Інженерна автоматика. Диспетчеризація інженерних систем підприємств та будівель. DESIGO RX - оптимальний комфорт в окремих приміщеннях

На базі обладнання ОВЕН виконано комплекс робіт з автоматизації та диспетчеризації інженерних систембудівлі Адміністративно-ділового центру Троїцького та Новомосковського адміністративних округів міста Москви.

Проектом передбачалася автоматизація та диспетчеризація наступних інженерних систем:

1. Системи вентиляції

2. Теплові завіси

3. Система холодопостачання

4. Дренажні насоси

5. Контроль загазованості

6. Насосна станціягосподарсько-питних насосів

7. ІТП (індивідуальний тепловий пункт)

Принцип побудови систем управління та структура

Для автоматизації інженерного обладнаннябудівель було використано обладнання ОВЕН. Система виконана за дворівневим принципом. На локальному рівні автоматизації використовуються вільно програмовані комунікативні контролери ОВЕН ПЛК154, розташовані в щитах управління та автоматики. Для розширення дискретних та аналогових входів/виходів застосовуються модулі введення/виведення ОВЕН МВ110, МУ110, які пов'язані з контролером за допомогою інтерфейсу RS-485 (Modbus RTU). Зв'язок між контролерами, а також диспетчерським пунктом, здійснюється за допомогою передачі даних по протоколу Modbus TCP на основі технології Ethernet.

Для управління інженерними системами будівлі розроблено щити управління, що знаходяться поблизу керованих агрегатів. Крім автоматики, в щитах розміщується пускорегулююча, комутуюча та світлосигнальна апаратура, елементи релейної автоматики, вторинні джерела живлення та контролери.

На базовому рівні автоматизації (рівень контролерів) забезпечується пряме (без участі комп'ютера системи диспетчеризації) безперервне керування технологічним обладнанням, автоматична підтримка заданих значень параметрів технологічних систем.

На верхньому рівні здійснюється взаємодія між персоналом (операторами, диспетчерами, ін.) та системою через людино-машинний інтерфейс, в якості якого використовується спеціалізований сервер та SCADA-система.

Для перегляду та зміни параметрів регулювання можливе приєднання панелі керування, що надає зручний доступ до параметрів контролера у вигляді системи російськомовних меню. Проектом передбачено електроживлення, захист та керування обладнанням як в автоматичному, так і в ручному режимі керування.

Основні функціональні можливості систем керування верхнього рівня:

• контроль основних параметрів життєзабезпечення, стану обладнання та підсистем інформаційного та інженерного забезпечення з центрального диспетчерського об'єкта;
• візуалізація інформації про стан обладнання, параметрів, засобів та підсистем життєзабезпечення;
• оперативна індикація, реєстрація, сигналізація відхилень у роботі обладнання від допустимих значень;
• архівування, документування та виведення на друк необхідної інформації;
• аналіз сигналізації ушкоджень;
• протоколювання роботи обладнання та дій персоналу;
• автоматичний виклик обслуговуючого персоналу для виявлення нештатних ситуацій.

Будь-яка споруда без систем комунікацій виглядає неживою і не становить великої цінності. Тільки підключення до нього електрики, води та газу, опалювальної та каналізаційної системидозволяє використовувати будівлю за призначенням. Сукупність усіх комунікаційних систем, що забезпечують життєдіяльність ь у будинках чи спорудах, прийнято називати системами життєзабезпечення , або інженерними системами. У промислових приміщеннях, де комунікації потрібні не тільки для підтримки мікроклімату, але і для забезпечення виробництва про процес, обсяги споживаних ресурсів багаторазово зростають. Разом з цим зростає потреба в обліку та контролі використання води, газу, електроенергії та необхідності координації роботи всіх інженерних систем. Ці завдання вирішує часткова чи повна автоматизація інженерних систем. ТОВ ТОРЕЛС пропонує послуги з проектування, впровадження та налагодження автоматизованих их систем диспетчеризації та управління інженерними системами.

ТОВ ТОРЕЛС - готові рішенняз автоматизації виробництва та інженерних систем

Спеціалісти нашої компанії пропонують повний спектр робіт з розробки автоматизації та диспетчеризації інженерних систем. У кожному конкретному випадку пропонуються індивідуальні рішення щодо конкретного виробництва: контроль за роботою системи, попередження аварійних ситуацій, облік споживання, режим роботи та відключення пристроїв, підтримання оптимального мікроклімату та рівня освітленості приміщень. Ми пропонуємо раціональні економічно вигідні рішенняз автоматизації інженерних систем:

водопроводу та водовідведення;

вентиляції та охолодження повітря;

електропостачання;

освітлення;

опалення;

газопостачання;

оповіщувальних систем (пожежна та охоронна сигналізація);

спеціальних систем (домофон, диспетчеризація тощо).

