Category Archives: ОВЕН ПЛК

Проект ПЛК для работы с Leptus OPC (часть2)

Проект LectusOPC

Для работы LectusOPC по протоколу Modbus TCP, необходимо:

1) Запустить LectusOPC, удалить ранее созданные узлы, после чего сохранить проект под новым именем — тем самым создать новый проект.

2) Добавить к текущим данным новый Modbus-узел (Рис.2.1).

 

Рис.2.1

3) В появившемся окне задать параметры modbus-узла (Рис.2.2). Описание параметров смотрите в справке LectusOPC.

Рис.2.2

 

4) Не закрывая окно «Добавить узел», нажать на кнопку «Настройка..», где указать IP-адрес ПЛК.2 (Рис.2.3).

 

Рис.2.3

5) После добавления узла, добавить переменные в Modbus-узел (Рис.2.4).

 

Рис.2.4

6) В появившемся окне задать параметры переменной (Рис.2.5). Описание параметров смотрите в справке LectusOPC.

 

Рис.2.5

7) После создания узла и добавления в него переменных сохраните проект и запустите LectusOPC, нажав на кнопку «Запустить опрос». Появится узел, где будут отображены значения переданных из контроллера переменных (Рис.2.6).

 

Рис.2.6

Впоследствии, именно к этому узлу можно будет подключиться OPC-клиентом (например, SCADA-системой).

 

Проект ПЛК для работы с Leptus OPC (часть1)


Для работы ПЛК по протоколу Modbus TCP, необходимо:

1) Создать новый проект в CoDeSyS, указав соответствующий target.

2) На вкладке «Ресурсы» («Resources»), выбрать «Конфигурация ПЛК» («PLC_Configuration»), и добавьте модуль Modbus(slave) к базовой конфигурации (Рис.1.1).

Рис.1.1


3) В качестве интерфейса модуля добавить интерфейс «TCP» (Рис.1.2).

Рис.1.2


4) Добавить переменные, значения которых будут передаваться по «TCP»(Рис.1.3).

Рис.1.3


5) Задать имя переменным, для последующего обращения к ним из программы ПЛК (Рис.1.4).

Рис.1.4


6) Создать программу ПЛК, например (Рис.1.5).

Рис.1.5


7)Определить IP-адрес ПЛК 1. Для этого зайти на вкладку «Ресурсы» и выбрать «PLC_Browser», затем в открывшемся окне ввести команду «PLCInfo» (Рис.1.6).

Рис.1.6


На этом создание проекта CoDeSys завершено, сохраните проект и загрузите его в ПЛК.

 

Периодический опрос нескольких удаленных объектов Диспетчерским пунктом и отработкой аварии

Описание:

Существует несколько удаленных объектов диспетчеризации и диспетчерский пункт (ДП). ДП с заданным периодом времени, поочередно, опрашивает все объекты, по беспроводному каналу. По причине последовательного беспроводного опроса большого количества удаленных объектов с большим количеством параметров, возникает следующая ситуация:

При возникновении аварийной ситуации на объекте диспетчер узнает об этом спустя время, т.е  только в момент следующего обращения к данному объекту.

Особенность:

  • Инициатором связи в данном примере, помимо ДП, может выступать Объект, поэтому, наличие на нём ОВЕН ПЛК обязательно!
  • К объекту подключен один модем (настроенный на Автоподъем)

Связь:

Беспроводное CSD соединение по средствам GSM-связи.

Протокол передачи данных — Modbus ASCII

Объект:

Представляет собой ПЛК100R-L, к которому по интерфейсу RS-485 подключен GSM-модем ОВЕН ПМ01.

ДП:

Представляет собой Персональный компьютер. Для организации связи через CSD-соединение на ПК установлен Modbus OPC/DDE сервер «Lectus».

Данный OPC поддерживает работу с модемом, и позволяет работать, как в режиме Master, так и в режиме Slave.

