ВиВ Изоматик реализира система за управление във водния сектор с продукти на Phoenix Contact

В последните месеци на 2014 г., ВиВ Изоматик успешно приключи мащабен проект за изграждане на автоматизирано и дистанционно управление на група помпени станции, снабдяващи един от градските райони на страната с питейна вода”, съобщиха за Инженер.bg от фирмата. Проектът обхваща част от водоснабдителната система на градския район и се състои от пет основни подобекта: три помпени станции, резервоар и водна кула. При реализацията на системата за управление, от ВиВ Изоматик залагат на продуктите от серията Automation на Phoenix Contact.

 

Изпълнените в рамките на проекта дейности от ВиВ Изоматик включват внедряване на система за автоматизирано местно управление (САУ) на помпите, в зависимост от нивото на вода в резервоарите. За всяка от трите помпени станции е монтиран по един контролер (PLC) за управление на помпите в автоматичен режим, с интегриран GSM модул за връзка към системата за дистанционно управление и сигнализация (СДУ). Реализирана е и система за дистанционно управление и сигнализация от операторска станция, разположена в диспечерския център на ВиК предприятието. Монтираната операторска станция (компютърна конфигурация) е снабдена със софтуер за управление и сигнализация на/от обектите и външен GSM комуникационен модул. Комуникационната свързаност на обектите се реализира посредством GSM мрежа, предоставена от мобилен оператор.

 

Специалистите на ВиВ Изоматик избират няколко основни компонента, сред които: програмируеми контролери (PLC) на Phoenix Contact; софтуер за програмиране PCWorx; готови функционални блокове/библиотеки за PCWorx; комуникационен OPC/ODP сървър за системата Open Data Port, разработена от немската компания Videc, както и софтуер за дистанционно управление и визуализация (СДУ).  

 

 „Phoenix Contact предлага богата гама от контролери, разделени в класове според функционалните им възможности”, коментираха от ВиВ Изоматик. Контролерите са от клас 100 и са подходящи за реализиране на автоматизирано управление на малки до средни по големина обекти. От типа ILC150GSM/GPRS са, със следните основни технически характеристики:

 - Вградени цифрови входове (16), цифрови изходи (4) и възможност за свободно добавяне на модули за INTERBUS комуникационна шина. Контролерът управлява периферията и поддържа свързани модули до максимум 4096 бита процесни данни;

 - Ethernet интерфейс с поддръжка на протоколи като HTTP, FTP, SNTP, SNMP, SMTP, SQL, MySQL;

 - Вграден модул за мобилна комуникация по GSM/GPRS/3G;

 - Програмиране с помощта на софтуера PCWorx или PCWorx Express;

 - Свободно програмируем Web server с помощта на софтуера Webvisit;

 - Интегриран FTP server;

 - Програмна памет 512 kB, памет за данни 512 kB, енергонезависима памет (NVRAM) 48 kB, Изпълнение до 8 програми, часовник за реално време;

 - Възможност за добавяне на допълнителна Flash памет.

 

Фигура 1. Контролер ILC150GSM/GPRS.

 

Използваният за програмиране на контролерите софтуер е PCWorx, предназначен за програмиране на всички класове контролери от гамата на Phoеnix Contact, на езиците за програмиране, заложени в стандарта IEC61131. Софтуерът поддържа функции за конфигуриране на свързаната комуникационна шина към периферията и за нейната диагностика.

Фигура 2. Софтуер PCWorx

 

В проекта са използвани готови библиотеки на Phoenix Contact, предлагани към софтуера PCWorx, за автоматично и дистанционно управление и за управление на комуникацията. Комуникационните връзки са на базата на протокола Modbus/TCP, предаван по мобилна GPRS връзка за комуникация между трите контролера (предават се измервателни и алармени сигнали). „За комуникацията между трите контролера и командния център използвахме протокола ODP”, уточниха от ВиВ Изоматик.