Автоматизація інженерних систем – економічно вигідний проект

Впровадження систем комплексної або локальної автоматизації та контролю інженерних мереж допомагає уникнути недоцільного витрачання ресурсів, підтримує комфортний мікроклімату приміщенні систематизує облік витрати.Реалізація програм автоматизації управління та контролю має величезний економічний потенціал та швидку окупність за рахунок економії енергоресурсів. Автоматизація та диспетчеризація інженерних систем забезпечує безпечну експлуатаціювиробничих приміщень, торгово-розважальних споруд, спортивних об'єктів, лікувально-профілактичних установ. Рівень автоматизації інженерних систем може бути різним: організація автоматичної диспетчерської мережі, встановлення датчиків, лічильників та ЩУ або складних інтелектуальних систем із програмним забезпеченням та можливістю управління з індивідуальних мобільних установок. Практика показує, що системи автоматизації управління інженерними системами значно скорочують експлуатаційні витрати утримання об'єкта.

Цей розділ присвячений проектам систем диспетчеризації та автоматизації інженерних систем будівель. Тут представлені програмне забезпечення та обладнання, які постачає ІнСАТ для подібних систем, а також послуги, які ІнСАТ може надати з їхньої розробки та впровадження.

Для створення систем автоматизації та диспетчеризації інженерних систем будівелькомпанія ІнСАТ пропонує MasterSCADA -один із провідних на російському ринку товарів. Це вертикально інтегрований та об'єктно орієнтований програмний комплекс для розробки систем керування та диспетчеризації.

MasterSCADA має ряд спеціалізованих засобів для автоматизації будівель:

• для систем вентиляції та кондиціювання (HVAC) - спеціалізована бібліотека ВФБ
• для систем обліку ресурсів будівель - комплект драйверів для найпоширеніших приладів обліку

Нижче наведено приклади проектів, реалізованих на MasterSCADA. Набір прикладів не є вичерпним. Список ведрів MasterSCADA налічує вже багато тисяч систем, що успішно працюють на території СНД. Докладний опис MasterSCADAпредставлено у розділі Програмне забезпечення .

Компанія ІнСАТ постачає широкий спектр обладнання для автоматизації та диспетчеризації інженерних систем будівель. У більшості наведених нижче прикладів використовуються апаратні засоби, які постачають ІнСАТ. Детальну інформацію про номенклатуру та вартість запропонованого нами обладнання для систем диспетчеризації та енергообліку можна отримати у розділі Устаткування .

Інжиніринг в галузі диспетчеризації та автоматизації будівель

Компанія ІнСАТ має багатий досвід проектування та впровадження таких систем, напрацьовані комплексні рішення, готові проективузлів обліку, шаф керування припливно-витяжними установками тощо. Ми можемо виконати весь комплекс робіт із розробки та впровадження систем управління та диспетчеризації будівель. З переліком послуг можна познайомитись у розділі Інжиніринг .

Приклади проектів автоматизації будівель, виконаних на MasterSCADA

На сьогоднішній день MasterSCADA застосовується у величезній кількості проектів автоматизації та диспетчеризації інженерних систем будівель. Тут наведено лише кілька прикладів таких проектів.

Система диспетчеризаціїпризначена для віддаленого відображення збору та зберігання даних про роботу технологічного обладнаннябудівлі або виробничого процесу, вона передає інформацію про параметри протікаючих процесів, режими роботи інженерних систем, позаштатні ситуації. Інтерфейс системи диспетчеризації дозволяє оператору віддалено задавати режими роботи системи в цілому або окремого обладнання.

Вимогу наявності систем диспетчеризації у сучасних будівлях визначено СП 31-110-2003 «Проектування та монтаж електроустановок житлових та громадських будівель». ВСН 60-89 «Пристрої зв'язку, сигналізації та диспетчеризації інженерного обладнання житлових та громадських будівель. Норми проектування» – регламентує проектування систем диспетчеризації.

Т.ч., основне призначення системи диспетчеризації – у централізації контролю та управління будівлею.

Іноді виникає плутанина, коли систему диспетчеризації будівлі визначають як систему керування будівлею BMS. Це пов'язано з тим, що в диспетчеризації використовуються контролери та програмне забезпечення SCADA систем BMS. Однак, система диспетчеризації є інтерфейсною частиною системи інтелектуальної будівлі, вона лише виводить інформацію на пульт і дозволяє оператору вручну керувати частиною процесів, нехай і віддалено. Алгоритми оптимальної та економічної взаємодії між підсистемами будівлі повинні бути розроблені проектом автоматизації та запрограмовані у контролерах управління, тільки тоді оператор звільняється від ухвалення більшості рутинних рішень.

