Жыл мезгілінің өтпелі кезеңіне арналған шошқа қорасының ауа температурасын автоматты басқару жүйесін жасау

АБЖ жобалау-14

"Жыл мезгілінің өтпелі кезеңіне арналған шошқа қорасының ауа температурасын автоматты басқару жүйесін жасау"

Жобалауға арналған бастапқы деректер:

Малдардың саны – 90 бас;

Үй-жайдың үлес көлемі –6 м3/бас;

Бөлме ішіндегі температура - +16 0С ;

Сыртқы ауа температурасы - –15 0С;

Бөлменің жылу сипаттамасы q-2,6 кдж/м3*0С*сағ;

Кешіктіру уақытының тұрақты уақытқа қатынасы, τ/ Т - 0,14;

Берілген мәннен температураның рұқсат етілген ауытқуы - ±6 оС

Жүйенің салқындатқышы-ауа

Жылу тасымалдағышты қыздыру үшін Рн және Ро =(0,3 с 0,75) Рн қыздыру элементтерінің екі сатысы бар электркалориферлік қондырғы пайдаланылады. Белгіленген жағдайда объектіде берілген температураны ұстап тұру Ро қуатымен жылытқыштармен қамтамасыз етіледі.  

Бұл мысалда басқарылатын шама - бөлмедегі ауа температурасы θв. Жүйе автоматты тұрақтандыруды қамтамасыз етуі керек, басқарылатын объектідегі θв мәні - өзін-өзі тегістейтін статикалық объект болып табылатын мал шаруашылығы бөлмесі. Ұйытқушы әсерлер-үй-жайдан желдету, қақпалар, қоршаулар және т. б. арқылы жылудың жылыстауы.

Сыртқы температураның кенеттен өзгеруі өтпелі кезеңге тән емес екенін ескере отырып, біз объектідегі өтпелі уақыт пен екі қатарлы бұзылулардың арасындағы уақыт аралығын шамамен тең деп санаймыз.

Реттеуші орган (РО) – электр калориферлік қондырғы қыздырылған жылу тасымалдағышты үй-жайға беруді жүзеге асырады, яғни бақылау әсерін жүзеге асырады. Мал шаруашылығы үй-жайы ауа алмасудың қажетті жиілігін қамтамасыз ететін желдету жүйесімен жабдықталған деп болжанады. Үй-жайдағы температураны ұстап тұру дәлдігі-тапсырмада көрсетілген мәндерден ±10 °С.

Жүйені жобалау кезінде жаппай шығарылатын арзан автоматтандыру құралдарын қолданған жөн.

Реттегіш ретінде реленің Шығыс элементі бар қос бағытты реттегішті таңдаған жөн.

Воспринимающий орган – малоинерционный, металл терморезистор (ТСМ типті немесе ТСП). Реттеуші орган-СФОЦ типті электрокалориферлік қондырғы.

Негізінде таңдалған басқару қағидатын және техникалық құралдарды жасауға болады функционалдық схемасын жүйесін (сур.4).

1.1 Басқару объектісінің моделі

Шошқа қорасы үшін жеңілдетілген модельді қабылдаймыз, ауаның тығыздығы бөлме ішіндегі температура мен қысымға тәуелді емес, жануарлардың жылу шығаруы тұрақты, жалпыланған көрсеткіш - нақты жылу сипаттамасы-q0=2,6 кдж/м3 * 0С * сағ

Бөлмені жылытуға қажетті жылудың жалпы мөлшерін формула бойынша есептеуге болады

∑ Qот = q о*Vп* (tв-tн), кдж/сағ

∑ Qот =2,6*540*(16+15)= 43524 кДж/сағ

Үй-жайдың көлемі Vп=N * Vуд, (берілген бас саны N, үй-жайдың меншікті көлемі Vуд)

[pic 1]

Шошқа қорасы тұрақты уақытын жеңілдетілген формула бойынша анықтауға болады:

[pic 2]

Объектідегі кідіріс:

τоб =0.14 Tоб

τоб =0,14*1384,6 = 193,8 с (3,23 мин)

Жеңілдетілген түрде, мал шаруашылығы бөлмесі дәйекті түрде біріктірілген апериодтық буын және таза артта қалу түрінде ұсынылуы мүмкін.

Wоб (p) = (Kоб /Tоб p +1)[pic 3]

Коб-объектінің берілу коэффициенті (Коб=1)

Wоб (p) =[1/(1385p+1)] * e-194

1.2 Реттеуші орган моделі

Электр калорифер қондырғысы реттеуші орган ретінде қолданылады. Электрокалориферлік қондырғының қуатын мына формула бойынша анықтаймыз:

Pк =Q/3600ηк, кВт                                                   

[pic 4]

ηк = 1 (электр калориферлік қондырғының п.ә.к.)

П2 кестесінен біз электр калориферінің ең жақын қондырғысын таңдаймыз. Бұл СФОЦ-16 маркалы электрокалорифер,Рн>Рк.

Орнатылған қуат Руст = 16,1 кВт;

Жылытқыштардың қуаты Рн = 15 кВт;

Қыздырылған ауа температурасының айырмашылығы Δθп.в. = 40оC.