Politechnika Gdańska Wydział Mechaniczny Katedra Energetyki i Aparatury Przemysłowej Automatyka chłodnicza i klimatyzacyjna TEMAT: Systemy sterowania i monitoringu obiektów chłodniczych na przykładzie dystrybucyjnej chłodni składowej i dużego obiektu handlowego (hipermarketu): budowa + działanie + cechy użytkowe Wykonał: Pisiak Piotr Semestr 9
1. Wstęp. 2. System sterowania i monitoringu NEWEL 2 2.1. Zadania systemu NEWEL 2 2.2. Struktura systemu NEWEL 2 2.3. Programowanie sterowników 3. Przykłady zastosowania 4. Podsumowanie 5. Bibliografia
1. Wstęp Pod pojęciem monitoring należy rozumieć nie tylko rejestracje podstawowych parametrów (temperatura, wilgotność względna), ale przede wszystkim stały nadzór oraz odpowiednio i zróżnicowaną sygnalizacje wszelkich nieprawidłowości związanych z pracą monitorowanego obiektu chłodniczego, oraz zgłaszanie i rejestracje alarmów występujących w trakcie pracy instalacji chłodniczej. Sterowanie polega na odpowiednim oddziaływaniu na obiekt sterowany, za pomocą niewielkich sygnałów wejściowych, aby jego parametry wyjściowe osiągnęły pożądaną wartość podlegającą stałemu monitoringowi. W erze elektroniki i techniki komputerowej rozwinęły się systemy sterowania i monitoringu instalacji chłodniczej, oparte na nowoczesnych podzespołach elektronicznych. Nowoczesne systemy sterowania pozwalają nie tylko na sterowanie pracą urządzenia chłodniczego, ale mają również za zadanie automatyczne przekazywanie informacja o wszelkich parametrach pracy urządzenia przez komunikaty przesyłane za pomocą SMS, pocztą elektroniczną e-mail, lub przez Internet bezpośrednio do centrali serwisowej. Wymagania stawiane instalacjom chłodniczym: Minimalizacja zużycia energii, Utrzymywanie zadanych parametrów w komorze chłodniczej, Automatyczna praca wszystkich elementów instalacji Niezawodność działania systemu Rejestracja parametrów mierzonych w obiekcie 2. System sterowania i monitoringu NEWEL 2 Przykładem kompleksowego zastosowanie automatyki sterującej w chłodnictwie jest system NEWEL 2 oparty na oprogramowaniu TelesWin, pozwalający w szybki i przejrzysty sposób odczytać niezbędne informacje o stanie urządzenia i parametrach pracy instalacji chłodniczej. 2.1 Zadania systemu NEWEL 2 System NEWEL 2 spełnia zarówno zadania kontrolne jak i regulacyjne a parametrami mierzonymi i regulowanymi są: Temperatura,
Ciśnienie czynnika chłodniczego w układach sprężarkowych i skraplaczach, Uruchomianie i kontrola procesów odszraniania parowników, Zmiany temperatury w zależności od pory, lub warunków zewnętrznych, Sterowanie pracą elektromagnetycznych zaworów rozprężnych, Sterowanie przesyłaniem danych pochodzących za sterowanego obiektu do centrali serwisowej Zgłaszanie alarmów o nieprawidłowej pracy urządzeń, System NEWEL 2 może sterować pojedynczymi sprężarkami, zespołami sprężarek o tej samej lub o różnych wydajnościach i stopniach sprężania. Pojedynczy sterownik ma możliwość sterowania trzema sprężarkami natomiast przy połączeniu sterowników kablami komunikacyjnymi można zwiększyć ilość sterowanych sprężarek do 12 sztuk (rys.1). Rys. 1. Sterowanie zespołem sprężarek [2] Regulacja temperatury w komorach chłodniczych może odbywać się za pomocą tradycyjnych bądź elektronicznych zaworów rozprężnych. Do sterownika mogą być podłączone trzy czujniki temperatury(rys. 2). Odpowiednio jeden do pomiaru temperatury w pomieszczeniu; drugi do pomiaru temperatury parowania czynnika chłodniczego; trzeci instalowany opcjonalnie może być wykorzystany do drugiego pomiaru temperatury w pomieszczeniu.
Rys. 2. Sterowanie temperaturą w komorze chłodniczej [2] Praca skraplaczy (rys. 3) z regulacją prędkości obrotowej powoduje bardziej stabilna prace skraplacza, a występujące przeregulowania są minimalne, jak również zwiększa się oszczędności energii zużywanej przez silniki elektryczne napędzające wentylatory. Rys. 3. Sterowanie pracą wentylatorów skraplaczy [2] 2.2. Struktura systemu NEWEL 2 (rys. 1) Sterowanie parametrami pracy instalacji chłodniczej można przeprowadzać bezpośrednio na obiekcie wykorzystując podręczny panel sterowniczy do zadawania odpowiednich parametrów, lub z dowolnego miejsca na świecie za pomocą połączenia internetowego oraz modułu lub modemu sieciowego.
Rys. 1. Schemat systemu Sterowania NEWEL [2] 2.3. Programowanie sterowników Każdy ze sterowników (rys. 2) posiada własny zegar wraz z pamięcią, eliminujący w nawet chwilowego zaniku zasilania konieczność ponownego konfigurowania sterownika. Sterowniki systemu NEWEL 2 można programować za pomocą : Komputera PC z oprogramowaniem TelesWin podłączonego przewodem komunikacyjnym do jednostki sterującej Wykorzystując klawiaturę cztero przyciskową znajdującą się na ponelu sterownika Rys. 2. Sterownik systemu NEWEL 2 [2]
3. Przykłady zastosowania Wojskowy Ośrodek Badawczo-Wdrożeniowy Służby Żywnościowej w Warszawie. Sterowanie temperatury w komorze badawczej od -50 do 100 C, Jednostka Wojskowa w Szczecinie sterowanie zespołami 24 komór chłodniczych i mroźniczych wraz z układami sprężarek i skraplaczy. Regionalne Centrum Krwiodawstwa w Poznaniu sterowanie zespołem komór mroźniczych z całodobowym monitorowaniem temperatur spoza obiektu. Uniwersytet A. Mickiewicza w Poznaniu 26 komór badawczych 4. Podsumowanie Producenci systemów monitorujących pracę instalacji chłodniczej starają się by produkowane urządzenia sterujące czyniły pracę łatwiejszą, dlatego tworzone są produkty z prostymi procedurami instalacyjnymi, oraz z prostą obsługą urządzeń. Ciągłe udoskonalanie i wprowadzanie innowacyjnych rozwiązań zapewnia oszczędne gospodarowanie energią elektryczną 5. Bibliografia 1 Szymanik A. : Danfoss m2 monitoring temperatur i coś więcej Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna 2000 nr.7 2. http://www.systherm.pl/index.php?id=442