Aktuální vydání

celé číslo

11

2021

Monitorování stavu zařízení, diagnostika, řízení údržby

Snímače a systémy řízení polohy a pohybu (motion control)

celé číslo

Řídicí a monitorovací systém MC-100

číslo 3/2005

Řídicí a monitorovací systém MC-100

MC-100 je stavebnicový řídicí a monitorovací systém pro podnikovou energetiku, který sdružuje všechny potřebné nástroje k efektivnímu využití spotřebovávaných energií. Jeho technickým základem je programovatelný automat (PLC) řady XC-100 firmy Moeller, který zaručuje vysokou provozní spolehlivost i při nízkých pořizovacích nákladech.

Obr. 1.

Obr. 1. Programovatelné automaty řady Xcontrol

Firma Moeller přišla v roce 2002 na trh s novým sortimentem programovatelných automatů se souhrnným názvem Xcontrol. V současné době existují řady XC100, XC200 a XC600. Řada XC100 stojí ve výkonnosti na nejnižším stupni, nicméně vlastnosti této řady pro využití v řídicím a monitorovacím systému MC-100 plně postačují. Z vlastností řady XC100 vyjímáme:

  • paměť programu/paměť dat 64/64 kB, 128/128 kB nebo 256/256 kB,
  • lokální rozšířitelnost o až patnáct I/O modulů XIOC,
  • integrované rozhraní CANopen (500 kb/s),
  • další rozhraní RS-232,
  • OPC server,
  • paměťová karta MMC (multimedia card),
  • čtyři přerušovací vstupy,
  • rychlost 1 000 instrukcí za 0,5 ms.

Funkce systému MC-100

Systém MC-100 je určen k automatické regulaci odebíraného výkonu elektrické energie s volitelnou periodou (čtvrthodina nebo hodina). Má paměť pro predikované odběrové diagramy na až 32 dnů (nastavení hodinových limitů odběru pro oprávněné zákazníky). Umožňuje registrovat a archivovat odběrové profily hlavního měření, včetně účiníku a podružných měření, a zaznamenávat řídicí zásahy, včetně údaje o času odstavení spotřebiče. Je možné jej použít pro až 96 měřicích míst (elektrická energie, voda, plyn, teplo aj.). Systém pracuje autonomně, bez nutnosti trvalého připojení PC. Uživatel má možnost využít ke zpracování naměřených údajů základní matematické operace. Zajímavá je i možnost vytvářet na připojeném PC (s OS Microsoft Windows 98 a vyšším) grafická animovaná schémata provozu, grafické a tabulkové výstupy, exporty údajů. Co se týče možností komunikace, MC-100 lze připojit do podnikové sítě LAN nebo WAN.

Obr. 2.

Obr. 2. Hlavní zobrazení v systému MC-soft

Algoritmus řízení

MC-100 může pracovat v režimu řízení odběru čtvrthodinového maxima (sjednaný Pmax) v aktuálním tarifu (chráněný zákazník) nebo v režimu řízení hodinového odběru podle sjednaného diagramu a řízení rezervované kapacity (oprávněný zákazník) s odpojováním spotřebičů v uživatelsky nastaveném pořadí. Algoritmy řízení se přizpůsobují podle trendu odběru s predikcí stavu ke konci periody. Systém má dynamickou odezvu s proměnným intervalem zásahů podle velikosti odchylky a průběhu periody a s nastavitelnou hysterezí. Uživatel si může nastavit prodlevu spuštění řídicího algoritmu na počátku regulované čtvrthodiny.

U každého řídicího výstupu lze nastavit časové parametry: minimální dobu vypnutí, maximální dobu vypnutí a minimální dobu zapnutí.

Archivace údajů

Data se archivují na paměťové kartě formátu MMC s volitelnou kapacitou a bez nutnosti trvalého připojení k PC. Standardně se ukládají kumulativní hodnoty měření čtvrthodinových odběrů všech měřidel, včetně údajů o čase měření, sumární doby vypnutí spotřebičů ve čtvrthodinových periodách a průběhy fyzikálních veličin (teploty, tlaky apod.), převáděné externími převodníky na měronosné impulsy.

Obr. 3.

Obr. 3. MC-soft – tabulka s měsíčním výpisem

Základní sestava

Základní sestavu systému tvoří centrální jednotka PLC XC-CPU-101 s programovým vybavením, jeden rozšiřující modul XIOC-8DI (celkem šestnáct impulsních vstupů, šest pro hlavní měření, deset pro ostatní měření), paměťová karta MMC pro uložení dat, dva galvanicky oddělené napájecí zdroje 24 V DC pro vnitřní a vnější obvody, převodník sériové linky RS-232/485 a vzdálený převodník sběrnice RS-485/232 nebo USB 1.1 pro PC a šest reléových výstupů s kontakty 2 A/230 V AC pro ovládané spotřebiče. Vše je uloženo v rozvodné skříni Profi Line OFN 2/850 z ocelového plechu s krytím IP54. Součástí dodávky je i CD MCsoft, návod k obsluze a schémata připojení.

Sestavu lze rozšířit o vstupní moduly XIOC-8DI nebo XIOC-16DI do celkového počtu 96 vstupů a o výstupní moduly XIOC-16DO do celkového počtu dvacet řídicích výstupů.

Program MC-soft

MC-soft je programové vybavení pro on-line vizualizaci okamžitých hodnot veličin měřených systémem MC-100 (hlavní měření, účiník, podružná měření) a jeho regulačních zásahů. Hodnoty jsou zobrazovány graficky a numericky (obr. 2). Systém umožňuje také pracovat s hodnotami uloženými v archivu a vytvářet z nich grafy (obr. 3), tabulky (obr. 4) a kalkulace (s možností vkládat uživatelské algoritmy). Data lze též exportovat ve formátech vhodných pro zpracování jinými programy.

Obr. 4.

Obr. 4. MC-soft – graf hlavního odběru

Software MC-soft rovněž poskytuje možnost nastavovat parametry centrální jednotky: vstupy, výstupy, limity, režimy řízení a názvy objektů. Poskytuje rovněž záznamy o jednotlivých odběrech a řízení s časovou informací. Uživatel si může vytvářet svoje vlastní animovaná schémata a mapy rozvodů se spotřebiči pro řízení technologií apod.

Využitím MC-soft lze zpřístupňovat data prostřednictvím TCP/IP v sítích LAN, WAN i v prostředí internetu. K dispozici je několik jazykových verzí programu.

Závěr

Systém MC-100 sdružuje moderní techniku s osvědčeným a neustále modernizovaným programovým vybavením. Optimalizuje odběr energie podle tarifní politiky dodavatele a zároveň monitoruje toky všech druhů energií v podniku. Sleduje dílčí odběry a náklady jednotlivých středisek podniku; tím napomáhá hospodárnému využití stále dražších energií. Systém MC-100 je malou investicí s velkou návratností. Další údaje lze získat na adrese uvedené v inzerátu na páté straně obálky.

Ing. Stanislav Gloc,
Moeller Elektrotechnika, s. r. o.,
Drahomír Kusák – ELVIS