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封閉式蛋雞舍環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)1.1 上位機(jī)
雞舍溫濕度控制是本課題的一個(gè)重要研究對(duì)象,雞舍溫濕度具有如下特點(diǎn):非線性、分布不均勻性、時(shí)變性、控制時(shí)延性、多變量禍合性等。同時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如濕簾風(fēng)機(jī))的動(dòng)作也不僅僅影響某一個(gè)因子,如對(duì)有害氣體(二氧化碳、氨氣和硫化氫)濃度也有影響,因而對(duì)其實(shí)現(xiàn)精確控制具有一定難度,需要系統(tǒng)多方面的協(xié)調(diào)配合。因此,對(duì)該系統(tǒng)采取了全閉環(huán)控制的策略,即當(dāng)室內(nèi)溫濕度升高時(shí),傳感器將采樣到的值傳至控制單元,控制單元通過(guò)與用戶設(shè)定值比較,當(dāng)偏差絕對(duì)值大于用戶設(shè)定的偏置值時(shí),發(fā)出指令使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作,其控制過(guò)程如圖3所示。該閉環(huán)控制同樣適用于對(duì)光照度和有害氣體(二氧化碳、氨氣和硫化氫)濃度等環(huán)境因子的調(diào)控。
智能監(jiān)控點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的主要功能如下:一是可以將采集來(lái)的數(shù)據(jù)在顯示器上進(jìn)行顯示;二是可通過(guò)不同類(lèi)型的傳感器采集溫度、濕度、光強(qiáng)、二氧化碳、氨氣和硫化氫等數(shù)據(jù),并能進(jìn)行對(duì)溫度、濕度、光強(qiáng)、二氧化碳、氨氣和硫化氫等環(huán)境因子的控制,其中溫度、濕度可先通過(guò)模糊控制算法進(jìn)行控制;三是可以通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)置參數(shù),如聲光報(bào)警,能接收上位機(jī)命令,實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和輸出控制;四是可以通過(guò)串行通信接口接收上位機(jī)發(fā)送的命令,并把采集到的數(shù)據(jù)和控制信息傳輸至上位機(jī),實(shí)現(xiàn)和上位機(jī)的通訊;五是實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制,可提供系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集時(shí)間顯示和按時(shí)間存儲(chǔ)數(shù)據(jù);六是可通過(guò)按鍵方式來(lái)進(jìn)行手動(dòng)/自動(dòng)控制方式的切換;七是可以實(shí)時(shí)切換到對(duì)某一個(gè)或某幾個(gè)監(jiān)測(cè)量的調(diào)控。
2.2 濕度測(cè)量電路的設(shè)計(jì)
2.3 光強(qiáng)測(cè)量電路的設(shè)計(jì)
2.4 二氧化碳測(cè)量電路的設(shè)計(jì)
3 蛋雞舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
當(dāng)?shù)半u舍內(nèi)濕度≤目標(biāo)濕度+濕度偏置(濕度設(shè)定下限)時(shí),啟動(dòng)噴霧裝置進(jìn)行清水噴霧,從而使雞舍的濕度有所回升;當(dāng)雞舍的濕度≥目標(biāo)濕度+濕度偏置(濕度設(shè)定上限)時(shí),關(guān)閉噴霧裝置,進(jìn)入系統(tǒng)定時(shí),定時(shí)時(shí)間到時(shí),雞舍內(nèi)濕度一次控制流程結(jié)束。
4 蛋雞舍環(huán)境控制系統(tǒng)的試驗(yàn)
圖lO 夏季舍內(nèi)高度方向溫度分布
一種鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱的控制系統(tǒng),通過(guò)可編程序控制器和人機(jī)界面、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、交流固態(tài)繼電器電連接;模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與溫度傳感器電連接;交流固態(tài)繼電器與電加熱器電連接。
