دانلود مقاله منطق حاکم بر پروژه کنترل تأسیسات

بخشی از مقاله

منطق حاكم بر قسمت هواساز
هواساز داراي دو ورودي است يكي از هواي آزاد و ديگري ورودي از هواي بر گشتي و بر روي هر كدام از اين ورودي ها يك دسپر وجود دارد كه دمپر روي هواي برگشتي به صورت دستي كنترل مي شود و دمپر مربوط به هواي آزاد توسط يك محرك (Actuator) به صورت On/off كنترل مي گردد.

هوا بعد ا ورود به هواساز وارد بخش فيلتر مي گردد و بعد از آنجا به بخش فن مي رود بخش فن فشار هوا را زياد مي كند و آن را به بخش رطوبت زن مي فرستند تنها ارتباط بين بخش فن و بخش رطوبت زن از طريق فن است و بقيه فضاها توسط ورقهاي فلزي پوشانيده شده است در اين قسمت براي اطلاع از اينكه موتور كار مي كند يا خير و يا اينكه آيا براي موتور مشكلي پيش آمده است يا خير ( مانند اينكه تسمة فن پاره شده با شد) از يك سوئيچ اختلاف فشار(Diffrentiod Pressure switchi ) استفاده مي كنند اين سوئيچ داراي دو سر نمونه برداري است كه يك سر آن به قسمت فن ويك سر ديگر آن به قسمت بعد از فن ( بخش رطوبت زن) وصل وb از تيغة Ne اين وسيله استفاده مي شود هنگامي كه به صورت عادي موتور در حال كار است تيغة Ne آن بسته مي شود و يك سيگنال به PLC مي فرستند مبني بر اينكه فن در حال كاركردن است ولي هنگامي كه فن به هر دليلي خاموش شود اين سوئيچ باز شده و ديگر سيگنالي را به PLC نمي فرستد.

رنج كار DPS بين 200-1000(pa) براي اين نوع سيستم هواساز مي باشد.
بعد از اين قسمت هوا به بخش رطوبت زن منتقل مي گردد، همان طور كه در بخش قبل توضيح داده شد اين بخش فقط در زمستانها مورد استفاده قرار مي گيرد( به علت اينكه هواي تهران در تابستان داراي رطوبت كافي است) در اين بخش بخار آب كه توسط يك شير كنترلي كنترل مي شود به نازلهاي مربوط به رطوبت زن فرستاده مي شود تا به هوا رطوبت اضافه كنند براي اندازه گيري ميزان رطوبت در يك فضاي عمومي يك سنسور و PLC با توجه به ميزان رطوبت شير كنترلي در مسير رطوبت زن را كنترل مي كند.

سنسور رطوبت سنج از نوع ولتاژي (1-10V) است و داراي زمان پاسخ 35(s) است.
و براي اضافه كردن رطوبت هوا در مسير نازل هاي رطوبت زن از يك شير كنترلي استفاده مي گردد. اين شير كنترلي از دو قسمت تشكيل شده است
1- شير خطي (LiNeow Vawe) 2- محركت خطي (Lineew valve aetuator) كه اين قسمت روي هم سوار شده و تشكيل شير كنترلي را مي دهند شير خطي استفاده شده در اين پروژه از نوع گلويي (Globe) با حركت خطي است بدين معنا كه ميزان خروجي شير با حركت ميلة كنترل شير (Stem) نيست خطي دارد.

