System monitoringu i sterowania obiektów wodociągowych zaprojektowany i zrealizowany przez dział Monitoringu i Sterowania firmy Logica Poland Sp. z o.o. zbudowany jest w oparciu o sterowniki PLC firmy Horner Electric typu XLE (wyposażone w klawiaturę oraz wyświetlacz) wraz z modułami GSM/GPRS tzw. bramami typu MT-202 firmy InVentia oraz moduły telemetryczne MT-301. Sterowniki XLE wykorzystując sygnały zbierane z obiektu wypracowują sygnały sterujące urządzeniami wykonawczymi (elektrozaworami, przepustnicami, pompami). Moduły telemetryczne zbierają sygnały z obiektów i przekazują je do komputera dyspozytorskiego. Sterowniki PLC umieszczono w szafach sterowniczych wraz z niezbędnym osprzętem elektrycznym. Moduły telemetryczne zostały zamknięte w obudowach z tworzywa zamontowanych na zbiornikach.
W skład systemu monitoringu i sterowania wchodzą:
- komputer z systemem operacyjnym Windows XP Prof. i monitorem LCD
- modem GSM/GPRS przy komputerze dyspozytorskim
- oprogramowanie wizualizacyjne Proficy iFIX
- oprogramowanie aplikacyjne wykonane przez Logica Poland
- oprogramowanie sterowników PLC;
- moduły telemetryczne,
- czujniki ciśnienia, sondy poziomu i pozostały osprzęt elektryczny
Urządzenia znajdujące się na obiektach komunikują się ze stacją dyspozytorską przekazując dane do oprogramowania wizualizacyjnego. Na ekranie monitora obrazowane są wartości pomiarów i stany, w jakich znajdują się urządzenia.
Struktura systemu
Struktura systemu przedstawia się następująco. Do sterowników PLC umieszczonych w szafach sterowniczych pompowni przyłączone są sygnały obiektowe. Sterownik zbiera dane o stanie sygnałów wejściowych (wejścia dyskretne i analogowe) a na tej podstawie steruje pracą pompowni. Sygnały z obiektów poprzez GPRS przekazywane są do stacji dyspozytorskiej w siedzibie przedsiębiorstwa.
Do modułów telemetrycznych umieszczonych na zbiornikach (Markowice, Koclin) podłączone są sondy poziomu mierzące poziom wody w zbiornikach. Sygnały z obiektów podłączone są do modułów MT-301 i przekazywane poprzez GPRS do stacji dyspozytorskiej w siedzibie przedsiębiorstwa.
Moduły telemetryczne znajdujące się na zbiornikach przekazują informacje o poziomie bezpośrednio do układów sterowania pompowni, dzięki czemu jest możliwa praca układu zbiornik-pompownia wody bez udziału dyspozytorni.
Stacja dyspozytorska połączona jest z obiektami za pomocą modemu GSM/GPRS. Połączenie wykorzystuje sieć telefonii komórkowej z pakietowym przekazem danych GPRS.
Dyspozytornia
Dyspozytornia znajdująca się w budynku biurowym stanowi główny punkt systemu monitoringu, który zbiera i wizualizuje dane z obiektów. Tutaj to w aplikacji wizualizacyjnej pracującej pod kontrolą systemu Proficy iFix 4.5 przedstawiane są dane w postaci szeregu ekranów z różnorodna zawartością (wykresy, schematy instalacji). Umiejscowiony przy komputerze modem GSM/GPRS pozwala na komunikowanie się oprogramowania ze sterownikami/modułami zainstalowanymi na obiektach. Dzięki niemu też trafiają dane ze sterowników/modułów do komputera.
Z poziomu oprogramowania wizualizacyjnego obsługa zajmująca się monitoringiem może śledzić na bieżąco stany poszczególnych obiektów a po pewnym czasie niezbędnym do zgromadzenia odpowiedniej ilości danych archiwalnych może analizować pracę sieci i poszczególnych obiektów w celu uzyskania korzyści ekonomicznych (np. załączać pompy pompujące na zbiorniki rzadziej lub w okresach tańszych cen energii elektrycznej).
Pompownia
Sterownik PLC wyposażony w klawiaturę i wyświetlacz graficzny zainstalowany został w metalowej zamykanej szafie zamocowanej do ściany obiektu. Do sterownika podpięte są sygnały ze studni (poziom wody z sondy hydrostatycznej), z sieci (ciśnienie wyjściowe z obiektu), sygnały z wodomierza (do zliczania przepływu) oraz sygnały otwarcia szafki i zaniku zasilania itp. W szafce oprócz podanego sprzętu znajdują się przekaźniki, które służą do sterowania pompami.
Sterownik PLC komunikuje się z modułem telemetrycznym MT-202 (bramą GSM/GPRS). Moduł telemetryczny MT-202 poprzez sieć telefonii komórkowej GSM z wykorzystaniem pakietowego przesyłu danych przesyła informacje z obiektu do centralnej dyspozytorni. Przesył danych jest inicjowany od modułu telemetrycznego (np. według harmonogramów czasowych – co 15 minut) a także jest wynikiem „zapytań” kierowanych z dyspozytorni do obiektu o te dane.
Zborniki
Moduł telemetryczny zainstalowany został w zamykanej szafie z tworzywa sztucznego wraz z akumulatorami i zasilaczem. Do modułu podpięte są sygnały ze zbiornika (poziom wody z sondy hydrostatycznej) oraz sygnały otwarcia szafki i zaniku zasilania z baterii akumulatorów. W szafce oprócz podanego sprzętu znajduje się też grzałka, która będzie można wykorzystać do ogrzewania wnętrza szafki w przypadku gdy obiekt zostanie zasilony energią elektryczną z sieci NN.
Moduł telemetryczny MT-301 poprzez sieć telefonii komórkowej GSM z wykorzystaniem pakietowego przesyłu danych przesyła informacje z obiektu do centralnej dyspozytorni. Przesył danych jest inicjowany od sygnałów wejściowych modułu telemetrycznego a także jest wynikiem „zapytań” kierowanych z dyspozytorni do obiektu o te dane.
Powiązane posty:
Projektant/programista z kilkunastoletnim doświadczeniem. Uczestniczył w realizacji wielu wdrożeń z zakresu automatyki/wizualizacji/sterowania/monitoringu/telemetrii. Autor projektów systemów telemetrii, twórca aplikacji monitoringu. 