Automatizace vytápění ventilace klimatizačních systémů. Jak jsou ventilační systémy automatizovány. Zařízení pro automatický systém řízení ventilace
Dnes jsou ventilační a klimatizační systémy přítomny ve všech nově budovaných budovách. Jsou položeny ve fázi vývoje projektu, protože zajišťují: větrání - odtok znečištěného vzduchu a přívod čerstvého vzduchu, klimatizace - poskytuje pohodlné podmínky pro pobyt lidí v prostorách, konkrétně přivádí vlhkost a teplotu do normální hladiny. Jelikož jsou oba systémy poměrně složité, vyvíjí se pro ně automatizace, která hlídá parametry jejich práce. V tomto článku pochopíme, co je automatizace klimatizačních a ventilačních systémů.
Proč potřebuješ
Nejprve je třeba poznamenat, že za normální vnitřní podmínky se považují následující:
- teplota + 20-24C;
- vlhkost - 40-65%;
- rychlost pohybu vzduchu je 1 m/s.
Pro kontrolu těchto parametrů je nutné pečlivě vypočítat a sestavit automatizaci systémů vytápění, větrání a klimatizace. Současně projekt okamžitě určuje místa jejich instalace a funkční účel. Velmi často se v budovách s velkými rozměry a mnoha místnostmi používá klimatizační systém, který zahrnuje několik podsystémů. A jak ukazuje praxe, všechny subsystémy fungují samostatně. Aby bylo možné je všechny dodržovat, instaluje se automatická klimatizace.
Je třeba si uvědomit, že klimatizační a ventilační systém je z hlediska spotřeby elektrické energie poměrně drahý. Proto je velmi důležité správně nakonfigurovat automatiku, která zajišťuje ovládání klimatizací a ventilátorů. A pokud s tím druhým nejsou problémy, protože jsou nastaveny na určitou rychlost otáčení, která bude téměř po celou dobu konstantní, tak je nastavení u klimatizací složitější.
Jejich práce totiž závisí především na vlhkosti a teplotě vzduchu uvnitř areálu. Tyto dvě hodnoty nejsou konstantní. To znamená, že automatika bude muset být nakonfigurována tak, aby nejprve ovládala tyto dva parametry a poté přenesla signál do klimatizací. A budou pracovat z hlediska výkonu s nárůstem, pak s poklesem. A zde lze provést nastavení tak, aby podmínky uvnitř areálu byly normální a spotřeba klimatizací nebyla maximální.
Zodpovídá za to dispečink vzduchotechnických a klimatizačních systémů. Konkrétně několik zařízení, která zpracovávají data a přenášejí je do zařízení. Zároveň je zachována přísná posloupnost algoritmů, které jsou naprogramovány individuálně pro každý typ zařízení.
Automatizace větrání a klimatizace
Existují tři typy systémů automatizace ventilace a klimatizace: částečné, komplexní a úplné. Nejčastěji se používají první dva. Samotná automatizace se skládá z několika bloků, které řídí různé procesy:
- senzory nebo, jak je odborníci nazývají, primární převodníky;
- sekundární;
- regulátory jsou automatické;
- akční členy, v některých schématech se používají ovládací zařízení;
- elektrická zařízení, pomocí kterých se regulují elektrické pohony ventilátorů a klimatizací.
V podstatě všechny tyto mechanismy a zařízení, které jsou součástí průmyslové automatizace, jsou standardní. To znamená, že jsou sériově vyráběny podle GOST. Existují však některé z nich, které se vyrábějí v malých sériích a jsou určeny speciálně pro klimatizační systémy, pro topné a ventilační systémy. Například čidla pro sledování vlhkosti vzduchu popř regulátory teploty značka T-8 nebo T-48.
Obvykle jsou všechna zařízení, která ukazují parametry vnitřních podmínek, instalována ve speciálním samostatném štítu. Zároveň je nutné pochopit, že čím více podsystémů v budově, tím více štítů musí být instalováno. To komplikuje sledování parametrů, které je nutné periodicky odstraňovat. Pro zjednodušení tohoto procesu je dnes v rozvětvených klimatizačních a ventilačních systémech uspořádán ovládací panel, za kterým sedí obsluha. Jeden člověk má kompletní kontrolu nad celým procesem. Zároveň je s pomocí internetu vyřešen problém signalizace a možnosti ovládat všechny parametry na dálku. To znamená, že na telefon může přijít SMS s údaji o všech probíhajících procesech.