محرك الكتريكي خطي هم براي كنترل شير خطي استفاده شده است. اين محرك يك موتور سنكرون است كه براي تغذيه به برق 247ac احتياج دارد سيگنالي كه اين محرك براي كنترل دريافت مي كند مي تواند (0-10v) يا (2-10v) باشد كه مي توان هر يك را با توجه به سيستم انتخاب نمود.
اين محرك همچنين يك سيگنال خروجي 2-10v براي نشان دادن وضعيت شير نيز ارسال مي كند كه به آن موقعيت صحيح محرك گفته مي شود و وقتي كه Steml كاملا كشيده است سيگنال 10v را به Ple مي فرستد

همچنين اين محرك در حالت خطا (System Failare) مي توان تنظيم كرد كه شير چقد باز باشد كه عبارت از 0%و 5% و100%
بعد از اين قسمت هوا وارد ناحيه كويل ها مي شود كه در اين قسمت دو كويل به صورت مجزا با كانالهاي عبور هواي منتقل از هم قرار دارد.
يكي از كوپلها ، كوپل آب سرد است و ديگري كوپل بخار ترتيب استفاده از اين كوپل ها بدين شكل است كه در تابستان كوپل آب سرد فعال و كوپل بخار غير فعال است و در زمستان كوپل بخار فعال و كوپل آب سرد غير فعال است. بر روي مسير كوپل آب سرد هيچ وسيله كنترلي قرار نمي گيرد ولي بر رومي كوپل بخار براي كنترل ميزان بخار يك شير كنترلي و براي جلوگيري از يخ زدگي هم يك سنسورد ها قرار مي گيرد. البته دماي هوا بعد از عبور از كوپلها توسط سنسورهاي دما اندازه گيري شده و به PLC فرستاده مي شود.

در مسير هوا، بعد از كوپل آب سرد يك سنسور دما از نوع PT 1000 و مناسب براي نصب در داكت است و دراراي زمان پاسخ 30(s) درسرعت 5m/s است.
در مسير هوا، بعد از كوپل آب گرم يك سنسور دما از نوع PT 1000 وجود دارد كه داراي طولب 306 متر است و اين سنسور ميزان دماي متوسط در كل طول را محاسبه مي كند و بوسيلة آن شير كنترلي بخار را كه در مسير ورودي به كوپل بخار قرار دارد را كنترل مي كند بطوريكه وقتي كه دماي محفظة اختلاط دماي هواي گرم بيش از 40 درجه شود شير كنترلي كاملاً بسته مي شود در مسير بخار هم از همان شير و محرك كه براي كنترل رطوبت زن بود استفاده شده است.

در زمستان وقتي كه به هر دليلي بخار وارد كوپل نشود با توجه به اينكه مقداري مايع درون كوپل بخار وجود دارد و همچنين هواي آزاد هم در تماس با كوپل قرار دارد امكان دارد درصورت سرد بودن هوا آب درون كوپل بخار يخ زده و كوپل بترك ، براي مقابله با اين مشكل از يك سنسور هوا كه داراي تبغه يك پل دو راهه است (SPdt) كه مي تواند مدار آلارم را در نقطة معين شده (Set point) فعال كند طول سنسور حدود 6 متر است كه دو كوپل بخار پيچيده مي شود اين سنسور وقتي عمل كرد بعدا از برگشت به شرايط عادي به صورت اتوماتيك Reset مي شود.
اين سنسور را روي 5 درجة سانتي گراد تنظيم مي كنيم وقتي كه سنسور عمل كرد فرمان به Ple مي فرستد و Ple دمپر هواي آزاد را كه به صورت On/off است مي بندد.

خروجي Ne اين سنسور در مدار قرار دارد كه يك راه را فعال مي كنند و تيغه هاي را به ترتيب در مدارهاي چراغ سيگنال و ورودي Ple قرار دارد.
بعد از عبور از كوپل ها به قسمت دمپرها مي رسد كه از آنجا با كانالها به ناحيه هاي (Zone) مختلف مي رود، هواي ورودي به هر كانال از دو مسير مجزاي كوپل آب سرد و كوپل بخار تأمين مي گردد البته ميزان آن با دمپر كنترل مي گردد. محور دمپرهاي روي محفظة بعد از كوپل بخار محور دمپرهاي روي محفظة بعد از كوپل آب سرد متصل شده است اما زاوية بين اين دو دمپر90 درجه است بدين معني كه وقتي يكي كاملاً باز است ديگري كاملاً بسته است و در نهايت اين دمپرها توسط يك دمپر موتوري به ازاي هر ناحيه (Zone) كنترل مي شوند.