Система диспетчеризації не є повноцінною системою автоматизації! Вона виконує функції, пов'язані з відображенням - «диспетчерський контроль» та ручним віддаленим керуванням- «Диспетчерське управління» інженерними системами.

Зазвичай, функції системи диспетчеризації входить:

• Збір даних із пристроїв та візуальне відображення процесів, що відбуваються з інженерним обладнанням будівлі (для сучасних систем, використовуючи SCADA);
• Своєчасне виявлення позаштатних ситуацій, запобігання аваріям;
• Формування та надсилання тривожних повідомлень відповідальним особам;
• Дистанційне керування приладами інженерних систем;
• Збирання та зберігання показань приладів в автоматичному або ручному режимі;
• Подання даних у графічному та табличному вигляді;
• Ведення звітності про енергоспоживання, формування в автоматичному режиміта на запит оператора звітів;
• При необхідності передача даних на віддалений пульт вищого пріоритету.

На пульт диспетчера виводиться інформаційний потік від наступних систем:

• Припливної та витяжної вентиляції;
• Кондиціювання повітря та холодопостачання;
• Опалення;
• Теплопостачання (ІТП чи котельного обладнання);
• водопостачання, водопідготовки, каналізації;
• Ліфтового та ескалаторного обладнання;
• Електропостачання та електроосвітлення;
• Пожежної сигналізації та систем безпеки будівлі;
• Систем керування звуком;
• Протипожежна автоматика (протиодимна вентиляція та пожежогасіння);
• Інші системи, пов'язані з виробництвом або управління процесом.

Можуть виводитися параметри температури зовнішнього повітря, охолодженої води у від системи вентиляції, охолодженого етиленгліколю, підігрітої води опалення; значення тиску охолодженої води або етиленгліколю систем вентиляції та кондиціювання; положення регулюючих клапанів; потужності на двигунах циркуляційних насосів чи вентиляторів; ; дані про засмічення фільтрів; сигналізація про загрозу заморожування калориферів інформації про стан ліфтів, підкріплені відео; стану автоматичних вимикачівв електрощитах тощо.

Управління обладнанням у диспетчеризації обмежується можливістю включення певних режимів роботи, наприклад, режим запуску системи взимку чи влітку, режим максимальної продуктивності, аварійне відключення установки, ручне перемикання з основного на резервний насос тощо. Теоретично, диспетчер має можливість управління кожним із пристроїв, що мають привід, проте на практиці, одна людина фізіологічно не зможе вручну керувати великою інженерною системою.

Управління такою системою здійснюється у режимі 24/7 кваліфікованим персоналом, який пройшов спеціалізовані курси навчання. Крім того, для кожної системи в процесі проектування, налагодження та експлуатації технологами розробляються протоколи дій за можливих позаштатних ситуацій.

Можливості сучасних систем диспетчеризації

Сучасні системи диспетчеризації все частіше реалізуються на контролерах та програмному забезпеченні систем BMS. Це зумовлює велику кількість програмних можливостей для налаштування їх функцій. Загалом, системи диспетчеризації повинні забезпечувати:

• Актуальну та повну картину стану всіх інженерних систем у будь-який момент часу;
• Зручний та зрозумілий графічний інтерфейс;
• швидку реакцію на аварійні ситуації;
• можливість видачі аварійних повідомлень на екран монітора, принтер, віддалений комп'ютер, мобільний телефон;
• Реєстрація всіх системних подій, що в багатьох випадках дає можливість встановити причину аварійної ситуації, її винуватця, а також запобігти її появі надалі;
• Підключення до системи віддалено через інтернет-браузер;
• Швидку та адекватну реакцію на зміну умов зовнішнього середовища;
• Автоматичний підрахунок мотогодин, напрацювання обладнання на відмову та попередження про необхідність проведення тих обслуговування та профілактики;
• Широкі можливості управління системами, що дозволяє скоротити штат обслуговуючого персоналу;
• Можливість збирання статистичної інформації, формування вибірок, графіків порівняння прогнозування витрат.

Відмінність системи диспетчеризації від системи автоматичного керування та диспетчеризації будівлі (САУіД)

Основні відмінності функцій системи диспетчеризації інженерного обладнання та системи автоматичного управління будівлею видно на наведених нижче схемах. Типова схема диспетчеризації інженерних систем об'єкта

Типова схема автоматизації та диспетчеризації інженерних систем об'єкта (синоніми: BMS, інтелектуальна будівля)

Таким чином, підсистема диспетчеризації є лише частиною системи керування будівлею BMS.

