Компьютерная визуализация и автоматизация теплоснабжения деревообрабатывающего предприятия с использованием автоматических клапанов DANFOSS и контроллеров ECL Comfort 200/300 (SIA Troja)

Используемый контроллер: Danfoss Comfort, Lon Work.

Используемая программа визуализации: на основе General Electric Cimplicity .

heating 02 1

Данное применение относится к автоматизации и визуализации процесса на деревообрабатывающем предприятии. К автоматизированной системе контроля и управления подключены воздушные завесы, контуры регулирования отопления и горячей воды. Для автоматической регулировки объектов применены контроллеры Danfoss Comfort 200/300. Все контроллеры и три компьютера соединены в сеть 40N. С помощью компьютерной программы можно включить/выключить исполнительные механизмы, менять параметры и правила регулировки (например, переключение с дневного на ночной режим регулирования), накапливать и отображать в виде таблиц или графиков параметры, связанные с теплоснабжением, а также фиксировать и накапливать сигналы тревоги.

Применение такой системы на предприятии даёт возможность оптимизировать задачи, связанные с использованием теплоэнергии.

Система автоматизации состоит из следующих объектов:

  1. Компьютер с программой управления и визуализации и картой интерфейса сети LON
  2. Распределительный шкаф в цеху, в котором расположены два контроллера Danfoss ECL300, элементы коммутации, индикации и защиты, а также специализированный контроллер LON с программой управления вентиляторами и опроса контактов. В шкаф входят кабели из цеха и автоматики ворот склада, моторов вентиляторов, циркуляционных насосов, регулирующих клапанов, датчиков температуры и противопожарной сигнализации.
  3. Распределительный шкаф котельной, в котором размещены два контроллера Danfoss - ECL200 и ECL300, элементы коммутации, индикации и защиты, а также специализированный контроллер LON с программой опроса контактов. В шкаф входят кабели от насосов циркуляции водяного контура воздушных завес, отопления и горячей воды, регулирующих клапанов и датчиков температуры.
  4. Все эти объекты соединены кабелями и образуют информационную сеть Lonworks.

1. Компьютер с программой управления и визуализации

На компьютере установлена карта интерфейса LON PCLTA-10 фирмы "Eschelon" и программа LNS DDE Server, позволяющая обмениваться информацией с контроллерами, подключенными к сети LON, с одной стороны и с программой визуализации с другой. Все программы работают в среде Windows NT.

Благодаря тому, что для выполнения всех важных функций используются индивидуальные контроллеры, система работоспособна даже в том случае, если компьютерные программы по какой-то причине не работают.

2. Распределительный шкаф в цеху

2.1 Управление тепловой завесой цеха

Функции регулирования температуры воздуха выполняет контроллер Danfoss ECL300 с программной картой C14 (в левой части панели распределительного шкафа). К контроллеру подключены два датчика температуры: температуры воздушного потока на выходе вентилятора и обратной воды теплообменника. Программа C14 обеспечивает защиту системы от замерзания (если обратная температура теплообменника вентилятора падает ниже 6 градусов) и некоторые другие функции, описанные в документации на карту Danfoss C14.

Цепи коммутации, индикации и защиты распределительного шкафа дополнительные функции:

  • защита циркуляционного насоса и индикация его включения;
  • защита мотора вентилятора и индикация его включения;
  • определение статуса (вкл/выкл) циркуляционного насоса, мотора вентилятора, определение движения регулирующего клапана.

2.2 Управление воздушной завесой склада

Все функции те же самые, что и у системы управления воздушной завесой цеха. Контроллер Danfoss ECL300 с программной картой C14 находится в правой части панели распределительного шкафа в цеху.

2.3 Специализированный контроллер LON

Контроллер с 15 цифровыми входами, к которому подключены контакты состояния и защиты, контакты сигнализации открывания ворот цеха и склада, контакты пожарной сигнализации, кнопка пожарной тревоги и контакты опасности замерзания. Возле ворот цеха и склада установлены ручные переключатели, позволяющие включить подачу воздуха, когда ворота закрыты, и отключить, когда они открыты. Как в цеху, так и на складе контроллер выполняет следующие функции в отношении воздушных завес:

  • периодический опрос состояния контактов;
  • передача информации по сети LON программе управления и визуализации;
  • при открытии ворот включаются вентилятор и циркуляционный насос. Контроллер ECL300 переключается в автоматический режим (регулировка температуры воздушного потока, а также другие функции в соответствии с программой C14).
  • при закрытии ворот выключается циркуляционный насос. Контроллер ECL300 переключается в ручной режим, действие программы прекращается. Через 45 секунд выключается вентилятор.
  • когда ворота закрыты, каждые полчаса на 2 минуты включается циркуляционный насос для поддержания температуры в теплообменнике вентилятора.
  • при получении соответствующей команды от управляющей программы на компьютере, переходит в летний режим, когда все моторы и клапана отключаются, ECL300 остаётся в ручном режиме независимо от положения ворот. Раз в 72 часа включается циркуляционный насос, клапан на 150 секунд включается на открытие, затем 150 секунд на закрытие. После закрытия клапана клапан и насос опять отключаются. Получив специальную команду с компьютера, снова переходит в зимний режим.