Co se týče čidel, je velmi důležité jejich správné umístění v místnostech s určitou frekvencí umístění. Právě tato malá zařízení začínají reagovat na změny parametrů vzduchu. Právě oni dávají impuls k začátku změny v provozu zařízení. Automatizační systémy HVAC však umí více než jen monitorovat podmínky uvnitř budovy. V každém potrubí jsou instalována čidla, která sledují, zda se dovnitř něco nedostalo. Koneckonců, i malý cizí předmět se může dostat do zařízení a deaktivovat ho. To je také velmi důležité u klapek, které uzavírají přívod a odvod vzduchu.
Každá automatizace zahrnuje varovný a poplašný systém. Zde je to standardní: zvuk a světlo.
Dispečink vzduchotechniky a klimatizace
Dispečink je sběr signálů ze senzorů a na jejich základě řízení všech procesů. Hlavní funkce plánování ventilace a klimatizace jsou:
- Indexování příchozích signálů ze senzorů, jejich zpracování a konfigurace.
- Odeslání signálu dispečerovi, pokud v systému došlo k odchylkám od zadaných parametrů nebo došlo k neobvyklé či mimořádné situaci.
- V případě potřeby se provoz celého okruhu převede do nouzového režimu.
- Pokud v budově vypukne požár, aktivuje se systém odsávání kouře.
- Parametry vzduchu jsou přísně sledovány a udržovány po celou dobu provozu zařízení.
- V případě potřeby upravte nastavené parametry.
- V době nízké zátěže se ventilační a klimatizační systémy přepínají do režimu úspory elektrické energie a dalších typů nosičů energie (pára, horká voda).
- Údaje jsou zpracovávány v okamžiku aktivace nebo deaktivace.
V závislosti na požadavcích zákazníka na vzduchotechniku lze automatizaci provádět pomocí volně řízených zařízení (regulátorů) nebo s přidáním tzv. softwarových a hardwarových systémů. Druhá možnost je dražší, ale umožňuje sloučit všechny ovládací páky do jednoho ovládacího bodu.
Je však třeba si uvědomit, že situace ve velkých budovách s několika subsystémy se mohou lišit. Vzduchotechnika a vzduchotechnika je proto z hlediska zajištění dispečinku rozdělena do modulů. A každý modul může v případě nouze pracovat autonomně.
Možnosti odeslání:
- je možné organizovat správu velkého počtu modulů, které jsou podle potřeby zapojeny paralelně;
- nastavení sběru dat, která uživatel potřebuje;
- schopnost přenášet data do jiných počítačů;
- telefonní a počítačové sítě jsou řízeny;
- automatizace procesů přenosu dat z nižších úrovní do ovládacího panelu;
- přenos dat do telefonu.
Kontroléry pro automatizaci a dispečink
V zásadě je třeba poznamenat, že technologické schéma klimatizace a větrání objektu, jehož součástí je regulátor, je standardní, nebo spíše základní. Dá se změnit pod nezbytné požadavky s přídavkem. Například můžete změnit regulaci vnitřní teploty nikoli prostřednictvím potrubního čidla instalovaného v potrubí odsávacího ventilačního systému, ale prostřednictvím kaskádového čidla, které je instalováno přímo v samotné místnosti. Nebo si můžete v klimatizaci nakonfigurovat vyhřívání žaluzií, které otevírají nebo zavírají otvory.
To znamená, že dispečink ventilačních a klimatizačních systémů, s přihlédnutím k nainstalovaným regulátorům, může být vyvinut podle různých schémat. A přitom si můžete vybrat takový technologický řetězec, který bude přínosný právě pro určitý typ budovy, kde různé požadavky do jednotlivých místností.