Для передачи данных, в рамках поставленной задачи, к двум COM-портам ПК подключены два GSM-модема ОВЕН ПМ01: основной для опроса объектов и резервный для отработки от них аварийных сообщений.

Принцип организации связи:

Нормальный режим Отработка аварии
ПК (ДП) – MasterПЛК(объект) – Slave ПК (ДП) – SlaveПЛК (объект) – Master

Через основной модем OPC сервер опрашивает удаленные ПЛК с заданным периодом. После срабатывания аварии (в данном примере – замыкание  входа1) ПЛК, через тот  же самый модем, начинает дозваниваться на аварийный модем ДП ( О том, как сконфигурировать ПЛК и Модем для одновременной работы в режиме «ожидания вызова» и «дозвона», будет рассказано ниже). После дозвона на ДП, ПЛК обменивается необходимыми данными с Lectus, заданное в параметрах модуля «Modem» ПЛК время.

Для организации подобного обмена нужно:

1)     Настроить Modbus OPC/DDE сервер «Lectus»

2)     Сконфигурировать ПЛК

Настройка Modbus OPC/DDE сервер

  1. Перед настройкой OPC, необходимо подключить 2 модема к разным COM-портам компьютера. В данном примере это COM4 для основного и COM1 для аварийного модема.
  2. После подключения порты в OPC необходимо настроить в соответствии с настройками модема (Настройка/COM порт). Для заводских настроек модема ОВЕН ПМ01:

  1. Создать и настроить 2 Modbus узла: Первый как Master, его подключение настраивается в главном окне создания узла, второй как Slave.

Master

Slave


Подключение Slave настраивается в окне открывающимся по нажатию кнопки «Параметры».

В настройках подключения для Master, кроме используемого для этого соединения порта (к которому подключен соответствующий модем) необходимо указать телефонный номер сим-карты, вставленной в модем на опрашиваемом данным узлом объекте. В параметре начальная фаза для разных объектов, желательно указать разную фазу.

  1. Добавить в узлы необходимые переменные и если необходимо подузлы.

Для внеочередного опроса переменных и подузлов текущего узла по команде, а не только по периоду, необходимо в узел добавить переменную POLL. (См. справку Modbus OPC/DDE сервера).

Конфигурирование ПЛК

Особенность конфигурирования ПЛК состоит в следующем:

Порт, к которому подключен модем, опрашивается в ПЛК и в режиме Master и в режиме Slave. Только в случае Slave ПЛК работает с ним, как с обычным портом, а в режиме Master полноценно через встроенный модуль интерфейса Modem.

В случае опроса ПЛК, модем, при входящем звонке, снимает трубку сам и данные через него поступают в порт ПЛК, как по сквозному проводному интерфейсу.

В случае же аварии, ПЛК сам посылает команду дозвона на аварийный модем сервера.

Такое решение обусловлено невозможностью привязки двух модулей Modem к одному порту.

Последовательность действий:

  1. Настроить модем на режим автоподъем трубки.

а) Для прошивок ПЛК выше 2.11.0 это можно сделать, предварительно подключив модем к ПК через Hiper Terminal Windows.

Введя команды:

ATS0=1 Включить автоподъем трубки при входящем звонке
AT&W Записать изменения в модем

б) Для прошивок ПЛК 2.10.5-2.11.0 это делается ТОЛЬКО путем добавления в ПЛК файла строки инициализации extconf.cfg с командой ATS0=1 (есть в архиве с проектом).

  1. Подключить модем к ПЛК
  2. Создать соответствующую конфигурацию ПЛК

 

OPC – серверы фирмы OWEN

Для работы оборудования c широким набором современных SCADA систем необходимы драйверы OPC. Что такое OPC? OLE(object linking and embedding) for Process Control, Объектное связывание и встраивание для контроля процессов – открытый для широкого использования набор спецификаций, разработанный организацией OPC Foundation на основе технологий Microsoft COM/DCOM. Когда упоминают термин  OPC-драйверы  для приборов, чаще всего имеют в виду OPC–сервер, реализующий спецификацию Data Access(DA). OPC DA — широко известная спецификация, которая сейчас уже имеет версию 3.0, другие спецификации доступны только в виде альфа и бета версий. Она позволяет читать и писать данные в прибор, организовывать подписку на данные и получать клиенту уведомление об обновлении данных.

