Файл: Автоматизированная система отопления.docx

Карагандинский технический университет им.Абылкаса Сагинова
Кафедра АПП

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

вариант№18
подисциплине: “Промышленныелогическиеконтроллеры”

Тема: «Автоматизированная система отопления»

		Принял:
		ст.преп.Лисицын Д.В.
(оценка)		(фамилия,инициалы)
		(подпись,дата)
Члены комиссии:		Выполнил:
		Якименко А.В
(подпись,фамилия,и.о.)		(фамилия,инициалы)
(подпись,фамилия,и.о.)		(шифрзач.книжки)

Караганда 2023

Карагандинский технический университет им.Абылкаса Сагинова

Факультет:ФЭАТ «Утверждаю»

Кафедра:АПП Зав. кафедрой

(подпись)

«»20г.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине“Промышленныелогическиеконтроллеры”




Студенту: Якименко А.В группы: ЭЭ-20-4 Тема:

---

«Автоматизированная система отопления»






Исходные данные: задание на курсовое проектирование, лекционный материал, УМКДП, литературные источники, электронные учебники




Задание выдано: «13 » марта 2023г.
Руководитель:ст.преп.ЛисицынД.В. подпись Студент:подпись

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Назначение автоматизации:

Цель автоматизации состоит в том, чтобы уменьшить необходимость вмешательства человека в повторяющиеся и трудоемкие задачи за счет использования технологий и машин для выполнения этих задач. Автоматизация может повысить эффективность, продуктивность и качество при одновременном сокращении ошибок, затрат и сроков выполнения заказа. Автоматизация может быть применена в различных областях, таких как производство, транспорт, здравоохранение, сельское хозяйство и многие другие. Это позволяет предприятиям работать 24/7, снижает риск несчастных случаев и высвобождает человеческих работников, чтобы сосредоточиться на более творческих и ценных задачах.

Роль промышленных контроллеров в автоматизации:

Промышленные контроллеры - это тип технологии автоматизации, которая используется для управления и мониторинга процессов в производстве и других отраслях промышленности. Они отвечают за контроль и регулирование различных стадий производства

---

, от сырья до готовой продукции. Промышленные контроллеры бывают различных форм, таких как программируемые логические контроллеры (ПЛК), распределенные системы управления (DCS) и системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA).

ПЛК являются наиболее распространенным типом промышленного контроллера, и они используются для управления машинами и процессами в обрабатывающей промышленности и других отраслях промышленности. Они предназначены для выполнения конкретных задач и могут быть запрограммированы на выполнение широкого спектра функций, от простых до сложных. Они надежны, просты в использовании и имеют длительный срок службы.

Системы DCS и SCADA используются в крупномасштабных промышленных операциях и предназначены для управления и мониторинга всех производственных процессов. Системы DCS используются для управления и мониторинга целого ряда оборудования и процессов в нескольких местах, в то время как системы SCADA используются для управления и мониторинга работы одного объекта или процесса. Эти системы используют передовые алгоритмы и аналитику данных для оптимизации производственных процессов и выявления потенциальных проблем до того, как они возникнут.

В целом, промышленные контроллеры играют решающую роль в автоматизации промышленных процессов, позволяя предприятиям повышать эффективность, продуктивность и качество при одновременном снижении затрат и рисков.


1 Описание технологического процесса
На рисунке 1 представлена технологическая схема работы системы отопления



Рисунок 1 - Технологическая схема работы системы отопления

Отопление частного дома осуществляется с помощью электрического водонагревательного котла (ЭК). Для улучшения нагрева теплоносителя (для домов с площадью более 100 м²) используется циркуляционный насос. Также в системе отопления использованы 2 датчика температуры:

-первый (ДТ) выдает сигнал равный 1, если температура в системе менее 60°C и выдает нулевой сигнал, если температура более 75°C

второй (ДТА) выдает единичный сигнал, если температура опускается ниже 10°C (возможна разморозка системы).