Automatizace domácnosti
Dnes se stále častěji skloňuje termín „chytrá domácnost“. Ve skutečnosti se jedná o automatizaci kontroly nad všemi sítěmi, které zajišťují normální život člověka v vlastní dům. Samozřejmě se jedná o rozsáhlou síť, jejíž úkoly zahrnují:
- vnější a vnitřní bezpečnost (poslední je sledování zaměstnanců vykonávajících domácí práce v domě);
- kontrola a sledování mimořádných událostí: únik plynu, chlad popř horká voda;
- vytváření příznivého vnitřního klimatu, a to platí pro klimatizaci, vytápění a větrání.
Dispečink přitom veškerou práci přísně kontroluje. inženýrské sítě. A pokud je potřeba změnit jakýkoli parametr, není třeba běhat po podlažích k automatizačním panelům, aby se provedly úpravy. " Chytrý dům» je dodáván se samostatně instalovaným mini dálkovým ovladačem nebo minijednotkou, pomocí které se provádí regulace a nastavení požadovaných režimů.
Nejdůležitější je, že veškerá automatizace je svázána s dispečinkem z kontrolérů v ní nainstalovaných. To znamená, že technologické schéma je zde úplně stejné jako v jakémkoli zařízení, kde jsou modulární schémata klimatizace a ventilace.
Časopis Climate World pokračuje ve zveřejňování fragmentů nového osnovy Vzdělávací a konzultační centrum FPE "KLIMA UNIVERZITA" pod názvem "Automatizace systémů vytápění, větrání a klimatizace."
Již dříve jsme podrobně popsali, jak pracovat s aplikacemi moderního vývojového prostředí CAREL c.Suite. Nyní si povíme něco o vývoji dispečerských uživatelských rozhraní v prostředí c.Web.
Vývoj na zakázku dispečerská rozhraní v prostředí c.Web
Expediční nástroje
Produktová řada CAREL zahrnuje různé dispečerské nástroje, jak lokální, tak globální.
Volně programovatelné Ovladače rodiny c.pCO
Ovladače rodiny c.pCO, vybavené vestavěným ethernetovým portem, poskytují možnost přímého dohledu přes internet prostřednictvím vestavěného webového serveru.
Uživatelské rozhraní serveru může být buď standardní, poskytované společností CAREL zdarma, nebo přizpůsobené na míru.
Standardní uživatelské rozhraní postačuje ke sledování provozu instalace, její správě a analýze chování zařízení v průběhu času díky vestavěné funkci logování (log) hodnot vybraných parametrů s následným prohlížením ve formě grafů.
Toto řešení je optimální pro objekty s malé množství zařízení, kde rozpočet neumožňuje instalaci vyhrazeného serveru dispečerského systému.
BOSS Object Level Dispatch Server
Všechny regulátory řady c.pCO bez ohledu na modifikaci mají alespoň jeden vestavěný port RS485, který lze použít k integraci regulátoru do dohledové sběrnice pomocí protokolů ModBus nebo BACnet.
Shromažďování, ukládání, zobrazování informací z polních kontrolérů a upozornění personálu zařízení na situace vyžadující pozornost by měl provádět server dispečerského systému BOSS.
Vlastnosti a výhody serveru dispečerského systému BOSS jsou:
- přístup prostřednictvím libovolného webového prohlížeče PC, tablet nebo chytrý telefon;
- vestavěný Wi-Fi hotspot vám umožňuje pracovat na dálku BOSS jak na to mobilní zařízení tak osobní počítač;
- v případě potřeby je možné připojit monitor přes Display Port nebo VGA konektory a také klávesnice a myši přes USB porty;
- automatické škálování stránek serveru na rozlišení obrazovky zařízení, s ke kterému se přistupuje;
- integrovaná podpora protokolů Modbus (Master a Slave) a BACnet (Client and Server) prostřednictvím sběrnic MS/TP (RS485) a TCP/IP;
- nejvíce zjednodušený postup pro nasazení dispečerského systému na základě BOSS pro vizualizace dat účet s pomocí šablon stránek.
Řešení pomocí BOSS je zaměřeno na objekty, kde je vyžadována integrace do jediného dispečerského rozhraní desítek - stovek kontrolérů, jak výrobců CAREL, tak třetích stran, podporujících aktuálně nejrozšířenější komunikační protokoly ModBus a BACnet.
tERA Cloud Dispatch Service
Cloudová dispečerská služba tERA, která využívá sílu internetu k interakci s polními kontroléry umístěnými na různých místech, je univerzálním řešením pro lokality jakékoli velikosti i pro sítě lokalit.
