Контроль климата в овощехранилище

Специалисты компании «Холодон» разработали и внедрили систему автоматизированного управления 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.

При разработке проекта мы постарались заложить широкие возможности его применения – не только в овощехранилище – но и на других объектах, где используются системы климат-контроль (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.

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 комплекса разработана 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 OPC-сервера и приложения, взаимодействующего с ним. Связь с каждой камерой осуществляется посредством IP-адресов каждой камеры, присвоенных ПЛК и OPC-драйверов устройств управления. В этом случае добавляется возможность запуска программы управления и визуализации каждой отдельной камеры по её IP-адресу. 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, пуско-наладочные работы, сдачу «под ключ» систем автоматизации объектов заказчика, гарантийное и послегарантийное обслуживание.

Статья опубликована в журнале «Автоматизация и производство» №3 2007