Статья:

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

Конференция: XXXIII Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: технические и математические науки»

Секция: 10. Моделирование

Выходные данные
Коротких К.А. УСТАНОВКА ДАТЧИКОВ ДЛЯ ОТСЛЕЖИВАНИЯ УРОВНЯ ВОДЫ И ВОЗДУХА В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ЛАБОРАТОРНОМ КОМПЛЕКСЕ ХОЛОДНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В АГРЕГАТЕ ТИПА СЭР. // Молодежный научный форум: Технические и математические науки: электр. сб. ст. по мат. XXXIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 4(33). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_tech/4(33).pdf (дата обращения: 19.08.2018)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

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

Коротких Кирилл Алексеевич
студент, ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет», РФ, г. Новокузнецк
Падалко Алексей Гаврилович
научный руководитель, канд. техн. наук, доц., ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет», РФ, г. Новокузнецк

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-l... [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_p... [14.04.2016].