Výhody TERA:
- není třeba umisťovat do terénu žádné serverové zařízení;
- Přístup k Internetový portál tERA je možný s jakékoli připojené zařízení globální síť;
- ne vyžaduje speciální konfiguraci síťového zařízení zařízení, kde jsou instalovány automatizační systémy, které mají být řízeny;
- podrobné informace o vybavení a možnosti ovládání závisí na typ uživatele nastavený místním správcem;
- automatické generování reportů rozvrh a když nastanou určité události, které vyžadují zásah personálu údržby;
- podpora aktualizace software Polní ovladače;
- vestavěná sada nástrojů pro analýzu chování zařízení porovnáváním parametrů v čase a mezi různými předměty;
- uživatelské rozhraní může být buď minimalistické, skládající se pouze z tabulek a grafů, nebo navržené s zohlednění přání konkrétního zákazníka.
Využití služby tERA je relevantní zejména pro sítě malých a středních zařízení, kde je nepraktické používat fyzické dispečerské servery z důvodu malého množství zařízení na každém z provozoven a počet samotných zařízení je velký, což ztěžuje přímé připojení ke každému z nich.
Služba tERA je také optimální platformou pro servisní organizace, které svým zákazníkům nabízejí pravidelné služby poprodejní servis a opravy zařízení.
Nástroje pro vývoj uživatelského rozhraní
Všechny dispečerské nástroje předpokládají možnost vytvoření uživatelského rozhraní navrženého dle požadavků zákazníka.
Důležitou součástí uživatelského rozhraní operátora je grafický design, na jehož pohodlí, viditelnosti a ergonomii závisí efektivita práce dispečera.
Moderní nástroje pro vizualizaci informací v systémech BMS navíc podléhají požadavkům na zajištění multiplatformní podpory a podpory mobilních zařízení.
Všechny výše uvedené požadavky splňuje vývojové prostředí uživatelského rozhraní CAREL c.Web, které má tyto hlavní vlastnosti:
podpora moderních multiplatformních vizualizačních technologií - používá se standardní HTML kód a grafika SVG, kterou podporují všechny moderní platformy - na rozdíl od FLASH a řady dalších technologií;
proces vývoje je maximálně optimalizován pro použití prvků knihovny s minimálním množstvím potřebného programování. Zkušený vývojář má zároveň k dispozici rozsáhlé možnosti přizpůsobení;
podpora mobilních zařízení je poskytována z hlediska pohodlí pro operátora při práci s malými obrazovkami;
ochrana duševního vlastnictví - zohledňují se zájmy vývojářů - zkompilovaný HTML kód se načte do cílového zařízení, přičemž původní projekt zůstává autorovi;
c.Web je jednotný jednotný nástroj pro vývoj uživatelských rozhraní pro dispečerské nástroje různých úrovní produkce CAREL až po možnost přenosu projektů z jednoho systému do druhého při zachování funkčnost a minimálními úpravami.
c.Web
Spuštění c.Web a vytvoření projektu
Chcete-li spustit c.Web, vyberte příslušného zástupce na hlavním panelu a spusťte jej jako správce:
Menu pak bude vypadat takto:
Měli byste vybrat Project Console, což povede k zobrazení odpovídajícího okna:
Pokud máte v úmyslu pracovat s již vybraným projektem, měli byste kliknout na tlačítko Builder. Pokud chcete změnit aktuální projekt, měli byste zastavit server stisknutím červeného tlačítka.
V okně, které se otevře, zadejte název nového projektu a složku, ve které bude umístěn:
Je třeba poznamenat, že pokud jsou v zadané složce nalezeny soubory dříve vytvořeného projektu, budou při spuštění editoru otevřeny jako nový projekt. Tímto způsobem lze vyvíjet nové projekty založené na dříve vytvořených.
a poté na tlačítko Builder pro spuštění samotného c.Web editoru.
Pokud server nebyl dříve nakonfigurován, zobrazí se okno s parametry, ve kterém musíte přiřadit název serveru, adresu a typ.
V našem případě by měl být typ Carel a jméno a IP adresu cílového řadiče specifikujeme na základě vlastních preferencí.
