Aktuální vydání

celé číslo

08

2022

MSV 2022

Projektování, konstruování a programování automatizačních a řídicích systémů

celé číslo

Jak měřit teplotu, ukládat ji, zobrazovat na webu a varovat e-mailem a SMS

Tento článek je vlastně případovou studií, která zahrnuje několik typických instalací. Zabývá se případem, kdy je v určitém objektu (např. v serverovně, výrobní hale, mrazicím boxu) třeba měřit teplotu a tento údaj dále zpracovávat. Nemusí jít jen o teplotu, požadavkem může být měřit vlhkost či jiné veličiny.
 
Při řešení úloh monitorování teploty, popř. i vlhkosti, se lze setkat s těmito požadavky:
  • měřit teplotu, vlhkost či jiné veličiny na několika místech;
  • čidla pojmenovat podle lokalit;
  • ukládat měřené hodnoty ve zvoleném intervalu;
  • prohlížet aktuální hodnoty a historii;
  • aktuální hodnoty vidět odkudkoliv (přes web);
při překročení kritické hodnoty:
  • poslat e-mail,
  • poslat SMS,
  • provést jinou akci – sepnout relé atd.

Řešení s využitím počítačové sítě

 
Nejprve předpokládejme, že v místě měření je zavedena počítačová síť (LAN, Ethernet). Tak bude jistě vybavena serverovna i moderní budova. V případě, že v místě síť zavedena není, stojí za úvahu, zda ji nenainstalovat, protože se kromě měření v budoucnu jistě hodí i pro jiné využití.
 
Uspořádání je přehledně zobrazeno na obr. 1. K měření teploty jsou použita čidla TME, která lze zapojit přímo do sítě LAN. Není tedy třeba zřizovat žádná nová vedení, teploměry se jednoduše připojí do nejbližší ethernetové zásuvky.
 
Naměřené hodnoty jsou předávány prostřednictvím sítě LAN do serveru (jakéhokoliv nepřetržitě běžícího počítače), kde je spuštěn program Wix. Tento program je dodáván zdarma a má mnoho funkcí, které jsou stále rozvíjeny. Jednotlivá čidla lze pojmenovat, měřené hodnoty mohou být zobrazeny tabulkou, sloupcem, popisem stavu (např. v pořádku, varování, kritický stav) i graficky. Měřené hodnoty jsou periodicky v nastaveném intervalu ukládány. Formát ukládání je možné specifikovat uživatelsky či data ukládat ve formátu csv.
 

Vzdálené sledování a akce

 
Program Wix obsahuje i webové rozhraní, pomocí něhož lze prohlížet aktuální hodnoty. Počítač, na kterém měření probíhá, se v tom případě začne chovat jako webový server. Jinou možností je zobrazit naměřené hodnoty na vhodných veřejných webových stránkách. Příkladem může být zobrazení teploty vody a vzduchu na webové prezentaci plaveckého stadionu. Jak to udělat, je popsáno v článku Jak vložit teplotu na webové stránky, který je publikován na webové stránce www.papouch.com. Při překročení nastavených kritických hodnot může program Wix provést i různé akce. Pro každé čidlo může být individuálně nastavena kritická hodnota i zvolená akce. Takovou akcí může být odeslání e-mailu. Je-li vhodnější odeslat SMS na zvolené číslo, stačí k počítači s programem Wix připojit vhodný modem GSM. Technik, kterému přijde zpráva o kritickém stavu, se může na měřené hodnoty ihned podívat prostřednictvím webového rozhraní. Další možnou akcí může být i sepnutí sirény, např. ve vrátnici areálu. K tomu lze použít některý z modulů I/O Quido. Tyto moduly obsahují výstupní relé a mohou být připojeny k počítači s programem Wix přímo (přes RS-232 nebo USB) na dálku přes síť LAN.
 

Řešení bez počítačové sítě

 
V objektech, kde není rozvedena počítačová síť, lze danou úlohu řešit použitím čidel řady TQS3. Uspořádání měření je zobrazeno na obr. 2, zbývající část je shodná s obr. 1. Čidla TQS3 komunikují linkou RS-485 a mohou být napájena z jednoho zdroje. Čidla jsou levná a jejich instalace není složitá, všechna se propojí kabelem obsahujícím minimálně dva páry vodičů (pro data a pro napájení). Linka RS-485 spojující čidla může být připojena přímo k počítači s programem Wix přes převodník TC485 nebo přes jeden převodník GNOME485 do sítě LAN. Někdy je vhodné zvolit kombinaci všech uvedených způsobů a použít jak čidla s přímým připojením k ethernetové síti (TME, viz výše), tak čidla TQS3, která jsou připojena společně či po skupinách. Pro funkci není uspořádání rozhodující.
 

Měření vlhkosti a ostatních veličin

 
Jestliže je třeba měřit kromě teploty i vlhkost, použije se místo čidla TME teploměr s vlhkoměrem TH2E, popř. místo čidla TQS teploměr s vlhkoměrem THT. Pro měření ostatních veličin lze využít libovolné čidlo s výstupem 4 až 20 mA (tento standardizovaný výstup má v sortimentu každý výrobce). Toto čidlo se do popisovaného systému zapojí přes převodník AD4ETH, popř. AD4RS.
 
Uvedená čidla je možné zapůjčit k vyzkoušení a technici společnosti Papouch s. r. o. jsou připraveni poradit s jejich použitím.
Pavel Poucha, Papouch, s. r. o.
 
Obr. 1. Měření teploty s využitím počítačové sítě
Obr. 2. Levnější varianta s linkou RS-485