Щиты автоматики

1. Комплектация щита управления зависит от устройства системы. Функции щита автоматики:
2. Включение и выключение оборудования.
3. Мониторинг состояния приборов и узлов системы, проверка засоренности фильтрующих элементов.
4. Предотвращение аварийных ситуаций.
5. Проверка рабочих параметров, отслеживание температуры воздуха до и после теплообменника.
6. Переключение системы в ручной режим управления.

Основные узлы автовентиляции

Проект системы автоматической вентиляции требует достаточно трудоёмкий и сложной работы инженеров, такой процесс требует не только теоретических знаний, но и большого опыта.

Необходимые знания:

• аналогичную системную структуру;
• главные части и основные узлы;
• логическую работоспособность и совокупность всех деталей и аппаратов.

Для того чтобы применить самую оптимальную комплектацию приборов для системы и контроля над ней обязательно учитывать номенклатуру отличных производств, а также обладать эксплуатационным опытом такой аппаратуры. Нелишним будет и изучение отзывов пользователей, чтобы понимать соотношение цены и качества модели на сегодняшний день. Это позволит приобретать качественную систему на выгодных условиях.

У новейших вентиляционных систем идёт оснащение любым типом аппаратуры — цифровой и аналоговой, она включает в себя три базовых группы:

1. Сенсорные приборные панели и датчики. Группа содержит разные средства для информационного набора о настоящем состоянии комплекса, отталкиваясь от типа температуры, давления, содержания влаги в воздухе, токовой силы и т. п. Собранная информация трансформируется в электросигнал, и подаётся на контроллерный вход.
2. Контроллеры с регуляторами входят в группу, которая собирает и проводит аналитику данных датчиков. Затем, основываясь на анализе, выдаёт распоряжение выключателю или исполнительной механике, меняя при этом режимность работы в целом или частично. Сборка регуляторов возможна как аналоговая (в основе аналоговые логические схемы), так и цифровая (в основе цифровая техника с ПО).
3. Исполнительная механизация включает в себя разновидности приводов, регулирующих органов и других механизмов, посредством которых контроллеры передают команды для изменения параметров. В качестве исполнительной механики выступают: автоклапаны приточной системы, следящий привод (сервопривод), выключатель отсечки тока, частотный регулятор оборотов ротора в электрическом двигателе и т. д.

Конструкция любой сложности обязательно оснащена выше перечисленными узлами автовентиляции, но к ним могут быть установлены дополнительные — всё зависит от масштаба системы.

Монтаж

Несмотря на то, что многим людям может хватить знаний и умений, чтобы подключить автоматику самостоятельно, нужно помнить, что специалисты, прошедшие авторизованное обучение у производителя оборудования, без сомнения, лучше пользователя знают все нюансы оборудования. Они смогут смонтировать и настроить автоматику для получения пользователем максимального удобства и комфорта. Важно помнить и о сервисном обслуживании, которое также стоит доверить профессионалам — надежным компаниям, имеющим большой опыт работы с автоматикой для вентиляции.

Регуляторы

Регуляторы – это один из основных элементов системы автоматики для вентиляции, обеспечивающий управление исполнительными механизмами по показаниям различных датчиков.

По функциональному предназначению эти элементы вентиляционных систем подразделяются на регуляторы скорости и регуляторы температур.

Регуляторы скорости бывают однофазными и трёхфазными (также, как и двигатели). Также они бывают с плавным или ступенчатым регулированием, при этом выбор способа регулирования зависит от мощностей вентиляторов. Наиболее современным и экономичным является способ скорости вращения насосов и вентиляторов с помощью преобразователей частоты (ПЧ). Несмотря на высокую стоимость, ПЧ экономически оправдывают себя уже на двигателях с мощностью более 1 кВт.

Регуляторы температур в зависимости от способа управления бывают пороговыми, управляющие температурой с помощью полностью открытой или полностью закрытой заслонки (пример – автомобильный термостат), и с пропорционально дифференциальным управлением (PID), позволяют плавно управлять температурой в рабочем диапазоне.

Управление регуляторами в системах автоматизации вентиляции осуществляется из щитов управления.

Оборудование для системы автоматического управления вентиляцией

Выпускается ряд типов приборов, устройств и датчиков для создания автоматики управления вентиляцией. Для управления отдельным процессом, предназначены механизмы контроля. Но устройства не только контролируют весь процесс, но и управляют эксплуатацией одного участка схемы.

Автоматизированная система управления приточной вентиляцией

Поэтому, в состав автоматики входят десятки различных реле, датчиков и других приборов.

Важно. Как правило, для обслуживания вентиляции используются электронные приборы. Но для контроля над температурой нагрева или охлаждения воздуха устанавливают механический узел обвязки.

В состав автоматического устройства управления системой вентиляции, обязательно входят следующие приборы:

• регулятор температуры воздушных масс;
• прибор регулировки величины оборотов вентилятора;
• в узле обвязки устанавливается датчик нагрева воды и воздуха;
• привод управления запорным клапаном.

