Tag Archives: ОВЕН

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.

 

Работа ПЛК+модули. Ограничения по памяти

Потребность в памяти ввода/вывода (%I и %Q) в контроллерах ОВЕН ПЛК при работе с различными модулями ввода/вывода.

Для того, чтобы определиться с выбором лицензионного ограничения на память ввода/вывода в ОВЕН ПЛК необходимо определить, хватит ли доступной память ввода/вывода для организации сетевого обмена со всеми внешними устройствами.

Контроллеры с лицензионным ограничением размера памяти ввода/вывода в 360байт обозначаются латинской буквой «L» при заказе.

Контроллеры, не имеющие такого ограничения обозначаются букой «М» при заказе. Для  них не имеет смысл считать потребность в памяти ввода/вывода, т.к. она не ограничена.

1. Для подсчета потребности в памяти ввода/вывода, необходимой для работы с приборами ОВЕН  удобнее воспользоваться таблицей 1.

Прибор ОВЕН Modbus DCON
%I %Q %I %Q %I %Q
МВА8Один аналоговый вход 8 байт от 2 до 8 байт* 4 байта
МВУ8Один аналоговый выход 2 байта 2 байта 4 байта
МДВВОдин дискретный выход в режиме ШИМ 4 байта 2 байта
МДВВ Один счетчик дискретного входа 2 байта 2 байта 2 байта
МДВВ Битовая маска всех входов 2 байта 1 байт 2 байта
МДВВ Битовая маска всех выходов 1 байт 1 байт
ТРМ2ххОдин аналоговый вход 4 байта
ТРМ151, ТРМ148, ТРМ133Один аналоговый вход 8 байта
ИП320 Одна переменная на чтение с ПЛК 2 байта
ИП320 Одна переменная на запись в  ПЛК 2 байта

* При работе с МВА8 можно считывать только измеренные значения (только два байта), а можно дополнительно считывать время измерения и статус ошибки (до 8 байт информации).

2. При использовании приборов других производителей, работающих по протоколам Modbus или DCON необходимо по руководствам на эти приборы определить, сколько байт данных содержат команды, посылаемые по сети. При работе с приборами ввода количество этих байт надо приплюсовать к размеру области %I, при работе с приборами вывода количество надо приплюсовать к размеру области %Q.

3. Для дискретных модулей ввода/вывода сторонних производителей, работающих по протоколу Modbus, как правило, значение одного входа или одного выхода кодируется одним битом. Соответственно занимаемый размер памяти в области ввода/вывода надо считать в битах, но с учетом того, что на один модуль тратится целое число байт. Т.е. на 12-ти канальный модуль дискретного ввода потребуется два байта, из 16 бит которых только 12 будут значащими.

4. Для приборов и операторских панелей, работающих по протоколу Modbus, передача одного значения параметра осуществляется как минимум в двухбайтном регистре, даже если параметр однобайтовый.

5. Дополнительно при использовании модуля архивации на каждую архивируемую переменную необходимо в памяти %Q зарезервировать место, равное размеру этой переменной.

6. При использовании модулей Master сетевых протоколов (т.е. модулей, организующих обмен с внешними устройствами и модулями) дополнительно надо учесть, что эти модули содержат ряд служебных переменных, также расположенных в области памяти вывода %Q. Один модуль Master одного сетевого протокола дополнительно требует от 4 до 8 байт.

7. После подсчета необходимого размера областей памяти %I и %Q необходимо провести проверку, посмотрев, хватит ли доступной памяти каждого типа. При этом надо учитывать, что часть памяти занимается собственными входами и выходами. Сводные данные приведены в таблице 2.

Контроллер %I всего 122 байта %Q всего 234 байта
Занято Доступно Занято Доступно
ПЛК100 4 байта 118 байт 8 байт 226 байт
ПЛК150 36 байт 86 байт 12 байт 222 байта
ПЛК154 36 байт 86 байт 20 байт 214 байт

8. Если получилось, что памяти хватает «в притык», то лучше приобретать контроллер без ограничения области памяти ввода/вывода. Дополнительный неучтенный расход памяти может возникнуть из-за принятого в CoDeSys способа выравнивания переменных в памяти ввода/вывода. Подробно алгоритм выравнивания описан в документе PLC_Configuration_OWEN.pdf, но учитывать особенности выравнивания при расчете потребности в памяти ввода/вывода не рекомендуется из-за высокой сложности.

Альтернативным способом, который позволяет точно проверить, хватит ли доступного объема памяти ввода/вывода, является способ создания проекта. Не приобретая контроллер,  но установив на компьютере CoDeSys и Target-файл можно создать в проект, в котором  в  окне PLC_Configuration подключить все необходимые модули. При компиляции проекта CoDeSys выдаст ошибку, если памяти недостаточно, или компиляция пройдет успешно. При этом в будут учтены все особенности, в том числе требования по выравниванию переменных. Для осуществления подобной проверки собственно программу контроллера писать не требуется.