Sterowanie i monitoring obiektów rozproszonych

System monitoringu obiektów rozproszonych jest przeznaczony dla użytkowników rozległych obiektów, którzy chcą w prosty, szybki i ekonomiczny sposób stworzyć scentralizowany system nadzoru i sterowania. System wykorzystuje wizualizacje oparte na stronach internetowych i stanowi doskonałą alternatywę dla niewielkich aplikacji SCADA. Dodatkową zaletę stanowi fakt, że jest to system bezlicencyjny. Do jego konfiguracji nie potrzeba ani specjalnych narzędzi, ani zaawansowanej wiedzy z zakresu programowania. Rozwiązanie bazuje na sterownikach PLC firmy Saia Burgess Controls i wykorzystuje wbudowane w nie technologie webowe i IT. Komunikacja realizowana jest z wykorzystaniem Ethernetu i/lub GSM.

Rys. 1 Przykładowy schemat systemu, w którym stacjami obiektowymi są pompownie

Dla kogo?

• Użytkowników, którzy chcą wdrożyć nowoczesne rozwiązania, ale nie zapominają o kosztach rozwoju systemu automatyki w całym cyklu życia instalacji, w tym kosztach eksploatacji i serwisu.

• Przedsiębiorstw, które obsługują wiele powtarzalnych i rozproszonych obiektów (np. pompownie, tłocznie, studnie albo węzły cieplne) i chcą je połączyć w jeden system do monitorowania i sterowania ‒ z dostępem on-line w dowolnym czasie i z dowolnego miejsca.

Jak to działa?

System składa się ze sterownika nadrzędnego (stacji master) i sterowników obiektowych połączonych siecią komunikacyjną. Są to przemysłowo wykonane, swobodnie programowalne sterowniki PLC, dostarczane wraz z gotowymi do użycia, konfigurowalnymi aplikacjami wizualizująco-sterującymi. Do konfiguracji systemu potrzebny jest tylko komputer PC z przeglądarką internetową.

Dostęp do aplikacji możliwy jest z poziomu:

• komputera PC za pośrednictwem przeglądarki internetowej (wymagana obsługa Java)
• urządzenia mobilnego: smartfona lub tabletu z systemem Android lub iOS
• lokalnego panelu operatorskiego

Sterownik nadrzędny

Stacja master jest odpowiedzialna za zbieranie danych z obiektów oraz scentralizowane udostępnianie informacji z użyciem przeglądarki www. Ma wbudowaną, gotową do użytku aplikację wizualizacyjno-sterującą, z funkcją automatycznego dodawania nowych obiektów do systemu monitoringu i sterowania. Sterownik nadrzędny jest wyposażony w karty SD, a dodatkowo może zapisywać dane do baz danych MySQL. W sytuacjach alarmowych sterownik wysyła zdefiniowanym użytkownikom powiadomienia o alarmach poprzez e-mail i/lub sms (do realizacji tej funkcji wymagany jest zewnętrzny modem GSM).
Stacją master może być dowolny sterownik serii Saia PCD firmy Saia Burgess Controls z wbudowanym Automation Serverem i większymi zasobami pamięci (np. Saia PCD1.M2160, E-Controller i sterowniki Saia PCD3.Power).

Najważniejsze zadania realizowane przez sterowniki nadrzędne:

• monitorowanie pracy wszystkich podłączonych do systemu obiektów
• obsługa do 100 stacji (możliwość rozszerzenia liczby obsługiwanych stacji do ok. 200)
• wyświetlanie parametrów podłączonych stacji na głównym ekranie w postaci tabeli
• automatyczne rozpoznawanie włączanych do systemu stacji (wraz z rosnącą liczbą obiektów rozszerzane są zestawienia w tabelach)
• monitorowanie stanu komunikacji ze stacjami – operator jest informowany o każdym przypadku przerwy w komunikacji
• monitorowanie sygnałów alarmowych ze stacji oraz rejestracja alarmów w dzienniku alarmów bieżących / historycznych
• wysyłanie wiadomości SMS/e-mail informujących o alarmach
• wyświetlanie dokumentacji dla każdej ze stacji (plik pdf jest przechowywany w pamięci sterownika lub lokalizacji sieciowej)
• możliwość podglądu aplikacji wizualizacyjnej dowolnego obiektu i zmiany parametrów sterowania
• synchronizacja czasu sterownika z zewnętrznym serwerem poprzez SNTP
• kontrola dostępu do aplikacji – logowanie użytkowników ze zdefiniowanymi prawami dostępu.