Но данные приборы производят локальное регулирование работы системы или делают замеры. Контроль и определение общего уровня безопасности, всего цикла работы вентиляционной системы, осуществляется с помощью шкафа центрального управления устройства вентиляции.

Сложность системы можно понять, ознакомившись с полным списком оборудования данного устройства. Количество определенных датчиков или реле может быть значительным, а некоторые приборы представлены в единственном числе. Рассмотрим устройство некоторых щитов автоматического управления.

Проектирование системы автоматизации вентиляции и кондиционирования

Система автоматизации вентиляции и кондиционирования является одним из наиболее сложных проектов инженерных систем здания.

Это связано с большим количеством точек контроля и исполнительных устройств в системе и учетом нескольких режимов работы системы, включая зимний и летний. Предусматривают:

• Автоматическое управление производительностью установок систем вентиляции;
• Сблокированную работу двигателей приточно-вытяжных вентиляторов и заслонок на воздухозаборе;
  
• Автоматическую регулировку температуры подающего воздуха;
• Автоматическое отключение систем при аварийных ситуациях;
• Защиту калориферов от замораживания;
• Разные режимы пуска в зависимости от сезона;
• Контроль параметров внешней и внутренней среды, и параметров техпроцесса- температур, перепадов давления, влажности и т.п.

Проект разрабатывается по заданию технологов – специалистов, разработчиков проекта вентиляции и кондиционирования. В стандартный комплект чертежей включают:

• Общие данные;
• Структурные схемы, при необходимости;
• Задание на программирование системы;
• Функциональные схемы автоматизации для каждой из подсистем – по ним будут собираться щиты автоматизации;
  
• Схемы связи контроллеров системы автоматизации;
• Схемы внешних соединений для щитов автоматизации (фактически это таблица соединений);
• Схемы связи со смежными системами автоматизации;
• Принципиальные электрические схемы щитов автоматизации, двигателей насосов или вентиляторов;
• Принципиальные схемы питания щитов автоматизации;
• План расположения оборудования и проводок систем автоматизации;
• Кабельные журналы;
• Монтажные схемы;
• Спецификация оборудования и проводок.

Исполнительные устройства

Исполнительные устройства следует рассматривать в привязке к управлению приводом.

Это важный элемент в таком процессе как управление вентиляцией, на долю которого выпадает роль осуществления приводной части автоматизации. Эти механизмы могут быть как электрическими, так и гидравлическими.

В качестве исполнительных устройств могут выступать клапаны, заслонки и частотные регуляторы.

Как работает и из чего состоит система автоматизации вентиляции

Принцип автоматизации общеобменных систем основывается на регулярной проверке температуры, влажности воздуха и других функциональных показателей. Первый уровень контроля обеспечивают датчики, информация с которых попадает в централизованные контроллеры. Сигналы управления поступают от контроллера к исполнительным устройствам после анализа данных. Если температура понизилась, принимается решение о запуске калорифера. Если повысился уровень углекислого газа, запускается система приточной подачи воздуха. Задвижки, клапаны, калориферы, циркуляционные насосы находятся под управлением контроллеров.

Вторичная функция автоматики в системе приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования это проверка исправной работы приборов и устройств. При отклонении показателей оборудования от нормы контроллер сообщает в техническую службу о наличии неисправности. Когда отклонения от нормы достигают критических величин, контроллер принимает решение об отключении системы чтобы не допустить аварийной остановки вентиляции. Комплекс автоматики состоит из датчиков, щитов управления вентиляцией и исполнительных устройств.

Датчики

Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования опирается на стабильную работу сенсоров, которые замеряют рабочие параметры среды. Виды датчиков, необходимых для бесперебойной работы системы вентиляции и кондиционирования:

1. Наружный датчик температуры контролирует температуру воздуха в окружающей среде и отвечает за перевод системы в другой режим (зима/лето).
2. Датчик температуры обратной воды измеряет температуру воды после теплообменника. Этот прибор служит для защиты калорифера от замерзания.
3. Термостат защиты калорифера измеряет температуру воздуха после теплообменника.
4. Канальный датчик температуры приточного воздуха запускает нагрев, если показатели ниже нормы.
5. Датчики влажности или влагомеры устанавливают в местах, где влияние внешнего воздействия на замеры минимально. Изменения внешней температуры не влияют на показатели влагомеров из-за особенностей цифровой электроники приборов.
6. Датчики потока с канальным способом монтажа измеряют скорость потока и расход. Такие сенсоры можно устанавливать в трубопроводе круглого или прямоугольного сечения диаметром до 500 мм.
7. Датчики давления имеют аналоговое или дискретное устройство. Аналоговые датчики позволяют увидеть картину изменения показателя давления во времени, дискретные приборы релейного типа получают величину показателя в конкретный момент времени.

Для коммутации сенсоров и контроллеров в автоматике управления вентиляцией применяются аналогово-цифровые преобразователи. Они нужны, чтобы электрический сигнал от датчика перевести в цифровой код для контроллера.

