Интеграция видеографических регистраторов Ш932.9А в различные АСУ ТП

 

Видеографические регистраторы Ш932.9А являются многофункциональными универсальными устройствами и применяются как в малых автономных системах в качестве единственного контроллера  системы, так и в крупных АСУТП в качестве контроллеров нижнего уровня. НПФ «Сенсорика» выпускает  целый ряд моделей видеографических регистраторов,  отличающихся своими функциональными возможностями, что позволяет пользователю выбрать модель, соответствующую требованиям конкретной системы.

Заложенные в приборы Ш932.9А средства сопряжения с окружающими устройствами позволяют встраивать их в самые различные системы. Конфигурации систем, в которых сегодня работают приборы Ш932.9А, слишком разнообразны, чтобы показать все или большинство из них. Поэтому в таблице представлены возможности и средства сопряжения, реализованные в приборах Ш932.9А, а далее кратко показаны наиболее характерные примеры систем.

Использование портов RS-485 для связи по витой паре

Практически все приборы НПФ «Сенсорика» (Ш932.9, Ш932.7, ПИД‑регуляторы ТР10Х, модули ввода/вывода) имеют порт RS‑485, обеспечивающий связь с устройством верхнего уровня по протоколу Modbus в режиме подчиненного устройства (Slave). С его помощью приборы можно соединять  одной шиной RS‑485 с устройством верхнего уровня, имеющим порт RS‑485 и работающим по протоколу  Modbus в режиме ведущего устройства (Master). Если ведущее устройство имеет несколько портов Master,  то для связи с большим числом ведомых устройств  может быть организовано несколько шин RS‑485.
Максимальное число устройств, которое можно  подключить к одной шине RS‑485, ограничивается  двумя факторами: типом приемных устройств портов ведомых устройств и требуемой периодичностью  опроса устройств.
Однако в большинстве случаев максимальное число устройств на одной шине ограничивается не электрическими параметрами, а требованиями  по периоду опроса устройств. Как правило, ведомые  устройства не могут мгновенно отвечать на запрос ведущего, обычно задержка составляет десятки и даже сотни миллисекунд. Поэтому, если к одной шине подключено, например 100 устройств, отвечающих на запрос с задержкой 100 мс то, период опроса составит ≥10 с плюс время на передачу данных. Вследствие этого в системах, где период опроса не должен превышать нескольких секунд, на одну шину обычно подключают ≤5…15 устройств, а при большем числе устройств используют несколько шин и портов ведущего, как показано на рис. 1.
 Видеографические регистраторы Ш932.9А 29.016 и 29.016/1, кроме порта RS‑485 Slave, имеют один порт RS‑485 Master, к которому можно подключать ведомые  устройства, реализуя шину уровня 2 на рис. 1. Полученные от ведомых устройств данные воспринимаются, обрабатываются и выдаются на верхний уровень ведущим устройством Ш932.9А точно  так же, как данные от своих встроенных блоков ввода, а релейные команды формируются и выдаются в модули ввода/вывода как в свои встроенные блоки вывода. В некоторых случаях использование внешних модулей (НПФ «Сенсорика» или других производителей с интерфейсом RS‑485) предпочтительнее, так  как позволяет установить модуль вблизи от датчиков или исполнительных устройств и передавать все данные и команды между прибором и модулями по одной  витой паре RS‑485. НПФ «Сенсорика» выпускает следующие модули ввода/вывода: ввода аналоговых сигналов (ВА8, ВА8/1, ВА4), ввода дискретных сигналов (ВД16), релейных выходов (РВ16). Шина уровня 2 на рис. 1 представляет типичные случаи применения порта Master: прием данных от других приборов  НПФ «Сенсорика», расширение собственных каналов ввода/вывода внешними модулями и прием данных от устройств сторонних производителей. В видеографическомрегистраторе Ш932.9А 29.016 устройства на этой шине расширяют номенклатуру и число встроенных блоков ввода/вывода. ПриборШ932.9А 29.016/1 вообще не имеет встроенных блоков ввода/вывода.