Sterowniki obiektowe

Sterowniki obiektowe są również wyposażone w gotową do użycia aplikację wizualizacyjno-sterującą z wbudowanym konfiguratorem. Uwzględnia on typowe obiekty (np. pompownie, tłocznie, węzły cieplne) i – w oparciu o przeglądarkę www – pozwala je szybko i sprawnie konfigurować i uruchamiać. Wbudowana aplikacja wizualizacyjno-sterująca pozwala na pełny nadzór nad pracą obiektu wraz z możliwością zmiany parametrów. Sterownik udostępnia dane bieżące i historyczne, także w oparciu o wykresy, a dostęp do danych realizowany jest przez przeglądarkę www. Zapisane dane w postaci plików CSV są cyklicznie przesyłane do sterownika centralnego lub na dysk komputera.
Zadania sterowników obiektowych realizują sterowniki Saia PCD1.M2110-R1.

Najważniejsze zadania realizowane przez sterowniki obiektowe:

• sterowanie pracą obiektu
• monitorowanie pracy obiektu z użyciem aplikacji wizualizacyjnej
• konfiguracja pracy sterownika za pomocą konfiguratora wbudowanego w aplikację wizualizacyjną – możliwość definiowania typu obsługiwanego obiektu (np. pompownia: jednopompowa, dwupompowa, tłocznia: z / bez przepływomierza, węzeł cieplny o dowolnym schemacie)
• zaawansowana parametryzacja obiektu w ramach funkcji konfiguratora (np. nazwa, adres, współrzędne geograficzne, parametry pomp, kanałów itp.)
• rejestracja alarmów w dzienniku alarmów bieżących i historycznych
• wysyłanie e-maili z alarmami (konfiguracja obsługi wysyłania maili z poziomu aplikacji webowej)
• logowanie danych do pamięci sterownika w postaci plików CSV
• przesyłanie plików CSV do zdefiniowanej lokalizacji na serwerze
• wyświetlanie wykresów historycznych np. poziom ścieków, praca pomp itp.
• kontrola dostępu do aplikacji – logowanie użytkowników
• możliwość bezpośredniego przejścia do aplikacji wizualizacyjnej sterownika nadrzędnego
• obsługa komunikacji GSM (za pomocą zewnętrznego modemu pracującego w standardach 3G/4G LTE).

Sterowniki Saia PCD mają wbudowaną technologię Automation Server, czyli następujące funkcjonalności: serwer www, serwer FTP, klient poczty e-mail, obsługa systemu plików, obsługa plików CSV i kart pamięci SD. Do synchronizacji zegara czasu rzeczywistego wykorzystywany jest protokół SNTP, do diagnostyki w sieciach informatycznych używany jest protokół SNMP. Obsługa modemów GSM realizowana jest poprzez standardowe bloczki funkcyjne F-box.

Dlaczego warto?

System monitoringu i sterowania dla obiektów rozproszonych to bezlicencyjne rozwiązanie, nie wymagające zastosowania platformy SCADA. Zarówno wizualizację, jak i sterowanie zapewnia jedno urządzenie – sterownik PLC.
Kolejną zaletą rozwiązania jest jego długi cykl życia – producent gwarantuje sterownikom minimum 15-letni cykl życia zgodnie z koncepcją Peace of Mind (która zapewnia „spokój ducha" zarówno właścicielom, jak i służbom technicznym obiektu).

Zrzut_aplikacja_sterownika_obiektowego.png

Aplikacje dla sterowników zostały przygotowane w sposób umożliwiający ich jak najbardziej uniwersalne zastosowanie w różnego typu instalacjach. Jest to ważne zwłaszcza w przypadku sterownika nadrzędnego, którego wykorzystanie nie ogranicza się do systemów monitoringu obiektów pompowych czy węzłów cieplnych. Aplikacje dla sterowników nadrzędnych i obiektowych można rozbudowywać o nowe funkcjonalności za pomocą pakietu narzędziowego Saia PG5.