УСТАНОВКА ДАТЧИКОВ ДЛЯ ОТСЛЕЖИВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ И ВОЗДУХА В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ЛАБОРАТОРНОМ КОМПЛЕКСЕ ХОЛОДНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В АГРЕГАТЕ ТИПА СЭР.

Аннотация. Современным и достаточно эффективным подходом, который реализуется благодаря использованию лабораторных комплексов, является применение физического моделирования в учебном процессе. Одним из таких комплексов является автоматизированный лабораторный комплекс холодного моделирования процессов, протекающих в агрегате типа СЭР.

Работа посвящена анализу улучшения автоматизированного лабораторного комплекса холодного моделирования процессов, протекающих в агрегате типа СЭР. На основе результата было принято решение по установке дополнительных датчиков для отслеживания уровня воды и воздуха.

Ключевые слова: Физическое моделирование, агрегат типа СЭР, автоматизированный лабораторный комплекс, программируемый логический контроллер ПЛК-150 фирмы ОВЕН, датчик воды и воздуха.

Исходный датчик – это датчик расхода жидкости, который удобен для автоматизации контроля использования, как воды, так и воздуха. Сам датчик состоит из пластикового клапана с двумя штуцерами, водного ротора и датчика Холла. Когда вода проходит сквозь датчик, ротор вращается со скоростью, пропорциональной скорости потока воды. Все абсолютно так же происходит, когда подается воздух. Датчик Холла фиксирует каждый оборот и передает полученный сигнал[1]. На рисунке 1 изображен датчик расхода жидкости уже встроенный в лабораторный комплекс. Счетчик расхода жидкости способен контролировать объем жидкости пропущенный через него. Термостоек способен выдерживать давление до (> 0.8 Mpa). Данные счетчики используются в водонагревателях, фильтрах для воды, бойлерах, автоматах с газированной водой, кофе-машинах.

Рисунок 1. Датчик расхода жидкости в лабораторном комплексе

«Мозгом» лабораторного комплекса является программируемый логический контроллер ПЛК-150 фирмы ОВЕН [2]. Данный контроллер обладает рядом преимуществ. Среди них стоит отметить следующее. Отсутствие операционной системы, возможность работы по любому нестандартному протоколу, широкие возможности самодиагностики, возможность «горячей» замены программы, встроенный аккумулятор и часы реального времени. ПЛК конфигурируется персональным компьютером посредством интерфейса RS-485 и программного комплекса CoDeSys. Схема подключения программируемого логического контроллера ПЛК-150 фирмы ОВЕН изображена на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема подключения ОВЕН ПЛК150-220

Логический контроллер ПЛК-150 фирмы ОВЕН обладает дискретными входами. Любой дискретный вход ПЛК может быть настроен для работы с импульсными сигналами частотой до 10 кГц. Дискретный вход может функционировать в режиме импульсного счетчика, триггера или энкодера (максимальная частота для энкодера 1 кГц), а также в нескольких режимах одновременно[3].

Для ОВЕН ПЛК100 возможны два варианта исполнения по типу дискретных выходов. По заказу в контроллер могут быть установлены:

·     6 э/м реле;

·     12 транзисторных ключей, выдающих логический сигнал 24 В для управления внешними силовыми реле или иными устройствами.

Любой дискретный выход контроллеров ОВЕН ПЛК может быть настроен на выдачу ШИМ - сигнала, генерируемого с высокой точностью, с периодом до 100 мс (для выхода «К»).

Именно дискретные входа стали необходимы для установки датчиков расхода жидкости. Чтобы установить датчик понадобилось провести питание к датчику от блока питания, подать провод, отвечающий за минус на шину дискретного входа контроллера, затем завести сигнальный провод на дискретный вход ПЛК 150. Программная связь была реализована в CoDeSys.

По средством опытов и вычислений была проведена калибровка датчика. Были выведены формулы расчета объема воды и воздуха в зависимости от импульса и времени.

Во время анализа улучшения автоматизированного лабораторного комплекса холодного моделирования процессов, протекающих в агрегате типа СЭР были установлены датчики расчета воды и воздуха. Установка датчиков стала расширением возможности по проведению опытов в данном лабораторном комплексе.

Список литературы:

1. Датчик расхода жидкости 0,1-3 л/мин DC 3-18V для Ардуино – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://5250000.ru/shop/arduino/sensory/datchik-raskhoda-zhidkosti-01-3-lmin-dc-3-18v/ [14.04.2016];

2. Падалко А.Г., Оленников А.А., Нурмухаметов В.Н., Цымбал В.П. Автоматизированная лабораторная установка низкотемпературного физического моделирования процесса с элементами самоорганизации. Системы автоматизации в образовании, науке и производстве: Труды IX Всероссийской научно-практической конференции. Новокузнецк, 2013. С. 271-277.

3. Программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК 150 – Краткое описание – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.owen.ru/catalog/programmiruemij_logicheskij_kontroller_oven_plk_150/opisanie [14.04.2016].