W 2020r., na zlecenie GZUP Krupy, wykonaliśmy modernizację układu sterowania zestawem hydroforowym na Stacji Uzdatniania Wody w miejscowości Wicie. W zakresie naszych prac były:
- projekt, prefabrykacja, dostawa, montaż, rozruch nowej rozdzielnicy sterującej
- wykonanie nowej instalacji elektrycznej dla zasilania pomp sieciowych i akwizycji sygnałów
- demontaż starego układu sterowania
- pomiary elektryczne
Oryginalny układ sterowania zrealizowany był na stycznikach (bez układów łagodnego rozruchu) sterowanych przez łączniki ciśnieniowe typu LC. Rozwiązanie to miało szereg wad, z których najważniejsze to:
- jedna pompa była pompą wiodącą, brak było rotacji pomp celem ich równomiernego zużycia
- brak możliwości precyzyjnego ustawienia zakresu utrzymywanego ciśnienia
- duże wahania ciśnienia, w szczególności w momencie startu / zatrzymania pomp
- udary prądowe w momencie startu / zatrzymania pomp
Kwestię kultury wykonania oryginalnej instalacji sterującej pozostawiamy bez komentarza...
Rozwiązanie jakie zaproponowaliśmy oparte jest od trzy sztuki falowników Vacon 100 Flow 7,5kW - po jednym na każdą z pomp sieciowych. Tego typu układ jest znacznie droższy niż rozwiązanie z 1 falownikiem kroczącym, ale także znacznie bardziej niezawodny, oraz pozwala na uzyskanie łagodniejszych udarów wodnych w momencie startu / zatrzymania pomp dodatkowych. Falowniki połączone są między sobą swoją wewnętrzną magistralą RS485, dzięki czemu wymieniają się informacjami m.in. nt. rozkładu zużycia pomp. Dążą przy tym do maksymalnie równomiernego rozłożenia zużycia pomp.
Z doświadczenia wiemy, że usterki przetworników ciśnienia na stacjach uzdatniania wody w 95% występują na skutek błędów podczas montażu, lub błędów połączeń. Mimo to zdecydowaliśmy się na zastosowanie dodatkowego układu, który przejmie proces regulacji na wypadek awarii przetwornika ciśnienia. W tym celu układ sterowania wyposażyliśmy w dwustykowy manometr kontaktowy, który pozwala na precyzyjne określenie poziomu ciśnienia załączenia i wyłączenia pomp. Całość logiki zrealizowana jest na blokach programowych użytkownika, skonfigurowanych w falownikach. Wystarczy by chociaż jeden z falowników stwierdził uszkodzenie przetwornika - skutkuje to wystawieniem przez niego sygnału binarnego, który trafia do pozostałych falowników i ustawia je do pracy z sygnałem start / stop pochodzącym z manometru kontaktowego. W trybie pracy awaryjnej pompy są rozpędzane i hamowane z nastawionymi rampami czasowymi.
System wykonany w oparciu o falowniki Vacon jest w pełni autonomiczny i nie wymaga do swojej pracy żadnych dodatkowych urządzeń. Jednak mając na celu wygodę obsługi przez konserwatorów stacji i możliwość zdalnego nadzoru, zdecydowaliśmy się na użycie sterownika WAGO PFC100 i lokalnego 7" panelu operatorskiego Weintek.
Sterownik zbiera sygnały binarne i analogowe z obiektu, umożliwia zadawanie parametrów ciśnienia i regulatora pid falowników. Dodatkowo, korzystając z biblioteki DataloggerLight, zapisuje na kartę SD ponad 60 "parametrów życiowych" rozdzielnicy, w tym temperatury poszczególnych przemienników, ich obciążenia etc. Odpowiada także za prowadzenie systemu statystyk użycia pomp. Wszystkie dane dostępne są lokalnie na panelu operatorskim, oraz zdalnie przy użyciu WebServera sterownika WAGO. Ponadto wszystkie dane wystawione są do monitoringu po protokołach Modbus RTU i Modbus TCP. Oczywiście standardowo w naszych rozwiązaniach - alarmy z obiektu wysyłane są na wskazane adresy eMail.
Panel operatorski umieszczony na elewacji szafy:
Wizualizacja na webserverze sterownika WAGO:
Wizualizacje na żywo:
DataloggerLight w akcji:
Powiadamianie na e-mail:
Zmodernizowany fragment instalacji zasilająco - sterowniczej pomp sieciowych:
Na etapie kręcenia materiału pompa nr 3 była zdemontowana do regeneracji.