همان طور كه اشاره شد در زمستان يا تابستان فقط يك كوپل كار مي كند و كوپل ديگر مخلوط هواي آزاد و هواي برگشتي را از خود عبور مي دهد و اين دو هوا به نسبت معين با توجه به مقداري كه دمپر باز مي شوند در كانال باهم مخلوط مي شوند و به سمت ناحية مورد نظر فرستاده مي شود
ميزان حركت دمپر موتوري توسط PLC معين مي گردد. سنسورهاي دما از ناحيه هاي (Zones) مختلف درجة حرارت هوا را حس مي كنند و به Ple مي فرستند و Ple با توجه به درجه حرارت محيط و همچنين دماي هوا در محفظة بعد از كوپل به اندازة معيني دمپرها را باز يا بسته مي نمايد
نوع كنترل اين دمپرها 0-10 v است و ولتاژ تغذيه آنها هم 24Voe مي باشد و همچنين داراي زاويه چرخش ماكزيم 95 درجه است. برگشت اين دمپر بوسيلة فنر نيست بلكه بوسيلة خود موتور دمپر است.

در ورودي تابلوي كنترل از يك كليد AOH دو طبقه استفاده شده است كه طبقه اول براي مدار بويين كنتاكتور است و طبقه دوم براي اطلاع به Ple است.
وقتي كه كليد در حالت Hand و يا Auto بايد دو شرط عدم آتش سوزي و عدم فريز شدن كوپل بخار برقرار باشد.
دراين صورت در حالت Hand بدين كنتاكتور عمل كرده و فني شروع به كار مي كند و در حالت Auto با توجه به دستور از Ple بدين كنتاكتور فعال شده و فن شروع به كار مي كند.
در حالتي كه بي مثال عمي كند و فن Trip آبخورد از تيغة ديگر بي مثال يك رله فعال مي شود ويكي زا تيغه هاي اين رله فرماني به Ple اطلاع مي دهد كه بي مثال عمل كرده است.
در حالت كار هم از يكي از تيغه هاي No كنتاكتور براي اطلاع ومضعيت فن استفاده ميشود. تابلو داراي يك ترانس با دو خروجي است كه برق 220 ولت را به دو عدد خروجي 247 تقسيم مي كند يكي براي Plc و ديگري براي لوازم ابزار دقيقي.

منطق حاكم بر وسايل درون موتور
- بويلر Boirer
دربويلر خود داراي يك سيستم كاملاً مستقل با تابلويي جداگانه است و داراي حفاظتهاي مختلف مي باشد ليكن براي اينكه سيستم را ايمن تر كنيم روي دودكش بويلر يك سنسور حرارت قرار مي دهيم اين سنسور كه مناسب براي نصب در گازهاي خروجي است از نوع Pt 1000 است و روي لوله را سوراخ كرده و آن را كه تثبيت يك استوانه كوچك است درون لولة دودكش مي گذارند. وقتي كه اين سنسور دمايي را بيش از دماي كار ( دماي آلارم:150oc ) نشان داد Ple به تابلوي كنترلي بويلر يك فرمان Trip مي دهد و بويلر خاموش مي شود البته اين فرمان طوري تنظيم شده است كه اگر هيچكدام از فرمانهاي safty بويلر عمل نكرد آن وقت Ple فرمان مي دهد.

بخار توليد شده از بويلر به سمت يك هدر منتقل مي شود و از اين هدر به سمت دو هدر ديگر مي رود البته فشار مورد نظر در هر يك از دو هدر با هدر اصلي متفاوت است و كمتر است اين عمل توسط شير فشار شكن كه در سر راه اين هدرها وجود دارد نشان داده مي شود. از اين دو هدر يكي براي تأمين بخار هوا ساز ها است و ديگري براي تأمين بخار چلر است روي هر يك از سه هدر يك سنسور فشار (PT) براي اطلاع ميزان فشار در هر يك از هدرها ب هPlc قرار دارد. وظيفة اين PT ها فقط اطلاع وضع هدرها است.

