> Reference >
Za potrebe daljinskega nadzora sistemov, kot so npr. kotlarne, toplotne postaje, HVAC sistemi, črpališča ipd., ima podjetje GIA-s na voljo zelo enostavno ter zanesljivo rešitev nadzora in upravljanja sistema z uporabo t.i. web modulov. Web modul je naprava za komunikacijo, za shrambo podatkov in hkrati tudi spletni strežnik za potrebe upravljanja, analize, vizualizacije in nadzora nad delovanjem priključenega sistema. Vgradnja olajša upravljanje, nadzor in spremljanje nanj priključenega energetskega, regulacijskega sistema.
Glavne značilnosti so enostavno odčitavanje števcev porabe, sledljivost dobavljene energije, zagotavljanje brezhibnega delovanja ter oddaljeno upravljanje, učinkovito spremljanje, upravljanje alarmov in ciljna diagnostika.
Z vgradnjo web modula je dobesedno “poskrbljeno za vse”. To pomeni, da ne potrebujemo nobene dodatne računalniške, strežniške ali programske opreme. Za delovanje potrebujemo samo dostop do interneta, ki je danes že standarden na vsakem objektu. Kjer to ni bilo mogoče, se uporabi dostop preko mobilnega internetnega omrežja. Izvedba aplikacije za web modul je popolnoma prosto programabilna in tako točno prilagojena in optimalno nastavljena za uporabnikov sistem. Sistem WEB modula je modularen in je primeren za manjše kot tudi srednje velike sisteme.
Posamezni WEB modul lahko obdeluje do 512 podatkovnih točk in se običajno vgradi v elektro omaro nadzorovanega objekta. Za večje število točk uporabimo več modulov. Za dostop do aplikacije uporabnik ne potrebuje posebnega programskega orodja – dostop do modulov in s tem do nadzornega sistema poteka preko spletnega brskalnika iz računalnika, tablice, telefona oziroma iz vseh pametnih naprav. Dostop je zaščiten s štirinivojskimi dostopnimi gesli. V primeru alarmov, napak sistem lahko pošlje sporočilo o napakah, dogodkih na e-poštne naslove.
Širitev sistema
V primeru širitve sistema (na primer priklopa dodatne toplotne postaje, dodatne črpalke, stikala …) je možno enostavno dopolniti obstoječi web modul z želeno aplikacijo – dodajanje razširitve pa lahko poteka preko oddaljenega dostopa. Za obsežnejše širitve sistema pa lahko vgradimo zgolj dodatni web modul z ustrezno aplikacijo.
Optimizacija
Z uporabo nadzornega sistema, ki temelji na web modulu, se občutno izboljša nadzor nad delovanjem, obenem pa ta bistveno olajša izvedba optimizacije delovanja sistema. To je izrednega pomena za zanesljivost delovanja, kar tudi neposredno vpliva predvsem na zmanjšanje stroškov obratovanja in vzdrževanja. Brez tovrstnega sistema se v praksi le zelo redko izvede optimizacija delovanja, predvsem zaradi pomanjkanja oz. sploh nič zgodovinskih, dolgoročnih podatkov o delovanju sistema. Tako imamo v sistemu pogosto izgube, ki pa se jih niti ne zavedamo.
Zgodovina
Web moduli omogočajo tudi lokalno shranjevanje podatkov zgodovine. V večjih sistemih se pogosto namesti dodatni modul, ki na primer beleži osnovne podatke z vseh števcev porabe sistema, in modul nastavimo na dolgotrajnejše hranjenje zgodovine – tudi do nekaj let. Vedno ko se s pametno napravo ali računalnikom priklopimo na posamezen web modul, se na našo napravo prenese tudi zgodovina. Tako imamo na napravi, s katero dostopamo, poleg lokalne zgodovine dogodkov tudi zgodovino še za daljše časovno obdobje. Pregled zgodovine poteka direktno preko spletnega brskalnika, kjer je izveden uporabniku prijazen prikaz trendov. Po želji je izvoz podatkov omogočen tudi v *.csv datoteko.
