Архив / 2007 / №3(31) / Новости компании овен

Климат-камеры на базе ОВЕН ПЛК

На современном производстве технический уровень обслуживающего персонала неуклонно повышается. На смену старым специалистам приходят молодые – «продвинутые» в области информационных технологий, на их плечи ложится груз инновационных разработок. Эти тенденции постепенно приходят и в Республику Беларусь.

В своей деятельности ЗАО «Холодон» давно применяет автоматы управления, управляющие исполнительными устройствами и механизмами. Cистемы, построенные на таких автоматах, работают очень надёжно и легки в обслуживании, однако возможности их использования ограничены вложенными в них алгоритмами, которые не могут быть изменены или подстроены под изменяющиеся технологии. Использование устройств с жёстко заданной логикой приводит к увеличению стоимости всего проекта, так как приходится добавлять промежуточные реле, реле времени и другие подобные устройства, чтобы реализовать различные функции технологического процесса, не прописанные в алгоритме автоматов управления.

Благодаря программируемым логическим контроллерам (ПЛК) в настоящее время появилась возможность сравнительно просто и недорого решить множество задач при помощи одного устройства. Специалисты компании «Холодон» из всех представленных на рынке Беларуси производителей ПЛК остановили свой выбор на приборах российских производителей – компании ОВЕН. С применением программируемых контроллеров возможности управления существенно расширились, теперь можно создавать необходимые программные алгоритмы, подстраивать их под задачи и требования определённого технологического процесса, заменять одним ПЛК большое число контрольно-измерительных приборов.

С появлением возможности описания алгоритма работы всей системы в одном устройстве пропадает необходимость в дополнительных устройствах управления, что существенно удешевляет стоимость всего проекта. При этом ещё следует учесть, что для соединения элементов управления используется дешёвая витая пара и сами элементы находятся вблизи исполнительных устройств, что уменьшает количество соединительного кабеля и повышает надёжность работы системы, точность регистрируемых и регулируемых параметров. Подобные проекты отличаются несложным проектированием, простотой наладки и сравнительно невысокой ценой.

Комплекс управления системой климат-контроль

Специалисты компании «Холодон» разработали и внедрили систему автоматизированногоуправления климат-камерой на базе ОВЕН ПЛК и модулей ОВЕН МВА8, МВУ8, которая получила наименование «Комплекс управления камерным оборудованием КУ-01.62КО». Первый комплекс АСУ технологическим оборудованием был успешно внедрён на овощехранилище.

Рис. 1. Принципиальная схема управления климат-камерами
Рис. 1. Принципиальная схема управления климат-камерами

При разработке проекта мы постарались заложить широкие возможности его применения – не только в овощехранилище – но и на других объектах, где используются системы климатконтроль (теплицы, магазины, климатические испытательные камеры и т. д.).

Основные функциональные особенности комплекса:

  • зональное управление камерным оборудованием (3 зоны);
  • измерение температуры в холодной, тёплой и средней точках каждой зоны (средняя точка измерения расположена на высоте 1,5–1,6 м от пола в средней части прохода.), непосредственно среды хранящегося продукта (в радиусе шести метров);
  • измерение влажности в каждой зоне – в холодной и средней точках;
  • управление камерным оборудованием производится как по средним значениям температуры и влажности, так и по измеренному значению в любой точке;
  • управление режимами охлаждения, нагрева, увлажнения и осушения в автоматическом режиме по заданной программе;
  • управление приточно-вентиляционными блоками и приводами заслонок притока и вытяжки воздуха в автоматическом режиме по заданной программе с учётом температуры наружного воздуха;
  • плавная регулировка скорости вращения и длительности включения двигателей приточных вентиляторов в зависимости от температуры наружного воздуха для сохранения заданной суточной кратности обмена воздуха в хранилище;
  • управление увлажнителями и приводами вентилей подачи и слива воды.

Управление комплексом

Управление комплексом для пользователя не составляет трудностей. Простым выбором конфигурационного файла, в котором все действия автоматики комплекса уже прописаны, задаются режимы работы для того или иного продукта хранения, или какого-либо другого применения. Конфигурационный файл или несколько файлов создаются оператором непосредственно в системе управления и мониторинга, такая возможность уменьшает зависимость заказчика от разработчика. Например, можно создать файлы с параметрами для хранения картофеля, капусты, лука или для создания климата в теплице и потом, выбирая их, использовать комплекс для хранения соответствующих продуктов.