Żółte przewody służą do podłączenia czujników suchobiegu. Czujniki zostały zamontowane w korpusach pomp w późniejszym terminie.
Poniżej kilka zdjęć z etapu montażu:
W 2019r., na zlecenie Firmy ENTECH z Koszalina, wykonaliśmy dla Szpitala przy ul. Arkońskiej w Szczecinie:
- oprogramowanie sterownika ABB AC500
- wizualizację na panelu operatorskim ABB
Zadaniem systemu jest sterowanie układem Samoczynnego Załączenia Rezerwy w układzie Sieć / Sieć / Agregat. Temat zdawałoby się bardzo prosty i przerabiany wielokrotnie. Jednak nie w tym przypadku, ponieważ Inwestor zażyczył sobie dość nietypowego doboru aparatury łączeniowej:
W skład aparatury łączeniowej wchodzą 4 wyłączniki mocy i 2 przełączniki zasilania skojarzone w połączenia j.w.
Ze względów bezpieczeństwa jakakolwiek wykryta usterka powoduje zablokowanie pracy automatyki SZR w trybie Auto i oczekiwanie na interwencję obsługi. Ponieważ użyty został sterownik PLC wraz z panelem operatorskim, położyliśmy nacisk na stronę funkcjonalną: jak najłatwiejsze diagnozowanie usterek. Każda zarejestrowana usterka jest prezentowana i jednoznacznie identyfikowana na panelu operatorskim.
Uniwersalna aplikacja monitorowania zużycia mediów dla automatyki budynkowej.
Projekt powstał na zlecenie jednego z klientów z branży automatyki budynkowej. Jego pilotażowa wersja została wdrożona na jednym z reprezentacyjnych obiektów przy ul. Piotrkowskiej w Łodzi. Sercem projektu jest sterownik PFC100 oprogramowany w e!Cockpit z zaimplementowaną unikalną w tym środowisku funkcjonalnością jaką jest:
AUTOMATYCZNE ROZPOZNAWANIE PODŁĄCZONYCH KART
Nadrzędnym celem projektu było maksymalne przyspieszenie wdrożeń z zakresu automatyki budynkowej dla powtarzalnych sprzętowo realizacji. Osiągnięto to, tworząc aplikację, która umożliwia pełną konfigurację dołączonych peryferiów z poziomu przeglądarki. Osoba odpowiedzialna za uruchomienie systemu otrzymuje zaprogramowany sterownik. Nie musi posiadać środowiska inżynierskiego e!Cockpit ani innych narzędzi systemowych, a co najważniejsze: dostępu do kodu źródłowego. Wystarczy przeglądarka i kilka minut "wyklikiwania" odpowiednich opcji.
Na obecnym poziomie rozwoju projektu do sterownika podłączone mogą być:
- 3 karty M-BUS (3 magistrale po 40 urządzeń)
- 3 karty RS485 (plus wykorzystanie RS wbudowanego co daje łącznie 4 magistrale po 30 urządzeń)
- 160 DI (karty o dowolnych wielkościach)
- 160 DO (karty o dowolnych wielkościach)
- 20 AI (dowolnego typu, karty o dowolnych wielkościach)
- 20 AO (dowolnego typu, karty o dowolnych wielkościach)
Taka elastyczność umożliwia w chwili obecnej podłączenie do 1 sterownika:
- 120 urządzeń M-BUS (ciepłomierze, wodomierze, przepływomierze)
- 60 liczników / analizatorów energii elektrycznej
- 60 zadajników pomieszczeniowych
- oraz sygnały dyskretne / analogowe
Każdemu z urządzeń przyporządkowujemy magistralę z której korzysta, zaś wszystkie podłączone urządzenia natywnie wystawione są do systemu nadrzędnego z wykorzystaniem Modbus TCP. Przyjęty sposób obsługi peryferiów pozwala na to, aby implementacja obsługi programowej nowych typów urządzeń była maksymalnie uproszczona (co pozwala na oszczędność czasu przy wdrożeniu).
Dla wystawianych do systemu nadrzędnego danych położony został szczególny nacisk na to, aby:
- ustandaryzowany był kształt i zawartość struktur opisujących poszczególne rodzaje urządzeń,
- odczyty z urządzeń trafiały do systemu nadrzędnego zawsze z ustandaryzowanym typem jednostki (po stronie scady nie musimy się martwić czy np. wartość należy podzielić przez 100)
Jako ciekawostka: w każdej chwili możemy odpiąć od sterownika dowolną z kart funkcyjnych (RS, M-BUS). Po restarcie sterownik pominie karty które usunęliśmy, jednak nie usunie z pamięci zdefiniowanej przez nas konfiguracji urządzeń na magistrali. Po ponownym podłączeniu karty funkcyjnej system samoczynnie nawiąże komunikację z dołączonymi do niej urządzeniami.
