Автоматизация ИТП: контроллер WIRENBOARD PRO + язык FBD24.09.2024 10:15

В 1995 году в историческом офисном здании в центре Москвы провели реконструкцию. Полностью заменили оборудование ИТП, использовали Siemens и Danfoss. Автоматизацию собрали на контроллере Honeywell — на тот момент это была современная, модульная и надежная система, которая проработала почти 30 лет, значительно превысив гарантийный срок эксплуатации.

Оборудование за последние годы постепенно выходило из строя. Если бы компания Honeywell не ушла с российского рынка, можно было бы подобрать более современное решение этого же производителя, но увы.

Щит автоматизации вентиляции с контроллером Honeywell 90-х годов

Дополнительные фото

Что делать?

У заказчика было два пути:

• Первый — замена щитов автоматизации, что требовало проведения значительного объема монтажных работ. Учитывая, что здание историческое, возникали большие сложности с оформлением разрешений и согласований.

• Второй — заменить контроллеры и модули ввода/вывода внутри щитов, по возможности сохранив исправное электрическое оборудование шкафа (автоматические выключатели, релейные модули, контакторы) и КИП (датчики температуры и давления, реле перепада…).

Схема ИТП 1995 года, наполовину на немецком

Дополнительные фото

По рекомендации интегратора «Автоматика Центр» заказчик выбрал второй вариант и заменил Honeywell в существующих электрощитах на контроллер WIRENBOARD PRO. Но как быть с программным обеспечением, ведь контроллер Honeywell использует язык логического программирования FBD?

И здесь нашли решение. Компания «БК контрол» разработала мультиплатформенную систему управления MCS, интегратор добавил к ней свой прикладной софт. В итоге создали аппаратно-программный комплекс из контроллера WIRENBOARD PRO и софта MCS, заменяющий контроллер американского производителя. Причем софт MCS недавно внесли в реестр российского ПО Минцифры.

Для инженеров, как и раньше, доступен графический язык программирования FBD. Интерфейс программы разработали максимально похожим на Honeywell Arena AX, что упрощает переход. Интегратор демонстрирует бесшовную замену — не нужно менять щит, устанавливать дополнительные шлюзы. Это решение идеально вписалось в существующую систему диспетчеризации Arena NX, в которой также работают контроллеры Honeywell Excel5000 (протокол C-Bus) и Excel Web II (протокол BACnet). Контроллер c MCS «на борту» поддерживает протоколы Modbus, BACnet, KNX, DALI и другие — при необходимости интеграцию можно выполнить через OPC-сервер на стороне клиента.

С помощью языка программирования FBD можно решать широкий спектр промышленных задач автоматизации. В библиотеке функциональных блоков, помимо набора простейших логических операций («и», «или», «не», «импульсаторы», «задержки времени» и т.д.), есть блоки и для сложных операций: несколько вариантов ПИД-регуляторов, блок управления 3-pt приводами клапанов, временные расписания для команд, погодозависимые блоки расчёта заданий и т.д.

Новый щит автоматизации ИТП

Дополнительные фото

Автоматизация и диспетчеризация в ИТП

А теперь рассмотрим решение более подробно.

Контроллер WIRENBOARD PRO установили весной 2024 года, тогда же запрограммировали через FBD автоматизацию ИТП, взяв за основу старые алгоритмы работы ПЛК Honeywell. К контроллеру добавили модули WBPRO-ANALOG6 со входами аналоговых датчиков, модули аналоговых выходов 0–10В WBPRO-10VDIM, шестиканальные модули с мощным реле WBPRO-CLEDREL6. Для работы с дискретными сигналами 24 В использовали модули ioLogik E1242 дискретных входов 24 В другого производителя MOXA. Эти модули без проблем заработали с контроллером WIRENBOARD PRO.

Схема работы ИТП

В итоге успешно решили в ИТП следующие задачи:

• Поддержание температур контуров по погодозависимому графику при одновременном контроле температуры обратной греющей воды. Реализовали на основе двух параллельных ПИ-регуляторов.

• Поддержание температуры ГВС (ПИ-регулирование).

• Управление насосными группами. Написали макрос, который обеспечивает полный функционал работы пары насосов с АВР: переключение по наработке для обеспечения равномерной выработки, автоматическое назначение ролей ведущий-ведомый, автоматический ввод резерва при аварийных событиях, соблюдение требуемых задержек и перекрытий, учет наработки.

• Управление подпиткой и контроль утечки.

Рабочее место инженера с дашбордом подключили по протоколу Bacnet IP, поскольку через него удобнее было сделать интеграцию. 

Миграция FBD

Как мы отметили выше, функциональные блоки в MCS адаптировали для удобства инженеров, работающих с FBD. Применение проверенных функциональных блоков ускоряют программирование типовых задач автоматизации. Например, ниже приведён функциональный блок управления группой из двух насосов, который:

• даёт команду на включение насоса;

• переключает на резервный насос при отсутствии сигнала о нормальной работе основного насоса, отсутствии статуса работы или при перепаде давления насосной группы;

• переключает насосы по наработке для равномерной выработки ресурса;

• активирует режим «тренировки» насосов для предотвращения их заклинивания;

• отправляет тревожные сообщения об отклонениях в работе;

• позволяет посмотреть измеряемые параметры.

Функциональный блок управления группой из двух насосов

Дополнительные фото

Заключение

Качественное и надежное оборудование со временем изнашивается и выходит из строя. Можно импортировать новое оборудование по серым схемам, но это связано с определенными рисками, такими как отсутствие гарантийного обслуживания. Проще и надежнее перейти на автоматику российского производителя.

Компания «Автоматика Центр» и разработчик «БК контрол» создали аппаратно-программный комплекс на базе контроллера WIRENBOARD PRO и софта MCS. С помощью него можно быстро и удобно мигрировать с оборудования Honeywell. В этом и заключается преимущество контроллера на Linux — он дает высокую гибкость и позволяет запускать любую программную среду, включая ПО MCS, функционально не уступающее софту от Honeywell и имеющее схожий интерфейс пользователя. Кстати, в компании «Автоматика Центр» можно пройти курсы по обучению FBD и графическому программированию в MCS.

В статье «Как пересадить голову: меняем ПЛК Honeywell на WIRENBOARD PRO» мы рассмотрели похожее решение: контроллер WIRENBOARD PRO использовали для сбора телеметрии с других контроллеров и модулей ввода/вывода в ресторане.

Расскажите в комментариях, сталкивались ли вы с похожими проблемами? Как вы их решали? Возможно, вы можете предложить более интересное решение?

© Habrahabr.ru