 

За реализиране на проекта са закупени и SIM карти, използвани за GPRS/3G пренос на данни. „Картите са със статични IP адреси и за комуникация използват частен APN, предвиден само за нуждите на клиента. Те не са активирани за достъп от Internet”, поясниха от ВиВ Изоматик. Системата Open Data Port на Videc използва комуникационен OPC/ODP сървър. По този начин се осигурява бърз и надежден обмен на данни между PCWorx програмируем контролер и OPC съвместими устройства или между SNMP съвместими устройства.

 

Инсталираният OPC/ODP сървър на дистанционната операторска станция прехвърля данните от контролерите (Ax ODP Server) към СДУ (Ax OPC server) и обратно. „За програмиране на контролерите за комуникация по ODP, Phoenix Contact предлага готови библиотеки с програмни блокове за PCWorx”, уточниха от ВиВ Изоматик. OPC/ODP сървърът се конфигурира с помощта на програмата ODP Configurator. С нея се описват всички сигнали, които се обменят между СДУ системата и контролерите. Сигналите, зададени тук, съответстват на сигналите определени за комуникация в контролерите с PCWorx и на сигналите зададени за СДУ в Atvise SCADA.

Фигура 3. ODP Configurator

Фигура 4. ODP Server

 

При реализиране на функционалността на СДУ, от ВиВ Изоматик дават възможност на клиента за избор между два софтуера за изграждането й - Visu+ на Phoenix Contact и Atvise SCADA на Videc. И двете програми позволяват реализиране на такива системи с висока функционалност. Избраният софтуер е Atvise SCADA. Той се състои от два основни компонента: Atvise Server, който се използва като източник на данни за екраните за управление и визуализация, и Atvise Builder. С Atvise Builder се изграждат екраните на системата и логиката за дистанционно управление и сигнализация. Самите екрани за управление на системата са WEB-базирани, и са достъпни със стандартен интернет клиент (Internet explorer или подобен) като е достатъчно за адрес да се посочи адреса на компютъра, на който е инсталиран сървъра на Atvise.

Фигура 5. Atvise Builder

 

С помощта на Atvise Builder са разработени следните типове екрани за системата:

 - Екран 01 „Главен“ – дава информация за основни оперативни и алармени сигнали от подобектите на помпената станция;

 - Екран 02 „Помпена станция” – екран за управление на помпите в помпените станции и за получаване на сигнализация от тях. За всяка помпа може да се зададе индивидуален режим на управление, както и индивидуални стойности на параметрите за управление в автоматичен режим;

 - Екран 03 „Аларми“ – алармените сигнали се третират с по-висок приоритет от системата и подлежат на задължително приемане от оператор, след възникването им. На този екран може да се видят всички регистрирани аларми;

 - Екран 04 „История“ – позволява справка за произволен сигнал, за минал период;

 - Екран 05 „Тенденции“ – за графично визуализиране на състоянието на произволни променливи от тези налични в сървъра на Atvise. Допълнително може да се остави в режим “Online”, за да изчертава графика за променливите в реално време;

 - Екран 06 „Програма” - позволява да се дефинира и зададе функция/задача за бъдещо, автоматично изпълнение. Това може да е еднократно в уречено време или за периодично изпълнение.

 

На практика, реализираната СДУ, с помощта на Atvise SCADA, предлага за свързаните обекти:

 - Дистанционна сигнализация;

 - Дистанционно управление;

 - Контрол на достъпа;

 - Всички екрани могат да бъдат многоезични;

 - Системата третира алармените сигнали с повишен приоритет;

 - Сигналите и измервателните величини в системата се регистрират и винаги може да се направи справка за предишна тяхна стойност. Може да се използват регистрираните стойности за построяване на графики на екрана „Тенденции”;

 - Може да се задават за извършване автоматични операции за бъдещи периоди;

 - Atvise SCADA може да предложи голям обем допълнителни функции за обработка, визуализация на сигнали и изпълнение на операции, тъй като поддържа и език за програмиране.

Фигура 6. Екран 01 „Главен“.

Фигура 7. Екран 02 „Помпена станция”.

Фигура 8. Екран 03 „Аларми“.

Фигура 9. Екран 04 „История“.

Фигура 10. Екран 05 „Тенденции“.

Фигура 11. Екран 06 „Програма”.

 

Източник на снимковия материал: ВиВ Изоматик