Sterowanie kotłownią za pomocą sterownika PLC

Sterowanie kotłownią

Jakiś czas temu, nasza firma otrzymała zapytanie odnośnie zaprojektowania oraz wykonania sterowania kotłownią wykonaną w jednej ze szkół. Głównym założeniem projektu było to, aby woda w zbiorniku pieca była ogrzewana na zadaną temperaturę, a temperatura w obiegach była regulowana za pomocą trójdrogowych zaworów. Zadana temperatura zostawała wyliczana na bieżąco na podstawie krzywej grzewczej. Sterownik odczytywał temperaturę zewnętrzną otoczenia, a następnie na jej podstawie dokonywał obliczenia odpowiedniej temperatury dla danego obiegu. Sterowanie zaworami wykonane zostało za pomocą zaimplementowanego w sterowniku regulatora PID. Gdy temperatura obiegu była zbyt wysoka, następowało otwarcie dobiegu zimnej wody, zaś gdy temperatura była zbyt niska, ciepłej. W zależności od wielkości różnicy temperatury wyliczonej na podstawie krzywej grzewczej, a tej znajdującej się w obiegu, zawór otwierał się z większym lub mniejszym przepływem. Dodatkowo układ wsparły trzy pompy, które zostawały aktywowane po przekroczeniu zadanej temperatury. 

Po dokonaniu analizy rynkowej, wybór padł na sterownik PLC, Delta Electronics DVP12SA2, którego wyjścia posłużyły do sterowania analogowymi zaworami. Dodatkowo do projektu wykorzystane zostały dwa moduły rozszerzeń DVP-04PT, które za pomocą czujników temperatur PT100, dokonywały niezbędnych obliczeń temperatury.

W celu odczytywania aktualnych stanów zaworów oraz panujących w obiegach temperatur, zaimplementowany został panel operatorski Weintek cMT3090. Na jego głównym ekranie zaprojektowany został wygląd kotłowni wraz z ikonami, które symbolizowały działanie pomp, działanie zaworów wraz z wartością procentową symbolizującą stopień otwarcia oraz wyświetlacze, które wskazywały aktualne temperatury układu. Dużym plusem tego urządzenia jest obsługa serwera EasyAccess, za którego pomocą możemy dokonywać zmian oraz podglądać pracę układu z dowolnego miejsca.

Po wybraniu dowolnego układu, następowało przejście do szczegółowego okna, w którym dodano opcję przestawiania obiegu z automatycznego na ręczny. W okienku zamieszczonym obok, dokonać można ręcznie zmiany temperatury. Sterownik w trybie ręcznym steruje zaworami tak, aby temperatura obiegów, była taka sama jak zadana. W oknie tym również znalazło się okienko odpowiedzialne za temperaturę startu pompy oraz szczegółowe temperatury całego obiegu. 

Na prośbę inwestora, dodane zostały okna, które zawierały wykresy temperatur poszczególnych obiegów: temperaturę zadaną oraz temperaturę odczytaną. Wykres zapisuje się w pamięci urządzenia, przez co jesteśmy w stanie zajrzeć do wyników z przeszłości. 

Podsumowując. Sterowniki PLC mają coraz większy obszar zastosowania. Coraz częściej wykorzystuje się je do projektów, które do tej pory wykorzystywały dedykowane sterowniki od producentów zajmujących się produkcją pieców. Za pomocą regulatora PID jesteśmy w stanie wyliczyć idealne ustawienie zaworów, tak aby temperatura obiegów była niemal identyczna jak ta zadana.