- چيلر Chiller
سيستم چيلر هم مانند بويلر داراي يك سيستم مجزاي كنترلي است كه توسط تابلوي كنترلي روي چيلر چيلر كنترل مي گردد. مثلاً در مسير ورودي بخر به چيلر يك شير كنترلي قرار دارد كه با توجه به درجه حرارت آب خروجي از چيلر ميزان بخار به چيلر را تنظيم مي كند كه كنترل اين شير كنترلي توسط تابلوي كنترلي چيلر انجام مي گيرد.
سيستم كنترل تأسيسات هم براي بالا بردن درجه حرارت اطمينان سيستم اقدام به نصب وسايلي روي چيلر كرده است. تا در صورت عمل نكردن Safty هاي چيلر Plc فرمان Trop را به چيلر بدهد.

از جمله براي جلوگيري از عمل كريستاليزش در چيلر اقدام به نصب فلوسوئيچ هايي (Fs) در مسير خروجي آب مربوط به آب سرد هوا سازها و مسير خروج آب كنرانسور به سمت موج خنك كن كرده است تا در صورت عدم وجود آب در سيستم به چيلر Trop داده شود در صورتي كه در سيستم آب وجود نداشته باشد عمل كريستاليزيشن رخ مي دهد
همچنين در چيلر از سنسورهاي دما براي نشان دادن دماي آب ورودي و خروجي از چيلر استفاده شده است سيگنالهاي مربوط هب اين سنسورها فقط براي مانيتورينگ مورد استفاده قرار مي گيرند و از اطلاعات آن جهت Trop دادن به دستگاه استفاده نمي شود.
اين سنسورهاي دما در ورودي آب به چيلر و خروجي آب مربوط به هواسازها از چيلر و در ورودي و خروجي آب كندانسور چيلر و در ورودي آب برگشت از زونهاي مختلف هوا سازها برگشت قرار دارد.

- پمپها
براي چيلر ابزور بشن نياز به دو سري پمپ است يك سري پمپهايي كه در سيكل آب مربوط به هوا سازها قرار دارند و يك سري هم در سيكل آب مربوط به كندانسور و برج خنك كن قرار دارند.
تعداد پمپهاي سيكل آب مربوط به كندانسور و برج خنك كن تقريباً دو برابر سيكل آب مربوط به هوا سازها است.
براي مانيتور كردن خاموش و يا روشن شدن هر يك از پمپها ا ز يك سوئيچ فشار استفاده مي كنند اين سوئيچ فشار يكي در روي لوله مكش (Suction pipe) و ديگري روي لولة آب خروجي را ايجاد مي كند و سوئيچ فشار را در يك مقداري تنظيم مي كنيم تا در فشاري كه در پمپ ايجاد سوئيچ فعال شود و يك فرمان را به Ple بفرستد.
پمپها را مي توان به صورت دستي و يا به صورت اتوماتيك روشن و خاموش كرد انتخاب اتوماتيك يا دستي روشن شدن پمپ توسط يك كليد AOH ميگيرد. در صورتي كه كليد در حالت Hand باشد كاربر بايد موتور را از تابطوي MCC روشن كند ولي اگر كليد در حالت Auto باشد كاربر مي تواند پمپ را از اتاق كنترل و با استفاده از Ple خاموش و يا روشن كند در حالت Auto كه يك تيغه باز (NO) يك رله قرار دارد كه اين رله توسط Ple فعال مي شود و براي فعال شدن آن نياز است كه شرايطي برقرار باشد كه آن شرايط عبارتند از