電加熱器通電,對(duì)空氣飽和器及試驗(yàn)箱水槽里的水進(jìn)行加熱,試驗(yàn)箱水槽里的水對(duì)試驗(yàn)箱樣件室進(jìn)行加熱,通過(guò)安裝在空氣飽和器、試驗(yàn)箱水槽和試驗(yàn)箱樣件室中的溫度傳感器對(duì)溫度進(jìn)行采樣;
并將采樣結(jié)果送入可編程序控制器進(jìn)行處理,根據(jù)預(yù)先設(shè)置的程序?qū)﹄娂訜崞鬟M(jìn)行接通和關(guān)斷動(dòng)作,使樣件室保持需要的溫度和濕度。
鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱的運(yùn)行控制系統(tǒng)
1、除霧系統(tǒng):停機(jī)時(shí)清除試驗(yàn)箱內(nèi)鹽霧,防止腐蝕氣體流出損傷試驗(yàn)室其它精密儀器。
2、控制系統(tǒng):
采用高精度溫度控制器控制、日本OML時(shí)間計(jì)時(shí)器控制時(shí)間,人性化的設(shè)計(jì)配合鉑金材質(zhì)溫度傳感器、整體溫度誤差±0.1℃。
3、加熱系統(tǒng):
采用蒸汽加熱方式,升溫速度快減少待機(jī)時(shí)間,當(dāng)溫度到達(dá)時(shí),自動(dòng)切換恒溫狀態(tài),溫度精確,耗電量少,純鈦制發(fā)熱管,耐酸堿腐蝕,超長(zhǎng)使用壽命。
4、空氣供應(yīng)系統(tǒng):
空氣壓力為1Kg/cm2分兩段調(diào)整。一段為大略調(diào)整2Kg/cm2,采用進(jìn)口空氣過(guò)濾器,附有排水功能。二段為精密調(diào)整1Kg/cm2,1/4 壓力表, 顯示精密準(zhǔn)確。
5、安全保護(hù):
試驗(yàn)室壓力飽和桶加熱槽采用液體膨脹安全溫度控制器0~120℃(意大利EGO)。采用自動(dòng)、手動(dòng)兩種加水系統(tǒng),自動(dòng)或手動(dòng)補(bǔ)充壓力桶、試驗(yàn)室水位,防止缺水超高溫?fù)p傷儀器。
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分析溫度控制儀表系統(tǒng)故障時(shí),首先要注意兩點(diǎn):該系統(tǒng)儀表多采用電動(dòng)儀表測(cè)量、指示、控制;該系統(tǒng)儀表的測(cè)量往往滯后較大。
?。?)溫度儀表系統(tǒng)的指示值突然變到zui大或zui小,一般為儀表系統(tǒng)故障。因?yàn)闇囟葍x表系統(tǒng)測(cè)量滯后較大,不會(huì)發(fā)生突然變化。此時(shí)的故障原因多是熱電偶、熱電阻、補(bǔ)償導(dǎo)線斷線或變送器放大器失靈造成。
?。?)溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)快速振蕩現(xiàn)象,多為控制參數(shù)PID調(diào)整不當(dāng)造成。
?。?)溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)大幅緩慢的波動(dòng),很可能是由于工藝操作變化引起的,如當(dāng)時(shí)工藝操作沒(méi)有變化,則很可能是儀表控制系統(tǒng)本身的故障。
?。?)溫度控制系統(tǒng)本身的故障分析步驟:檢查調(diào)節(jié)閥輸入信號(hào)是否變化,輸入信號(hào)不變化,調(diào)節(jié)閥動(dòng)作,調(diào)節(jié)閥膜頭膜片漏了;檢查調(diào)節(jié)閥定位器輸入信號(hào)是否變化,輸入信號(hào)不變化,輸出信號(hào)變化,定位器有故障;檢查定位器輸入信號(hào)有變化,再查調(diào)節(jié)器輸出有無(wú)變化,如果調(diào)節(jié)器輸入不變化,輸出變化,此時(shí)是調(diào)節(jié)器本身的故障。
2.壓力控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
?。?)壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)快速振蕩波動(dòng)時(shí),首先檢查工藝操作有無(wú)變化,這種變化多半是工藝操作和調(diào)節(jié)器PID參數(shù)整定不好造成。