Для работы с OPC-драйверами требуется любая SCADA система, поддерживающая спецификацию OPC DA. Кроме того, прочитать и записать данные может пользовательская программа на языке, полноценно поддерживающем COM технологию Microsoft (Visual Basic, C++, Java, Delphi и т.д.). Получение данных возможно также и из приложений поддерживающих доступ к COM объектам (например, таких как Microsoft Office). Это позволит пользователю получить в таблице Excel набор технологических параметров изменяющихся в реальном масштабе времени.

Протокол ОВЕН.

Драйверы OPC реализованы в виде 2 модулей OWEN-RS232 и OWEN-RS485 – для приборов фирмы ОВЕН, поддерживающих сетевой интерфейс «токовая петля» (для преобразования в сеть RS232 используется адаптер АС2) и для приборов фирмы ОВЕН, поддерживающих сетевой интерфейс RS484 (для преобразования в сеть RS232 или USB можно использовать как сторонние адаптеры, так и фирмы ОВЕН: полуавтоматический преобразователь RS232/RS485 АС3, автоматические преобразователи RS232/RS485 АС3-М, USB/RS485 АС4), соответственно. Перед началом работы пользователь должен задать конфигурацию своих приборов и режим работы порта. К адаптеру AC-2 можно подключить до 8 приборов. К одной сети RS485 подключается до 32-х приборов шлейфом (без применения репитера).

Список приборов, которые можно подключить к серверам:

OWEN-RS232

OWEN-RS485
Задатчик-регулятор МПР51Измеритель ТРМ0 PiC

Измеритель  УКТ38-В

Измеритель  УКТ38-Щ4

Измеритель регулятор ТРМ1 PiC

Измеритель регулятор ТРМ10 PiC

Измеритель регулятор ТРМ12 PiC

Измеритель регулятор ТРМ5 PiC

Многоканальный регулятор ТРМ32

Многоканальный регулятор ТРМ33

Многоканальный регулятор ТРМ34

Многоканальный регулятор ТРМ38

Многоканальный регулятор ТРМ138

Универсальный двухканальный программный ПИД-регулятор ОВЕН ТРМ151

Счетчик импульсов СИ8

Прибор контроля положения ПКП1

Модуль ввода аналоговый ОВЕН МВА8

Модуль вывода управляющий ОВЕН МВУ8

ПИД регулятор с универсальным входом ТРМ101

Измеритель двухканальный с универсальными входами ОВЕН ТРМ200

Измеритель-регулятор одноканальный с универсальным входом ОВЕН ТРМ201

Измеритель-регулятор двухканальный с универсальными входами ОВЕН ТРМ202

Контроллер приточной вентиляции ОВЕН ТРМ133

С версии 1.0.0.5 OPC-сервера OWEN-RS232 добавлен тег, управляющий обменом на внешней шине, проще говоря, флаг активности opc-сервера.

Имя тега “Status/active”, тип BOOL. Запись в этот тег 1 (единицы) разрешает обмен по внешней шине, запись 0 (нуля) запрещает обмен.

Протокол ModBus.

Драйвер OPC реализован в виде модуля OWEN-ModBus для приборов, поддерживающих протокол ModBus-RTU или ModBus-ASCII. Для подключения приборов к ПК могут использоваться как преобразователи интерфейса ОВЕН (полуавтоматический преобразователь RS232/RS485 АС3, автоматические преобразователи RS232/RS485 АС3-М, USB/RS485 АС4), так и преобразователи сторонних производителей. Перед началом работы пользователь должен задать конфигурацию своих приборов и режим работы порта.

