Все чаще измерения окружающей среды, в частности температуры и влажности, входят в обязательные требования при автоматизации предприятий и заводов. В данной статье рассмотрим реальный проект на мясоперерабатывающем комбинате, где были установлены более 100 устройств ПВТ100, а так же поделимся рекомендациями.
Время чтения статьи менее ~3 минуты.
Особенности требований проекта.
Само предприятие впечатляет своим размахом: общая площадь завода 43 000 кв.метров , 51 производственная линия, протяженность электрических трасс 228 км, длина линии отопления 22 км. Включает в себя свыше 200 помещений, в 50 из которых есть особые требования к микроклимату. Завод выпускает мясную продукцию, фарш, полуфабрикаты, маринады. При этом имеет свои инкубаторы, иными словами на предприятии реализован полный цикл производства.
Данные передаются в диспетчерскую, а также должны выводиться на пункт контроля, который располагается в каждом помещении. Условия окружающей среды по температуре от -30…+60 С, по влажности от 5...100%RH.
Поиск решения.
Большинство озвученных требований являются типовыми, а вот одновременное использование аналоговых и цифровых выходов с датчика влажности встречается не так часто. Преобразователь влажности и температуры ПВТ100 имеет выход токовую петлю 4..20 мА, а так же интерфейс RS-485 (Modbus RTU), такую технологическую особенность закладывали в функционал устройства, чтобы упростить его внедрение в существующие системы, но и одновременное задействование двух выходов сразу возможно.
На изображении ниже зеленым цветом выделены аналоговые выходы по температуре и влажности, а красным - клеммы интерфейсы RS485.
Еще одной особенностью данного объекта является высота потолков 5-7 метров. Как известно, температура и влажность распределяется неравномерно не только по периметру помещений, но и по высоте. Мы настоятельно рекомендуем размещать измерители на высоте технологического процесса, тогда показания будут максимально точными. Рекомендуемая зона покрытия измерения одного устройства около 30 кв.метров, поэтому количество устанавливаемых датчиков определяется метражом, а так же зависит от распределения воздушных потоков в помещении.
Другой особенностью таких объектов - это периодическая чистка помещений с использований химических смесей. Фильтр преобразователя влажности и температуры (в нашем случае тефлоновый) не рассчитан на химическую обработку под высоким давлением. Решение может быть реализовано 3 способами:
- демонтировать устройства на время обработки
- установить защитные экраны
- расположить устройства в зоне недосягаемости обработки
Каждый из вышеперечисленных имеет свои недостатки, к примеру регулярный демонтаж требует привлечение обученного персонала, экраны требуют дополнительных вложений, а высокое расположение устройств не всегда возможно и усложняет обслуживание.
В цехах предприятия высота потолков составляет 5-9 метров, при этом в помещениях хранения стеллажи могут находиться на уровне 3-4 метров, поэтому было принято решение расположить преобразователи влажности и температуры на высоте 2,5-3 метров, что в большинстве случаев выше проводимых очисток под давлением.
Для организации локального пункта контроля (шкафа мониторинга) связь организована по токовой петле 4...20мА, а для отображения значений были использованы цифровые индикаторы ИТП-14 с зеленой индикацией для относительной влажности и красной индикацией для температуры.
Для передачи на верхний уровень (SCADA систему) был задействован интерфейс RS-485. Сигналы со всех устройств собираются на АРМ (авторизированном рабочем месте) диспетчера, где проводится контроль. Окно с параметрами выглядит следующим образом:
В некоторых помещениях значения выделены красным, это связано с тем, что в момент посещения на предприятии проводились санитарные работы, и микроклимат некоторых помещений был нарушен.
Самые суровые условия на предприятии - холодильная камера, где температура опускается до -30 градусов, при этом влажность может достигать 95%, но и в таких условиях преобразователи работают исправно.
Вывод: Если раньше на крупных предприятиях чаще всего использовались аналоговые датчики с выходом “токовая петля” 4...20мА, то сейчас многие предприятия предпочитают организовывать АРМ со SCADA-системами, к которым данные передаются по цифровым интерфейсам при помощи различных протоколов. Причем одним из самых популярных является интерфейс RS-485 и протокол MODBUS. Дополнительным преимуществом датчиков ПВТ100 в случае необходимости дублирования сигналов по влажности и температуре на контрольные посты, расположенные удаленно, является то, что можно справиться всего одним устройством в базовой комплектации, без использования модулей расширения или контроллеров.
А какие сложные технические задания встречали вы в своей практике, и какие решения для этого находили? Пишите в комментариях, давайте обмениваться опытом!
Автор статьи: Никита Молодцов