Следует отметить, что при необходимости сокращения числа устройств на шине уровня 1 в ряде случаев часть этих устройств можно подключить на шину уровня 2, сократив тем самым период опроса данных на шине уровня 1. Но нужно учитывать, что буферизация данных и команд в устройстве, находящемся между шинами 1 и 2, вносит дополнительное запаздывания в передачу данных и команд. То есть запаздывание уменьшается за счет сокращения периода опроса и увеличивается за счет буферизации, поэтому суммарный результат будет зависеть от соотношения периодов опроса по шинам первого и второго уровней.

Использование портов RS-485 для связи видеографических регистраторов по радиоканалу

В ряде применений проложить кабель RS‑485 проблематично, например, из‑за большого расстояния между местом установки устройств, трудности защиты кабеля от повреждений и т. п. В таких случаях обычно используются радиомодемы c интерфейсом RS‑485 или устройства ZigBee. При использовании модемов типа «Спектр» и аналогичных не требуется никаких специальных версий ПО устройств. Все задачи по преобразованию сигналов RS‑485 в радиосигнал и обратно выполняют сами модемы, а ведущее и ведомые устройства ( в данном случае, видеографические регистраторы ) вообще не знают по какой физической среде — витой паре или эфиру — идет связь. 

Единственное отличие: радиомодемы вносят дополнительную задержку в тракт обмена данными, поэтому в настройках протокола Modbus нужно соответственно  увеличить тайм‑аут (предельное время, в течение которого ведущий ждет ответа ведомого).

Один из реально используемых примеров организации связи по радиоканалу с модемами «Спектр» показан на рис. 2. Данная система внедрена в Лялинском ЛПУ, она обеспечивает управление объектами водоснабжения и канализации ЛПУ.

Система построена по иерархической трехуровневой структуре. Отображение информации и возможность  ручного управления системой обеспечиваются на всех уровнях системы. На каждой водозаборной скважине установлен шкаф управления скважиной, эти шкафы по радиоканалу связаны со шкафом управления хозяйственно‑питьевыми насосами (ХПН), размещенном на станции водоочистки. На каждой канализационно‑насосной станции (КНС) расположен шкаф управления, который  по радиоканалу связан со шкафом управления канализационными очистными сооружениями (КОС). Шкафы управления ХПН и КОС по радиоканалу связаны с верхним уровнем — АРМ диспетчера Лялинского ЛПУМГ. Шкафы управления ХПН и КОС реализованы на базе  видеографических регистраторов  Ш932.9А‑013.

Видеографический регистратор Ш932.9А как мнококанальный измеритель и регистратор температуры

 

Изначально одной из основных областей  применения видеографических регистраторов Ш932.9А было измерение и регулирование температуры объектов в самых разных технологических процессах. Видеографический регистраторШ932.9А 29.015 может содержать 6 измерительных каналов,к которым подключаются термопары,термометры сопротивления ,пирометры ,измерители температуры с аналоговым выходом.

Дискретный сигнализатор уровня жидкости на базе видеографического регистратора Ш932.9А 29.015

 

Интересным решением дискретного сигнализатора уровня жидкости является использование многоточечного  ультразвукового сигнализатора уровня СЖУ-1-М  совместно с видеографическим регистратором Ш932.9А 29.015.

СЖУ-1-М имеет выходной сигнал 4-20мА, но не непрерывный, а ступенчатый. Каждая ступенька силы тока в мА соответствует уровню заполнения в % от максимального.  Такой сигнал можно измерять на аналоговом входе и обрабатывать с помощью математических каналов видеографического регистратора, визуализируя состояние заполнения резервуара. 

Видеографический регистратор Ш932.9А для станции контроля качества воды

 

Основная концепция станции контроля качества воды - это сбор и регистрация данных,поступающих от измерителей физических параметров, характеризующих водную среду.В общем случае,к ним относятся pH, концентрация растворенного кислорода, мутность, электропроводность и т.п. Выходным сигналом этих измерительных приборов чаще всего является непрерывный токовый сигнал 4-20мА по ГОСТ 26.011-80.Видеографический регистратор Ш932.9А 29.015 является идеальным решением подобных задач,например,для сооружений очистки хозяйственно-бытовых сточных вод.

