У 80-х роках минулого століття, зіткнувшись із проблемою нераціонального використання ресурсів та енергії на підприємствах, розвинені країни Заходу почали активно застосовувати новітні досягнення мікроелектроніки, обчислювальної та вимірювальної техніки. Плодом цих робіт стали системи Smart House («інтелектуальна будівля», «розумний дім» тощо), які з часом виросли у складні автоматизовані системи управління (АСУ), що дозволяють оперативно отримувати інформацію про інженерне обладнання будівель і приймати на її основі оптимальні рішення щодо управління.
Проблема АСУ є актуальною як для виробництва, так і для комунального господарства — цей факт є очевидним. Добре це усвідомлюючи, керівники більшості підприємств ідуть на дороговартісні реконструкції. Втім, іноді буває вкрай складно серед величезного розмаїття рішень обрати найкраще. Кожному, хто здійснює такий вибір, було б корисно знати: широкі можливості для вирішення завдань автоматизації надають системи управління, у яких як програмно-технічний комплекс (ПТК) використовуються модулі S7000 ТОВ «Нейро Систем».
У цій статті як приклад вирішення конкретного завдання розглядається інсталяція ПТК S7000 для системи диспетчеризації інженерного обладнання будівлі. Система, про яку йдеться, спроектована фахівцями ТОВ «Бізнес Комфорт» і реалізована в будівлі головного офісу компанії «Укртелеком».
СКЛАД ОБЛАДНАННЯ
Як видно зі схеми, система моніторингу є розподіленою і складається з чотирьох щитів (Щит 1ШД … Щит 4ШД). У кожному щиті знаходяться модулі розподіленого управління серії S7000, з’єднані в мережу через інтерфейс RS-485; окрім того, в щитах розміщено проміжні реле для керування силовим обладнанням. З інформацією про характеристики модулів S7000 читач може ознайомитися на сайті www.neurosys.com.ua.
Центральне місце в комплексі обладнання ПТК займає щит управління (Щит 1ШД). До його складу входить модуль управління S7386-50 (рис. 2), який є PC-сумісним контролером на базі процесора i386. Контролер програмується в середовищі UltraLogik 32, що підтримує стандарт мов програмування IEC 61131. До щита 1ШД підключається персональний комп’ютер із SCADA-системою для моніторингу та управління освітленням.
На 2–4 поверхах розміщено щити розподіленого керування освітленням. Функціонально щити 2ШД … 4ШД виконані однотипно (рис. 3). Кожен щит містить модуль дискретного вводу/виводу S7050, блок живлення та силові реле.
Для візуалізації процесу використовуються мнемосхеми в кімнатах чергових електриків і диспетчера. На мнемосхемах (рис. 4) комплексно відображується стан ліфтового господарства та контрольні дані щодо пожежної обстановки в будівлі.
ІНФОРМАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
При виборі інформаційного забезпечення (ІЗ) верхнього рівня перевага розробників була надана SCADA-системі NewLogic ТОВ «ЕСТА».
Інформаційне забезпечення реалізовано на персональному комп’ютері в кімнаті чергових електриків. Основні функції, які забезпечує система, такі:
- збір і обробка первинної інформації зі щита ЩД 1 за протоколом ModBus;
- архівування й зберігання інформації з можливістю її подальшої обробки;
- реєстрація аварійних сигналів із подальшим сповіщенням персоналу;
- графічне представлення інформації у зручній для сприйняття формі;
- формування зведень та звітних документів на основі архівної інформації тощо.
До сказаного доречно додати, що наразі йдеться лише про перший етап диспетчеризації. На стадії проєктної розробки нині перебуває інтеграція систем електропостачання, вентиляції, кондиціонування, опалення та водопостачання в єдину розподілену систему моніторингу будівель «Укртелекому»: конструктивно ПТК S7000 передбачає можливість поетапного впровадження АСУ.
Ефект від використання представленої системи очевидний. Як показує практика, впровадження системи розподіленого моніторингу й управління інженерним обладнанням будівель дає змогу ефективно контролювати використання територіально розподілених енергоресурсів, оперативно реагувати на позаштатні ситуації в енергомережах, вести бази даних і здійснювати їх аналіз для виявлення резервів енергоспоживання. За даними світового досвіду, системи такого типу дозволяють економити від 5 до 25% енергоресурсів залежно від технології споживання енергії, яка застосовується в тому чи іншому конкретному випадку.
СТРУКТУРА ПТК S7000 ТА ЙОГО ФУНКЦІОНАЛ
Основне призначення цієї системи — централізований контроль і управління інженерним обладнанням будівлі з подальшим архівуванням поточних параметрів і веденням технологічного журналу.
Система диспетчеризації забезпечує такі основні функції:
- Поетажне освітлення ліфтових холів у трьох режимах:
- локальний — увімкнення та вимкнення освітлення здійснюється черговим персоналом на місці;
- дистанційний — увімкнення та вимкнення освітлення здійснюється за допомогою комп’ютера, розташованого в кімнаті електриків;
- автоматичний — увімкнення та вимкнення програмується згідно із заданим графіком;
- Контроль стану кожного ліфта за параметрами:
- напрямок руху кабіни;
- сигналізація аварії ліфта;
- індикація поверху та номера аварійного ліфта;
- Пожежна сигналізація кожного поверху;
- Облік теплової енергії, що включає:
- контроль температури та витрати теплоносія в будівлі;
- поточну та накопичувану витрату теплоносія;
- формування звітів щодо щомісячного споживання теплоносія.
Структурна схема системи диспетчеризації подана на рисунку 1. Запропоноване побудова забезпечує надійність системи, її гнучкість, розширюваність, сумісність з імпортними й вітчизняними датчиками та контролерами, компактність, можливість дистанційного керування і прийнятну вартість.
У регіонах України з часом енергетичних проблем не стає менше, а вартість енергоресурсів стрімко зростає. Експерти прогнозують, що така тенденція збережеться і надалі — доти, доки питомі витрати на енергоносії в Україні не зрівняються зі світовими. Причин цьому багато, але незалежно від них кожен керівник підприємства, як кажуть, «тягне енергетичні труднощі держави на своєму горбі».
Ігор ГОЛІНКО
директор ТОВ «Нейро Систем»
м. Київ