1- فرمان روشن شدن از طرف كاربر روي Ple صادر شده باشد
2- بعد از 5 ثانيه بعد از Stort شدن پمپ توسط كاربر از روي Plc اختلاف فشار مورد نظر در روي پمپ ايجاد شده باشد و PS سوئيچ شده باشد ( بدين معنا كه آب در مسير جريان داشته باشد.)
همچنين در صورتي كه بوبيش كنتاكتور پمپ فعال شود به موازات آن هم يك رله فعال ميشود كه روشن بودن پمپ را توسط يكي از تيغه هاي آن كه برق را به ورودي ديجتال Plc ارسال مي كند نشان مي دهد.
در مواردي كه بي مثال عمل كند هم يك رله ديگر فعال مي شود و آن رله هم Ple را از خطاي بوجود آمده مطلع مي كند

- دي ايريتور (DE-AERATOR)
دي ايريتور توسط بخار آب كار مي كند در روي لوله ورودي بخار آب به دي ايريتوريك شير كنترلي قرار دارد كه ميزان بخار ورودي را با توجه به دما آب كه توسط يك سنسور دما كه از آب دي ايرتور نمونه برداري مي كند كنترل مي شود.
آب دي ايريتور از دو مسير تأمين مي شود يكي از مسير پمپهاي چالة كندانس و ديگري از مسير سختي گير به صورتي كه مسير اصلي تأمين آب دي ايريتور از چالة كندانس است و در صورتيكه در چالة كندانس آب كافي نداشته باشد يعني فلوسوئيچ در مسير پمپ هاي چاله كندانس عمل نكند. پمپهاي چاله كندانس خاموش شده و مسير سختي گير روشن شده و آب را به درون دي ايريتور پمپ مي كند البته اگر آن هم آب نداشته باشد يعني فلوسوئيچ در مسير پمپ سختي گير عمل نكند پمپ خاموش شده و آلار را فعال مي كند.

پمپ هاي چاله كندانس و پمپ سختي گير هم مانند پمپ هاي چيلر داراي حالت فعاليت اتوماتيك يا دستي هستند. و به همان صورت كنترل مي شود. همچنين روي دي ايريتور سه عدد سوئيچ سطح (LS) قرار دارد كه هر يك از آنها وظيفه شخصي را بر عهده دارند كه در زير به شرح آنها مي پردازيم
1- LSL (Level Switen Low)
وقتي كه سطح آب به اين حد برسد يعني اينكه نه چاله كندانس آب داشته و نه سختي گير و يا مشكلي در سيستم بوجود آمده به همين دليل بعد از عمل كردن اين سوئيچ براي اجتناب از صدمه ديدن بويلر به آن و Trop مي دهيم.
2- (LeveL Switch medium) LSM
اين حد پايين عمل كنندة پمپ است بدين معنا كه وقتي آب به سطح مي رسد پمپ هاي چالة كندانس شروع به كار مي كند اگر درون چالة كندانس آب نباشد( FS عمل نكند) آب از درون سختي گير به درون دي ايريتور مي رود و در صورتي كه آب در سختي گير هم نداشته باشيم پمپ سختي گير هم خاموش شده و يك آلارم صادر مي شود.
3- (LeveL Switen High) LSH
اين حد بالاي عمل كنندة پمپها است بدين معنا كه وقتي كه آب به اين سطح رسيد پمپ ها خاموش مي شود ( هر پمپي كه روشن باشد، پمپهاي چالة كندانس يا پمپ سختي گير)

چاله كندانس:
درون چالة كندانس هم دو سوئيچ سطح قرار دارد كه يكي سطح پايين و ديگري سطح بالا را مي سنجد وقتي سطح پايين عمل كند پمپ كار نمي كند و اگر سطح بالا عمل كند پمپ ها فعال شده و آب را به دي ايرتور پمپ مي كنند حتي اگر LSM روي دي ايريتور فعال نشده باشد و تا آنجا ادامه پيدا مي كند تا LSH عمل كند وقتي كه LSH روي دي ايريتور عمل كرد پمپ ها خاموش شده و اضافه آب از طريق سرريز از منبع چالة كندانس دفع مي شود.