В конфигуратор OWEN-ModBus встроена возможность добавления как большинства приборов компании ОВЕН, так  приборов сторонних производителей с 4мя основными функциями чтения и 3мя основными функциями записи.

 

Использование OPC-сервера для подключения контроллеров к ПК

Технология подключения контроллеров системы CoDeSys к компьютеру следующая.

1. При загрузке проекта в среду CoDeSys осуществляется проверка, не подключен ли контроллер, и, если подключен, вызывается команда Logout .

2. Во вкладке ресурсов (Resources) Организатора объектов CoDeSys выбирается утилита Target Settings (рис. 1).

 Выбор утилиты Target Settings во вкладке ресурсов CoDeSys

Выбор утилиты Target Settings во вкладке ресурсов CoDeSys

3. В открывшейся экранной форме Target Settings (рис. 2), во вкладке General устанавливается опция Download Symbol File и подтверждается выбор нажатием клавиши ОК.

4. В главном меню CoDeSys (рис. 3) выбирается пункт Project и, в появляющемся контекстном меню, команда Options.

Выбор команды Project=> Options

Выбор команды Project => Options

5. В открывшейся экранной форме Options (рис. 4) в списке Category выбирается опция Symbol Configuration, а в поле параметров устанавливается флаг в поле Dump symbol entries, после чего нажимается кнопка Configure symbol file.

 Переход к списку параметров переменных проекта

Переход к списку параметров переменных проекта

6. В открывшемся списке параметров переменных проекта (рис. 5) выбираются нужные объекты проекта, из которых требуется экспортировать переменные, и устанавливаются для них флаги в полях опций. Для обеспечения экспорта переменных в пространство имен OPC_сервера необходимо установить флаг в поле опции Export variables of object . В случае, если требуется изменять значения переменных, необходимо установить флаг в поле опции Write access.

Выбор параметров переменных проекта

Выбор параметров переменных проекта

7. Проект сохраняется.

8. Выбирается команда меню Project Rebuild all…, и перекомпилируется проект.

9. Вызывается команда Login, и загружается проект на контроллер.

10. Запускается OPC Configurator последовательным выбором команд:

Пуск => Программы => 3S Software => Communication => CoDeSys OPC Configurator

11. В открывшейся экранной форме OPC Config (рис. 6) в иерархической структуре (в левом поле) выделяется пункт Server и, в поле параметров справа, устанавливается время обновления данных Update Rate,ms (ввод цифр).

Экранная форма OPC Configurator

Экранная форма OPC Configurator

12. Правой кнопкой манипулятора «мышь» вызывается контекстное меню, и выбирается опция Append PLC (рис. 6). В открывшейся экранной форме (рис. 7) в иерархической структуре (в левом поле) для появившегося PLC1 выбирается пункт (папка) Connection и, в поле параметров справа, нажимается кнопку Edit, после чего устанавливаются параметры подключения ПЛК Communication Parameters.

13. Пользователь подтверждает свой выбор нажатием клавиши ОК, после чего OPC_сервер сконфигурирован и готов к работе под управлением SCADA_системы.

Подключение ПЛК

Подключение ПЛК

 

