АСУ вентиляции и кондиционирования

Обязательным условием высокого и стабильного качества продукции любого производства является постоянное и точное соблюдение параметров микроклимата в производственных помещениях. В большинстве случаев выполнить это условие достаточно сложно ввиду наличия либо устаревшего вентиляционного оборудования, либо отсутствия высококвалифицированных специалистов. Одним из основных решений в обеспечении указанных условий является включение в процесс производства автоматической системы управления вентиляцией и кондиционирования, что позволяет с оптимальной производительностью, высокой точностью и стабильностью обеспечивать необходимый для любого технологического процесса микроклимат.

Предлагаемая автоматизированная система управления вентиляцией и кондиционированием (далее по тексту - система) предназначена для поддержания заданной температуры и влажности в обслуживаемом помещении в автоматическом режиме. Кроме этого в состав системы могут входить датчики - газоанализаторы (например, анализатор содержания СО, что позволяет контролировать и поддерживать концентрацию газа на заданном уровне.

Принципы построения системы.

Система может иметь в своём составе несколько независимых магистралей, обеспечивающих контроль и поддержание заданных параметров в разных обслуживаемых помещениях.

Система построена по трёхуровневой иерархической схеме. На верхнем уровне помещён управляющий компьютер он же выполняет функции сервера АСУ, на который сведены: пульт оператора системы вентиляции и пульты других пользователей (отделы главного технолога, главного энергетика, главного механика и т. д.). Под управлением пульта оператора работают удалённые системы сбора и обработки данных, которые в свою очередь принимают и обрабатывают информацию с датчиков и выдают управляющие сигналы на агрегаты и механизмы.

Система выполняет все функции контроля и управления процессом поддержания необходимого микроклимата в автоматическом режиме.

В системе заложена возможность наращивания аппаратных и программных средств.

Верхний уровень системы - управляющий IBM-совместимый компьютер, который отвечает за характеристики процесса поддержания микроклимата в целом и подготовку необходимых данных для пульта оператора. Заложенные в главный компьютер функции сервера АСУ позволяют формировать архив фактических параметров процесса вентиляции, а также архив по учёту расходных материалов. Формирование архива ведётся по техническому заданию заказчика. Наличие указанного архива позволяет в более короткие сроки и с большей экономией расходных материалов выводить оборудование на рабочий режим при изменениях в технологическом процессе. В качестве сервера АСУ главный компьютер может быть встроен в локальную сеть предприятия, что позволяет осуществить взаимодействие между уровнями производства и управления, такими как система планирования ресурсов предприятия, система управления материальными потоками, система управления основными производственными фондами.

Средний уровень - пульт управления оператора и пульты других пользователей, которые позволяют полностью контролировать и управлять всеми процессами в режиме автоматической работы, при необходимости вносить корректировки или управлять этими процессами в ручном режиме, а так же формировать отчеты по прохождению расходных материалов. Формирование отчётов ведётся по формам, утверждённым заказчиком.

Пульты оператора и пользователей выполнены на IBM-совместимых компьютерах с операционной системой Windows 98 и инструментальной системой «Good Help», на основе которой строится графическая визуализация системы управления, позволяющая выполнять все указанные функции системы.

Пульт оператора управляет работой системы вентиляции и кондиционирования и позволяет в режиме реального времени:

- контролировать и поддерживать заданные температуру, влажность и содержание СО2 в обслуживаемых помещениях;
- индицировать в цифровом и графическом виде температуру, влажность, и содержание СО2 в обслуживаемых помещениях;
- индицировать в цифровом и графическом виде температуру и влажность наружного воздуха;
- индицировать состояния задвижек, вентиляторов, клапанов, насосов и прочего оборудования;
- формировать и архивировать аварийные сообщения оператору в случае отклонения текущих параметров процесса от заданных, в случае выхода из строя или сбоев оборудования;
- проводить диагностику и тестирование оборудования и программного обеспечения с архивацией результатов тестирования;
- вести и архивировать журналы по учёту оборудования, учёту ремонтов и профилактик оборудования;
- вести учёт времени работы оборудования;
- вести и архивировать журналы по учёту расходных материалов;
- формировать и архивировать отчеты по прохождению расходных материалов. При формировании отчёта фиксируются: дата, время, № смены, сорт (наименование), параметры, количество, номера сопроводительных документов (накладная, аналитический лист и т.д.), ФИО ответственного лица.

Пульты других пользователей позволяют в режиме реального времени:

- контролировать параметры микроклимата в обслуживаемых помещениях;
- контролировать состояние оборудования и механизмов;
- просматривать архив данных процесса вентиляции и архив аварий;
- просматривать журналы по учёту оборудования, учёту ремонтов и профилактик оборудования;
- просматривать журналы по учёту расходных материалов;
- просматривать отчёты по прохождению расходных материалов;

Человеко-машинные интерфейсы выполнены максимально удобными для оператора, что позволяет оператору иметь минимальный опыт работы с компьютером.

