند و کوپل دیگر مخلوط هوای آزاد و هوای برگشتی را از خود عبور می دهد و این دو هوا به نسبت معین با توجه به مقداری که دمپر باز می شوند در کانال باهم مخلوط می شوند و به سمت ناحیه مورد نظر فرستاده  می شود

میزان حرکت دمپر موتوری توسط PLC معین می گردد. سنسورهای دما از ناحیه های (Zones) مختلف درجه حرارت هوا را حس می کنند و به Ple می فرستند و Ple  با توجه به درجه حرارت محیط و همچنین دمای هوا در محفظه بعد از کوپل به اندازه معینی دمپرها را باز یا بسته می نماید

نوع کنترل این دمپرها 0-10 v  است و ولتاژ تغذیه آنها هم 24Voe می باشد و همچنین دارای زاویه چرخش ماکزیم 95 درجه است. برگشت این دمپر بوسیله فنر نیست بلکه بوسیله خود موتور دمپر است.

در ورودی تابلوی کنترل از یک کلید AOH دو طبقه استفاده شده است که طبقه اول برای مدار بویین کنتاکتور است و طبقه دوم برای اطلاع به Ple است.

وقتی که کلید در حالت Hand و یا Auto باید دو شرط عدم آتش سوزی و عدم فریز شدن کوپل بخار برقرار باشد.

دراین صورت در حالت Hand بدین کنتاکتور عمل کرده و فنی شروع به کار می کند و در حالت Auto با توجه به دستور از Ple بدین کنتاکتور فعال شده و فن شروع به کار می کند.

در حالتی که بی مثال عمی کند و فن Trip آبخورد از تیغه دیگر بی مثال یک رله فعال می شود ویکی زا تیغه های این رله  فرمانی به Ple اطلاع می دهد که بی مثال عمل کرده است.

در حالت کار هم از یکی از تیغه های No کنتاکتور برای اطلاع ومضعیت فن استفاده میشود. تابلو دارای یک ترانس با دو خروجی است که برق 220 ولت را به دو عدد خروجی 247 تقسیم می کند یکی برای  Plc و دیگری برای لوازم ابزار دقیقی.

منطق حاکم بر وسایل درون موتور

- بویلر Boirer

دربویلر خود دارای یک سیستم کاملاً مستقل با تابلویی جداگانه است و دارای حفاظتهای مختلف می باشد لیکن برای اینکه سیستم را ایمن تر کنیم روی دودکش بویلر یک سنسور حرارت قرار می دهیم این سنسور که مناسب برای نصب در گازهای خروجی است از نوع Pt  1000 است و روی لوله را سوراخ کرده و آن را که تثبیت یک استوانه کوچک است درون لوله دودکش می گذارند. وقتی که این سنسور دمایی را بیش از دمای کار ( دمای آلارم:150oc ) نشان داد Ple به تابلوی کنترلی بویلر یک فرمان Trip  می دهد و بویلر خاموش می شود البته این فرمان طوری تنظیم شده است که اگر هیچکدام از فرمانهای safty بویلر عمل نکرد آن وقت Ple فرمان می دهد.

بخار تولید شده از بویلر به سمت یک هدر منتقل می شود و از این هدر به سمت دو هدر دیگر می رود البته فشار مورد نظر در هر یک از دو هدر با هدر اصلی متفاوت است و کمتر است این عمل توسط شیر فشار شکن که در سر راه این هدرها وجود دارد نشان داده می شود. از این دو هدر  یکی برای تأمین بخار هوا ساز ها است و دیگری برای تأمین بخار چلر است روی هر یک از سه هدر یک سنسور  فشار (PT) برای اطلاع میزان فشار در هر یک از هدرها ب هPlc قرار دارد. وظیفه این PT ها فقط اطلاع وضع هدرها است.

- چیلر Chiller  

سیستم چیلر هم مانند بویلر دارای یک سیستم مجزای کنترلی است که توسط تابلوی کنترلی روی چیلر چیلر کنترل می گردد. مثلاً در مسیر ورودی بخر به چیلر یک شیر کنترلی قرار دارد که با توجه به درجه حرارت آب خروجی از چیلر میزان بخار به چیلر را تنظیم می کند که کنترل این شیر کنترلی توسط تابلوی کنترلی چیلر انجام می گیرد.

سیستم کنترل تأسیسات هم برای بالا بردن درجه حرارت اطمینان سیستم اقدام به نصب وسایلی روی چیلر کرده است. تا در صورت عمل نکردن Safty های چیلر Plc فرمان Trop را به چیلر بدهد.

از جمله برای جلوگیری از عمل کریستالیزش در چیلر اقدام به نصب فلوسوئیچ هایی (Fs) در مسیر خروجی آب مربوط به آب سرد هوا سازها و مسیر خروج آب کنرانسور به سمت موج خنک کن کرده است تا در صورت عدم وجود آب در سیستم به چیلر Trop داده شود در صورتی که در سیستم آب وجود نداشته باشد عمل کریستالیزیشن رخ می دهد

همچنین در چیلر از سنسورهای دما برای نشان دادن دمای آب ورودی و خروجی از چیلر استفاده شده است سیگنالهای مربوط هب این سنسورها فقط برای مانیتورینگ مورد استفاده قرار می گیرند و از اطلاعات آن جهت Trop دادن به دستگاه استفاده نمی شود.

این سنسورهای دما در ورودی آب به چیلر و خروجی آب مربوط به هواسازها از چیلر و در ورودی و خروجی آب کندانسور چیلر و در ورودی آب برگشت از زونهای مختلف هوا سازها برگشت قرار دارد.

- پمپ ها

برای چیلر ابزور بشن نیاز به دو سری پمپ است یک سری پمپهایی که در سیکل آب مربوط به هوا سازها قرار دارند و یک سری هم در سیکل آب مربوط به کندانسور و برج خنک کن قرار دارند.

تعداد پمپ های سیکل آب مربوط به کندانسور و برج خنک کن تقریباً دو برابر سیکل آب مربوط به هوا سازها است.

برای مانیتور کردن خاموش و یا روشن شدن هر یک از پمپها ا ز یک سوئیچ فشار استفاده می کنند این سوئیچ فشار یکی در روی لوله مکش (Suction  pipe) و دیگری روی لوله آب خروجی را ایجاد می کند و سوئیچ فشار را در یک مقداری تنظیم می کنیم تا در فشاری که در پمپ ایجاد سوئیچ فعال شود و یک فرمان را به     Ple بفرستد.