Применение видеографических регистраторов Ш932.9А ограничено только фантазией разработчика

Выбор магнита для поплавкового магнитного выключателя уровня

 

При выборе магнита для поплавкового магнитного выключателя  необходимо учитывать характеристики жидкости, в которую он будет погружен, температуру, при которой он будет работать, его коррозионную стойкость, магнитное поле, необходимое для работы геркона, и расстояние  от  него до  герконовых контактов. Спеченные магниты чувствительны к ударам и вибрации, “склеенные” магниты обладают низкой термостойкостью благодаря смолам, используемым для агломерации, а магниты из неодима, железа и бора содержат 60-75% железа (количество зависит от марки) и поэтому подвержены коррозии. Их цена сильно варьируется в зависимости от материалов и производственного процесса, и поэтому именно сумма всех этих параметров определяет , будет ли использоваться тот или иной тип магнита в конкретном поплавковом  магнитном выключателе.

Вибрационный сигнализатор уровня с трубчатым резонатором для пастообразных материалов

 

Вибрационные сигнализаторы уровня с трубчатым резонатором разработаны для пастообразных материалов со свойствами сильного налипания (цементные растворы, бетон, жидкий битум, грязевые отстои, пульпы, жидкое стекло, тесто и т.д.). Отличительной особенностью  этих вибрационных сигнализаторов уровня является отсутствие ветвей резонатора. Резонатор выполнен в виде двух коаксиально закрепленных сбалансированных трубок, из которых наружная является  чувствительным  элементом.  Отсутствие  ветвей  позволяет  избежать  застревания материала в резонаторе, тем самым улучшая применяемость вибрационных датчиков в сложных средах

 

LC2-1 Сигнализаторы уровня локальных очистных сооружений

 Для чего нужны сигнализаторы локальных очистных сооружений? Для того ,чтобы сделать ясной и понятной работу отстойников, песколовок, жироуловителей, нефтеуловителей, пескобензомаслоотделителей  и упростить и оптимизировать их техническое обслуживание. Серия сигнализаторов уровня LC2-1 компании «Арматех» с этой задачей справляется отлично. В серию входят:

- сигнализатор уровня песка LC2-1(песок/ил),
- сигнализатор уровня масла LC2-1(жир,масло),
- сигнализатор уровня жидкости LC2-1(вода).
Вся продукция имеет необходимую разрешительную документацию на соответствие требованиям Техническим регламентам Таможенного союза.

Чтобы узнать больше о том , как купить сигнализаторы уровня  LC2-1 в Республике Беларусь в Минске по выгодной цене , звоните по телефонам , указанным в разделе "Контакты". Наши специалисты постараются ответить на все ваши вопросы.

Сигнализаторы  уровня LC2-1 применяют для организации эффективного технического обслуживания и контроля работы очистных сооружений. Многие российские производители блочных очистных сооружений (БЛОС) поверхностных сточных вод  включают эти приборы в заводскую комплектацию своих изделий по умолчанию, другие предлагают поставку сигнализаторов  LC2-1 как опцию.
Технический кодекс установившейся практики Республики Беларусь ТКП 17.06-13-2015 «Охрана окружающей среды и природопользование. Гидросфера. ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ И КОНТРОЛЯ ЗА РАБОТОЙ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ И СБРОСОМ СТОЧНЫХ ВОД» предполагает , что в состав мероприятий по осуществлению контроля за соответствием технологических процессов очистки сточных вод на очистных сооружениях входит определение :
-состава сточных вод на входе и выходе очистных сооружений , а также подачи в них воздуха, реагентов, теплоносителей ,топлива, необходимых для их надлежащей эксплуатации,
-уровней сточных вод, нагрузок , расходов, исправности и корректности переключения отдельных сооружений. их секций ,трубопроводов ,
-исправности механического оборудования, контрольно-измерительных приборов, автоматики и другого оборудования.
Сказанное не означает,что, к примеру, надо обвешивать датчиками жироуловитель под мойку – оценку его работы можно сделать визуально . С другой стороны ,промышленный жироуловитель, установленный на крупном предприятии общественного питания, наверняка ,намного удобнее обслуживать именно с помощью сигнализаторов уровня LC2-1(жир).
  При значительной нагрузке на локальные очистные сооружения, что характерно для промышленных  объектов , без технических средств контроля , к которым относятся сигнализаторы уровня LC2-1, не обойтись.В конце концов, без адекватного технического обслуживания очистные сооружения сточных вод превращаются в памятник бездумно потраченным средствам, а все разговоры об устойчивом развитии становятся пустым звуком.

