ΟΔΗΓΟ ΓΙΑ ΧΕΔΙΑΜΟ ΑΤΣΟΜΑΣΟΠΟΙΗΜΕΝΩΝ ΤΣΗΜΑΣΩΝ ΕΛΕΓΧΟΤ. Μάρτιοσ 2016 ADAPT2CHANGE

Transcript

1 Μάρτιοσ 2016 ADAPT2CHANGE ΟΔΗΓΟ ΓΙΑ ΧΕΔΙΑΜΟ ΑΤΣΟΜΑΣΟΠΟΙΗΜΕΝΩΝ ΤΣΗΜΑΣΩΝ ΕΛΕΓΧΟΤ Project Partnership TEI of Larisa Lead Partner Agricultural Research Institute TEI of Piraeus Europliroforisi S.A. Adapt2change Adapt Agricultural Production to climate change and limited water supplies 1 Παν. Θεςςαλίασ Co-funded by EC LIFE+ (50%) - Project budget: Project duration: 1/09/ /08/2014 Όμιλοσ τεχνικϊν Εταιρειϊν ICON

2 Περιεχόμενα 1. Ειςαγωγι υνοπτικι τεχνικι περιγραφι ςυςτιματοσ Μζκοδοσ εγκατάςταςθσ του ςυςτιματοσ Περιγραφι του εγκατεςτθμζνου ςυςτιματοσ Παράκεςθ φωτογραφιϊν των ςυςτθμάτων με επεξιγθςθ των λειτουργιϊν τουσ Δυναμικότθτα Ιςχφσ εγκατεςτθμζνου ςυςτιματοσ: Αναλυτικι Σεχνικι Περιγραφι Λειτουργίεσ υςτιματοσ αυτοματιςμοφ: Σεχνικι περιγραφι του τρόπου λειτουργίασ του εγκατεςτθμζνου εξοπλιςμοφ ενάριο λειτουργίασ κερμοκθπίων Σοποκζτθςθ ορίων ςυναγερμοφ Πικανά προβλιματα ςτθ λειτουργία του ςυςτιματοσ - Αντιμετϊπιςθ

3 1. Ειςαγωγή Στο πλαίςιο του Ευρωπαϊκοφ ζργου Adapt2Change (LIFE+), ζχουν εγκαταςτακεί δφο μεταλλικά κερμοκιπια ςτθν Κφπρο και δφο μεταλλικά κερμοκιπια ςτθ Λάριςα, ςτα οποία κα πραγματοποιθκοφν οι δοκιμζσ ςχετικά με τθν ελαχιςτοποίθςθ δφο κρίςιμων μεγεκών λειτουργίασ: του νεροφ (μζςω ςυςτθμάτων ςυλλογισ και διαφφλαξθσ) και τθσ ενζργειασ (μζςω ςυςτιματοσ γεωκερμίασ). Η κάκε εγκατάςταςθ περιλαμβάνει δφο μονάδεσ κερμοκθπίων διαςτάςεων 12m x 18m (Θάλαμοσ Α και Θάλαμοσ Β) και ζνα χώρο διαςτάςεων 8.5m x 10m (Θάλαμοσ Γ) που χρθςιμοποιείται για τθ φφλαξθ του μθχανολογικοφ εξοπλιςμοφ, τθσ γεωκερμίασ και τθσ υδροπονίασ. Το ςφςτθμα αυτομάτου ελζγχου κάκε εγκατάςταςθσ αποτελείται από το Κεντρικό Σφςτθμα Ελζγχου Θερμοκθπίων (Κ.Σ.Ε.Θ) και τo Υποςφςτθμα Αυτοματιςμοφ (Υ.Α), το οποίο είναι ζνασ προγραμματιηόμενοσ λογικόσ ελεγκτισ (PLC). Το Κ.Σ.Ε.Θ επικοινωνεί με το Υ.Α για τθν καταγραφι και επεξεργαςία όλων των μετροφμενων μεγεκών των κερμοκθπίων τθσ εγκατάςταςθσ. 2. Συνοπτική τεχνική περιγραφή ςυςτήματοσ 2.1 Μζθοδοσ εγκατάςταςησ του ςυςτήματοσ Σο Κ..Ε.Θ δθμοπρατικθκε ςφμφωνα με τισ προδιαγραφζσ που είχαν τεκεί ςτθν προθγοφμενθ ζκκεςθ προόδου, χιμα 1. Η Κεντρικι Μονάδα Ελζγχου (Κ.Μ.Ε), θ μονάδα πρόςβαςθσ ςτο διαδίκτυο και θ πφλθ αςφρματθσ επικοινωνίασ τοποκετικθκαν ςτο μθχανοςτάςιο ενϊ τα αιςκθτιρια κερμοκραςίασ και υγραςίασ τοποκετικθκαν ςτα δφο κερμοκιπια. 3