Для облегчения работы обслуживающего персонала, а также для снижения энергозатрат при закладке продукции на хранение или её выгрузки из хранилища, разработаны режимы «ЗАКЛАДКА» и «ВЫГРУЗКА». Нажатием кнопки в программе управления устанавливается нужный режим, и система отрабатывает эти режимы согласно технологии без вмешательства оператора.

Схема управления разделена на узлы и зоны (рис. 1). На первом узле снимаются показания с датчиков, на основе этих данных осуществляется управление приточно-вентиляционными блоками. На втором, третьем и четвёртом узлах также снимаются показания с датчиков, и происходит управление вентиляционно-климатическими блоками первой, второй и третьей зоны соответственно. Количество зон приточной вентиляции можно расширять до 32, но при этом необходим строгий расчёт мощности.

Рис. 2. Функциональная система управления
Рис. 2. Функциональная система управления

Шкафы управления находятся вблизи камеры. Все элементы управления, как в шкафах, так и между ними соединены интерфейсом RS-485. На лицевую панель шкафов управления выведены кнопки управления и индикации. Комплекс может запускаться и управляться как непосредственно со шкафов управления, так и удалённо – с компьютера оператора. Управление комплексом с ПК оператора осуществляется в полном объёме, а со щита управления – ограниченно. Это предотвращает нерегламентированный доступ к системе управления, а соответственно и возможную порчу хранимой продукции.

Для удалённого управления и мониторинга комплексаразработана программа управления и визуализации процессов, которая устанавливается на ПК оператора с операционной системой Windows XP или Windows 2003. Программа позволяет управлять комплексом удалённо по сети Ethernet из единого центра, при этом можно снимать показания параметров и их архивировать. Программа реализует следующие функции:

  • режим «ЭМУЛЯЦИЯ» включает тестовый режим ПЛК, при котором управление и мониторинг отсутствуют;
  • режим «КОНТРОЛЛЕР» включает прямое управление и мониторинг комплекса;
  • контроль состояния датчиков;
  • установка конфигурационных параметров путём выбора определённого файла с нужной конфигурацией, параметры можно менять в «горячем» режиме, не останавливая систему;
  • разграничение прав доступа;
  • вывод показаний датчиков температуры и влажности на панель;
  • вывод значений скорости вращения двигателей вентиляторов приточно-вентиляционных блоков (в процентах от максимальной скорости вращения);
  • возможность отключения датчиков температуры;

  • возможность переключения управления со щита управления на ПК или наоборот;

  • режим «ЗАГРУЗКА» реализуется нажатием одной кнопки, затем начинается автоматическая отработка всех стадий загрузки продукции и перевод на длительное хранение, в том числе и «лечение» закладываемого на хранение продукта;

  • режим «ВЫГРУЗКА» реализуется при выгрузке продукции из овощехранилища с автоматической отработкой всех стадий выгрузки;

  • включение и отключение приточно-вентиляционных и вентиляционно-климатических блоков;

  • визуализация протекающих событий: как системы в целом, так и по блокам;

  • визуализация аварийного состояния системы и нештатных ситуаций с записью характеристик в файл, сохраняющийся в памяти ПЛК;

  • построение временных зависимостей значений, снимаемых с датчиков системы, и сохранение их в файлах на ПК;

  • контролирование выходных параметров за определённый период времени, с выдачей звукового сигнала.

Комплекс по желанию заказчика может быть расширен, либо сведён в систему, обслуживающую отдельные камеры и интегрированную в единую среду управления и мониторинга, при помощи ОРСсервера и приложения, взаимодействующего с ним. Связь с каждой камерой осуществляется посредством IPадресов каждой камеры, присвоенных ПЛК и ОРСдрайверов устройств управления. В этом случае добавляется возможность запуска программы управления и визуализации каждой отдельной камеры по её IPадресу. Связь между камерами и ПК оператора происходит по сети Ethernet посредством коммутации Switch. Подобная система управления показана на рис. 2.

С внедрением программируемых логических контроллеров в системы управления наша компания вышла на новый рубеж в области автоматизации технологических процессов. Сегодня мы можем участвовать в инновационных проектах систем управления климатическими процессами различных отраслей народного хозяйства.

ЗАО «Холодон» обеспечивает техническую поддержку, консультации, пусконаладочные работы, сдачу «под ключ» систем автоматизации объектов заказчика, гарантийное и послегарантийное обслуживание.

Алексей Алексеев
начальник отдела АСУ ТП ЗАО «Холодон»