 Наиболее распространенным решением мониторинга  для локальных очистных сооружений  поверхностных сточных вод является использование пары сигнализаторов уровня:  LC2-1(жир/масло) и LC2-1(песок). Пара этих сигнализаторов позволяет контролировать уровень осадка в отстойнике, уровень раздела сред и толщину слоя  собранных  жира/масла/нефтепродуктов в отделении жиромаслоотделителя , а также контролировать общий уровень жидкости в очистных сооружениях на случай, например,резкого снижения пропускной способности сорбционного блока или засорения выходного патрубка( проще говоря, контролировать подпор) или утечки вследствие повреждения корпуса отделителя.

  Сегодня в Минске достаточно организаций, предоставляющих ассенизационные услуги по откачке жира (или сбору масла/ нефтепродуктов,если говорить о нефтеуловителях). По форме оплата этих услуг может быть абонентской( откачка производится регулярно через установленные промежутки времени) или разовой( по мере нобходимости при заполнении отстойника).Наличие датчика жира на жироуловителе позволяет решить несколько проблем:
и своевременное техническое обслуживание , и предотвращение сброса жира  в канализацию, и ненужный вызов ассенизационный машины, который тянет чуть ли не на половину стоимости датчика.

При подключении сигнализатора уровня жира LC2-1 к модулю охранной GSM-сигнализации пользователь получает полноценную систему дистанционного мониторинга состояния жироуловителя.

При достижении  предельного объема заполнения внутреннего пространства жироуловителя жиром (то есть ,когда толщина слоя отделившегося жира достигает заданного значения ) происходит сработка датчика уровня жира, замыкаются(размыкаются)  контакты выходного реле  устройства управления LC2-, которые подключены ко входным цепям модуля GSM-сигнализации. Далее сигнал сработки инициирует отправку пользователю SMS-сообщения. Характеристики выходных цепей сигнализатора LC2-1 позволяют подключить его к любой системе GSM-сигнализации, имеющей  дискретные входы для подключения традиционных проводных контактных датчиков. По этой же схеме возможно также подключение дополнительных каналов мониторинга ,например, датчика температуры или датчика открытия люка горловины.

При  работе с GSM-сигнализацией пользователь имеет возможность :

1) настроить форму и содержание SMS-сообщения на конкретный сигнал сработки,

2) периодически опрашивать модуль GSM о состоянии контролируемых каналов и оборудования, 

3) установить требуемые номера мобильных телефонов для отправки SMS-сообщений,

4) установить адреса электронной почты для оповещения по E-mail.

Подключение сигнализатора уровня жира LC2-1(жир) к модулю GSM-сигнализации позволяет оптимизировать процесс обслуживания жироуловителей, так так сигнал о заполнении (о необходимости откачки-разгрузки) может передаваться прямо обслуживающей организации.

Удаленный контроль состояния сигнализаторов уровня LC2-1 можно также реализовать за счет создания "прозрачного" радиоканала с помощью радиомодемов,  работающих в нелицензируемых диапазонах частот 433 и 868 МГц ,имеющих функцию радиореле.

Одним из направлений организации технического обслуживания очистных сооружений является использование систем мониторинга с автономным питанием .  Такое решение особенно удобно при дооснащении  ранее веденных удаленных объектов,где технические невозможно или просто невыгодно подключение к стационарным сетям электроснабжения.Подобные системы могут быть реализованы ,например, на базе  даталоггеров с батарейным питанием,  подключение к которым соответствующих датчиков дает возможность фиксации событий,отражающих работу отделителей(достижение заданной толщины слоя жира/масла/нефтепродуктов, переполнение резервуаров, превышение установленного уровня осадка в песколовке и т.п.).За счет дистанционной передачи данных по технологии GPRS или NB-IoT на сервер возможно ведение журнала событий. При возникновении аварийной ситуации система отправит SMS тревоги на мобильные телефоны персонала  и оповещения по электронной почте.