Online Electric > Electronic conference «Electric power industry. New technologies»

Priority date: 18.01.2014
Code: 45.01.81
Certificate: Download 		Publish your article

Design and creation of the laboratory bench for the study of control systems energy efficient ventilation systems

A.V. Ledovskih
Novosibirsk State Technical University

Метрополитен является наиболее совершенным и важнейшим видом городского транспорта, который способен справляться с высокой интенсивностью пассажиропотока, как никакой другой вид городского транспорта. Эксплуатационные показатели метрополитена в значительной степени зависят от эффективности и конструктивного совершенства его системы вентиляции [1].

Для исследования систем управления вентиляцией метрополитена было создана адекватная физическая модель (лабораторный стенд), выполненная в форме односводчатой станции метрополитена (рисунок 1) в численном масштабе 1:50 (объемном масштабе 1:125000).

При разработке было обращено внимание на такие компоненты работы вентиляции метрополитена, как адекватность в работе станционных и перегонных вентиляторов, поршневой эффект при движении поездов, микроклимат на станции, а также, на обработку полученных данных различных показателей, таких как: температура, влажность, содержание углекислого газа. В зависимости от значений данных показателей, должна производиться регулировка частоты вращения вентиляторов, отвечающих за поддержание климатических условий комфортных для организма человека.

Рисунок 1 – Общий вид лабораторного стенда

Для регулирования скорости вращения станционных и перегонных вентиляторов разработана система управления на базе микроконтроллера. Регулирование скорости вращения вентиляторов выполняется по принципу широтно импульсной модуляции (ШИМ). Данный принцип позволяет производить управление в ключевом режиме, что повышает кпд системы, сохраняя при этом возможность плавного управления скоростью вращения.

Для подключения вентиляторов к микроконтроллеру разработана схема драйвера, представленная на рисунке 2. Драйвер в составе системы управления выполняет функции согласования сигналов и обеспечивает качественное управление вентиляторами.

Блок-схема алгоритма управления представлена на рисунке 3. Алгоритм обеспечивает плавное увеличение и снижение скорости вращения вентиляторами, моделирование поршневого эффекта на станции.

Рисунок 2 – Микропроцессорный модуль управления вентиляторами

Рисунок 3 – Алгоритм программы запуска и регулирования скорости вращения вентиляторов

Разработанный лабораторный комплекс позволяет исследовать различные режимы и законы управления тоннельными и станционными вентиляторами для обеспечения заданных показателей эффективности работы системы. Управляющие алгоритмы создаются в программном комплексе CoDeSyS и реализуются с помощью программируемого логического контроллера (ПЛК) ОВЕН-150. Сигналы обратной связи формируются аналоговыми и цифровыми датчиками и обрабатываются ПЛК, что позволяет оценивать эффективность различных алгоритмов управления тоннельной и станционной вентиляцией.

Список использованных источников

1. Цодиков, В.Я. Вентиляция и теплоснабжение метрополитенов [Текст]. – М. : Издательство «Недра», 1968. – 408 с.



Bibliographic link:
A.V. Ledovskih Design and creation of the laboratory bench for the study of control systems energy efficient ventilation systems // Online Electric: Electric power industry. New technologies, 2014.–URL: /articles.php?id=104 (Visit date: 24.04.2024)



Библиографическая ссылка на ресурс "Онлайн Электрик":
Алюнов, А.Н. Онлайн Электрик : Интерактивные расчеты систем электроснабжения / А. Н. Алюнов. – Москва : Всероссийский научно-технический информационный центр, 2010. – EDN XXFLYN.