?。?)壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)死線,工藝操作變化了壓力指示還是不變化,一般故障出現(xiàn)在壓力測(cè)量系統(tǒng)中,首先檢查測(cè)量引壓導(dǎo)管系統(tǒng)是否有堵的現(xiàn)象,不堵,檢查壓力變送器輸出系統(tǒng)有無(wú)變化,有變化,故障出在控制器測(cè)量指示系統(tǒng)。
3.流量控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
?。?)流量控制儀表系統(tǒng)指示值達(dá)到zui小時(shí),首先檢查現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表,如果正常,則故障在顯示儀表。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表指示也zui小,則檢查調(diào)節(jié)閥開(kāi)度,若調(diào)節(jié)閥開(kāi)度為零,則常為調(diào)節(jié)閥到調(diào)節(jié)器之間故障。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表指示zui小,調(diào)節(jié)閥開(kāi)度正常,故障原因很可能是系統(tǒng)壓力不夠、系統(tǒng)管路堵塞、泵不上量、介質(zhì)結(jié)晶、操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐?。若是儀表方面的故障,原因有:孔板差壓流量計(jì)可能是正壓引壓導(dǎo)管堵;差壓變送器正壓室漏;機(jī)械式流量計(jì)是齒輪卡死或過(guò)濾網(wǎng)堵等。
?。?)流量控制儀表系統(tǒng)指示值達(dá)到zui大時(shí),則檢測(cè)儀表也常常會(huì)指示zui大。此時(shí)可手動(dòng)遙控調(diào)節(jié)閥開(kāi)大或關(guān)小,如果流量能降下來(lái)則一般為工藝操作原因造成。若流量值降不下來(lái),則是儀表系統(tǒng)的原因造成,檢查流量控制儀表系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥是否動(dòng)作;檢查儀表測(cè)量引壓系統(tǒng)是否正常;檢查儀表信號(hào)傳送系統(tǒng)是否正常。
?。?)流量控制儀表系統(tǒng)指示值波動(dòng)較頻繁,可將控制改到手動(dòng),如果波動(dòng)減小,則是儀表方面的原因或是儀表控制參數(shù)PID不合適,如果波動(dòng)仍頻繁,則是工藝操作方面原因造成。
4.液位控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
?。?)液位控制儀表系統(tǒng)指示值變化到zui大或zui小時(shí),可以先檢查檢測(cè)儀表看是否正常,如指示正常,將液位控制改為手動(dòng)遙控液位,看液位變化情況。如液位可以穩(wěn)定在一定的范圍,則故障在液位控制系統(tǒng);如穩(wěn)不住液位,一般為工藝系統(tǒng)造成的故障,要從工藝方面查找原因。
?。?)差壓式液位控制儀表指示和現(xiàn)場(chǎng)直讀式指示儀表指示對(duì)不上時(shí),首先檢查現(xiàn)場(chǎng)直讀式指示儀表是否正常,如指示正常,檢查差壓式液位儀表的負(fù)壓導(dǎo)壓管封液是否有滲漏;若有滲漏,重新灌封液,調(diào)零點(diǎn);無(wú)滲漏,可能是儀表的負(fù)遷移量不對(duì)了,重新調(diào)整遷移量使儀表指示正常。
?。?)液位控制儀表系統(tǒng)指示值變化波動(dòng)頻繁時(shí),首先要分析液面控制對(duì)象的容量大小,來(lái)分析故障的原因,容量大一般是儀表故障造成。容量小的首先要分析工藝操作情況是否有變化,如有變化很可能是工藝造成的波動(dòng)頻繁。如沒(méi)有變化可能是儀表故障造成。
以上只是現(xiàn)場(chǎng)四大參數(shù)單獨(dú)控制儀表的現(xiàn)場(chǎng)故障分析,實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)還有一些復(fù)雜的控制回路,如串級(jí)控制、分程控制、程序控制、聯(lián)鎖控制等等。這些故障的分析就更加復(fù)雜,要具體分析。