Если срабатывает контакт пожарной сигнализации, ECL300 переходит в ручной режим и все моторы выключаются, если ворота открыты в момент срабатывания сигнализации. Сигнал открывания ворот игнорируется. Такой режим сохраняется до нажатия кнопки, находящейся внутри распределительного шкафа.

3. Распределительный шкаф котельной

3.1 Отопление помещения и снабжение с горячей водой

heating 02 2

Все основные функции управления и регулирования обеспечиваются контроллером Danfoss ECL300 с программной картой C66 (в правой части панели распределительного шкафа котельной). К контроллеру подключены 5 датчиков температуры: наружная температура, комнатная температура, температура исходящей и обратной воды для отопления, исходящей горячей воды. Кроме того, контроллер имеет дополнительный аналоговый входной модуль, к которому подключены датчики влажности и температуры на втором этаже. Все функции, которые обеспечивает котроллер ECL300 при помощи своей программы, а также параметры регулирования и возможности описаны в документации карты C66.

Цепи защиты, коммутации и индикации распределительного шкафа обеспечивают дополнительные функции:

  • индикация включения и защита циркуляционного насоса;
  • токовая защита сдвоенного циркуляционного насоса отопления, индикация включения каждого из насосов, индикация срабатывания тепловой защиты, а также возможность активизировать один из насосов вручную, или позволить программе переключать насосы;
  • определение состояния циркуляционных насосов (вкл/выкл), состояния контактов теплозащиты сдвоенного насоса отопления, движения регулирующих клапанов.

3.2 Контур горячей воды воздушных завес

heating 02 3

Основные фуекции управления и регулирования выполняет контроллер Danfoss ECL200 с программой P16 (в левой части панели распределительного шкафа котельной). Все функции, параметры и возможности контроллера описаны в документации к программной карте P16.

Цепи защиты, коммутации и индикации распределительного шкафа обеспечивают дополнительные функции:

  • токовая защита и индикация включения циркуляционного насоса горячей воды;
  • определение состояния циркуляционного насоса (вкл/выкл), контактов тепловой защиты и движения регулирующего клапана.

3.3 Специализированный контроллер LON

Контроллер с 13 цифровыми входами, к которым подключены контакты состояния и защиты. Конроллер выполняет две функции:

  • периодический опрос состояния контактов;
  • передача информации по сети LON программе визуализации и управления.

Обслуживание оборудования

Все действия с контроллерами ECL описаны в документации фирмы Danfoss.

Назначение лампочек и переключателей на передней панели интуитивно ясно и не требует дополнительных пояснений.

На боковых стенках находятся переключатели, через которые подаётся питание на все элементы шкафа. Не рекомендуется отключать питание шкафа без особой необходимости. Если нужно прервать работу какой-либо системы (отопления, горячей воды или воздушных завес), например, на выходные, то соответствующий контроллер переводят в режим отключения при помощи кнопки (см. руководство Danfoss). Через некоторое время насос выключится и программа прекратит работу. Чтобы возобновить работу системы, контроллер переводится в автоматический режим при помощи той же кнопки.

Если питание всё же было отключено, то всё оборудование начинает работать сразу после включения всё равно в какую сторону (на один градус вперёд - 5-секундная пауза - назад).

Описание программы визуализации и управления

Программа создана на основе пакета Cimplicity HMI фирмы "GE Fanuc" и работает в среде Windows NT. Она позволяет отображать важнейшие параметры системы и состояние испольнительных элементов в графической форме, изменять настройки регуляторов, архивировать важнейшие параметры системы, просматривать и распечатывать данные прошлых периодов.

С точки зрения оператора, комплекс программ состоит из трёх частей: первая реализует обмен данными с усройствами системы, подключенными к сети LON. Это сервер LNS DDE фирмы Eschelon. Вторая часть это ядро Cimplicity HMI, которое получает (и передаёт) данные от сервера LNS DDE и накапливает их в базе данных. Третья часть - Визуализация - позволяет наблюдать ход процесса, менять настройки, просматривать архивные данные, распечатывать отчёты. Первая и вторая части должны работать непрерывно. Третью часть можно запускать и останавливать когда угодно. Каждая из частей запускается своей иконкой на рабочем столе Windows.

Архив процесса представляет собой базу данных со структурой Microsoft Access (mdb), что позволяет анализировать данные при помощи Microsoft Office Excel и Access.

Пример графического представления информации:

heating 02 4

 

Вариант окна аварийного извещения::

 

 

 

heating 02 5

 

Образец создания отчёта:

 

 

 

heating 02 6

 

Пример выбора режима работы:

 

 

 

heating 02 7

 

 

 

 

 


   

You are here Примеры применения Теплоснабжение Компьютерная визуализация и автоматизация теплоснабжения деревообрабатывающего предприятия с использованием автоматических клапанов DANFOSS и контроллеров ECL Comfort 200/300

Hовости