Разработка устройства управления осветительной установки

2.5.3 Разработка устройства управления осветительной установки

Большой резерв экономии электроэнергии, расходуемый на искусственное освещение, заложен в максимальной рационализации управления и регулирования режима работы осветительных установок. Своевременное включение и выключение освещения с учетом технологии производства, согласование работы искусственного освещения с динамикой естественного освещения в целях максимального использования последнего, а также обеспечения возможностей регулирования искусственного освещения в течение рабочей смены (динамическое освещение) позволяет получить значительную экономию электроэнергии. Учет изменения режима естественного освещения особенно важен при освещении рабочих мест, удаленных от окон, помещений вспомогательного характера (лестничные клетки, рекреации и т.п.), а также в системах совмещенного освещения.

Особенности технологического процесса к которому будет применятся автоматизированная система управления следующая.

Котельный цех работает круглосуточно, так как это требует технологический процесс. Операторы производят технологический осмотр с периодичностью один раз в два часа, с записью текущих параметров технологического процесса в дежурный журнал. Для этого требуется включать рабочее освещение. В среднем технологический осмотр длится пятнадцать минут.

Для управления рабочего освещения в цехе, используем ту часть схемы, в которой выполняется два условия:

- освещение включается по датчику освещенности, когда в помещении естественный уровень освещенности ниже минимального требуемого;

- по программе установленной на реле времени 2РВМ.

Дежурное освещение в ночное время суток выключать не надо, но включается оно по датчику освещенности.

Полупроводниковый регулируемый двухпрограммный выключатель освещения ПРО-68-II

Наиболее надежным и перспективным способом контроля за состоянием освещения внутри помещений является применение различного рода устройств контроля освещенности, в том числе полупроводниковый регулируемый двухпрограммный выключатель освещения ПРО-68-II.

Прибор предназначен для двухпрограммного управления искусственным освещением в зависимости от освещения и времени. Прибор представляет собой полупроводниковый выключатель освещенности, регулируемый в зависимости от освещенности, и дополненный программным временным переключателем для перевода освещения на ночной режим. Двухпрограммный выключатель предназначен для работы при температуре окружающего воздуха от -30 до +50°С и относительной влажности окружающего воздуха при 20°С до 90%.

Выключатель ПРО-68-II состоит из датчика и усилителя. Датчик представляет собой часть моста на входе усилителя прибора, состоящего из двух плеч с фоторезистором. К корпусу датчика присоединяется трубка с проводами, оканчивающаяся разъемом для соединения с усилителем.

Усилитель (см. рис. 2.13) собран в металлическом корпусе с крышкой и резиновым уплотнением. В нижней части корпуса имеются два разъема. Внутри корпуса размещены: плата прибора, щиток ввода, реле типа ПЭ-21, блок питания. Программный временной переключатель размещен на крышке прибора. Переменный резистор с переменным сопротивлением вынесен на монтажную плату усилителя. Он имеет шкалу настройки.

Полупроводниковый регулируемый двухпрограммный выключатель освещения ПРО-68-II

1 - блок усилителя; 2 –датчик освещенности. Рис. 2.13

Чувствительным элементом прибора является фоторезистор типа ФСК-Г1 (R19), включенный в плечо неравновесного моста переменного токa. При освещенности, соответствующей уставке прибора, мост сбалансирован и сигнал в измерительной диагонали равен нулю (рис. 2.14).

Принципиальная схема двухпрограммного выключателя освещения ПРО-68-II.

I — датчик освещенности. Рис 2.14

При отклонении освещенности от заданной в измерительной диагонали моста появляется напряжение, пропорциональное отклонению освещенности. Сигнал разбаланса моста поступает на вход усилителя переменного тока на транзисторах VT1 и VT2, собранного по схеме с общим эмиттером. Далее через переходной конденсатор С5 усиленный сигнал поступает на базу транзистора VT3 фазочувствительного каскада. Если при наличии коллекторного напряжения на базе будет также отрицательная полуволна, т.е. фазы напряжения на коллекторе и сигнала на базе совпадают, через триод VT3 будет заперт и напряжение на СЗ будет равно нулю.

Фазочувствительный каскад управляет работой порогового устройства на триодах VT4 и VT5, собранного по схеме триггера Шмидта. При отсутствии напряжения на конденсаторе СЗ первый триод триггера VT5 закрыт, и триод VT4 открыт отрицательным напряжением, подаваемым на базу через R7.

Благодаря коллекторному току реле Р включено и его замыкающие контакты замкнуты.

При изменении знака разбаланса моста конденсатор СЗ заряжен и отрицательное напряжение с резистора R10 отпирает триод VT5 и реле Р обесточивается. Скачкообразный переход триггера из одного режима в другой делает работу реле четкой. Для отключения части осветительной нагрузки в ночные часы прибор ПРО-68-II снабжен программным временным переключателем. Последний представляет собой электромеханический прибор, состоящий из синхронного электродвигателя и программного устройства на основе реле 2РВМ.

Работа электрической схемы происходит следующем образом: контакт микровыключателя Q1 программного устройства находится в цепи управления контактором системы вечернего освещения, поэтому на указанный промежуток времени цепь питания катушки контактора оказывается разомкнутой.

Прибор может устанавливаться как внутри неотапливаемого помещения, так и вне его. К прибору подводится переменное напряжение 220 В (схемой также предусмотрена возможность включения прибора в сеть 127 В). Контакты реле ПЭ- 21 используются для включения контакторов системы наружного освещения.

Программное реле времени 2РВМ

Программное реле времени 2РВМ предназначено для автоматического управления двумя нeзaвиcимыми электрическими цепями, путем замыкания и размыкания этих цепей по суточным программам. Заданные программы осуществляются ввертыванием штифтов в соответствующие резьбовые отверстия программного диска.

Реле типа 2РВМ изготавливают в пластмассовом корпусе, габаритные и установочные размеры его приведены на рис. 2.16. Электрические цепи схемы автоматики подключаются к прибору через клеммную колодку, встроенную в нижнюю часть корпуса. Принципиальная электрическая схема реле показана на рис. 2.15. В комплект поставки входят программное реле времени и 50 штифтов для программирования.

 Положение прибора в пространстве - вертикальное. Допустимое отклонение от вертикали ±10 %, атмосферное давление (600-800)х10⁵ Па, температура окружающего воздуха при хранении - от -20 до +50°С. Относительная влажность воздуха при температуре (20±5)°С - до 80 %.

Принципиальная электрическая схема реле 2РВМ.

А,Б - первая и вторая программа; В - электродвигатель подзавода пружины.

Рис. 2.15

Технические данные программного реле времени 2РВМ

Часовой механизм:

тип двигателя.............................. Пружинный с автоматическим

подзаводом пружины

от электродвигателя

регулятор угловой скорости колес.............................Свободный анкерный,

балансовый, с периодом

колебания 0,4 с

суточный ход при температуре

окружающего воздуха(20±10)°С, мин................................................ ..± 2

температурный коэффициент изменения

суточного хода, с/(сут. ° С)................................................................. ....±2

резерв хода при перерывах электропитания, ч......................................48

Электродвигатель подзавода пружины ДСМ-211-220:

напряжение переменного тока частотой