Komunikacija s priključenimi napravami
Komunikacija s krmilniki, toplotnimi postajami in drugimi napravami poteka preko modbus protokola. Če je mogoče, se izvede preko kabla, ki se ga položi npr. v primeru daljinskega ogrevanja skupaj s cevmi ogrevanja. Komunikacija poteka preko dvožilne RS-485 komunikacije – modbus RTU protokol, ki je cenovno ugoden, preizkušen in zanesljiv način komunikacije, ki ne potrebuje nobenega vzdrževanja in s tem povezanih stroškov.
V primeru, da ni možno dostopati do oddaljenih krmilnikov v sistemu na tak način, lahko uporabimo tudi t.i. SAM LAN komunikacijo (LoRa). Gre za brezžično komunikacijsko tehnologijo v ISM frekvenčnem področju z visoko varnostjo. Prednost te tehnologije je brezplačen prenos podatkov (odpadejo računi za mobilno omrežje). Omogoča prenos trenutnih vrednosti, nastavitev in podatkov o porabi energije s SAMSON regulatorjev serije TROVIS 55xx.
Lahko pa uporabimo tudi t.i. SAM MOBILE komunikacijo. Gre za komunikacijo preko mobilnega omrežja. Krmilnik objekta, kotlarne, toplotna postaja … ima vgrajen prehod na mobilno omrežje, web modul pa nato komunicira preko modbus TCP komunikacije.
Prav tako je možna uporaba SAM HOME prehoda. Krmilnik objekta, kotlarne, toplotna postaja, … je preko preko SAM HOME prehoda priklopljen na internetno omrežje objekta (zaželen je fiksni IP dostop objekta), web modul pa nato komunicira preko modbus TCP komunikacije.
Na vsak web modul je možno direktno priklopiti tudi do 6 M-bus naprav (npr. števec elektrike, kalorimeter, vodomer …). Seveda podatke s števcev lahko pridobimo tudi preko modbus protokola neposredno iz krmilnika sistema. Npr. pri daljinskem ogrevanju so kalorimetri običajno priklopljeni neposredno na regulatorje toplotnih postaj.
Možnost omogočanja individualnega dostopa
Po želji se lahko izvede aplikacijo tako, da lahko distributer oziroma upravljalec sistema omogoči posameznim uporabnikom, npr. lastnikom toplotnih postaj, individualni dostop do njihove toplotne postaje. Tako lastnik lahko kompletno upravlja s svojo toplotno postajo (čas ogrevanja, prostorska temperatura, …)
Podajanje podatkov na dodatni nadzorniali informacijski sistem
V nekaterih primerih ima objekt ali upravljalec tudi drugi dodatni nadzorni ali informacijski sistem. Le-ta lahko prav tako odčitava podatke z GIA nadzornega sistema. Tak sistem podatke s sistema odčitava preko modbus TCP komunikacije z web modulov, lahko pa tudi direktno z regulatorjev oz. krmilnikov. Vsak web modul je namreč poleg spletnega strežnika nadzorne aplikacije obenem tudi modbus RTU/modbus TCP prehod.
Spremembe programske in strojne opreme
V času, ko to berete, je matična tovarna Samson svojo opremo že izboljšala, posodobila, dopolnila z novimi funkcionalnostmi. Podjetje stalno posodablja svojo opremo, hkrati pa poskrbi, da je le-ta združljiva – kompatibilna z vso obstoječo opremo. Posodabljanje programske opreme ves čas poteka s ciljem večje prijaznosti in enostavnosti za uporabnika, naročnika.
Sistemi v praksi
Opisani sistemi in nadzorni sistemi z web moduli so bili že mnogokrat uspešno uporabljani v praksi v Sloveniji. V nadaljevanju je navedenih le nekaj sistemov oziroma objektov:
DALJINSKA OGREVANJA NA BIOMASO
DOLB Sodražica občina – Osnovni nadzor kotla na lesno biomaso (500 kW), zalogovnika toplote, odčitavanje kalorimetrov, nadzor nad petimi toplotnimi postajami. Dostop do interneta je tu izveden preko mobilnega prenosa podatkov. DOLB Sodražica šola – Osnovni nadzor kotla na lesno biomaso, odčitavanje kalorimetrov. Dostop do interneta je tu izveden preko mobilnega prenosa podatkov.