Нижний уровень - система удалённого сбора и обработки данных. Система построена на основе РС - совместимого промышленного контроллера (ПК) серии ROBO-3140 и комплекта модулей серии1-7000 фирмы ICP CON (модули дискретного и аналогового ввода/вывода). Модули предназначены для сбора и обработки информации с датчиков уровня, расходомеров, датчиков температуры и давления, и для формирования и передачи управляющих команд на исполнительные механизмы: насосы, запорные клапаны, мешалки. Связь между пультом управления и контроллерами, а также между контроллерами и модулями осуществляется с использованием интерфейса RS-485.

Программное обеспечение

Программное обеспечение верхнего уровня построено на базе программного пакета «Factory Suite A2» фирмы «Wonderware».

Программное обеспечение имеет возможность интеграции режима мониторинга технологического процесса в локальную сеть предприятия.

Особенности системы.

При отклонении температуры в обслуживаемом помещении от заданной включается контур рециркуляции и в зависимости от того в какую сторону произошло изменение температуры включается либо калорифер, либо кондиционер.

При уменьшении влажности в обслуживаемом помещении также включается контур рециркуляции и насос камеры орошения. Поддержание необходимого уровня воды в камере орошения ведётся автоматически по датчикам нижнего и верхнего уровня.

Для экономии электроэнергии и ресурса оборудования предусмотрено две ступени нагревания или охлаждения наружного воздуха. Для этого в составе магистралей имеется камера смешения. При включении приточной вентиляции также включается контур рециркуляции, за счёт этого обеспечивается предварительный нагрев или предварительное охлаждение наружного воздуха за счёт смешения его с воздухом из обслуживаемого помещения. Значение температуры в камере смешения, степень открытия заслонки приточного вентилятора и заслонки рециркуляции рассчитываются системой в зависимости от температуры наружного воздуха. Степень открытия заслонок индицируется в % от максимального.

Конструктивное исполнение.

Конструктивно АСУ выполнена в виде распределённо-модульной системы. Пульты управления устанавливаются в комнатах операторов, там же размещаются шкафы управления, в которых размещаются контроллеры, блоки питания, и электрические автоматы. Устройства сбора и обработки информации размещаются также в шкафах со степенью защиты не менее IP 54 в непосредственной близости от управляемого оборудования. Крепёж всех элементов в шкафах осуществляется на DIN-рейки, что максимально сокращает время замены любого элемента. Кабельная разводка выполняется в трубах и гибких металлорукавах.

Надёжность.

Надёжность АСУ определяется надёжностью входящих в неё программно-аппаратных средств. Показателем надёжности является проверенное временем применение программного обеспечения и аппаратных средств в разработанных и внедрённых ранее системах управления (СУ): СУ установкой мойки В2-ОЦЗ-У, СУ электоропастеризатором А1-ОПЭ-1000, АСУ линии приёмки и переработки молока, АСУ ТП цеха приготовления водки, АСУ ТП цеха приготовления пива. В части аппаратных средств применяются хорошо зарекомендовавшие себя отечественные датчики и исполнительные механизмы. Надежность модульной системы сбора и обработки информации обусловлена высокими техническими характеристиками широко применяемых во всём мире модулей корпорации ICP CON.

Важным фактором надёжности системы является наличие системы диагностики, которая позволяет в режиме реального времени отслеживать аварийное состояние заслонок, вентиляторов, клапанов, насосов, засорение воздушных фильтров, падение уровня воды в камерах орошения. Во всех перечисленных случаях оператору выдаётся соответствующее сообщение и принимается решение по остановке текущего процесса.

Не менее важным фактором надёжности системы является её гарантированное сервисное обслуживание в течение всего периода работы системы.

Наряду с обеспечением высоких показателей надёжности, при проектировании АСУ большое внимание уделено стоимостным показателям. Оптимальное сочетание в АСУ аппаратно – программных средств отечественных и зарубежных производителей позволило сделать стоимость изготовления и стоимость эксплуатации ниже, чем стоимость известных зарубежных аналогов.

Для более полного ознакомления с представленной АСУ имеется демонстрационная версия данной системы.

АСУ ТП систем вентиляции и кондиционирования
Щит управления систем вентиляции и кондиционирования предназначен для автоматизации установок приточно-вытяжной вентиляции, воздушного отопления, кондиционирования различной конструкции, а также сложности, комплексно с пожарной сигнализацией, клапанами дымоудаления