После нажатия кнопки “Пуск” открывается задвижка З1 и происходит заполнение системы водой. По истечении определенного времени (например 15 минут)

---

З1 закрывается и если ДТ выдает единичный сигнал (t в системе меньше 60°С) то включается ЭК и циркуляционный насос. Они работают до тех пор, пока t не превысит 75°C (ДТ перестанет выдавать единичный сигнал)

В случае срабатывания ДТА (сломался ЭК или он не справляется с нагревом воды) звучит звуковой сигнал, отключаются ЦН и ЭК, открывается З2 и некоторое время происходит слив воды. Затем З2 закрывается и отключается звуковой сигнал.

При обнаружении утечки воды во избежание порчи оборудования следует нажать кнопку “Слив”. Система среагирует также как на ДТА.

1.1 Перечень входных и выходных переменных

В таблице 1 приведены используемые входные и выходные сигналы.
Таблица 1

Входные и выходные сигналы

1	2	3	4
Сигнал с кнопки запуска системы	Кнопка «ПУСК»	дискретный входной сигнал	без фиксаций
Датчик температуры в системе	Датчик ДТ	аналоговый входной сигнал
Датчик аварийной температуры в системе	Датчик ДТА	дискретный выходной сигнал
Сигнал с кнопки слива воды	Кнопка «СЛИВ»	дискретный входной сигнал	без фиксаций
Вкл./выкл. электрического водонагревательного котла	Электрический водонагревательный котел ЭК	дискретный выходной сигнал
Открытие/закрытие задвижки З1	Задвижка З1	дискретный выходной сигнал
Открытие/закрытие задвижки З2	Задвижка З2	дискретный выходной сигнал
Включение Звукового сигнала	Звуковой сигнал	дискретный выходной сигнал
Вкл./выкл. циркуляционного насоса	Циркуляционный насос ЦН	дискретный выходной сигнал

---

2 Разработка и описание алгоритма управления технологическим процессом
Блок схема изображена ниже на рисунке 2.

Рисунок 2 - Блок-схема алгоритма управления технологическим процессом

2.1 Описание алгоритма
Алгоритм работы следующий:

При старте системы нажимается кнопка "Пуск". Запускается задвижка З1 и начинается заполнение системы водой. Через определенное время задвижка З1 закрывается. Если значение ДТ равно 1 (температура в системе ниже 60°C), то включается ЭК и циркуляционный насос.ЭК и циркуляционный насос работают до тех пор, пока температура в системе не превысит 75°C (значение ДТ перестанет быть равным 1). Если значение ДТА равно 1 (температура в системе опускается ниже 10°C), то звучит звуковой сигнал, отключаются ЭК и циркуляционный насос, открывается задвижка З2 и начинается слив воды.

По окончании слива воды задвижка З2 закрывается, а звуковой сигнал отключается. При нажатии кнопки "Слив" система реагирует также, как на срабатывание ДТА.

3 Разработка программного аналога для контроллера
3.1 Выбор и обоснование среды программирования
LOGO Soft Comfort - это среда программирования, предназначенная для создания и программирования устройств LOGO, таких как программируемые логические контроллеры (ПЛК). Это программное обеспечение широко используется в индустрии автоматизации для различных приложений, включая управление технологическими процессами, управление движением и мониторинг.

Одним из главных преимуществ использования LOGO Soft Comfort является его удобный интерфейс. Программное обеспечение имеет интуитивно понятный интерфейс перетаскивания, который позволяет пользователям легко создавать и изменять программы без необходимости изучать сложные языки программирования. Это делает его доступным для пользователей, практически не имеющих опыта программирования, позволяя им быстро и легко создавать программы, которые можно использовать для управления автоматизированными процессами.

Еще одним преимуществом LOGO Soft Comfort является его универсальность. Программное обеспечение поддерживает широкий спектр языков программирования, включая лестничную диаграмму (LD), функциональную блок-схему (FBD) и список инструкций. Это позволяет пользователям легко выбирать язык программирования, который наилучшим образом соответствует их потребностям, и создавать сложные программы, которые могут быть настроены в соответствии с их конкретными требованиями.

---