- مبدل هاي حرارتي (Heat en changer)
اين مبدل با بخار كار مي كند و بدين صورت عمل مي نمايد كه ؟؟ از درون لوله هايي عبور پيدا مي كند و اين لوله ها درون تا يكي پر از آب قرار دارند و آب بوسيلة گرماي بخار گرم مي شود بخار كه بعد از تبادل گرمايي به حالت نيمه مايع درآمده به تله بخار مي رود از آنجا راهي چاله كندانس مي شود.

در سيستم مبدل حرارتي براي اينكه هميشه بعد از بازكردن شير آب گرم آب گرم سريعاً مصرف كننده برسد و در مصرف آب صرفه جويي شود از سيستم آب گردشي استفاده شده است كه آب گرم بوسيلة دو لوله تأمين مي شود يكي لولة رفت و ديگري برگشت، كه لولة برگشت به هرد مكش (Suction header) پمپ سيكولاسيون و آب سرد در تانك مبدل حرارتي از قسمت زيرين وارد مي شود و آب گرم هم از قسمت بالاي تانك مبدل حرارتي خارج مي شود و آب برگشتي سيستم سيكولاسيون هم به وسط تانك مبدل حرارتي ترزيق مي شود تا دوباره گرم شده و به سيستم برگردد.

در روي لوله ورودي بخار به مبدل حرارتي يك شير كنترلي قرار داد كه با دماي آب قسمت بالاي تانك كنترل مي شود
و پمپ هاي سيكولاسيون هم توسط يك سنسور دما كه ميزان دما را به Plc گزارش مي دهد كنترل مي شود يك فلوسوئيچ هم نشان مي دهد كه پمپ روشن است يا خاموش پمپها نيز مانند ديگر بخشها مي تواند به صورت اتوماتيك يا دستي كنترل شود.

شرح ارتباط سيستم هاي مختلف تأسيسات سرمايشي و گرمايشي
ارتباط سيستم مختلف با يكديگر در نمودار نشان داده شده است و در ذيل شرح اين ارتباط به صورت خلاصه آمده است.
به علت اينكه تأسيسات بسته اي هستند و همچنين با سال آب در ارتباط تنگاتنگ قرار دارند آب ورودي به اين سيستم را سختي گيري مي كنند بدين معنا كه را آب اين سيستم بسته بايد فاقد املاح باشد تا بر اثر مرود زمان در دستگاه ها رسوب نكته و در نتيجه عمر دستگاهها افزايش يابد. بعد از اينكه سيستم با آب سختي گيري شده آب گيري شد فقط جهت جبران كمبود آبي در سيستم ناشي از خارج شدن آب از سيستم بستر از آب سختي گيري شده استفاده مي گردد.
حل ارتباط دستگاههاي مختلف هنگاميكه سيستم آبگيري شده است بررسي مي كنيم.

آب بويلرها براي جلوگيري از خوردگي ديگ و افزايش طول عمر آن از طريق دي ايريتور تأمين مي شود دي ايريتور اكسيژن و گازكربنيك محلول در آب را جدا سازي مي نمايد. آب ورودي به دي ايريتور از دو طريق تأمين مي گردد. يكي از طريق چالة كندانس ( چالة كندانس حاوي آبي است كه بعد از تبادل حرارتي گرماي خود را از دست داده و تقريباً خنك شده است و براي چرخش دوباره در سيستم آماده است) بدين شكل كه هر گاه سطح آب در دي ايريتور از حد تعيين شده پايين تر آمد پمپ چالة كندانس فعال شده و آب دي ايريتور را تأمين ميكند اگر آب در چاله كندانس به اندازه كافي نباشد و آب به حد تآمين شده دوم مي رسد كه در آن صورت آب از طريق دوم كه استفاده از آب سختي گير است تأمين مي شود وقتي كه آب به حد تعيين شده دوم رسيد پمپ سختي گير فعال شده و شير كنترلي قبل از دي ايريتور باز شده و آب مورد نياز تأمين مي گردد.