Na záložce Upřesnit musíte zadat cesty ke složkám obsahujícím tabulky parametrů regulátoru dostupné pro odeslání a ke složkám, kam editor umístí hotový projekt.
Pokud existuje spojení s ovladačem přes lokální síť hotový projekt je vhodné nahrát přímo do kontroléru pomocí vestavěného FTP serveru, takže jako cílové složky určíme odpovídající složky v kontroleru.
Chcete-li naplnit pole Zdroj konfigurace, musíte vytvořit konfigurační soubor proměnné řadiče, což lze provést pouze v případě, že máte zdrojový projekt.
Chcete-li to provést, vraťte se do projektu aplikace controller a otevřete jej ve vývojovém prostředí c.Suite v programu c.design.
Zaškrtněte políčko Povolit c.Web - je to nutné pro správnou funkci projektu uživatelského rozhraní po nahrání do ovladače:
Exportujte proměnné projektu ve formátu odpovídajícím editoru c.Web:
Otevře se okno, ve kterém byste měli zadat složku, do které hodláme uložit konfigurační soubor.
Po dokončení těchto kroků se zobrazí zpráva podobná této:
Vzhledem k tomu, že jsme provedli změny v projektu aplikace ovladače, je třeba jej znovu načíst:
Nyní se můžeme vrátit k nastavení editoru c.Web zadáním cesty ke složce, do které byl uložen konfigurační soubor proměnné z c.design, do pole Zdroj konfigurace:
V důsledku toho bude zadané okno mít tvar:
Zaškrtnutím políčka Cleanup dataroot vyčistíte složku, kam se budou soubory projektu načítat do řadiče, takže pokud se tam během provozu umístí nějaké další soubory, které nejsou zahrnuty v projektu c.Web, budou smazány. V některých případech je to nežádoucí, proto je lepší toto políčko nezaškrtávat.
Na kartě Rozvržení vybereme vhodný formát stránky s ohledem na rozlišení obrazovky, na kterém se s největší pravděpodobností zobrazí vytvořené uživatelské rozhraní:
Po kliknutí na OK se otevře hlavní okno editoru:
Získávání datových bodů a vázání na objekty
První věc, kterou musíte udělat, je nahrát informace o datových bodech, které plánujeme použít v našem projektu. Chcete-li to provést, klikněte pravým tlačítkem myši na název projektu a vyberte možnost Získat datové body:
Po úspěšném dokončení postupu se zobrazí následující okno:
Čtené proměnné lze vidět v sekci OBJECTS stromu projektu:
Začněme vytvářet skutečné uživatelské rozhraní na hlavní stránce. Přesuňme objekt Circular Meter z knihovny na stránku projektu:
Vlastnosti vybraného objektu se zobrazí v odpovídajícím okně editoru. Chcete-li svázat proměnnou s objektem, musíte použít vlastnost Base k zobrazení hodnoty proměnné.
Navažme proměnnou obsahující hodnotu aktuální teploty k existujícímu objektu:
A změnit řadu dalších parametrů, které určují vzhled a chování objektu:
Stáhnout do ovladače
Abychom se ujistili, že mechanismus importu proměnné fungoval správně, načtěte výsledný projekt s jedním objektem do cílového kontroléru.
Chcete-li to provést, klepněte pravým tlačítkem myši na název projektu a vyberte Distribute:
Po dokončení, otevřením prohlížeče a zadáním IP adresy správce, můžeme ověřit, že stahování proběhlo úspěšně a data se ve webovém rozhraní správce zobrazují správně:
Chcete-li změnit názvy stránek webového rozhraní, upravte odpovídající řádek v kódu objektu index.htm umístěného v sekci Knihovna - ATVISE - Zdroje:
Přidejme na naši stránku objekt, který umožňuje nejen prohlížení, ale i změnu hodnot proměnných v ovladači.
Takovým objektem může být například Read/Write Variable - hodí se zejména pro použití na dotykových displejích, protože obsahuje velká tlačítka pro snížení a zvýšení hodnoty a také posuvník.
