1.1 上位机
鸡舍温湿度控制是本课题的一个重要研究对象,鸡舍温湿度具有如下特点:非线性、分布不均匀性、时变性、控制时延性、多变量祸合性等。同时,执行机构(如湿帘风机)的动作也不仅仅影响某一个因子,如对有害气体(二氧化碳、氨气和硫化氢)浓度也有影响,因而对其实现精确控制具有一定难度,需要系统多方面的协调配合。因此,对该系统采取了全闭环控制的策略,即当室内温湿度升高时,传感器将采样到的值传至控制单元,控制单元通过与用户设定值比较,当偏差绝对值大于用户设定的偏置值时,发出指令使执行机构动作,其控制过程如图3所示。该闭环控制同样适用于对光照度和有害气体(二氧化碳、氨气和硫化氢)浓度等环境因子的调控。
智能监控点实现的主要功能如下:一是可以将采集来的数据在显示器上进行显示;二是可通过不同类型的传感器采集温度、湿度、光强、二氧化碳、氨气和硫化氢等数据,并能进行对温度、湿度、光强、二氧化碳、氨气和硫化氢等环境因子的控制,其中温度、湿度可先通过模糊控制算法进行控制;三是可以通过键盘设置参数,如声光报警,能接收上位机命令,实现参数设置和输出控制;四是可以通过串行通信接口接收上位机发送的命令,并把采集到的数据和控制信息传输至上位机,实现和上位机的通讯;五是实时时钟控制,可提供系统数据采集时间显示和按时间存储数据;六是可通过按键方式来进行手动/自动控制方式的切换;七是可以实时切换到对某一个或某几个监测量的调控。
2.2 湿度测量电路的设计
2.3 光强测量电路的设计
2.4 二氧化碳测量电路的设计
3 蛋鸡舍环境监控系统的软件设计
当蛋鸡舍内湿度≤目标湿度+湿度偏置(湿度设定下限)时,启动喷雾装置进行清水喷雾,从而使鸡舍的湿度有所回升;当鸡舍的湿度≥目标湿度+湿度偏置(湿度设定上限)时,关闭喷雾装置,进入系统定时,定时时间到时,鸡舍内湿度一次控制流程结束。
4 蛋鸡舍环境控制系统的试验
图lO 夏季舍内高度方向温度分布
一种盐雾腐蚀试验箱的控制系统,通过可编程序控制器和人机界面、模/数转换模块、交流固态继电器电连接;模/数转换模块与温度传感器电连接;交流固态继电器与电加热器电连接。
电加热器通电,对空气饱和器及试验箱水槽里的水进行加热,试验箱水槽里的水对试验箱样件室进行加热,通过安装在空气饱和器、试验箱水槽和试验箱样件室中的温度传感器对温度进行采样;
并将采样结果送入可编程序控制器进行处理,根据预先设置的程序对电加热器进行接通和关断动作,使样件室保持需要的温度和湿度。
盐雾腐蚀试验箱的运行控制系统
1、除雾系统:停机时清除试验箱内盐雾,防止腐蚀气体流出损伤试验室其它精密仪器。
2、控制系统:
采用高精度温度控制器控制、日本OML时间计时器控制时间,人性化的设计配合铂金材质温度传感器、整体温度误差±0.1℃。
3、加热系统:
采用蒸汽加热方式,升温速度快减少待机时间,当温度到达时,自动切换恒温状态,温度精确,耗电量少,纯钛制发热管,耐酸碱腐蚀,超长使用寿命。
4、空气供应系统:
空气压力为1Kg/cm2分两段调整。一段为大略调整2Kg/cm2,采用进口空气过滤器,附有排水功能。二段为精密调整1Kg/cm2,1/4 压力表, 显示精密准确。
5、安全保护:
试验室压力饱和桶加热槽采用液体膨胀安全温度控制器0~120℃(意大利EGO)。采用自动、手动两种加水系统,自动或手动补充压力桶、试验室水位,防止缺水超高温损伤仪器。
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分析温度控制仪表系统故障时,首先要注意两点:该系统仪表多采用电动仪表测量、指示、控制;该系统仪表的测量往往滞后较大。
(1)温度仪表系统的指示值突然变到zui大或zui小,一般为仪表系统故障。因为温度仪表系统测量滞后较大,不会发生突然变化。此时的故障原因多是热电偶、热电阻、补偿导线断线或变送器放大器失灵造成。
(2)温度控制仪表系统指示出现快速振荡现象,多为控制参数PID调整不当造成。
(3)温度控制仪表系统指示出现大幅缓慢的波动,很可能是由于工艺操作变化引起的,如当时工艺操作没有变化,则很可能是仪表控制系统本身的故障。
(4)温度控制系统本身的故障分析步骤:检查调节阀输入信号是否变化,输入信号不变化,调节阀动作,调节阀膜头膜片漏了;检查调节阀定位器输入信号是否变化,输入信号不变化,输出信号变化,定位器有故障;检查定位器输入信号有变化,再查调节器输出有无变化,如果调节器输入不变化,输出变化,此时是调节器本身的故障。
2.压力控制仪表系统故障分析步骤
(1)压力控制系统仪表指示出现快速振荡波动时,首先检查工艺操作有无变化,这种变化多半是工艺操作和调节器PID参数整定不好造成。
(2)压力控制系统仪表指示出现死线,工艺操作变化了压力指示还是不变化,一般故障出现在压力测量系统中,首先检查测量引压导管系统是否有堵的现象,不堵,检查压力变送器输出系统有无变化,有变化,故障出在控制器测量指示系统。
3.流量控制仪表系统故障分析步骤
(1)流量控制仪表系统指示值达到zui小时,首先检查现场检测仪表,如果正常,则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也zui小,则检查调节阀开度,若调节阀开度为零,则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示zui小,调节阀开度正常,故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障,原因有:孔板差压流量计可能是正压引压导管堵;差压变送器正压室漏;机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。
(2)流量控制仪表系统指示值达到zui大时,则检测仪表也常常会指示zui大。此时可手动遥控调节阀开大或关小,如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来,则是仪表系统的原因造成,检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作;检查仪表测量引压系统是否正常;检查仪表信号传送系统是否正常。
(3)流量控制仪表系统指示值波动较频繁,可将控制改到手动,如果波动减小,则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适,如果波动仍频繁,则是工艺操作方面原因造成。
4.液位控制仪表系统故障分析步骤
(1)液位控制仪表系统指示值变化到zui大或zui小时,可以先检查检测仪表看是否正常,如指示正常,将液位控制改为手动遥控液位,看液位变化情况。如液位可以稳定在一定的范围,则故障在液位控制系统;如稳不住液位,一般为工艺系统造成的故障,要从工艺方面查找原因。
(2)差压式液位控制仪表指示和现场直读式指示仪表指示对不上时,首先检查现场直读式指示仪表是否正常,如指示正常,检查差压式液位仪表的负压导压管封液是否有渗漏;若有渗漏,重新灌封液,调零点;无渗漏,可能是仪表的负迁移量不对了,重新调整迁移量使仪表指示正常。
(3)液位控制仪表系统指示值变化波动频繁时,首先要分析液面控制对象的容量大小,来分析故障的原因,容量大一般是仪表故障造成。容量小的首先要分析工艺操作情况是否有变化,如有变化很可能是工艺造成的波动频繁。如没有变化可能是仪表故障造成。
以上只是现场四大参数单独控制仪表的现场故障分析,实际现场还有一些复杂的控制回路,如串级控制、分程控制、程序控制、联锁控制等等。这些故障的分析就更加复杂,要具体分析。
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