Další informace Tento web používá k poskytování služeb a analýze návštěvnosti soubory cookies. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte.
 

www.metel.eu

Systém topení řízený PLC

Vzrůstající ceny energií zvyšují tlak na výměnu starých plynových kotlů za nové kondenzační kotle s vyšší účinností. Pro skutečně efektivní provoz je však nutné i zaručit vytápění jednotlivých místností na optimální teplotu v závislosti na druhu pracoviště a jeho aktuálním využití. Proto v těchto aplikacích doporučujeme použít PLC spolu s měřením teplot ve všech místnostech s radiátory a ovládat radiárory termoeletrickými hlavicemi. Pohodlnou správu celého systému zajistí vizualizační software.

 OpenVPN - šifrovaný vzdálený přístup
 LINUX - dlouhodobě stabilní operační systém
 LAN – moderní IP řešení
 COM - sériové rozhraní Modbus
 GSM - vzdálený přístup přes 2G / 3G / 4G-LTE
 FBD & LD - grafické programovací jazyky
 I & O - široká nabídka vstupů a výstupů

 

Popis aplikace

K ověření správné funkce systému a jeho odladění jsme využili vlastní výrobní objekt. Dva zastaralé plynové kotle a radiátory osazené termickými hlavicemi s manuálním ovládáním přestaly v roce 2017 spolehlivě fungovat. Jako náhradu jsme vybrali kondenzační kotel Vaillant VU INT II 356/5-5. Po zprovoznění kotle jsme připravili hardware potřebný pro jeho řízení:

  • Do centrálního rozváděče byl nainstalován PLC IPLOG-G2-05 a tři IO moduly RE8.1-05
  • Radiátory jsme osadili termickými hlavicemi ovládanými napětím 24 VAC.
  • Teploty ve všech místnostech jsme začali měřit teploměry IPSEN-TH2-MOD.

Další výzvou byl vlastní program. Programovací software METEL IDE se stovkami funkcí definovaných v normě IEC61131-3 navíc umožňuje připravit vlastní bloky optimalizované pro konkrétní zakázku. Hlavním důvodem k vytvoření vlastních funkčních bloků je také zkrácení času stráveného sestavováním složitého programu z velkého množství základních funkcí. K vytvoření bloku stačí na začátek programu v jazyce ST vložit klíčové slovo FUNCTION_BLOCK s požadovaným názvem, definovat konstanty, proměnné, vstupy, výstupy a ukončit program klíčovým slovem END FUNCTION_BLOCK. Kliknutím na Build all poté vygenerujete funkční blok následně použitelný v grafickém FB jazyce. V našem projektu jsme tento postup použili například pro vytvoření funkčního bloku thermostat se vstupy temp (měřená teplota), temp_required (cílová teplota), a hyst (hystereze). Podle aktuálních hodnot na vstupech se vypočítává procentuální výstup (jak moc je třeba topit).

Výstup z obecného bloku thermostat je z procent dále přepočítáván blokem burn_reduce. V případě, že nedojde k očekávané odezvě v podobě zvýšení teploty v místnosti, provede blok burn_reduce korekci výpočtu. Výsledkem je dodatečné zapnutí jednoho nebo více radiátorů. Procenta vypočítaná blokem burn_reduce konvertuje blok burn2bool na počet radiátorů, které mají topit.

Graf s postupným zapínáním a vypínáním radiátorů

V případě, že neexistuje požadavek na topení alespoň jedním radiátorem, PLC kotel automaticky vypne. Do systému je zapojeno i venkovní ekvitermní čidlo, které pomáhá regulovat výkon kotle v závislosti na venkovní teplotě.

Další užitečné funkce

LOGGER - u každého takového systému je vhodné znát kromě aktuálních dat i jeho historii. Proto jsou všechna měřená data ukládána do lokální MySQL databáze v PLC a v databázi vizualizačního software.
WATCHDOG – blok wdg.fbd periodicky zapisuje do souboru 1. Tento zápis je kontrolován systémem Linux a v případě zatuhnutí programu ho restartuje a informuje příslušné osoby SMS zprávou.
HARMONOGRAMY A VIZUALIZACE vizualizační software IFTER-EQU slouží k vizualizaci celého systému a nastavení harmonogramů, které určují, kdy se topí na denní teplotu a kdy na noční (místnost není využívána).

Závěr

Systém topení řízený PLC pomohl výrazně snížit náklady na vytápění. Každá místnost je vytápěná pouze na optimální teplotu. V případě, že není využívána, je teplota automaticky snížena, což dále zvyšuje úspory nákladů. Vestavěný GSM router poskytuje vzdálený online dohled a prostřednictvím SMS zpráv informuje o havarijních situacích.

Objednací informace

   Název a kód  Poznámka
IPLOG-G2-05*
5607-0000
PLC jednotka s 2G/3G modemem, RS485 Modbus RTU sběrnicí pro připojení externích IO modulů a čidel, 2x alarmový / digitální 5 V vstup.
*V online konfigurátoru na /iplog-configurator můžete nakonfigurovat PLC s dalšími vstupy, výstupy a sériovými rozhraními.
RE8.1-05-BOX
5000-0507
Sběrnicový IO modul s: 8x NO 230V relé výstupy, 3x opticky izolovaný 230V vstup, 2x NOC 230V relé výstup, 1x RS485 Modbus port, 2x alarmový/digitální 5V vstup, provozní teplota −40°C až +70°C, 600 W integrované přepěťové ochrany
IPSEN-TH2-MOD
5-202-283
Sběrnicové čidlo teploty/vlhkosti kompatibilní s RS485 Modbus-RTU, teplota: -40°C to +80°C, relativní vlhkost: 0-100% RH, přesnost: ± 0.4 °C / 3% RH (25°C), IP55, 12VDC

 

Další použitý hardware a software
24V termoelektrické hlavice
Vizualizační software IFTER-EQU

 

Uživatel:

Přihlásit