Monitorizarea și comanda automată a unui sistem de producere și menținere a apei calde

1.Descrierea funcţionării aplicaţiei:

Sistemul este conceput să pornească în starea „MONITORIZARE OPRITĂ”.Există posibilitatea ca sistemul să pornească şi în starea „MONITORIZARE PORNITĂ”. În situaţiile în care are loc o cădere de tensiune, sistemul reporneşte în mod automat fără intervenţie umană.

Se presupune iniţial că instalaţia este goală (prima utilizare). La pornire, PLC-ul iniţializează toate ieşirile, după cum urmează:

• Electrovalva de alimentare a boilerului (E) setată pe poziţia normal închis;

• Electrovalva de recirculare (I) setată pe poziţia normal închis, iar pompa de

recirculare (I) oprită;

• Elementele încălzitoare (F, G) din boiler oprite;

• Hidroforul (H) oprit, iar electrovalva de alimentare a consumatorului (H) pe

poziţia normal închis;

După iniţializare, PLC-ul verifică dacă sunt îndeplinite condiţiile de avarie pentru a putea opri sistemul la timp prevenind astfel eventualele distrugeri sau pagube materiale. Condiţiile pe care PLC-ul le verifică la pornire şi semnalizările corespunzătoare sunt următoarele:

• Dacă nivelul de lichid de transfer termic din boiler (ulei termic) este la

nivelul de avarie maxim (A), pe display se va afişa „AVARIE NIVEL

MAXIM BOILER”, iar sistemul (monitorizarea) se va opri;

• Dacă în rezervor apa este deja la nivelul de avarie maxim (M), atunci se

va acţiona electrovalva purjă de evacuare (J) pentru o anumită perioadă

de timp (ex. 20 de secunde).

Dacă nici una din condiţiile de avarie nu este îndeplinită, atunci PLC-ul verifică temperatura lichidului de transfer termic din boiler (indicată de senzorii C, D). În cazul în care aceasta nu este la valoarea minimă (ex. 80°C – indicată de senzorul D), se alimentează elementele încălzitoare (rezistenţe – F, G) a lichidului de transfer termic.

Când temperatura lichidului de transfer termic ajunge la temperatura minimă (D) se va deschide electrovalva de alimentare a boilerului (E), apa va trece prin serpentină, se va încălzi, iar apoi va ajunge în rezervor. Treptat nivelul apei din rezervor continuă să crească până se va atinge cota minimă (P).

De la atingerea nivelului de minim (P), cu o temporizare de aproximativ 20 de secunde, se va deschide electrovalva de alimentare a consumatorului (H) şi se va porni hidroforul (H). Din acest moment, consumatorul poate beneficia de apa caldă. Nivelul apei va continua să crească în rezervor până la atingerea cotei superioare (pre-maxime – O), moment în care al doilea element încălzitor din boiler (G) se va opri. Când apa din rezervor va ajunge la nivelul maxim (N) se va opri şi primul element încălzitor din boiler (F) odată cu închiderea electrovalvei de alimentare a boilerului (E).

Presupunând că nu se consumă apă din rezervor, aceasta, în timp, se va răci. Când temperatura apei va scădea sub valoarea minimă (indicată de senzorul K) ar trebui ca temperatura lichidului de transfer termic din boiler să fie tot sub valoarea minimă(D). Prin urmare se va porni primul element încălzitor din boiler (F), care va încălzi uleiul termic până când senzorul de temperatură minimă (D) va fi acţionat. Atunci se va porni recircularea apei din rezervor prin deschiderea electrovalvei de recirculare (I) şi prin pornirea pompei de recirculare (I). Apa din rezervor se va încălzi şi va atinge temperatura minimă (K). Uleiul din boiler va continua să se încălzească până când se va atinge temperatura maximă (indicată de senzorul C), moment în care va fi oprită şi alimentarea rezistenţei (F).

Apa din rezervor va continua să se încălzească până când va atinge temperatura maximă (indicată de senzorul L). În acest moment se va comanda oprirea pompei de recirculare (I) şi închiderea electrovalvei de recirculare (I). Prin acest algoritm se menţine temperatura apei din rezervor între două limite (K – L).