Настройка конфигурации связи ПЛК с модемом

Файл “modem.cfg” содержит группу параметров, определяющих настройки модемного драйвера при работе в режиме протокола Gateway (например, со средой CoDeSys).
Одна строка в файле может содержать определение только одного параметра, например:
TestPeriod=5
Если после знака “=” ничего не стоит, то значение параметра принимается по умолчанию, если какогото параметра в файле нет, то его значение также принимается по умолчанию.
Описание параметров
MaxAnswerTime – максимальное время ожидания ответа на звонок, задаёт максимальную продолжительность попытки установить связь. При входящем звонке это время вычисляется с момента поступления входящего звонка до момента установления соединения (которое может произойти не сразу после «снятия трубки»). Значения устанавливаются в секундах в
диапазоне от 0 до 65535, значение по умолчанию – 40.
TestPeriod – время опроса работоспособности модема, задаёт период посылки модему тестирующих команд. Если модем на посланную команду не ответил или ответил неправильно, то в переменную «Modem fault» записывается значение 1. Значения устанавливаются в секундах в диапазоне от 0 до 65535, значение по умолчанию – 5. Значение параметра 0 означает, что работоспособность модема не надо опрашивать.
RequestTimeout — время ожидания ответов модема на команды, задают время ожидания ответов от модема на любую команду. Обычно ответы на большинство команд выдаются модемом быстрее 1 секунды, но бывает, что ответы на команды приходят медленнее, для этих случаев необходимо настраивать данный параметр. Если за «время ожидания» ответ не
был получен, то считается что модем не ответил и посылается следующая команда. Значения устанавливаются в секундах в диапазоне от 0 до 65535, значение по умолчанию – 1.
IdleDisconnectionTime – время простоя до разъединения, задают время, прошедшее с последнего обмена пакетами между ПЛК и Gateway OPC.сервером (или средой Codesys) при установленном соединении, через которое
ПЛК разорвет связь. Значения устанавливаются в секундах в диапазоне от 0 до 65535, значение по умолчанию – 60. Значение 0 означает связь при простое не разрывать.
SoftwareFlowControl – программный контроль потока, в параметре включают или выключают программное управление потоком модема. При включенном программном контроле потока ПЛК обрабатывает модемные команды Xon / Xoff. Чтобы программный контроль потока работал, необходимо также включить программный контроль потока у модема соответствующей AT-командой (см.описание АТ-команд на конкретный модем). Если необходимо включить программный контроль потока, то параметру задают значение 1, если необходимо выключить, то задают значение 0. Значение по умолчанию – 0(выключен).
ModemInitFilename – файл инициализации модема, параметр позволяет задать имя файла инициализации и путь к нему в энергонезависимой памяти ПЛК. В файле пользователь может описать дополнительные специфичные для подключенного модема строки инициализации (строки инициализации — это последовательность AT!команд в указанном файле, каждая следующая команда должна быть расположена на новой строке). Каждый раз при сбросе подключенного модема по питанию будет происходить инициализация модема из указанного файла. Если параметр не задан или указанного файла нет в памяти ПЛК, то инициализация будет происходить только AT!командой ATZ. По умолчанию путь и имя файла не заданы.
Пример:
ModemInitFilename=extconf.cfg
Пример файла “modem.cfg”
MaxAnswerTime=40
TestPeriod=10
IdleDisconnectionTime=65535
SoftwareFlowControl=0
ModemInitFilename=extconf.cfg
Параметр RequestTimeout в файле не указан, он будет принят по умолчанию.

 

Конфигурация ОВЕН ПЛК 63 для связи с модулем МДВВ

В отличие от своих старших братьев – линейки ОВЕН ПЛК 1ХХ, ПЛК 63 не имеет такого замечательного инструмента подключения дополнительных модулей как Univercal modbus device. Это вызывает некоторые проблемы с расширением числа входов-выходов этого устройства. Есть конечно модуль МР1 и в большинстве приложений набора ПЛК63+МР1 достаточно, но отнюдь не везде и не всегда.

Решением задачи является написание специализированного программного модуля позволяющего через работу с  портами опрашивать и управлять модулем дискретного ввода-вывода МДВВ программно. Основные этапы создания этой программы Вы можете наблюдать ниже.

Итак, этап 1. Создадим подпрограмму для модуля МДВВ и назовем ее например PLC_Modbus.

Входами программы будут параметры связи (№ slave- устройства и скорость обмена) и параметры входов устройства

Выходными переменными будут счетчики и собственно входы устройства

Для реализации алгоритма нам понадобятся специализированные функции Modbus для работы с портом.

На этом завершим описание области переменных.

Программа открытия Com-порта представлена ниже.

Производим запись значений ШИМ программно.

Читаем состояние входов:

Опрашиваем счетчики по входам.