Обладнання та програмне забезпечення систем диспетчеризації

Завдання диспетчеризації - відображення інформації та надання можливості управління, отже, основними елементами системи диспетчеризації є програмне забезпечення оператора та перетворювачі інтерфейсів, які часто встановлюються в щитах автоматизації інженерного обладнання.

Як правило, сучасні контролери автоматизації мають можливості роботи зі SCADA системою диспетчеризації, вони є одночасно і перетворювачами інтерфейсів. Програмне забезпечення забезпечує реалізацію таких функцій як:

• Відображення інформації у вигляді мнемонічних схем з видачею на них у реальному часі значень вимірювань, значень установок регуляторів різних піктограм та інших графічних об'єктів;
• Формування та видачу аварійних повідомлень;
• Ведення архівів (трендів) для всіх апаратних сигналів та розрахункових технологічних змінних;
• Можливість корекції роботи системи без її зупинки;
• Можливість пошуку та фільтрації записів архівів за низкою критеріїв відбору; можливість формування звітів на основі шаблонів, що задаються користувачем; перегляд архівної інформації у вигляді графіків та таблиць;
• Можливості створення розкладів, багаторівневого доступу та інші функції комп'ютерних систем управління.

Передача даних від локальної системи автоматизації до системи SCADA диспетчеризації може здійснюватися безпосередньо або через інтерфейс OPC (Open Platform Communication) сервера. При цьому OPC серверє перекладачем між мовою, яку розуміє встановлене обладнання, та мовою програмного інтерфейсу диспетчера.

Головною метою стандарту ОРС стало забезпечення можливості спільної роботи засобів автоматизації, що функціонують на різних апаратних платформах, у різних промислових мережах та вироблених різними фірмами.

Після того, як стандарт OPC був введений в дію, практично всі SCADA-пакети були перепроектовані як ОРС-клієнти, а кожен виробник апаратного забезпечення став забезпечувати свої контролери, модулі виводу-введення-виводу, інтелектуальні датчики і виконавчі пристрої стандартним ОРС-сервером. Завдяки появі стандартизації інтерфейсу стало можливим підключення будь-якого фізичного пристрою до будь-якої SCADA, якщо вони відповідали стандарту ОРС. Розробники отримали можливість проектувати лише один драйвер для всіх SCADA-пакетів, а користувачі – можливість вибору обладнання та програм без колишніх обмежень на їхню сумісність.

IP обладнання

90% сучасних систем диспетчеризації мають можливість обміну інформацією IP мережами. Перетворення даних у відповідні протоколи відбувається безпосередньо у контролерах, або на серверах верхнього рівня (Schneider Electric Automation Server), або через шлюзи, наприклад, Xenta -911.

З здешевленням IP обладнання, функції передачі даних у мережу поступово поширюються на польові пристрої (клапани, перетворювачі частоти тощо), проте це рішення поки що у будь-якому випадку дорожче, а також вимагає розробки стабільної та безпечної СКС на об'єкті, це так ж дорогий захід.

IP обладнання для систем автоматизації та диспетчеризації інженерних систем підбирається залежно від вимог до його функцій. Як правило, достатньо мати програмний стик системи диспетчеризації з IP мережею підприємства, і з'являється можливість підключення до SCADA системи додаткової інформації. Зокрема, для візуального спостереження за диспетчерським пунктом за важливими вузлами або приміщеннями, до системи підключаються використовуються IP камери спостереження системи промислового телебачення або безпеки.

Розробка та проектування систем диспетчеризації

Проект системи диспетчеризації виконується розділом комплекту креслень системи автоматизації та диспетчеризації будівлі. Сигнали, що виводяться на пульт диспетчера визначаються розробниками технології систем будівлі.

Норматив проектування: ВСН 60-89 «Пристрої зв'язку, сигналізації та диспетчеризації інженерного обладнання житлових та громадських будівель. Норми проектування»

Проект системи диспетчеризації зазвичай дотримується наступних аркушів:

У рамках проекту диспетчеризації розробляється так само і автоматизоване робоче місцедиспетчер. Залежно від масштабу системи воно може бути обладнане:

Щитом із нанесеною мнемосхемою(нині такі системи зустрічаються дедалі рідше і виробництвах);

ПК із встановленою SCADA програмою;

ПК з доступом до веб-інтерфейсудо контролера-сервера системи (приклад: automation server Schneider Electric);

ПК із встановленою SCADA системою з виходом на кілька моніторів та на моніторну стіну.