Преимущества такой системы

Благодаря инновациям в сфере электроники, инженерам стало подвластно создание сложных логических заданий. А также решение многоэтапных задач комплексного характера, посредством техники и электроники, не задействовав человека. Все системы нового поколения собирают с автоматической системой, ведь на сегодняшний день обойтись без неё уже нельзя. Никакой оператор не справится с отслеживанием всех параметров и нюансов работы. И, конечно, ему не под силу принимать решения по их мгновенному устранению, в то время, когда автоматический комплекс делает это чётко и своевременно, исключив любой фактор человека.

Проверка работы вентиляции:

• функциональность автоматизированной системы;
• регулирование и контролирование частотности оборотов вентиляторных лопастей;
• управление температурой водозабора и морозоустойчивость калорифера;
• наблюдение объёмов воздуха в вентилируемом здании с целью управления системой для создания микроклимата;
• выявление загрязнённости фильтрового набора, для оповещения о замене;
• перевод целого механизма или его части на опцию «сна» и активирование узлов из этого режима вовремя, следуя программе;
• обеспечение защиты от перегрузок электросети и замыкания проводов;
• анализ системного состояния и рабочих режимов, с информационным выводом на дисплей;
• возможность ручного управления для настройки оборудования.

Щитовая для обслуживания автоматики с водяными калориферами

Автоматика приточной вентиляции призвана обеспечивать безопасность при эксплуатации приборов подогрева воздуха, вентиляции помещения. Основной прибор щита – это контроллер AQUA шведского производства. Остальные составляющие устанавливают для решения следующих вопросов:

• производят управление вентиляторными устройствами;
• поддерживают заданную температуру воздушных масс;
• переключают режимы эксплуатации;
• управляют приводами клапанов с возвратными пружинами, обеспечивающими закрытие воздухозаборными клапанами, в случае выключения вентиляторных установок, коротком замыкании фазы на корпус;
• управляют работой насоса циркуляции воды в калорифере, устанавливаемом в узле обвязки;
• осуществляют контролирование за температурой воды в обратной магистрали при разных режимах работы, при выключении калорифера;
• выключают подачу энергии при загрязнении воздушного фильтра.

Автоматизация вентиляции позволяет решать сложные задачи в любых условиях и при различных режимах эксплуатации оборудования. Каждая схема вентилирования воздуха монтируется с автоматической системой управления процессом.

В заключение, отметим основные моменты, на которые следует обращать пристальное внимание при покупке приборов оснащения щита автоматического управления устройством вентилирования зданий.

Основной критерий выбора – это надежность комплектующих. Обязательно попросите у менеджера сертификат качества данных приборов, а также гарантии компании изготовителя щитов вентиляции и каждой отдельной детали. Обращайте внимание на наличие производственной базы для выполнения ремонта, гарантийного сервисного обслуживания вентиляционного оборудования, схемы автоматического управления процессом.

Каждый прибор должен иметь паспорт, инструкцию, схему подключения. Сегодня на рынке вентиляционного оборудования, различные производители предлагают разнообразный ассортимент комплектующих и схем устройств щитов вентиляции. Сделав правильный выбор, качественно выполнив монтаж автоматических шкафов, вы получаете надежное, безопасное оборудование, на достаточно долгое время.

Устройство вентиляционной щитовой для системы с установкой электрического калорифера

Щит управления приточной вентиляцией с электрическим калорифером

Для обустройства данной щитовой используются следующие составляющие автоматики:

• регулятор установки температурного режима (одним из лучших вариантов будет использование шведских деталей компании Regin);
• группа управления вентиляторами приточной, вытяжной системы. Лучшим вариантом является установка приборов, осуществляющих ступенчатую или плавную регулировку;
• индикаторы использования вентиляционной установки;
• группа приборов для поддержания номинальной температуры в помещении;
• выключение подачи электричества на калорифер, при отключении приточных вентиляторов;
• группа приборов для отключения, индикации загрязнения воздушных фильтров;
• устройство защитного отключения при перегреве системы;
• система автоматического выключения при пиковых токах короткого замыкания, значительных перегрузках.

Режимы работы системы. Работа в системе автоматизации и диспетчеризации здания

Щит автоматизации системы вентиляции должен обеспечивать работу в следующих режимах:

Ручном. В этом случае управление системой осуществляется вручную.

Автоматическом автономном, с передачей данных в систему диспетчеризации. В этом случае включение и выключение происходит автономно, без учета показаний смежных инженерных систем, при этом уведомления о работе системы передаются диспетчеру.

Автоматический в составе автоматизированной системы управления зданием. При таком режиме работа вентиляции синхронизирована с другими системами жизнеобеспечения здания. Все системы здания, управляемые по разработанным алгоритмам, формируют систему автоматизации и диспетчеризации здания.

Иногда, хитрые интеграторы представляют автоматическую автономную систему как полностью автоматическую. Заказчик узнает об этом, когда начинает получать счета за коммунальные услуги с суммами, выше ожидаемых.

Управление системой осуществляется по протоколам управления здания. Наиболее известные это LonWorks, ModBus, BACnet.