Ну и обязательная проверка на ошибки

Ну и наконец ниже показано как этот монстр выглядит при использовании в программе на языке LD.

 

СДКУ системами вентиляции и теплоснабжением(конец)

Кондиционирование.

Кондиционирование серверной. реализовано на прецизионных кондиционерах.

Назначение систем кондиционирования — это поддержание заданного микроклимата (во всем здании, отдельном блоке или отдельном помещении). Системы кондиционирования воздуха предназначены для охлаждения/нагрева и частичного осушения/увлажнения воздуха при создании комфортных условий для людей, находящихся в посещениях и стабильной работы серверов.

Система работает по сигналам с датчиков температуры, устанавливаемых в помещениях.

Система комплексной автоматизации и диспетчеризации кондиционирования обеспечивает управление установкой по заданному алгоритму:

  • с АРМ оператора инженерных систем;
  • с локальных панелей управления;
  • по заданной временной программе установки.

Система комплексной автоматизации и диспетчеризации обеспечивает:

  • индикацию параметров отдельных узлов подсистемы с возможностью их настройки;
  • извещение диспетчера в случае отказа отдельных устройств и агрегатов, а также при возникновении внештатных ситуаций;
  • оперативное изменение режимов работы установок в предопределенных ситуациях;
  • регулирование температуры воздуха, проникающего в помещения;
  • перевод системы в режим энергосбережения по сигналам сдатчиков;
  • отработка заданных алгоритмов группового включения/выключения кондиционирующих установок.

Контроллерный уровень управления выполнен на контроллере Carel mAC (производства Италия) и адаптере snmp/http Web-Gate™. Встроенная функция Web-сервера с использованием стандартного HTTP-протокола дает возможность получать информацию через Web-интерфейс посредством Web-браузера с любого компьютера локальной (или глобальной) вычислительной сети, а связь с SCADA системой TRACE MODE не осуществляется. На рисунке, который приведён ниже, отображена страница оператора.

Страница оператора системы кондиционирования

Страница оператора системы кондиционирования

Адаптер Web-Gate является малогабаритным микропроцессорным устройством, предназначенным для интеграции климатического оборудования, управляемого встроенными контроллерами Carel, в стандартные вычислительные сети Ethernet, использующие протокол TCP/IP.

Так же отображён экран оператора с экраном-мнемосхемой, на котором отображена воздушная завеса, её работа и показания, которые доступны оператору.

Экран оператора «Воздушная завеса»

Экран оператора «Воздушная завеса»

 

СДКУ системами вентиляции и теплоснабжением (продолжение)

Диспетчеризация вентиляции.

Системы вентиляции предназначены для притока свежего воздуха и удале­ния вредных примесей, образующихся в закрытом помещении (углекислого газа, пыли и т.п.). Помимо этого, системы вентиляции осуществляют очистку, подогрев, охлаждение или увлажнение приточного воздуха.

Кадр мнемосхемы системы управления вентиляцией

Кадр мнемосхемы системы управления вентиляцией

Автоматика системы вентиляции осуществляет контроль и управление, на основе сигналов, поступающих от датчиков температуры. Зачастую подобные уст­ройства монтируются в помещениях и воздуховодах. В совокупности представ­ленные датчики позволяют отслеживать состояние, ресурс, а также аварийные режимы работы оборудования.

Система комплексной автоматизации и диспетчеризации вентиляции обеспечи­вает управление установкой по заданному алгоритму:

  • с АРМ оператора инженерных систем;
  • со щита локальной автоматики;
  • по заданной временной программе установки.