Umístíme zadaný objekt na stránku, navážeme nastavení teploty na proměnnou a upravíme vzhled objektu podle našich preferencí:
Po nahrání aktualizovaného projektu do regulátoru bude možné změnit nastavenou hodnotu přes webové rozhraní:
Pojďme přidat přepínač pro změnu stavu diskrétní proměnné a svázat jej pro zapnutí a vypnutí jednotky:
Dynamická indikace alarmu
Přidáme indikaci alarmu. Chcete-li to provést, nakreslete kruh pomocí nástroje Přidat kruh.
Pro řadu grafických objektů v c.Web existuje sada hotové šablony, zejména pro kruhy: výběrem kruhu a výběrem Šablony z nabídky můžete použít formát šablony na vybraný objekt.
Udělejme kruh červený s přechodovou výplní.
Pro změnu stavu indikátoru alarmu v závislosti na situaci použijeme mechanismus Add Simple Dynamic zabudovaný v c.Web.
V položce UDÁLOST určíme hodnotu stavové proměnné alarmu a v položce AKCE porovnáme stav přítomnosti alarmu - blikání vybraného objektu a stav jeho neviditelnosti při absenci alarmu.
Mechanismus Simple Dynamics je ve skutečnosti průvodce, který vám pomocí jednoduchých vizuálních prostředků umožňuje vytvářet určité sekvence akcí, které vyžadují programování. Simple Dynamics umožňuje tento proces zjednodušit, ale výstupem je skript, který lze použít jako základ a dále jej vývojář ručně upravit.
Chcete-li skript zobrazit a upravit, klikněte na tlačítko Skript na panelu c.Web:
Výsledný scénář lze analyzovat a doplňovat.
Pro podrobnější upozornění obsluhy na přítomnost poplachu je vhodné vizuální upozornění doplnit o akustický signál - blikající červený indikátor.
Chcete-li to provést, přidejte soubor obsahující alarm do složky Zdroje:
Navíc přidáme ještě jeden indikátor – zelený, který by měl svítit, když není žádný alarm:
Nastavme rozměry zeleného indikátoru stejné jako u červeného a pro přesné umístění obou indikátorů nad sebou použijeme nástroje pro zarovnání:
Upravme skript následovně:
Více informací o dostupných příkazech a syntaxi skriptu je k dispozici ve vestavěné nápovědě.
Přidejme ještě jeden ovladač, který navážeme na proměnnou, která určuje práh pro spuštění poplachu.
A přidejte štítky k prvkům displeje a ovládacím prvkům:
Pro zlepšení estetiky vytvořeného webového rozhraní přidejte gradientní pozadí pomocí nástroje Add Rectangle v ovládacím panelu c.Web.
Nastavíme parametry obdélníku a umístíme jej pod existující objekty:
Po nahrání do ovladače bude webové rozhraní vypadat takto:
Vkládání připravených stránek
Další rozšíření funkcionality webového rozhraní je možné pomocí hotových šablon dostupných ke stažení na portálu ksa.carel.com v sekci c.Web:
K dispozici jsou zejména hotové stránky zobrazující vestavěný displej regulátoru WebpGD, log a grafy alarmů.
Chcete-li použít tyto šablony, musí být příslušné soubory nahrány do systému souborů řídicí jednotky prostřednictvím FTP. K tomu můžete použít program FileZilla:
Dříve stažené složky by měly být připraveny ke zkopírování do složky HTTP ovladače.
Pokud již bylo webové rozhraní načteno do ovladače až do tohoto okamžiku, tato složka nebude prázdná a složky šablon by měly být přidány ke stávajícím souborům:
Po dokončení procesu přenosu dat bude složka řadiče HTTP vypadat takto:
Pro použití šablon se navrhuje přidat na hlavní stránku uživatelského rozhraní menu se třemi položkami: WebpGD, Trendy a Alarmy.
Pojďme také přidat novou stránku a pojmenovat ji WebpGD.
V nabídce Soubor vyberte položku Nastavení pro konfiguraci parametrů nové stránky:
Nastavte rozměry stránky na 900 x 500 pixelů a poté použijte nástroj Přidat cizí objekt:
Nakreslíme obdélník 460 x 800 px – to je oblast, kde se zobrazí obrazovka ovladače a ovládací tlačítka.
Kliknutím na tuto zónu získáme okno pro úpravu skriptu objektu, kam přidáme příkaz pro přístup na dříve načtenou stránku šablony: