XXXII Dni Chłodnictwa
Konferencja Naukowo - Techniczna
Poznań 2000
www.szaniawski.pl
"SYSTEM STEROWANIA I MONITOROWANIA PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH
W CHŁODNICTWIE I PRZETWÓRSTWIE"

Autorzy:
    mgr inż. Krzysztof Szaniawski
      Przedsiębiorstwo Automatyki Chłodniczej Szaniawski
      05-803 Pruszkow, ul.Lipowa 37
      Tel./fax - 758-67-26
    Paweł Szaniawski
      Systemy Informatyczne Szaniawski System
      05-803 Pruszkow, ul.Lipowa 37
      Tel.0-501-38-31-98

W referacie omówiono podstawowe założenia sieci sterująco -monitorującej oraz cechy konstrukcyjne i użytkowe sterowników do pracy w sieci opracowanych w Przedsiębiorstwie Automatyki Chłodniczej Szaniawski. Omówiono również program TermNet opracowany w firmie Systemy Informatyczne Szaniawski System przeznaczony do obsługi w/w sieci. System został przygotowany do sterowania oraz monitorowania komputerowego dla chłodnictwa i przetwórstwa spożywczego. W referacie zostały omówione następujące zagadnienia:
  • dotyczące sieci:
      - Elementy sieci sterująco-monitorującej.
      - Interfejsy zastosowane w systemie monitorowania.
      - Możliwości konfiguracyjne systemu monitorowania.

  • dotyczące sprzętu:
      - Cyfrowe regulatory temperatury
      - Wielopunktowe mierniki temperatury
      - Cyfrowe regulatory wilgotności
      - Sterowniki umożliwiające wprowadzenie do systemu monitorowania sygnałów z przetworników pomiarowych 4- 20mA , 0 - 10V
      - Sterownik cykli odtajania CRT-2
      - Czujniki temperatury i przetworniki przemysłowe

  • dotyczące oprogramowania:
      - Program Term-Net do obsługi sieci.
      - Serwer komunikacyjny - protokół transmisji.
      - Administrator sieci - konfigurowanie logiczne sieci.
      - Pobieranie danych i zobrazowanie stanu bieżącego obiektu.
      - Przesyłanie danych do sterowników - zmiana parametrów regulacji.
      - Bazy danych - archiwizacja wyników pomiarów i tworzenie raportów.
      - Wymagania sprzętowe.

 

The report is introduction to Data Acquisition System, designed and manufactured in Przedsiębiorstwo Automatyki Chłodniczej-Szaniawski - hardware, and Systemy Informatyczne Szaniawski-System - software.
System is intended for measurement, control, registration and visualisation in cooling and food technologies. The report discuss:
  • basic principle of the Data Acquisition System
  • the microprocessor-based control units, which include futures of calculate and communication ability to transfer data from/to a host computer for control or further data analysis.

      - digital on/off thermostat with alarm mode
      - digital relative humidity meter
      - multi point digital thermometers
      - controller / transmitter with 4 - 20 mA input signal
      - process control units (CRT-2)

  • temperature and humidity probes
  • TermNet - Application Software Packages which allow the user to perform: data transfer, control, recording, and analysis function with minimal effort,

 

"SYSTEM STEROWANIA I MONITOROWANIA PROCESÓW TECHNOLOGICZNYCH
W CHŁODNICTWIE I PRZETWÓRSTWIE"

W związku z szybkim rozwojem technik komputerowych i informatyki i powszechnym ich stosowaniem w automatyzowaniu procesów produkcyjnych, podjęliśmy prace konstrukcyjne nad opracowanie sytemu pomiarowo-sterującego z możliwością rejestracji wyników pomiarów. Mają one na celu opracowanie kompletnego systemu monitorowania, począwszy od elementów pomiarowych poprzez sterowniki, elementy sieci transmisyjnej oraz oprogramowanie. Szczególny nacisk został położony na sterowniki do stosowania w chłodnictwie i produkcji żywności oraz pomiary temperatury i wilgotności, ze względu na wprowadzenie, w ramach wejścia do Unii Europejskiej, przepisów odnośnie kontroli i archiwizacji tych parametrów w produkcji i przechowywaniu żywności. Podstawowe założenia opracowywanego systemu to:

  • modularność
  • możliwie małą ilość ograniczeń w rozmieszczenia elementów systemu
  • prosty i zgodny z potrzebami sposób konfigurowania i użytkowania
  • standaryzacja protokołów transmisji
  • łatwa i efektywna obsługa programu

- Modularność systemu została uzyskana poprzez standaryzację obudów poszczególnych sterowników i ograniczenie konstrukcji do dwu typów obudów o wymiarach zgodnych z obowiązującymi normami: obudowy przystosowanej do zabudowy modułowej na szynę i obudowy zatablicowej. Standardowe wyprowadzenia linii transmisyjnej ułatwiają dołączenie sterowników do pracy w sieci monitorującej. Rozwiązanie takie pozwala na wygodny dobór typów sterowników jak również ich ilości , zgodny z potrzebami monitorowanego obiektu.

- Ograniczenia w rozmieszczaniu elementów systemu wynikają z dopuszczalnych długości połączeń pomiędzy jego poszczególnymi elementami. W projektowanych sterownikach w których występuje pomiar temperatury zastosowano przede wszystkim czujniki temperatury typu Pt100, których oporność jest zbliżona do oporności falowej linii pomiarowych co zwiększa odporność na zakłócenia. Zastosowanie do podłączania czujników linii trójprzewodowej kompensuje z kolej błąd pomiaru wynikający z rezystancji linii. Pozwala to na stosowanie, przy użyciu czujników Pt100, linii pomiarowych o długościach do 200m bez konieczności uciążliwego zerowania przyrządów pomiarowych. Ponadto czujniki typu Pt100 mogą być uwierzytelniane przez laboratoria pomiarowe. Do pomiaru innych wielkości fizycznych obiektu takich jak np. wilgotność, ciśnienie, poziom cieczy, przepływ itp. w sterownikach wykorzystywane są sygnały 4 - 20mA, z przemysłowych przetworników pomiarowych, co pozwala ze względu na sygnał prądowy przesyłanie ich na znaczne odległości w warunkach przemysłowych. Do komunikacji pomiędzy sterownikami i komputerem zastosowano interfejs zgodny ze standardem RS485. Parametry elektryczne tego interfejsu dopuszczają stosowanie linii transmisyjnej o łącznej długości do 1500mb. Ponadto w celu uniknięcia awarii z powodu przypadkowej różnicy potencjałów sieci zasilającej, sterowniki mają separowane zasilanie, opto-izolowane wyjścia na linię transmisyjną oraz optoizolację na wyjściach sterujących. Rozwiązania takie pozwalają na umieszczenie czujników w dowolnie wybranych punktach pomiarowych obiektu. Sterowniki natomiast mogą być zlokalizowane w pobliżu czujników (np. na obudowach urządzeń technologicznych), pojedynczo w pewnej odległości od elementów pomiarowych (np. na drzwiach chłodni), grupowane w szafach sterowniczych lub przeniesione do centralnej sterowni. Podgląd komputerowy może być zlokalizowany praktycznie w dowolnym miejscu obiektu.

- Potrzeby użytkowników w sposobie wykorzystania systemu monitor0wania są bardzo zróżnicowane. Począwszy od opomiarowania pojedynczego procesu lub całego obiektu, poprzez wizualizację, rejestrację, systemy alarmowania o nieprawidłowościach a skończywszy na elementach sterowania. Modularność systemu i proponowana gama sterowników daje możliwość dostosowania sprzętu do potrzeb użytkownika i rozmiarów obiektu, przy zachowaniu sensownych kosztów, poprzez dobór właściwych "klocków". W obiektach w których automatyka już funkcjonuje, wielomiejscowe termometry z alarmem zbiorczym wystarczą do odczytu i archiwizacji pomiarów oraz tworzenia raportów. W obiektach nowobudowanych lub modernizowanych w oparciu o termostaty, humidostaty lub sterowniki cykli technologicznych, można zbudować rozproszony system sterowania z możliwością monitorowania i sterowania poprzez zmiany nastaw z centralnego komputera. .System taki ogranicza dublowanie pewnych elementów pomiarowych przez co zmniejsza koszty inwestycji. Po wykonaniu doboru sterowników, zainstalowaniu ich na obiekcie i połączeniu poszczególnych sterowników linią transmisyjną , z programu nadrzędnego rozkazem rozgłoszeniowym (do wszystkich sterowników), uaktywnia się funkcję nadania sterownikom numerów sieciowych. Do sieci może być dołączonych do 240 sterowników. Po nadaniu numerów i ich zaakceptowaniu w pamięci sterowników pozostaje tylko w programie nadrzędnym zadeklarowanie, które z urządzeń mają współpracować z siecią i określić ich typy poprzez wskazanie symbolu każdego ze sterowników zadeklarowanego do pracy. Każdy ze sterowników widziany jest przez program jako zbiór parametrów (nastawy, wartości mierzone i stany wyjść cyfrowych). Po skonfigurowaniu programu i jego wystartowaniu tworzony jest plik z zarejestrowanymi wszystkimi parametrami, ze wszystkich podłączonych sterowników pozwalający analizować zachowanie się obiektu w czasie ostatniej doby, oraz pliki archiwalne parametrów zadeklarowanych do archiwizacji z określoną częstotliwością zapisu. Zachowanie się obiektu może być zobrazowane w postaci dowolnie skonfigurowanych wykresów lub w postaci plansz z naniesionymi aktualnymi wartościami pomiarów. Na podstawie plików archiwalnych mogą być tworzone raporty dotyczące wybranych parametrów za wybrany okres czasu.

- Standaryzacja protokołów transmisji. System monitorowania dołączany jest do komputera typu PC poprzez standardowe złącze COM1 lub COM2 za pośrednictwem zewnętrznego konwertera (z optoseparacją) KS-RS232/RS485. Informacje przesyłane są do sterowników i odbierane za pośrednictwem interfejsu RS485 przy użyciu protokołu transmisji RTU. Szybkość transmisji 9600kbd, synchronizacja transmisji przerwami międzyblokowymi , transmisja z kontrolą parzystości i CRC. Analiza poprawności formalnej bloków pozwala na eliminację błędnie przesłanych informacji i ponowienie tych transmisji, które zakończyły się niepowodzeniem.

- Łatwa obsługa programu. Opracowany program obsługi sterowników pracuje w środowisku WINDOWS. W celu stworzenia czytelnego dla użytkownika programu obsługi sieci monitorowania, program TermNet został podzielony na kilka aplikacji, których użytkowanie leży w gestii różnych osób. I tak aplikacje TermNet - Serwer Komunikacyjny, TermNet - Administrator Sieci oraz TermNet - Sterowniki Urządzeń, pozwalają skonfigurować sieć, ustawić parametry sterowników oraz analizować poprawność transmisji. Aplikacja TermNet - Wykres oraz Plansze zobrazowania obiektu są przeznaczone dla służb technicznych i technologicznych zakładu, które mogą na podstawie dowolnie skonfigurowanych wykresów analizować poprawność pracy urządzeń technologicznych oraz z poziomu planszy zmieniać nastawy w sterownikach odpowiedzialnych za wskazane parametry. Aplikacja TermNet - Raport jest przeznaczona dla osób sporządzających dokumentację sprawozdawczą na podstawie plików archiwalnych.

 

1. STEROWNIKI PRACUJĄCE W SYSTEMIE MONITORINGU

    Do systemu monitorowania zostały opracowane sterowniki, które mogą współpracować z komputerem pod nadzorem programu TermNet. Poniżej zamieszczamy opis wybranych sterowników

1.1.Termostaty cyfrowe typ TR1/s
    Zastosowanie:

    Termostaty cyfrowe TR1/s przeznaczone są do pomiaru i regulacji temperatury przy użyciu czujników Pt100. Mierzona wartość temperatury wyświetlana jest na 4-pozycyjnym wyświetlaczu cyfrowym z rozdzielczością jednego miejsca po przecinku. Dwa przekaźniki wyjściowe umożliwiają sterowanie obwodów regulacji temperatury lub obwodów sygnalizujących stany alarmowe. Aktualny stan przekaźników sygnalizowany jest diodami święcącym umieszczonym na płycie czołowej termostatu. Zmianę progów zadziałania oraz nastawianie wartości temperatur alarmowych umożliwiają trzy przyciski: "PRG" , "-" i "+".

    Termostaty przystosowane są do zabudowy modułowej . Możliwość mocowania na szynie TH35, zunifikowane wymiary i niewielkie gabarytu zapewniają szybki i estetyczny montaż w rozdzielnicach elektrycznych.

    Wyposażone w interfejs RS485 mają możliwość współpracy z komputerem.


Dane techniczne:

  • napięcie zasilania
  • 220V,50Hz (+10% do -15%)
  • pobór mocy
  • <3,5W
  • zakres pomiarowy
  • -100oC - 200oC (lub 0oC - 450oC)
  • dokładność odczytu
  • jedna cyfra po przecinku
  • klasa pomiarowa
  • 0,1
  • wyświetlacz
  • LED, 4cyfry, wysokość 10mm
  • czujnik pomiarowy
  • Pt100
  • długość linii pomiarowej
  • max. 200mb (trójprzewodowa)
  • kompensacja linii pomiarowej
  • wewnętrzna (skuteczność 98%)
  • przekaźniki wyjściowe
  • optotriaki
  • dopuszczalne obciążenie wyjść
  • 1A/250V~
  • temperatura otoczenia
  • 0oC - 50oC
  • typ obudowy
  • do zabudowy modułowej
  • wymiary
  • 53x95x65 (trzy moduły)
  • masa
  • 0,3kg
  • stopień ochrony
  • IP 20
  • interfejs
  • RS485 z protokołem RTU /optoseparowany


      Szkic wymiarowy:

      Rys.1. Termostat cyfrowy typ TR1/s


    Tabela 1 - wersje termostatów

    Typ Nastawy Wykresy funkcjonalne Przeznaczenie
    TR1-a/s
    TR1-n/s

    Sygnalizuje przekroczenie temperatur alarmowych
    AL.-L;
    AL.-H;
    P1 i D2 - sygnalizują wystąpienia AL.- L
    P2 i D3 - sygnalizują wystąpienie AL.- H
    D2 - dioda kasowana przyciskiem ''-''
    D3 - dioda kasowana przyciskiem ''+''
    TR1-b/s
    TR1-o/s


    Chłodzenie z alarmem
    t1;
    dt1;
    AL.-L;
    AL.-H;
    P1 - Załączenie schładzania do temperatury t1. Strefa nieczułości dt1.
    P2 - sygnalizacja przekroczenia dopuszczalnych temperatur AL.-L i AL.-H.
    D1 -sygnalizacja załączenia przekaźnika P1
    D2 - sygnalizacja wystąpienia AL.-L
    D3- sygnalizacja wystąpienia AL.-H
    TR1-c/s
    TR1-P/s


    Grzanie z alarmem
    T1;
    Dt1;
    AL.-L;
    AL.-H;
    P1 - Załączenie podgrzewania do temperatury t1. Strefa nieczułości dt1.
    P2 - sygnalizacja przekroczenia dopuszczalnych temperatur AL.-L i AL.-H.
    D1-sygnalizacja załączenia przekaźnika P1
    D2 - sygnalizacja wystąpienia AL.-L
    D3- sygnalizacja wystąpienia AL.-H.

      1 - Miernik temperatury z sygnalizacja przekroczenia temperatur alarmowych i pamiętaniem stanów alarmowych. TR1-a/s (zakres pomiarowy - -100 °C ÷ +200 °C), TR1-n/s (zakres pomiarowy - 0 °C ÷ +450 °C)
      Dostępne nastawy:
      • temperatura alarmowa dolna - AL-L
      • temperatura alarmowa górna - AL-H

      2 - Termostat do chłodzenia z sygnalizacja przekroczenia temperatury alarmowej dolnej i temperatury alarmowej górnej. TR1-b/s (zakres pomiarowy - -100 °C ÷ +200 °C), TR1-o/s (zakres pomiarowy - 0 °C ÷ +450 °C)
      Dostępne nastawy:
      • temperatura zadana - -t1-
      • strefa nieczułości - dt-1
      • temperatura alarmowa dolna - AL-L
      • temperatura alarmowa górna - AL-H

      3 - Termostat do grzania z sygnalizacją przekroczenia temperatury alarmowej dolnej i temperatury alarmowej górnej. TR1-c/s (zakres pomiarowy - -100 °C ÷ +200 °C), TR1-P/s (zakres pomiarowy - 0 °C ÷ +450 °C)
      Dostępne nastawy:
      • temperatura zadana - -t1-
      • strefa nieczułości - dt-1
      • temperatura alarmowa dolna - AL.-L
      • temperatura alarmowa górna - AL.-H

      Zasada działania:

      Termostat TR1/s mierzy oporność czujnika Pt 100, oraz oporność linii pomiarowej i wylicza wartość temperatury w jakiej znajduje się czujnik pomiarowy. Wartość temperatury wyświetlana jest na wyświetlaczu cyfrowym. W zależności od uprzednio dokonanych nastaw temperatur progowych, ustawiany jest stan przekaźników wyjściowych, oraz lampek sygnalizacyjnych na płycie czołowej termostatu. Za pośrednictwem interfejsu RS485 mogą być wyczytywane z termostatu wartości nastaw ,wartość temperatury mierzonej oraz stan wyjść sterujących do komputera.

      Na polecenie z komputera termostat wykonuje dodatkowe funkcje RESET i NADANIE NUMERU SIECIOWEGO niezbędne przy organizacji sieci sterowników.

      Wartości temperatur progowych można ustawiać za pomocą przycisków: "PRG" / programowanie/, "+" /zwiększanie wartości/ i "-" /zmniejszanie wartości/. Ustawione wartości temperatur progowych przechowywane są w pamięci termostatu . Zanik zasilania nie niszczy zawartości pamięci. Zmiana nastaw temperatur progowych może być również dokonywana poprzez wysłanie polecenia z komputera za pośrednictwem interfejsu RS485.

      Termostaty TR1/s posiadają jedno wyjście do regulacji źródła energetycznego i jedno wyjście do sygnalizowania stanów alarmowych.

     

    1.2.Humidostaty cyfrowe typ HR1/s
      Zastosowanie:

      Humidostaty cyfrowe TR1/s przeznaczone są do pomiaru i regulacji wilgotności względnej przy użyciu pojemnościowych przetworników wilgotności z sygnałem wyjściowym 4 - 20mA. Mierzona wartość wilgotności wyświetlana jest na 4-pozycyjnym wyświetlaczu cyfrowym z rozdzielczością jednego miejsca po przecinku. Jeden z przekaźników wyjściowych umożliwia sterowanie układu regulacji wilgotności drugi wskazuje na wystąpienie stanów alarmowych. Aktualny stan przekaźników sygnalizowany jest diodami święcącym umieszczonym na płycie czołowej humidostatu. Zmianę progów zadziałania oraz nastawianie wartości alarmowych umożliwiają przyciski: "PRG" , "-" i "+".

      Humidostaty przystosowane są do zabudowy modułowej . Możliwość mocowania na szynie TH35, zunifikowane wymiary i niewielkie gabarytu zapewniają szybki i estetyczny montaż w rozdzielnicach elektrycznych.

      Wyposażone w interfejs RS485 mają możliwość współpracy z komputerem.


    Dane techniczne:

  • napięcie zasilania
  • 220V,50Hz (+10% do -15%) <3,5W
  • zakres pomiarowy
  • 0%RH - 100%RH (zakres pomiarowy ograniczony jest parametrami użytego przetwornika)
  • dokładność odczytu
  • uwarunkowana parametrami przetwornika
  • klasa pomiarowa
  • 0,1 (jedna cyfra po przecinku)
  • wyświetlacz
  • LED, 4cyfry, wysokość 10mm
  • czujnik pomiarowy
  • przetwornik pojemnościowy
    4-20mA
  • długość linii pomiarowej
  • max. 200mb
  • linia pomiarowa
  • dwuprzewodowa z zewnętrznym zasilaniem przetwornika
  • przekaźniki wyjściowe
  • optotriaki
    (max obciążalność wyjść 1A/250V, 50Hz)
  • temperatura otoczenia
  • 0oC - 50oC
  • typ obudowy
  • do zabudowy modułowej
  • wymiary
  • 53x95x65 (trzy moduły)
  • masa
  • 0,3kg
  • stopień ochrony
  • IP 20
  • interfejs
  • RS485 z protokołem RTU /optoseparowany


      Szkic wymiarowy:

    Tabela 1 - wersje humidostatów

    Typ Nastawy Wykresy funkcjonalne Przeznaczenie
    THR1-b/s

    Suszenie z alarmem
    H1;
    dh1;
    AL.-L;
    AL.-H;
    P1 - Załączenie suszenia do poziomu wilgotności h1. Strefa nieczułości dh1.
    P2 - sygnalizacja przekroczenia dopuszczalnych wilgotności AL.-L i AL.-H.
    D1 -sygnalizacja załączenia przekaźnika P1
    D2 - sygnalizacja wystąpienia AL.-L
    D3- sygnalizacja wystąpienia AL.-H
    HR1-c/s

    Nawilżanie z alarmem
    H1;
    dh1;
    AL.-L;
    AL.-H;
    P1 - Załączenie nawilżania do osiągnięcia wilgotniści h1. Strefa nieczułości dh1.
    P2 - sygnalizacja przekroczenia dopuszczalnych wilgotności AL.-L i AL.-H.
    D1-sygnalizacja załączenia przekaźnika P1
    D2 - sygnalizacja wystąpienia AL.-L
    D3- sygnalizacja wystąpienia AL.-H.

      1 - Humidostat do osuszania z sygnalizacja przekroczenia wilgotności alarmowej dolnej i wilgotności alarmowej górnej. HR1-b/s (zakres pomiarowy - -0%RH ÷ 100 %RH)
      Dostępne nastawy:
      • wilgotność zadana - -h1-
      • strefa nieczułości - dh-1
      • wilgotność alarmowa dolna - AL-L
      • wilgotność alarmowa górna - AL-H

      2 - Humidostat do nawilżania z sygnalizacją przekroczenia wilgotności alarmowej dolnej i wilgotności alarmowej górnej. HR1-c/s (zakres pomiarowy - -0%RH ÷ 100%RH)
      Dostępne nastawy:
      • wilgotność zadana - -h1-
      • strefa nieczułości - dh-1
      • wilgotność alarmowa dolna - AL-L
      • wilgotność alarmowa górna - AL-H

      Zasada działania:

      Humidostat HR1/s mierzy prąd z przetwornika wilgotności 4 - 20mA i wylicza wartość wilgotności w jakiej znajduje się czujnik pomiarowy. Wartość wilgotności wyświetlana jest na wyświetlaczu cyfrowym. W zależności od uprzednio dokonanych nastaw wartości progowych, ustawiany jest stan przekaźników wyjściowych, oraz lampek sygnalizacyjnych na płycie czołowej humidostatu. Za pośrednictwem interfejsu RS485 mogą być wyczytywane z humidostatu do komputera wartości nastaw ,wartość mierzonej wilgotności oraz stan wyjść sterujących.

      Na polecenie z komputera humidostat wykonuje dodatkowe funkcje RESET i NADANIE NUMERU SIECIOWEGO niezbędne przy organizacji sieci sterowników

      Wartości progowe można ustawiać za pomocą przycisków: "PRG" / programowanie/, "+" /zwiększanie wartości/ i "-" /zmniejszanie wartości/. Ustawione wartości progowe przechowywane są w pamięci humidostatu . Zanik zasilania nie niszczy zawartości pamięci. Zmiana nastaw wartości progowych może być również dokonywana poprzez wysłanie polecenia z komputera za pośrednictwem interfejsu RS485.

      Humidostaty HR1/s posiadają jedno wyjście do regulacji źródła energetycznego i jedno wyjście do sygnalizowania stanów alarmowych. Produkowane są w dwu wersjach w zależności od funkcji jaką mają spełniać (suszenie, nawilżanie).

     

    1.3.Sterowniki do sprzęgania przetworników przemysłowych 4 - 20mA lub 0 - 10V z systemem monitorowania.

      Ponieważ omówiony w poprzednim punkcie humidostat dokonuje pomiarów i regulacji na podstawie pomiaru prądu 4 - 20mA, a do pamięci sterownika można wprowadzić dwudziestopunktową charakterystykę pomiarową przetwornika, istnieje możliwość włączenia do monitorowania dowolnych wielkości fizycznych, jeżeli tylko dysponujemy stosownymi przetwornikami z wyjściem 4 - 20mA lub 0 - 10V. W wyniku zastosowania przetworników: ciśnienia, poziomu cieczy, przepływu, składu atmosfery kontrolowanej itd. uzyskujemy zarówno możliwość odczytu mierzonych wielkości, ich regulacji, sygnalizacji przekroczeń stanów alarmowych oraz przekazania pomiarów do komputera, co znacznie zwiększa zakres zastosowań systemu. W fazie opracowań znajduje się uniwersalny regulator do sprzęgania przetworników z systemem monitorowania do którego charakterystykę pomiarową przetwornika można będzie wprowadzać z komputera po i/f RS485.

       

    1.4.Ośmiokanałowy termometr cyfrowy typ DIT-8/s

      Ośmiokanałowy termometr cyfrowy umożliwia pomiar temperatur z kilku czujników Pt100 równocześnie. Parametry pomiarowe termometru DIT-8/s są porównywalne z parametrami pomiarowymi termostatu TR1/s. Termometr pozbawiony jest przekaźników wyjściowych z wyjątkiem przekaźnika sygnalizacji stanu alarmowego. Stan alarmowy występuje w przypadku, gdy w którymkolwiek z kanałów pomiarowych zostanie przekroczona dopuszczalny zakres temperatury, przy czym dla każdego z kanałów progi alarmowe określane są indywidualnie. Wprawdzie odczyt temperatur na wyświetlaczu jest utrudniony ze względu na sekwencyjny dostęp do wyników pomiarów, ale pracując w systemie monitorowania ,w których interesuje nas tylko pomiar temperatury i sygnalizacja przekroczeń, zastępuje 8 termostatów TR1/s. Na obiektach ,w których regulacja temperatury już istnieje lub jest zbędna, zastosowanie termometru DIT-8/s znacznie zmniejsza koszty zakupu sprzętu, instalacji oraz oszczędza miejsce w szafach rozdzielczych

       

    1.5.Wielopunktowy termometr cyfrowy typ DIT-16/s

      Termometr cyfrowy DIT-16/s umożliwia dołączenie do 16 czujników równocześnie. Do pomiarów zostały użyte czujniki z cyfrowym przesyłaniem wartości temperatury zgodnie z protokołem interfejsu MikroLan. Wprawdzie dokładności pomiarowe użytych czujników są nieco niższe niż czujników Pt100 (dokładność pomiaru omówiona w p-kcie - Czujniki cyfrowe), ale rozwiązanie tego typu znacznie zmniejsza okablowanie systemu pomiarowego. Czujniki są podłączane do wspólnej (trójprzewodowej) linii transmisyjnej biegnącej do kolejnych punktów pomiarowych i w przypadku dużej ilości punktów pomiarowych (np. ciągi lad chłodniczych) okablowanie ogranicza się do jednego przewodu biegnącego kolejno od punktu do punktu pomiarowego. Termometr DIT-16/s wyczytuje kolejno temperatury ,umożliwia ich lokalne wyświetlanie oraz przesłanie do komputera protokołem RTU. Termometr pozbawiony jest przekaźników wyjściowych z wyjątkiem przekaźnika sygnalizacji stanu alarmowego. Stan alarmowy jest załączany w przypadku, gdy w którymkolwiek z kanałów pomiarowych zostanie przekroczony dopuszczalny zakres temperatury, przy czym dla każdego z kanałów progi alarmowe nastawiane są indywidualnie. Wprawdzie odczyt temperatur na wyświetlaczu jest utrudniony ze względu na sekwencyjny dostęp do wyświetlania wyników pomiarów, ale zastosowanie termometru DIT-16/s pozwala zastąpić 16 termostatów TR1/s co znacznie zmniejsza ilość zainstalowanych sterowników, a także ogranicza ilość przewodów pomiarowych i koszt instalacji oraz oszczędza miejsce w szafach rozdzielczych

       

    1.6.Sterownik odtajania z rejestracją temperatur typ CRT-2/2

      Zastosowanie:

      Opis dotyczy mikroprocesorowego sterownika typ CRT-2, z oprogramowaniem w wersji JKS 2.0 15/11/96.

      Sterownik mikroprocesorowy CRT-2/2 przeznaczony jest do regulacji i sterowania pracą parowników w układach chłodniczych. Sterownik utrzymuje temperaturę komory na zadanym poziomie a także realizuje odtajanie parownika w układzie czasowym. Odtajanie parownika może być realizowane cyklicznie o określonych godzinach zgodnie z dokonanymi nastawami {zegar dobowy} , lub inicjowane w dowolnej chwili przyciskiem. Sterownik realizuje funkcje pomiaru, regulacji i rejestracji temperatur. Ponadto wykrywa i sygnalizuje stany alarmowe temperatur na obiekcie.

      Pomiar realizowany jest przy pomocy czujników typu Pt100. Czujniki podłączone są do sterownika liniami trójprzewodowymi, zapewniającymi kompensacje błędu pomiaru wynikającego z rezystancji linii. Zalecana długość linii pomiarowych nie większa niż 200 mb.

      Sterownik wyświetla zmierzone wartości temperatur na wyświetlaczu cyfrowym (2 x 4-cyfry), z dokładnością 0.1 stopnia. Ponadto gromadzi wyniki pomiarów w pamięci wewnętrznej. Dane o temperaturze cechowane są aktualną datą i godziną pobieraną z wbudowanego zegara czasu rzeczywistego. Wyniki pomiarów mogą być przesyłane na mikrodrukarkę (I/F RS232) na bieżąco co nastawiony przedział czasu. Dane opatrzone są datą i godziną. Można również sporządzić dokument za określony dzień poprzez wydruk danych z pamięci zapisanych pod wybraną datą. Pamięć wbudowana w sterownik pozwala na zapamiętanie do 16 tys. pomiarów (z dwu kanałów), co pozwala na zgromadzenie danych, przy rejestracji co 5min, za okres ok. jednego miesiąca. Najstarsze dane są niszczone w miarę napływu nowych pomiarów.

      Funkcje sterownicze związane z odtajaniem parownika realizowane są przez dołączony do sterownika przekaźnikowy moduł odtajania. Moduł ten umożliwia sterowanie pracą zaworów i wentylatorów w czasie cyklu odtajania oraz zaworu zasilającego i wentylatorów w czasie chłodzenia.

      Sterownik posiada przewidziane miejsce na wbudowanie układów umożliwiających przesyłanie danych do komputera typu PC, po liniach interfejsu RS422/485 (linie prądowe z optoseparacją).


    Dane techniczne:

  • napięcie zasilania
  • 220V,50Hz
  • dopuszczalna zmiana napięcia
  • +10% do -15%
  • pobór mocy
  • <8W
  • zakres pomiarowy
  • -50oC - 250oC
  • dokładność odczytu
  • jedna cyfra po przecinku
  • klasa pomiarowa
  • 0,1
  • ilość wejść pomiarowych
  • 2
  • czujnik pomiarowy
  • Pt100
  • linia pomiarowa
  • trójprzewodowa
  • długość linii pomiarowej
  • max. 200m
  • kompensacja linii pomiarowej
  • wewnętrzna
  • skuteczność kompensacji
  • 98%
  • wyświetlacze temperatury
  • LED 2x4 cyfry (wys. 9mm)
  • wyświetlacz funkcji
  • ciekłokrystaliczny
  • podtrzymanie pamięci wew.
  • bateria litowa
  • przekaźniki wyjściowe
  • optotriaki
  • max obciążenie wyjść
  • 1A/250V~
  • temperatura otoczenia
  • 0oC - 50oC
  • typ obudowy
  • zatablicowa
  • wymiary
  • 96x96x61mm
  • masa
  • 0,3kg
  • stopień ochrony
  • IP 41 (płyta czołowa hermetyzowana)



      Po wprowadzeniu do sterownika CRT2/2 z komputera PC programu cykli czasowych (programowanie przez i/F RS232) i podłączeniu modułu przekaźnikowego, sterownik może realizować sterowanie krokowe obiektu. Sterowanie krokowe obiektu podzielone jest na cykle czasowe.(cykle czasowe mogą być programowane wg uzgodnień z odbiorcą)


      Tab.1 pokazuje przykładowy sposób programowania cykli czasowych, realizujących założenia zgodne z opisem i załączonym wykresem czasowym. Opis cyklu czasowego zamyka się pomiędzy symbolami *C - *E.. Ilość faz cyklu, opisana kolejnymi liniami pomiędzy *C i *E ,może być dowolna. Łączna ilość faz nie może przekroczyć 48.

      Cykl czasowy opisywany jest stanem przekaźników wyjściowych w kolejnych fazach sterowania. (np. 5:1010111 - oznacza wysłanie rozkazu ustawiającego przekaźniki w module o numerze 5 zgodnie ze słowem zero-jedynkowym). Godzinę startu kolejnego cyklu określa liczba po *C: . Czas trwania kolejnej fazy cyklu określa pierwsza kolumna cyfr (ograniczenie wartości - 00>t>59min),. Warunkiem przejścia do kolejnej fazy cyklu sterowania może być również spełnienie warunku osiągnięcia określonej temperatury w jednym z kanałów pomiarowych.(np. 2>7.0; oznacza przejście do następnej fazy cyklu po osiągnięciu temperatury 7oC w kanale 2, 0=0.0 oznacza wyłączenie warunku temperatury). Jeżei zaprogramowane są dwa warunki to przejście do następnej fazy sterowania następuje w momencie kiedy jeden z warunków jest spełniony.

      Cykl nr 1 jest cyklem uprzywilejowanym i może być uruchomiony przyciskiem zewnętrznym (np. ręczne odtajanie).Cykl 0 jest cyklem rozruchu urządzenia realizowanym zawsze po załączeniu zasilania. Uwaga: Dwa cykle czasowe nie mogą być realizowane równocześnie (zachodzić na siebie).

    Tabela 1
    00; 0=0. 0; 5:10101111
    00; 0=0. 0; 5:11101101
    00; 0=0. 0; 5:11101100
    00; 0=0. 0; 5:11110100
  • E
  • Cykl Ć - rozruchu
  • C:05
    00; 0=0. 0; 5:11100101
    05; 0=0. 0; 5:11101111
    01; 0=0. 0; 5:11001011
    55; 2>7. 0; 5:11101111
    05; 0=0. 0; 5:10101111
    02; 0=0. 0; 5:11101101
    00; 0=0. 0; 5:11101100
    04; 0=0. 0; 5:11110100
  • E
  • Cykl 1
  • C:17
    00; 0=0. 0; 5:11100101
    05; 0=0. 0; 5:11101111
    01; 0=0. 0; 5:11001011
    55; 2>7. 0; 5:11101111
    05; 0=0. 0; 5:10101111
    02; 0=0. 0; 5:11101101
    00; 0=0. 0; 5:11101100
    04; 0=0. 0; 5:11110100
  • E
  • Cykl 2

      Przykładową aplikacją sterownika może być (opisane poniżej ) wykorzystanie sterownika CRT2/2 jako sterownika amoniakalnej komory chłodniczej.

      Przekaźnikowy moduł odtajania w postaci oddzielnego bloku pozwala w prosty sposób rozszerzyć ilość wyjść ze sterownika. Moduł ma standardowo wbudowanych siedem przekaźników przyporządkowanych do sterowania określonymi podzespołami {zawory, wentylatory} parownika. Moduł podłączony jest do sterownika linią trójprzewodowa. Dla bardziej rozbudowanych instalacji do sterownika można podłączyć kilka modułów.

      Działanie:

      (CRT2/2 jako sterownika amoniakalnej komory chłodniczej.)
      Sterownik odtajania mierzy dwie temperatury: temperaturę w komorze chłodniczej {kan1} i temperaturę parownika {kan2}. Wartości tych temperatur pokazywane są na wyświetlaczach cyfrowych umieszczonych na płycie czołowej sterownika. Diody święcące pokazują aktualny stan przekaźników wyjściowych oraz stany alarmowe temperatur. Umieszczony na płycie czołowej wyświetlacz alfanumeryczny wyświetla aktualny stan sterownika a klawiatura umożliwia edycję nastaw związanych z zadawaniem temperatur oraz określania parametrów cykli czasowych. W pracy sterownika można wyróżnić trzy etapy pracy "CYKL ROZRUCHU", "CHŁODZENIE" i "CYKL ODTAJANIA"

      CYKL ROZRUCHU - Po załączeniu zasilania sterownik wyświetla informacje określające wersje oprogramowania, i nr fabryczny. W tym czasie w sterowniku wykonywane są sekwencje programu związane z przygotowaniem sterownika do pracy. Po zakończeniu fazy przygotowawczej sterownik wyświetla aktualne temperatury , aktualny czas i przechodzi do realizacji CYKLU ROZRUCH. Cykl rozruchu ma na celu właściwe przygotowanie parownika do pracy (np. po długim postoju wykonuje zaprogramowaną sekwencję rozruchu ). Cykl rozruchu zawsze rozpoczyna się gdy zegar osiągnie pełną minutę {sek = 00]

      Cykl rozruchu składa się z czterech faz.. Każda z faz może być ustawiona na dowolny czas w zakresie od 0 do 59 min . Zalecane wartości czasu poszczególnych faz przedstawia rys 3. Jeżeli czas trwania wybranej fazy ustawiony zostanie na wartość 0 sterownik pozostaje w tej fazie przez czas ok 1 sek.

      - Rozruch - zwłoka czasowa - jest fazą w której wszystkie przekaźniki wyjściowe ustawione są w stan wyłączony. Zadeklarowanie określonego czasu trwania tej fazy pozwala na wprowadzenie {np. po zaniku zasilania} kilku parowników zainstalowanych na obiekcie w różnym czasie, co wpływa na zmniejszenie chwilowych obciążeń instalacji chłodniczej.
      W czasie trwania cyklu czasowego sterownik nie pozwala na wyjście do edycji parametrów cyklu i nastaw progów temperatury

      -Rozruch-dekompresja - faza w czasie trwania której poprzez zawór dekompresji ciśnienie parownika doprowadzane jest do wartości zbliżonej do ciśnienia ssania. W czasie trwania tej fazy załączony jest przekaźnik zaworu. dekompresji i przekaźnik określający wykonywanie cyklu czasowego.

      - Rozruch--zwłoka załączenia zaworu zasilania ZZ - w czasie trwania tej fazy otwiera się zawór ssania, zamyka zawór dekompresji i parownik jest przygotowany do otworzenia zaworu zasilającego. Przekaźnik określający wykonywanie cyklu czasowego pozostaje w stanie załączonym.

      - Rozruch- zwłoka załączenia wentylatora Wn - Zwłoka wentylatora pozwala na zamrożenie pozostałości wody na parowniku {zabezpieczenie przed wychlapywaniem}. W fazie tej załączone jest zezwolenie na pracę zaworu zasilającego oraz zawór ssania. Przekaźnik określający wykonywanie cyklu czasowego pozostaje w stanie załączonym. Po zakończeniu tej fazy zostaje załączony przekaźnik zezwalający na prace wentylatora oraz wyłącza się przekaźnik określający wykonywanie cyklu czasowego. Sterownik przechodzi do etapu CHLODZENIA I termostatowania komory

      CHLODZENIE - W czasie chłodzenia załączone są przekaźniki zaworu ssania, zezwolenia na pracę zaworu zasilającego i pracę wentylatora. Zawór zasilający i wentylatory uruchamiane są w miarę potrzeby przez obwody przekaźników pomocniczych (R1 I R2). Uruchomienie zależy od stanu przekaźnika P1 (termostatującego komorę) umieszczonego wewnątrz sterownika CRT-2.

      ODTAJANIE - Cykl odtajania uruchamiany jest raz lub dwa razy na dobę zgodnie z dokonaną nastawą godziny rozpoczęcia cyklu odtajania. Sterownik ma przygotowane dwa cykle odtajania. Jeżeli chcemy wyeliminować wykonanie jednego lub obydwu cykli, należy nastawić godzinę startu cyklu na wartość większą od 24. Przycisk S1 powoduje start cyklu ODTAJANIE umożliwiając tym samym uruchomienie ręczne dodatkowego cyklu odtajania (lub w przypadku wyłączenia obydwu cykli odtajania) prowadzenie odtajania ręcznego lub złączanie odtajania z czujnika szronu. W czasie trwania cyklu odtajania nie można zmieniać parametrów cyklu lub progów temperaturowych. Nastawy musza być zadeklarowane przed wejściem sterownika w cykl odtajania. Sterownik pozwala na prowadzenie w danym czasie tylko jednego cyklu. Jeżeli godzina rozpoczęcia kolejnego cyklu wystąpi w czasie wykonywania dowolnego innego cyklu czasowego, to dany cykl zostanie pominięty.
      Cykl odtajania ma następujące fazy:

      - Zwłoka czasowa [Od1f0] - pozwala na opóźnienie rozpoczęcia cyklu odtajania w zakresie od 0 do 59 min, jeżeli zachodzi konieczność rozpoczęcia cyklu odtajania o niepełnej godzinie (zalecana wartość -0). W czasie trwania tej fazy realizowane jest CHLODZENIE komory.

      - Odessanie parownika[Od1f1} - W czasie trwania tej fazy zamykane jest zasilanie parownika, zawór ssania pozostaje otwarty, wymuszona jest praca wentylatora. Przekaźnik wskazujący na wykonywanie cyklu czasowego zostaje załączony.

      - Stab.1 [Od1f2} - Stabilizacja ciśnień i temperatur parownika po odessaniu. W fazie tej wszystkie zawory są zamknięte a wentylator wyłączony. Przekaźnik wskazujący na wykonywanie cyklu czasowego pozostaje w stanie załączonym.

      - Gorący gaz [Od1f3} - W fazie oszraniania załączony jest zawór gorącego gazu do odtajania i zawór płynu z odtajania. Odtajanie zostaje zakończone po upływie nastawionego czasu lub po osiągnięciu przez parownik nastawionej temperatury. Przekaźnik wskazujący na wykonywanie cyklu czasowego pozostaje w stanie załączonym.

      - Stab2 [Od1f4] - Stabilizacja ciśnień i temperatur parownika po zamknięciu dopływu gorącego gazu.
      W fazie tej wszystkie zawory są zamknięte. Faza przewidziana na roztopienie resztek szronu, ocieknięcie wody, ustabilizowanie temperatur na elementach parownika i ostudzenie parownika. Przekaźnik wskazujący na wykonywanie cyklu czasowego pozostaje w stanie załączonym.

      - Dekompresja [Od1f5} - w fazie tej zostaje otworzony zawór dekompresji który redukuje ciśnienie w parowniku do ciśnienia ssania . rzekaźnik wskazujący na wykonywanie cyklu czasowego pozostaje w stanie załączonym.

      - Zwłoka zaworu zasilającego [Od1f6] - W fazie tej zostaje otwarty zawór ssący. Pozostałe zawory są zamknięte a wentylator wyłączony. Parownik jest przygotowany do zasilenia płynem. Przekaźnik wskazujący na wykonywanie cyklu czasowego pozostaje załączony.

      - Zwłoka wentylatora [Od1f7} - w fazie tej otwarty jest zawór zasilania i zawór ssący. Opóźnienie wentylatora ma na celu zamrożenie resztek wody na parowniku. Przekaźnik wskazujący na wykonywanie cyklu czasowego pozostaje w stanie załączonym.

      Po zakończeniu cyklu odtajania sterownik przechodzi do CHLODZENIA.

      Cykl odtajania 2 działa analogicznie jak cykl odtajania 1 i jest przygotowany w celu umożliwienia realizacji dwu odtajań w ciągu doby.

    2. CZUJNIKI POMIAROWE:

      Do pomiarów temperatury na obiektach zostały opracowane czujniki Pt100, Pt500 i Pt1000 do zastosowań w chłodnictwie, klimatyzacji i przetwórstwie spożywczym, charakteryzujące się wysokim stopniem hermetyzacji, odporności na wilgoć oraz małą bezwładnością. Do produkcji czujników stosowane są sensory w kl. A f-my Heraeus.

    2.1.Kieszeniowy czujnik temperatury typ Pt100-KCT, Pt500-KCT, Pt1000-KCT
      Kieszeniowy czujnik temperatury typ Pt100-KCT, Pt500-KCT, Pt1000-KCT przeznaczony jest do pomiaru temperatury w cieczach lub gazach. Kapilara czujnika wykonana jest z cienkościennej rurki ze stali kwasoodpornej 1H18N9T. Czujnik posiada głowicę przyłączeniową wykonaną z oksydowanego aluminium.

      Konstrukcja mechaniczna czujnika gwarantuje małą stałą czasową pomiarów oraz wysoką odporność na udary mechaniczne, wibracje i warunki klimatyczne.

      W zależności od zastosowania kieszeniowy czujnik temperatury można wyposażyć w :
      • wieszak kątowy typ WCT-K, przeznaczony do mocowania czujnika na ścianie
      • wieszak prosty typ WCT-P, przeznaczony do wprowadzenia czujnika przez osłony kanałów wentylacyjnych, izolowane ściany komór hermetycznych, itp.
      • osłonę ciśnieniową typ OCT, wykonaną ze stali kwasoodpornej 1H18N9T umożliwiającą pomiar temperatury cieczy lub gazów w zbiornikach ciśnieniowych i bezciśnieniowych, oraz wymianę czujnika bez konieczności rozszczelniania instalacji. Osłony mogą być dodatkowo wyposażone w korek redukcyjny z gwintem zewnętrznym 1/2 cala, 3/4 cala lub M20 x 1.5 (mosiężny lub ze stali kwasoodpornej );
      • śrubunek typ S-KCT, do wprowadzenia czujnika przez ściany komór bezciśnieniowych np. komory wędzarnicze.

    Rys.2. Wieszak kątowy typ WCT-K


    Rys.3. Wieszak prosty typ WCT-P


    Rys.4. Osłona ciśnieniowa typ OCT/xx (1H18N9T)


    Rys.5. śrubunek typ S-KCT


    Rys.6. Korki redukcyjne: -M20x1.5/M14x1.5,
    -R1/2'/M14x1.5, -R3/4'/M14x1.5

    2.2. Sprężynowy czujnik temperatury typ Pt100-SCT, Pt500-SCT, Pt1000-SCT
      Sprężynowy czujnik temperatury typ Pt 100-SCT, Pt 500-SCT, Pt 1000-SCT przeznaczony jest do pomiaru temperatury płyty lodowiska, podłoża w komorach chłodniczych itp. Element pomiarowy umieszczony jest w osłonie ze stali kwasoodpornej. Czujnik wyprowadzony jest przewodem pomiarowym osłoniętym pancerzem. Pancerz w postaci sprężyny z drutu kwasoodpornego umożliwia wsunięcie części pomiarowej czujnika na znaczne głębokości, w uprzednio przygotowane kanały. Elementem pomiarowym jest cienkowarstwowy opornik platynowy kl.A.


    Rys . Czujnik typ Pt100-SCT/x/y w osłonie sprężynowej

    2.3.Igłowy czujnik temperatury typ Pt100-ICT, Pt500-ICT, Pt1000-ICT
      Igłowy czujnik temperatury typ Pt100-ICT, Pt500-ICT, Pt1000-ICT przeznaczony jest do pomiaru temperatury w przetwórstwie i przechowalnictwie produktów żywnościowych. Igła pomiarowa czujnika wykonana jest z cienkościennej rurki ze stali kwasoodpornej 1H18N9T zakończonej hartowanym grotem ze stali nierdzewnej 3H13. Czujnik posiada głowicę przyłączeniową wykonaną z oksydowanego aluminium. Konstrukcja mechaniczna czujników gwarantuje małą stałą czasową pomiarów oraz wysoką odporność na warunki klimatyczne.

      Przykłady zastosowań: pomiary temperatury w dojrzewalniach bananów, pomiary temperatury w procesach zamrażania i rozmrażania, itp.


    Rys.. Igłowy czujnik temperatury typ Pt...-ICT

    2.4.Hermetyczny czujnik temperatury typ Pt100-HCT, Pt500-HCT, Pt1000-HCT
      Hermetyczny czujnik temperatury typ Pt100-HCT , Pt500-HCT, Pt1000-HCT przeznaczony jest do pomiaru temperatury w przetwórstwie i przechowalnictwie produktów żywnościowych. Igła pomiarowa czujnika wykonana jest z cienkościennej rurki ze stali kwasoodpornej 1H18N9T zakończonej hartowanym grotem ze stali 3H13. Czujnik posiada rękojeść z gumy silikonowej (dopuszczonej do kontaktu z żywnością ) z której wyprowadzony jest przewód elastyczny w izolacji silikonowej.

      Konstrukcja czujnika gwarantuje małą stałą czasową pomiarów oraz wysoką odporność na warunki klimatyczne.

      Przykłady zastosowań: w wędzarnictwie - do pomiaru temperatury batonu, pomiary temperatur przy procesach parzenia, schładzania, zamrażania , rozmrażania, w dojrzewalniach bananów do pomiaru temperatury wewnątrz owoców, i.t.p.


    Rys. Hermetyczny czujnik temperatury typ Pt...-HCT/x/y

    2.5.Czujnik temperatury ``Suchy - Mokry``typ Pt100-CSM
      Czujnik `` Suchy - Mokry `` typ Pt 100-CSM przeznaczony jest do pomiaru temperatury i wilgotności w komorach wędzarniczych. Kapilara czujnika wykonana jest z cienkościennej rurki ze stali kwasoodpornej 1H18N9T o średnicy 5mm dla czujnika `` suchy `` i 3mm dla czujnika `` mokry ``. Różnica średnic ma na celu wyrównanie stałych czasowych czujnika `` mokry `` owiniętego warstwą wilgotnej tkaniny, względem odkrytego czujnika `` suchy ``. Czujnik jest hermetyzowany i wyprowadzony przewodem trzyżyłowym w oplocie i izolacji silikonowej.

      Czujniki wyposażone są w wieszaki kątowe do zamocowania ich na ścianie komory nad pojemnikiem z wodą.


    Rys. Czujnik temperatury typ Pt...- CSM.



    2.6. Czujnik temperatury typ Pt100-BCT, Pt500-BCT, Pt1000-BCT
      Czujnik temperatury typ Pt100-BCT, Pt500-BCT, Pt1000-BCT przeznaczony jest do pomiaru temperatury w cieczach lub gazach. Kapilara czujnika wykonana jest z cienkościennej rurki ze stali kwasoodpornej 1H18N9T. Czujnik jest zahermetyzowany i wyprowadzony elastycznym przewodem w oplocie i izolacji silikonowej.

      Konstrukcja mechaniczna czujnika gwarantuje małą stałą czasową pomiarów oraz wysoką odporność na udary mechaniczne, wibracje i warunki klimatyczne.

      Przykłady zastosowań - pomiary temperatur: w procesach parzenia, w zbiornikach otwartych, pomieszczeniach itp. a po zastosowaniu osłony ciśnieniowej w zbiornikach ciśnieniowych i rurociągach.



    Rys. Czujnik temperatury typ Pt... - BCT



    2.7. Rurowy (przylgowy) czujnik temperatury typ Pt100-RCT, Pt500-RCT, Pt1000-RCT
      Rurowy czujnik temperatury typ Pt100-RCT, Pt500-RCT, Pt1000-RCT przeznaczony jest do pomiaru temperatury rurociągów. Radiator elementu pomiarowego wykonany jest z miedzi co gwarantuje dobre przenoszenie temperatury z powierzchni rury. Z czujnika wyprowadzony jest przewód pomiarowy dwu- lub trzy-żyłowy w zależności od oporności znamionowej czujnika. Przewód pomiarowy w zależności od zakresu mierzonych temperatur ma izolację z polwinitu lub z gumy silikonowej.

      Część pomiarowa czujnika osłonięta jest otuliną z pianki poliuretanowej (o porach otwartych) lub kauczukowej (o porach zamkniętych).Rodzaj użytego materiału zależy od przewidywanych warunków pracy czujnika (zakresu temperatury i wilgotności). Otulina przykryta jest aluminiową osłoną, umożliwiającą przymocowanie czujnika cybantem do rurociągu. Instalacja czujnika pomiarowego nie wymaga rozszczelnienia instalacji.

      Konstrukcja mechaniczna czujnika gwarantuje małą stałą czasową pomiarów, mały wpływ temperatury otoczenia na wynik pomiaru, oraz wysoką odporność na udary mechaniczne, wibracje i warunki klimatyczne.

    2.8. Cyfrowe czujniki temperatury DS8020
      Cyfrowe czujniki temperatury oparte o element pomiarowy DS1820, zgodnie z danymi katalogowymi, mogą być używane do pomiaru temperatury w zakresie -55 stC do +125stC. Wyniki pomiarów tego czujnika przekazywane są cyfrowo na żądanie procesora nadrzędnego zgodnie z protokołem sieci MicroLan.

      Poniżej został załączony wykres pól tolerancji dopuszczalnych błędów pomiarowych, umożliwiający porównanie czujników Pt100 kl.A, Pt100 kl.B i DS1820. .Jak widać dopuszczalne katalogowe odchyłki czujników cyfrowych DS8020 w zakresie temperatur od 0 stC do 70 stC w przybliżeniu pokrywają się z odchyłkami czujników Pt100 kl.B. Tolerancja czujników Pt100 kl.A jest w przybliżeniu dwukrotnie mniejsza (dla zakresu 0 - 70stC)

    2.9. Elektroniczne przetworniki wilgotności i 4 - 20 mA
      W systemach pomiaru wilgotności stosujemy głównie dwa typy elektronicznych przetworników wilgotności (produkcji Duńskiej):.EHF-12 i EHF-32/50A, które wg. danych katalogowych posiadają następujące parametry:

    Przetwornik EHF-12Przetwornik EHF-32/50A
    Napięcie zasilania8 - 20V DC10 - 30V DC
    Temperatura pracy0 - 60 st C-20 - +80st C
    Zakres wilgotności12 -90%RH10 - 100%RH
    Dokładność przy 20st Cdla 12-25%RH - +/-3% dla 10-90%RH - +/-2%
    dla 25-75%RH - +/-1,5%dla 90-100%RH - +/-3%
    dla 75-90%RH - +/-3%
      Przetworniki zasilane są z zewnętrznego źródła napięcia stałego. Pozwala to dołączyć do systemu przetworniki o innych napięcia zasilania oraz przetworniki z wyjściem 4 - 20mA lub 0 - 10V, dowolnie wybranej wielkości fizycznej .

     

    3. System oprogramowania-TermNet do monitorowania obiektów przemysłowych.

    3.1. PRZEZNACZENIE
      System oprogramowania TermNet przeznaczony jest do monitorowania oraz zbierania danych z obiektów przemysłowych, z możliwością ich wizualizacji i archiwizacji. System umożliwia również edycje nastaw oraz parametrów regulacji w sterownikach.
    3.2. ELEMENTY ŚRODOWISKA
      TermNet - Serwer Komunikacyjny.
      Aplikacja służy do komunikowania się ze sterownikami mikroprocesorowymi pracującymi w sieci przemysłowej pracującej w protokole RTU.

      TermNet - Administrator Sieci.
      Aplikacja służy do konfiguracji sieci. Umożliwia dodanie / usunięcie urządzeń z sieci, wykonanie na sterownikach określonych operacji związanych z konfigurowaniem sieci (np. nadanie numerów sieciowych, resetowanie sterowników) oraz ustawienie parametrów archiwizacji (ustawienie, które wielkości i z jaką częstotliwością archiwizować)

      TermNet - Sterowniki Urządzeń.
      Aplikacja umożliwia dostęp do poszczególnych urządzeń pracujących w sieci, pozwalając na zmianę parametrów pracy sterownika (np. funkcje zerowania sterownika, blokady klawiatury itp.) oraz zmianę wartości nastaw wielkości regulowanych przez sterownik (np. temperatury termostatowania, progów alarmowych itp.) Sterowniki urządzeń są projektowane indywidualnie dla każdego typu urządzenia stosownie do możliwości i wymagań urządzenia oraz potrzeb użytkownika systemu..

      TermNet - Wykres.
      Aplikacja służy do wizualizacji pomierzonych i zapamiętanych wielkości przesłanych ze sterowników, w postaci wykresów na ekranie monitora oraz do sporządzania dokumentacji drukowanej.

      TermNet - Raport
      Aplikacja przeznaczona jest do generowania raportów graficznych na podstawie danych zawartych w plikach archiwalnych systemu TermNet. Raport można przygotować dla dziesięciu kanałów (rejestrów urządzeń) w postaci wykresu i zestawienia podstawowych parametrów w postaci listy.

      TermNet - Pulpit
      Aplikacja opracowywana (na życzenie klijenta) indywidualnie dla każdego projektu. Umożliwia prezentacje i wizualizacje obiektu w postaci plansz rzutów itp.

    3.3. KONFIGURACJA ŚRODOWISKA
      Po podłączeniu sterowników na obiekcie do sieci i dołączeniu sieci do komputera należy zadeklarować przez który port szeregowy , serwer komunikacyjny będzie współpracował z siecią. W tym celu należy w pliku c:/termnet/set/sercom1.set , przy użyciu Notatnika wpisać nazwę użytego portu (COM1, COM2, COM3 lub COM4) i uruchomić serwer komunikacyjny a następnie administrator sieci
    3.3.1. TermNet - SERWER KOMUNIKACYJNY
      Uruchomienie aplikacji udostępnia programom: TermNet - Administrator Sieci., TermNet - Wykres, TermNet - Sterowniki Urządzeń, transmisję danych do i z urządzeń.

      Uruchomienie aplikacji powoduje zainicjowanie transmisji pomiędzy komputerem oraz dołączonymi do sieci sterownikami. Transmisja jest prowadzona nie ze wszystkimi podłączonymi urządzeniami, a jedynie z urządzeniami dla których w bazach Administratora Sieci transmisja danych jest zadeklarowana (patrz TermNet - Administrator Sieci).

      Serwer komunikacyjny co 5 sek. rejestruje w podręcznej bazie danych wszystkie odczytane z urządzeń parametry i przechowuje przez okres 24 godz..

    3.3.2. TermNet - ADMINISTRATOR SIECI
      Uruchomienie aplikacji umożliwia:
        Nadawanie numerów sieciowych urządzeniom. Dodawanie i usuwanie urządzeń z baz danych TermNet Deklarowanie danych podlegających archiwizacji. Edycję nastaw oraz parametrów regulacji w sterownikach.
      Uruchomienie aplikacji daje dostęp do dwu tabel. Tabela górna zawiera spis urządzeń aktualnie pracujących w sieci. Tabela dolna zawiera spisy parametrów dostępnych do pobierania, związanych z wybranym w tabeli górnej sterownikiem i dane o archiwizacji wybranych parametrów..

      Nadawanie numerów sieciowych sterownikom.
      W celu nadania numerów sieciowych w nowo zainstalowanej sieci (lub po fizycznym dołączeniu dodatkowego sterownika) należy wybrać w menu głównym Narzędzia i kliknąć funkcję Numeracja. Do wszystkich sterowników podłączonych do sieci zostanie wysłany rozkaz rozgłoszeniowy i ustawi sterowniki w stan pozwalający w każdym ze sterowników zadeklarować nowy lub sprawdzić istniejący numer sieciowy (UWAGA: Każdy ze sterowników musi mieć ustawiony unikalny numer o wartości z zakresu od 1 do 240) Po wprowadzeniu numerów sieciowych do sterowników , należy kliknąć funkcję Narzędzia / Reset w menu głównym. Funkcja ta spowoduje zresetowanie wszystkich urządzeń pracujących w sieci i podjęcie pracy serwera komunikacyjnego zgodnie z aktualnie zadeklarowaną konfiguracją

      Dodawanie i usuwanie urządzeń z sieci
      Dodawanie i usuwanie urządzeń z sieci - deklaracja, do których ze sterowników zainstalowanych w sieci serwer komunikacyjny ma aktualnie wysyłać zapytania i polecenia.

      W menu głównym aplikacji znajduje się podmenu Urządzenia
      Kliknięcie funkcji Dodaj spowoduje otworzenie okna służącego do konfigurowania sieci.

      W polu Numer sieciowy należy wpisać numer pod jakim urządzenie występuje w sieci (Uwaga: jeżeli urządzenie zostało fizycznie dołączone do sieci i nie ma nadanego numeru, patrz punkt "Nadawanie numerów sterownikom"), a następnie wybrać z listy sterowników urządzeń (przycisk Przeglądaj) odpowiedni typ sterownika (o nazwie zgodnej z nazwą urządzenia podłączanego do sieci). Po kliknięciu przycisku OK program automatycznie zainstaluje zadeklarowane urządzenie w bazach systemu i zainicjuje transmisje.
      Aby usunąć wybrane urządzenie z sieci należy wskazać urządzenie i wybrać w menu głównym Urządzenia funkcję Usuń. Po Potwierdzeniu operacji przez użytkownika, dane o urządzeniu zostaną usunięte z baz danych systemu, a serwer komunikacyjny przerwie transmisję z urządzeniem.

      Deklarowanie wielkości podlegających archiwizacji
      Wybrana zmienna z dolnej tabeli może podlegać (lub nie podlegać) archiwizacji z określoną częstotliwością, zgodnie z dokonanymi przy tej zmiennej deklaracjami. Aby dokonać zmian w deklaracjach należy użyć przycisku Częstotliwość rejestracji, po kliknięciu którego otworzy się okno konfiguracyjne

      Zmiana nastaw w sterownikach pracujących w sieci.
      W aplikacji TermNet - Administrator Systemu można również uruchomić sterownik wskazanego urządzenia poprzez kliknięcie przycisku Ustawienia lub dwukrotne kliknięcie wybranego urządzenia w tabeli górnej. Opis sterowników urządzeń znajduje się w p.3.3.3.

    3.3.3. TermNet - Sterowniki Urządzeń
      Sterowniki urządzeń są programami pozwalającymi obsłużyć określone typy urządzeń (np. zmienić zadane nastawy, sposób pracy urządzenia, parametry regulacji ). Aplikacje te uruchamiane są przez Administratora Sieci po wskazaniu urządzenia i kliknięciu przycisku Ustawienia lub dwukrotne kliknięcie wybranego urządzenia z tabeli górnej. Uruchamiany jest sterownik stosownie do typu wskazanego urządzenia, a transmisja poleceń do urządzenia i pobierania danych zgodnie z numerem sieciowym wskazanego urządzenia. Sterowniki urządzeń można również uruchomić z poziomu pulpitów

      Uruchomienie aplikacji powoduje otworzenie okna z opisem i aktualnymi wartościami nastaw wskazanego urządzenia. Aby zmienić wartości nastaw należy w pola edycji ( np. dla termostatuTR1 :t1-temperatura termostatowania, d-t1 - strefa nieczułości termostatowania, al-l - alarm dolny, al-h - alarm górny) wpisać żądane wartości i odesłać do urządzenia wciskając przycisk OK. lub Zastosuj. Przycisk Zastosuj powoduje jedynie przesłanie wartości do urządzenia, natomiast przycisk Ok., przesłanie i powrót do Administratora Sieci. Przycisk Anuluj umożliwia wycofanie źle wprowadzonych w pola edycji wartości.
    3.4. TermNet - WYKRES
      Aplikacja służy do wizualizacji stanu obiektu w okresie ostatniej doby. Wykres może być utworzony dla jednego lub kilku dowolnie wybranych kanłów (rejestrów urządzeń), które były w tym okresie dołączone do sieci.

      Konfiguracja wykresu.
      Aby przystąpić do konfigurowania wykresu należy kliknąć Wykres/Ustawienia w menu głównym.

      Zakładka Kanały Umożliwia zdefiniowanie od 1 do 4 kanałów, które będą pokazywane na wykresie.

      W wyświetlanych polach zaznaczamy , które z kanałów mają być widoczne na wykresie, a w pole edycji wpisujemy nazwę kanału (nazwa kanału powinna być zgodna z nazwą rejestru występującą w administratorze sieci). Możemy również wybrać nazwę kanału z listy klikając przycisk Przeglądaj

      Zakładka Ogólne - umożliwia skonfigurowanie elementów składowych wykresu i określenie osi x i y wykresu.

      Wyświetl legendę - zaznaczenie tego pola powoduje że z prawej strony wykresu będzie widoczna legenda zawierająca nazwy i kolory kanałów przedstawianych na wykresie, oraz aktualne wartości pomiarów.
      Tytuł - zaznaczenie tego pola spowoduje że nad wykresem pojawi się tekst, wprowadzony w pole edycji znajdujące się po prawej stronie tego pola.
      Data - zaznaczenie tego pola spowoduje, że nad wykresem zostaną wyświetlone dwie daty określające jakiego okresu czasu dotyczy wykres.
      Oś czasu - w polu tym wybieramy jaki okres czasu ma być zobrazowany na wykresie (np. ostatnie 15min).
      Oś pomiarów - w polu tym definiujemy jaki zakres wartości pomiarowych ma być zobrazowany na wykresie, poprzez zadeklarowanie w polu Min. - minimalnej wartości osi y, a w polu Max. maksymalnej wartości osi y. Jeżeli wartość któregokolwiek z kanałów przekroczy zadane wartości , nie będzie widoczny na wykresie.

      Zakładka Odświeżanie

      Przy użyciu widocznego na zakładce suwaka, możemy ustawić częstotliwość z jaką kolejne wartości pomiarowe mają być wprowadzane na wykres w celu wykreślenia ostatniego odcinka krzywej (jak często wykres ma być odświeżany). Jeśli monitorowany obiekt jest stabilny a zmiany wartości zachodzą powoli , ustawienie dużej częstotliwości odświeżania nie poprawi jakości wykresu ,a spowoduje zupełnie zbędne obciążenie procesora.

      W menu Plik znajdują się następujące funkcje:
        Otwórz - wczytanie z dysku (uprzednio zapisanej) konfiguracji i sporządzenie wykresu zgodnie z tą konfiguracją
        Zapisz - zapisanie aktualnej konfiguracji wykresu na dysk
        Zapisz jako - zapisanie aktualnej konfiguracji na dysk pod nową nazwą
        Zapisz rysunek - zapisanie aktualnego wykresu na dysku jako bitmapy (bmp) lub metapliku (WMF).
        Drukuj - wysłanie aktualnego wykresu na drukarkę
        Koniec - Zamknięcie aplikacji.

      Funkcja Widok/Przyciski służy do pokazywania lub ukrywania menu podręcznego.

    3.5. TermNet - RAPORT


      Aplikacja przeznaczona jest do konfigurowania i generowania raportów na podstawie danych zawartych w plikach archiwalnych systemu TermNet. Pojedynczy raport można skonfigurować maksymalnie dla dziesięciu kanałów (rejestrów urządzeń). Raporty składają się z wykresu i zestawienia podstawowych parametrów w postaci listy.

      Konfiguracja raportu
      Aby skonfigurować raport należy kliknąć Raport/Ustawienia w menu głównym.

      Zakładka Serie - umożliwia sformatowanie opisu zarejestrowanej serii pomiarów dotyczącej wybranego kanału pomiarowego.

      W polu wyboru Seria: wybieramy serię (zarejestrowanych pomiarów), której będą dotyczyły dalsze ustawienia:

      Zakładka Ogólne:
        Aktywny - włączenie tej opcji spowoduje że w raporcie zostanie wygenerowana dana seria zgodnie z pozostałymi ustawieniami jej dotyczącymi.
        Kod kanału - należy w tym polu wprowadzić nazwę rejestru urządzenia dla którego zostanie wygenerowana seria. (np.: 3_pomiar lub inną nazwę zmiennej występującej w systemie TermNet)
        Nazwa kanału - w tym polu można wprowadzić zastępczą nazwę (identyfikator) kanału w celu poprawienia czytelności raportu. (np.: Komora chłodnicza nr: 3)
        Umieść w legendzie - w tym polu dokonujemy wyboru, czy w legendzie wykresu ma zostać umieszczona nazwa kanału (zaznaczona opcja Nazwa kanału) i kod kanału (zaznaczona opcja Kod Kanału)
        Umieść w raporcie - w tym polu wybieramy jakie dane o serii mają być umieszczone w raporcie:
        opcja Kod kanału - ustawienie tej opcji spowoduje dodanie do raportu kodu kanału
        opcja Nazwa kanału - ustawienie tej opcji spowoduje dodanie do raportu nazwy kanału
        opcja Okres - ustawienie tej opcji spowoduje dodanie do raportu informacji o okresie z jakiego pochodzi raport


      Zakładka Funkcje: - Zakładka ta służy do wybrania funkcji jakie mają być wyliczone dla danej serii (kanału) z okresu dla jakiego przygotowywany jest raport (patrz Przygotowanie raportu).

      Wartość minimalna - w raporcie zostanie umieszczona wartość minimalna pomiaru
      Wartość maksymalna - w raporcie zostanie umieszczona wartość maksymalna pomiaru
      Wartość średnia - w raporcie zostanie umieszczona wartość średnia pomiaru
      Przekroczenie górne - w raporcie zostanie umieszczona lista pomiarów które będą większe od wartości wpisanej w polu po prawej stronie
      Przekroczenie dolne - w raporcie zostanie umieszczona lista pomiarów które będą mniejsze od wartości wpisanej w polu po prawej stronie

      Zakładka Wydruk:
      Ta zakładka służy do konfiguracji wydruku. Można w niej ustawić takie parametry jak:wydruk nagłówka, stopki, podpiu etc.

      Zakładka Nagłówek (Stopka):
      Obie zakładki wyglądają identycznie (posiadają identyczne pola do konfiguracji). W tej sytuacji wystarczy omówić ich znaczenie na przykładzie zakładki Nagłówek.

        Dodaj nagłówek - jeśli ta opcja jest ustawiona to na wydruku zostanie umieszczony nagłówek zawarty w polu edycji wielowierszowej oraz zgodnie z pozostałymi ustawieniami:
        Dodaj datę - ustawienie tej opcji spowoduje dodanie w nagłówku aktualnej daty
        Dodaj numery stron - ustawienie tej opcji spowoduje dodawanie w nagłówku numerów stron

      Zakładka Podpis:
      Na tej zakładce możemy ustalić czy chcemy umieszczać podpis pod raportem (ustawienie opcji Dodaj podpis) i jak ma on brzmieć (treść podpisu należy wprowadzić w pole edycji wielowierszowej).

      Zakładka Raport:
      Zakładka ta zawiera w zasadzie tylko opcje Dziel na kolumny, ustawienie której spowoduje wydrukowanie raportu w dwóch kolumnach.

      Zakładka Wykres:
      Na tej zakładce znajdują się parametry które decydują o wyglądzie wykresu i o tym w jaki sposób powinien być wydrukowany.

        Dodaj wykres - jeśli ta opcja jest ustawiona do wydruku raportu zostanie dołączony wykres
        Wydrukuj na oddzielnej stronie - ustawienie tej opcji spowoduje że wykres zostanie wydrukowany na oddzielnej stronie i zajmie jej całą powierzchnie; poniżej w polu wyboru można ustawić orientacje wykresu (pozioma lub pionowa)
        Dodaj legendę - ustawienie tej opcji powoduje że przy wykresie umieszczona zostanie legenda z oznaczeniami kolorów serii, ich nazw lub / i kodów (patrz zakładka Serie / Ogólne)
        Dodaj tytuł - ustawienie tej opcji spowoduje iż na wykresie będzie umieszczony tytuł który należy wpisać w polu edycji poniżej

      Po skonfigurowaniu raportu należy kliknąć przycisk OK. Aby uniknąć pracochłonnego konfigurowania raportu za każdym razem można zapamiętać ustawienia klikając polecenie Plik/Zapisz z menu głównego. Przy kolejnych uruchomieniach programu konfiguracje będzie można wczytać z tego pliku używając polecenia Plik/Otwórz.

      Przygotowanie raportu
      Po wcześniejszym skonfigurowaniu, generowanie i drukowanie raportów staje się niesłychanie proste i efektywne. Zakładając że wczytaliśmy konfiguracje z pliku (bądź zrobiliśmy to od początku ręcznie) wystarczy przycisnąć przycisk TIM znajdujący się w oknie głównym aby pojawiło się okno do określenia okresu raportu.

      W oknie tym należy wpisać daty (od dnia, do dnia, włącznie) oznaczające okres z jakiego chcemy uzyskać raport. Jeżeli raport ma być z jednego dnia należy w obu polach wpisać identyczne daty. Teraz należy przycisnąć przycisk OK i raport zostanie sporządzony automatycznie. Aby go wydrukować należy kliknąć polecenie Plik/Drukuj z menu głównego.

    3.6. Pulpity obiektu

      Dla konkretnej aplikacji systemu monitor0wania istnieje możliwość opracowania plansz graficznych (pulpitów) na których wartości pomiarów odczytane z obiektu są nakładane na dowolny rysunek lub bitmapę (np. schemat obiektu, zdjęcie urządzenia technologicznego itp.) Poprzez wskazanie na pulpicie wybranego pomiaru, można uruchomić Sterownik Urządzenia odpowiadający za dany parametr i odczytać z właściwego sterownika aktualne nastawy lub przesłać nowe.

    3.7. Wymagania sprzętowe
      Minimalne wymagania sprzętowe i konfiguracja komputera niezbędnie do prawidłowej pracy systemu TermNet:

      • System operacyjny: Windows 9x (Windows NT nie zalecany).
      • Procesor: Pentium 100 lub wyższy.
      • Pamięc operacyjna: 16 MB RAM.
      • Dysk twardy: 7 MB na instalację systemu; 5 - 20 MB na konfiguracje.
      • Wolny port szeregowy RS 232 (COM1 lub COM2).
      • Standardowe wyposażenie komputera: monitor, myszka, klawiatura.

    Systemy Informatyczne Szaniawski System, 05-803 Pruszków ul. Lipowa 37
    tel/fax:(0-22) 758-67-26, kom:0-501-38-31-98
    e-mail: kontakt.siss@szaniawski.pl
    © Copyrights 2001 SISS