Среди функций диспетчеризации вентиляции и кондиционирования следует отме­тить следующие:

  • индикация параметров отдельных узлов подсистемы с возможностью их настройки;
  • извещение диспетчера в случае отказа отдельных устройств и агрегатов, а также при возникновении внештатных ситуаций;
  • оперативное изменение режимов работы установок в предопределенных ситуа­циях;
  • запуск аварийной вентиляции при пожаре для удаления дыма (осуществляется в случае срабатывания пожарной сигнализации);
  • поддержание параметров воздуха в соответствии санитарным нормам;
  • защита установки от замораживания в холодный период года;
  • регулирование температуры воздуха, проникающего в систему воздуховодов приточной вентиляции;
  • перевод систем как приточной, так и вытяжной вентиляции в режим энергосбе­режения в часы пониженных нагрузок;
  • отработка заданных алгоритмов группового включения/выключения вентиляционно-вытяжных установок.

В системе вентиляции обеспечивается контроль следующих узлов и параметров:

  • состояние приточно-вытяжных вентсистем;
  • состояние вытяжных вентиляторов;
  • авария вентсистемы;
  • засорение фильтра;
  • заморозка системы;
  • температура уличного воздуха;
  • температура приточного воздуха на выходе системы приточной вентиляции;
  • температура теплоносителя после калорифера;
  • степень открытия регулировочного клапана;
  • дистанционное управление вентиляторами с пульта оператора.

Контроллерный уровень выполнен на контроллере ТРМ 133 (производство фирмы ОВЕН). Связь между ТРМ 133 и SCADA системой TRACE MODE осуществляется через ОРС-сервер по RS-485.

Диспетчеризация системы освещения.

В системе освещения обеспечивается контроль следующих параметров:

  • контроль освещения лестничных пролётов;
  • контроль освещения по этажно;
  • контроль за дежурном освещением;
  • контроль освещения фасада.

Контроль за освещением может, осуществляется как с операторского места, так и в помещении дежурного электрика посредством панели оператора серии Delta DOP — АЕ (производство фирмы Delta).

Контроллерный уровень выполнен на контроллере ПЛК 154 и дискретного модуля вывода МВУ (производство фирмы ОВЕН). Связь между ПЛК 154 и МВУ осуществляется по RS-485, с панелью оператора по RS-232 интерфейсу. Связь между ПЛК 154 и SCADA системой TRACE MODE осуществляется через ОРС-сервер СоDeSys по производственной сети Ethernet.

 

СДКУ системами вентиляции и теплоснабжением(начало)

Автоматизированная система диспетчерского контроля и управления (СДКУ) системами вентиляции и теплоснабжением.

Введение.

При создании систем диспетчеризации возникает естественный вопрос: «На оборудовании, каких фирм реализовать данную систему? Какое программное обеспечение пульта оператора выбрать?». Можно конечно воспользоваться уже зарекомендовавшими себя в Европе известными брендами для автоматизации зданий со своими SCADA- системами на основе протоколов Lon Works или Вас Net.

Но как показывает практика, этот подход не всегда работает в условиях России по ряду причин: высокая цена, наличие у конкретного производителя автоматики только некоторых систем и нежелание заказчика отдавать весь объём инженерных систем в одни руки. Вот и получается, что чаще всего мы имеем здание с инженерными системами, имеющими локальную автоматику различных производителей ни как не взаимодействующих между собой. Для объединения этих подсистем с помощью программного обеспечения использовалось в качестве центра системы Интеллектуальное здание SCADA система TRACE MODE, связывающая различное оборудование и протоколы

Объём автоматизации.

Разработанный проект диспетчеризации систем теплоснабжения, вентиляции, кондиционирования и освещения был выполнен на SCADA TRACE MODE профессиональная версия. Проектом предусмотрено диспетчеризация следующего оборудования:

  • ИТП (горячее водоснабжение, отопление и ХВС);
  • учёт потребления тепло ресурсов;
  • освещение дежурное;
  • система вентиляции;
  • системы кондиционирования.

 

Основные функции системы.