DOLB Loški Potok – Osnovni nadzor kotla na lesno biomaso (750 kW), odčitavanje kalorimetrov, nadzor nad 16-imi toplotnimi postajami (v času pisanja še niso vse priklopljene). Lastnik sistema lahko omogoči individualni dostop posameznim lastnikom postaj do njihove postaje. Uporabljenih je bilo več web modulov.
DOLB Lesna Prevalje – Osnovni nadzor kotla na lesno biomaso (4 MW), zalogovnika toplote, upravljanje toplotne postaje (2,5 MW), nadzor nad tremi drugimi toplotnimi postajami, pametno krmiljenje distribucijskih vej toplote do toplotnih postaj glede na potrebe. Komunikacija s toplotnimi podpostajami na tem objektu poteka preko položenega kabla, v delu, kjer do postaj ni položenega komunikacijskega kabla, pa tudi preko SAM LAN brezžične komunikacije (v času pisanja članka je del tega projekta še v izvedbi).
DRUGI SISTEMI
Zgoraj opisani sistemi se nanašajo predvsem na daljinsko ogrevanje in nadzor toplotnih postaj. Seveda pa tak nadzorni sistem uporabljan tudi za druge podobne aplikacije. Naštetih je samo nekaj le-teh. Tudi tu je povsod izveden nadzorni sistem (CNS) z web moduli.
Objekt SORBIT – Hlajenje in predogrevanje kalilnega bazena, skladiščenje odpadne toplote v podzemni cisterni, ogrevanje in hlajenje sistema, krmiljenje črpalk v vrtini za potrebe toplotnih črpalk (350 kW toplotne moči) za ogrevanje in krmiljenje črpalk v vrtini za potrebe hlajenja kalilnega bazena. Izvedba nadzornega sistema preko web modula. Dostop do podatkov ima tudi upravljalčev informacijski sistem.
DSO Kranjska Gora – Osnovni nadzor dveh kotlov (večji in manjši 250 kW + 100 kW), odčitavanje kalorimetrov, krmiljenje razdelilca ogrevanja in hlajenja, krmiljenje črpalke v vrtini za hlajenje in tehnološke potrebe. Izveden nadzorni sistem upravljalcu kotlarne in dobavitelju lesnih sekancev služi lokalno in tudi za daljinsko odčitavanje porabljene energije.
Kemira, Ljubljana – Upravljanje posebne parne postaje (750 kW) in razdelilca ter krmiljenje razdelilca ogrevanja na dislocirani enoti. Izveden nadzorni sistem.
Mizarstvo NM – Posebna izvedba krmiljenja razdelilca ogrevanja, posebna izvedba krmiljenje ventilov kotla na biomaso (1 MW), krmiljenje parnih toplotnih postaj (2 x 450 kW) z omejevanjem moči, poseben algoritem za avtomatski vklop virov ogrevanja. Izveden nadzorni sistem. Dobavitelju parne energije je omogočen tudi delni dostop do aplikacije – pregled parne postaje in kalorimetra za le-to.
TRIMO Trebnje PETROL – Posebna izvedba krmiljenja dveh plinskih kotlov (1 MW + 2,5 MW), krmiljenje ogrevanja, odčitavanje porabe toplotne energije in plina preko M-Bus protokola. Izvedba nadzornega sistema preko web modula. Dostop do podatkov ima tudi upravljalčev informacijski sistem. Cinkarna Celje – Posebna izvedba parne postaje (1,2 MW), razdelilec ogrevanja in hlajenja. Izvedba nadzornega sistema preko web modula.
Vrtec Prevrat – Krmiljenje toplotne postaje za ogrevanje, posebne izvedbe postaje za ogrevanje STV preko toplotne postaje, toplotne črpalke in elektro grelcev. Izvedba nadzornega sistema za toplotno postajo preko web modula.
V podjetju GIA glede na projektno nalogo uporabimo optimalno rešitev. Za CNS – centralni nadzorni sistem in regulacijo imamo v programu več cenovnih razredov opreme. Spodnja slika je primer nadzora iz kogeneracijskega postrojenja izvedenega z regulacijskim sistemom TROVIS 6600.