Aktualna, zoptymalizowana wersja projektu, może być wgrana na dowolny sterownik PFC100 lub PFC200 z zachowaniem swojej pełnej funkcjonalności. Jedynie dla sterownika PFC100 w wersji ECO delikatnie odchudzony został obraz procesu dla dołączanych zasobów. Wizualizacja aplikacji stworzona została z myślą o zastosowaniu stricte inżynierskim podczas uruchomienia, lecz nic nie stoi na przeszkodzie, aby dostosować ją do potrzeb konkretnego klienta.
W 2019r., na zlecenie Firmy ENTECH z Koszalina, wykonaliśmy dla Osiedla Chopina w Bydgoszczy:
- oprogramowanie sterownika WAGO PFC200
- wizualizację na panelu operatorskim Weintek
Zadaniem systemu jest sterowanie układem Samoczynnego Załączenia Rezerwy w układzie Sieć / Sieć / Agregat. Temat zdawałoby się bardzo prosty i przerabiany wielokrotnie. Jednak nie w tym przypadku, ponieważ sterownik PLC steruje jednocześnie dwoma odrębnymi układami SZR. W skład aparatury łączeniowej wchodzi 8 wyłączników mocy składających się na 2 odrębne układy SZR. Jeden, na 1600A, zasila osiedle. Drugi, na 630A, zasila obwody zabezpieczenia przeciwpożarowego.
Ze względów bezpieczeństwa jakakolwiek wykryta usterka powoduje zablokowanie pracy automatyki SZR w trybie Auto i oczekiwanie na interwencję obsługi. Ponieważ użyty został sterownik PLC wraz z panelem operatorskim, położyliśmy nacisk na stronę funkcjonalną: jak najłatwiejsze diagnozowanie usterek. Każda zarejestrowana usterka jest prezentowana i jednoznacznie identyfikowana na panelu operatorskim.
Przedstawiony w tym artykule system monitoringu energii elektrycznej powstał w odpowiedzi na zapotrzebowanie jednego z klientów WAGO ELWAG. Zainteresowanie klienta wzbudziła jedna z ciekawszych cech funkcjonalnych kart do pomiaru energii elektrycznej, oferowanych przez WAGO, jaką jest możliwość pośredniego pomiaru napięcia, przez przekładniki napięciowe, bez użycia przewodu neutralnego.
Na opracowany system akwizycji danych składa się:
- 1x jednostka główna PFC200 z dwiema kartami pomiarowymi 750-495
- do 10x jednostka podrzędna (wyspa) 750-352 z dwiema kartami pomiarowymi 750-495
Sumarycznie system może się składać z maksymalnie 22 kart pomiarowych 750-495. Komunikacja pomiędzy wyspami a jednostką główną odbywa się po Modbus TCP. Fundamentem koncepcji systemu było umożliwienie użytkownikowi końcowemu pełnej konfiguracji systemu pomiarowego, bez potrzeby posiadania środowiska inżynierskiego e!Cockpit, oraz bez potrzeby dostępu do kodów źródłowych aplikacji.
CECHY FUNKCJONALNE:
Przyjęto rozwiązanie, w którym każda karta 740-495 jest indywidualnie konfigurowalna z poziomu wizualizacji w przeglądarce. Każdej karcie pomiarowej użytkownik może przypisać do 5 różnych alarmów („tzw. alarmy definiowane”) typu „większy”, „mniejszy”, „równy”, „różny”. Alarm taki może być przypisany do dowolnie wybranej spośród wartości mierzonych. Alarmy aktywne i alarmy archiwalne są dostępne do podglądu w oknie wizualizacji. Sterownik może powiadamiać o wystąpieniu alarmu na 4 różne adresy e-Mail.
Dla kart pomiarowych z firmware 5 możliwa jest praca w systemie pomiaru napięcia przez przekładniki bez przewodu N. Dane pomiarowe każdej z kart pomiarowych mogą być zapisywane na karcie SD z interwałem indywidualnym dla każdego kanału. Dane takie dostępne są poprzez WAGO Dataplotter. Ponadto dane pomiarowe wszystkich kart wystawione są do systemu nadrzędnego poprzez Modbus TCP jako jedna spójna mapa pamięci.