Основные управляющие функции:

  • Представление информации, о ходе технологического процесса контролируемого объекта на цветных экранах мониторов в реальном масштабе времени в графическом виде, с использованием мнемосхем и анимации;
  • дистанционное управление, поддержание режимов работы технологического оборудования инженерных систем;
  • управление инженерными системами в случае возникновения пожара;
  • контроль и регистрация действий оператора;
  • диагностирования подсистем второго и третьего уровней (контроллеров и датчиков);
  • конфигурирование и настройки контроллеров, сети передачи данных, каналов измерений;
  • автоматизированной подготовки установленных отчётных документов. Основные информационные функции:
  • централизованный контроль и изменение технологических параметров;
  • визуализация технологических процессов в виде экранных форм (мнемосхема);
  • контроль состояния и режимов работы оборудования;
  • ведение баз данных технологических параметров и состояния оборудования, действий диспетчера с возможностью вывода исторической информации, отчёта тревог;
  • предупредительная звуковая (речевая) сигнализация состояния оборудования, нештатных ситуаций;
  • администрирование пользователей по ограничению доступа по работе с системой.

АРМ оператора разработан на базе TRACE MODE 6 Док МРВ+ фирмы Adаstra Research Group, Ltd. Создан удобный операторский интерфейс в графическом редакторе Инструментальной среды разработки TRACE MODE 6. Рабочее место представляет собой ПК с ЖК — монитором.

Для каждой из подсистем СДКУ систем теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования, имеется отдельный экран-мнемосхема. Кроме того, в проекте созданы экраны графиков, всплывающие экраны тревог и звуковая сигнализация аварийных и предупредительных ситуаций.

Общее описание и функции системы.

В качестве ПО верхнего уровня СДКУ используется SCADA система TRACE MODE. В состав СДКУ входят следующие составные части:

  • первичные датчики, приборы учёта для сбора и передачи информации, ис­полнительные механизмы с электроприводами, коммутационные элементы для управления;
  • шкафы управления, обеспечивающие обработку информации, управление и интерфейсную связь с диспетчерским пунктом;
  • автоматизированная рабочая станция (АРС) диспетчерского управления на базе персонального компьютера для централизованного контроля и управления инженерными системами с установленным программным комплексом на базе SCADA- системы TRACE MODE.

Диспетчеризация горячего водоснабжения и отопления.

В ИТП обеспечивается контроль следующих узлов и параметров:

  • состояние циркуляционных насосов;
  • авария циркуляционных насосов;
  • режим работы насосов;
  • температура сетевой воды;
  • давление сетевой воды;
  • расход сетевой воды;
  • расход подпиточной воды;
  • температура сетевой воды на входе и выходе подогревателей;
  • давление сетевой воды на входе и выходе подогревателей;
  • температура в контуре ГВС;
  • давление в системе ГВС;
  • температура в контуре отопления;
  • давление в контуре отопления;
  • опрос счётчика тепло энергии.

Основным источником тепла, поступающего в ИТП, является городская теплосеть. На входе в ИТП находятся два преобразователя расхода, которые подключены к коммерческому счётчику тепла Вист. Обмен данными между теплосчетчиком и АРМ оператора производится по протоколу MODBUS RTU. На АРМ также выводится информация о состояниях насосов ГВС и ЦО посредством снятия с них унифицированных сигналов через ECL Comfort 301 — электронный регулятор  температуры, который регулирует подачу теплоносителя через теплообменник в системы ГВС и ЦО. Обмен данными между электронным регулятором температуры и АРМ оператора производится по интерфейсу RS-485 по протоколу MODBUS RTU. На рисунке показана схема, которая является принципиальной, поэтому не может содержать всех элементов, необходимых для систем отопления.

Принципиальная схема системы ГВС

Так же на прямом и обратном трубопроводе установлены унифицированные датчики давления, которые заведены на модуль аналогового ввода МВА (производства фирмы ОВЕН). Далее по интерфейсу RS-485 по протоколу ОВЕН опрашивается контроллером ПЛК 100 (производства фирмы ОВЕН), и выводится на панель оператора в помещении ремонтного персонала. Обмен данными между АРМ оператора и контроллером осуществляется через ОРС-сервер СоdeSys по производственной сети Ethernet.