4.Перед включением установки необходимо проверить, что отсутствует опасность прикосновения к токоведущим элементам схемы.
5.В случае неисправности установки необходимо её немедленно отключить и сообщить об этом преподавателю.
6.Несоблюдение правил техники безопасности может вызвать несчастный случай с людьми и выход из строя дорогостоящего оборудования.
7.Если произойдет несчастный случай, то лабораторную установку следует немедленно обесточить, а пострадавшему оказать первую помощь.
8.При возникновении в схеме установки аварийных режимов (перегрузка током, электрические пробои изоляции, короткие замыкания, чрезмерное увеличение скорости вращения электрических машин и т. д.) установка должна быть отключена и об этом следует сообщить преподавателю.
9.Одежда лиц, работающих с вращающимися агрегатами, должна быть аккуратной, чтобы полностью исключить опасность захвата частей одежды вращающимися частями машин. Прическа не должна ограничивать поле зрения работающего во избежание случайного прикосновения элементов схем, находящихся под напряжением.
Методика испытаний по стенду Подготовительная часть
1.Подключить один конец интерфейсного кабеля к разъему на лицевой панели микроконтроллера, другой – к порту RS-232 на задней стороне корпуса системного блока персонального компьютера.
2.Вставить силовую вилку питания стенда в соответствующую розетку.
3.Включить автомат QF1, переведя ручку автомата в верхнее положение. Нажать на кнопку «Т» (Тест) на автомате, при этом автомат должен отключиться (ручка отщелкнуться в нижнее положение). Отключение автомата после нажатия
71
кнопки «Т» свидетельствует об исправной работе. При неисправности остановить выполнение лабораторной работы, отключить автомат вручную, вытащить силовую вилку питания из розетки и сообщить о неисправности преподавателю или ассистенту.
4.При исправной работе автомата QF1 включить автоматы QF2, QF3, переведя ручки автоматов в верхнее положение. При этом должна загореться лампа«Сеть».
5.Убедиться, что на лицевой панели ПЛК загорелся индикатор «Power». Дождаться, пока на лицевой панели ПЛК загорится индикатор «Run». Если индикатор «Power» не загорелся или индикатор «Run» не загорелся спустя минуту после индикатора «Power», остановить выполнение лабораторной работы, отключить автоматы, вытащить силовую вилку питания из розетки и сообщить о неисправности преподавателю или ассистенту.
6.При исправной работе ПЛК на персональном компьютере запустить ярлык «Collector», находящийся на рабочем столе. После этого должна запуститься программа
SCADA-системы.
7.Убедиться, что установлена связь ПЛК – SCADAсистема по интерфейсу RS-232. Для этого проверить наличие показаний датчиков температуры в окне программы. При отсутствии показаний сообщить о неисправности преподавателю или ассистенту.
Экспериментальная часть
8. В программе нажать кнопку «Старт». При этом в течение 10-ти секундного интервала времени должен включиться насос. Если насос не включился, остановить выполнение лабораторной работы, нажать в программе на кнопку «Стоп», сообщить о неисправности преподавателю или ассистенту. В программе последовательно включить/выключить выключатель насоса, охладителя. Описать происходящие при этом процессы.
72
9.В программе поочередно включить и затем отключить выключатели насоса, охладителя. Описать происходящие при этом процессы.
10.Включить выключатель насоса. В программе в поле для задания температуры ввести заданное преподавателем или ассистентом число. Включить выключатель нагревателя и выключатель «ПИД-регулятор». При этом должен начаться нагрев рабочей жидкости, что фиксируется по датчику температуры t1.
11.В программе включить выключатель охладителя. Изменять мощность охладителя согласно заданию преподавателя или ассистента. При этом следить за показаниями датчиков температуры, графиками мощности. Сохранить и проанализировать графики во время переходных процессов температуры t3.
12.Выключить нагреватель и охладитель, нажав на соответствующие кнопки «Выкл.». Нажать на кнопку «Стоп». Отключить автоматы, вытащить силовую вилку питания из розетки.
Обработка данных
13. Сохранить и проанализировать графики, полученные в результате проведения работ.
73
Лабораторная работа № 6
АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ РАБОТЫ И ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ (ГЕЛИОСИСТЕМ)
Теоретические сведения
Хозяйственная деятельность человека сопряжена с расходованием громадного количества органического топлива, накопленного природой за миллионы лет эволюции. Значительную часть потребляемых в мире топливноэнергетических ресурсов использует энергетика – базовая отрасль современной экономики.
Сжигание органического топлива приводит к опасным экологическим последствиям: загрязнению атмосферы диоксидом серы, оксидами азота, несгоревшими углеводородами, золой и сажей. Выбросы углекислоты или диоксида углерода СО2 приводят к парниковому эффекту, потеплению климата планеты и повышению уровня Мирового океана с затоплением прибрежных участков суши. Проблема усугубляется вырубкой леса – основного переработчика углекислого газа в атмосфере Земли.
Нетрадиционное получение электроэнергии получается более мягким в смысле воздействия на окружающую среду, чем сжигание ископаемого органического топлива. За последнее время интерес к нетрадиционным источникам энергии стал возрастать более интенсивнее. Так запасы ископаемого топлива понемногу исчерпывают себя. К 2050 году запасы угля, нефти и газа сократятся втрое по сравнению с 1980 годом, а природные виды энергии неисчерпаемы. Повышение цен на нефть, газ послужило главной причиной того, что человечество вновь обратило внимание на водную, ветровую, солнечную и другие виды энергии. Все эти виды энергии относятся к возобновляемым.
74
Солнечная энергия ‒ это самый значительный из всех нетрадиционных энергоресурсов. Она является источником ряда других неисчерпаемых источников энергии: ветровой, энергии приливных волн и волн морей и океанов, энергии разности температур слоёв воды в океанах, тепла геотермальных вод и т.д.
Солнечная энергия ‒ это кинетическая энергия излучения света и тепла, образующаяся в результате реакций в недрах Солнца. Энергия солнечных лучей у поверхности Земли изменяется в зависимости от местоположения данного района, времени суток и состояния атмосферы. Ежегодное количество солнечной энергии у поверхности земли превышает в 25 раз все разведанные запасы угля и в 3÷10 тысяч раз больше ежегодно расходуемой энергии человечеством.
Солнечную энергию можно использовать для производства электроэнергии различными способами. Один из таких способов это использование гелиосистем. В конструкции гелиосистемы основным элементом гелиосистем является солнечный коллектор, или гелиоколлектор. Именно в поглощающей панели гелиоколлектора под воздействием солнечного излучения, а точнее, инфракрасной ее составляющей, и происходит преобразование солнечной энергии в тепловую. В результате панель разогревается, а прокачиваемый через нее жидкий теплоноситель отбирает полученное тепло. Тепло передается теплоносителем в теплообменник и далее по контуру нагрева воды (а возможно и отопления), затем охладившийся теплоноситель возвращается в коллектор и вновь нагревается, и таким образом цикл замыкается. Таков принцип работы системы. В ситуации, когда солнечный коллектор не может покрыть текущее теплопотребление, в помощь ему включается ТЭН, который догревает систему до необходимой температуры.
От эффективности работы солнечного коллектора в значительной степени зависит эффективность работы всей системы, поскольку чем больше солнечной энергии поглотит
75