4 Σχήμα 1: Μονάδεσ Κ..Ε.Θ 4

5 Η Κ.Μ.Ε πρζπει να επικοινωνεί μζςω Ethernet με το προ-εγκατεςτθμζνο PLC, το οποίο υποςτθρίηει τθν μζχρι ςιμερα λειτουργία των κερμοκθπίων και τισ καλλιζργειεσ που ζχουν αναπτυχκεί ςε αυτά. 2.2 Περιγραφή του εγκατεςτημζνου ςυςτήματοσ Σο χιμα 2 δείχνει τθν εγκατάςταςθ που ζχει πραγματοποιθκεί ςτα κερμοκιπια τθσ Λάριςασ και διαφοροποιείται από το χιμα 1 όςον αφορά το πλικοσ των αιςκθτθρίων που ζχουν εγκαταςτακεί ςφμφωνα με τισ υποδείξεισ των υπευκφνων των κερμοκθπίων. Ο Πίνακασ 1 περιζχει τισ τοποκετθμζνεσ μονάδεσ. Πίνακασ 1: Σοποκετθμζνεσ μονάδεσ του Κεντρικοφ υςτιματοσ Ελζγχου Μηχανοςτάςιο Ονομαςία Κωδικόσ Τεμάχια Περιγραφή Βιομθχανικόσ Ελεγκτισ NI αςί με ελεγκτι, 8 slots και windows embedded Οκόνθ LG EN33S 1 Οκόνθ λειτουργίασ Μονάδα διαςφνδεςθσ Πρόςβαςθ ςτο διαδίκτυο, EDS205 1 ςυςκευϊν δικτφου ςφνδεςθ με PLC Πφλθ αςφρματθσ επικοινωνίασ NI WSN- Επικοινωνία με τουσ αςφρματουσ κόμβουσ των αιςκθτθρίων Κόμβοι αςφρματθσ NI WSN Επικοινωνία με τθν πφλθ 2 επικοινωνίασ 3226 αςφρματθσ επικοινωνίασ Αιςκθτιρια κερμοκραςίασ Μζτρθςθ κερμοκραςίασ ςτισ Pt100 8 επαφισ αντλίεσ κερμότθτασ Αιςκθτιριο κερμοκραςίασ/υγραςίασ EE21 1 Μζτρθςθ εξωτερικϊν ςυνκθκϊν Θερμοκήπιο 1 Κόμβοσ αςφρματθσ NI WSN Επικοινωνία με τθν πφλθ 1 επικοινωνίασ 3226 αςφρματθσ επικοινωνίασ Αιςκθτιρια κερμοκραςίασ Ζχουν τοποκετθκεί διαγϊνια ςτο Pt100 2 νεροφ/αζρα κερμοκιπιο Αιςκθτιριο Ζχει τοποκετθκεί ςτο κζντρο του EE21 1 κερμοκραςίασ/υγραςίασ κερμοκθπίου Θερμοκήπιο 2 Κόμβοσ αςφρματθσ NI WSN Επικοινωνία με τθν πφλθ 1 επικοινωνίασ 3226 αςφρματθσ επικοινωνίασ Αιςκθτιρια κερμοκραςίασ Pt100 2 Ζχουν τοποκετθκεί διαγϊνια ςτο νεροφ/αζρα Αιςκθτιριο κερμοκραςίασ/υγραςίασ EE21 1 κερμοκιπιο Ζχει τοποκετθκεί ςτο κζντρο του κερμοκθπίου 5

6 Σχήμα 2: Υλοποίηςη Μονάδων Κ.Σ.Ε.Θ 6

7 Μηχανοςτάςιο το μθχανοςτάςιο ζχει τοποκετθκεί το κεντρικό ςφςτθμα ελζγχου, το οποίο κα ελζγχει τόςο τα υποςυςτιματα που ζχουν ιδθ εγκαταςτακεί όςο και τα υποςυςτιματα που αναφζρονται ςτον Πίνακα 1. Η κεντρικι μονάδα ελζγχου (προϊόν NI 9138) αποτελείται από ζνα βιομθχανικό ελεγκτι ο οποίοσ είναι ενςωματωμζνοσ ςε ζνα ςαςί 8 κζςεων. Ο ελεγκτισ φζρει λειτουργικό ςφςτθμα Windows Embedded 7, μνιμθ 32 GB, μνιμθ RAM 2GB τφπου DDR3, 2 κφρεσ Ethernet, 2 ςειριακζσ κφρεσ RS232 και 1 κφρα VGA για ςφνδεςθ οκόνθσ. Πρόκειται, δθλαδι, για ζναν βιομθχανικό υπολογιςτι υψθλϊν επιδόςεων ο οποίοσ κα αναλάβει τθ ςυλλογι δεδομζνων και τον ζλεγχο των ςυςτθμάτων που κα βρίςκονται ςε μθχανοςτάςιο και κερμοκιπια. το ςαςί το οποίο είναι ςυνδεδεμζνο με τον ελεγκτι ζχουν τοποκετθκοφν τζςςερισ κάρτεσ (ΝΙ9205, ΝΙ9208, ΝΙ9426 και ΝΙ9476) για ςυλλογι από αναλογικά κανάλια τάςθσ (ΝΙ 9205), αναλογικά κανάλια ρεφματοσ (ΝΙ9208), ψθφιακά κανάλια (ΝΙ9426) και παραγωγι ψθφιακϊν ςθμάτων (ΝΙ9476). Με τισ κάρτεσ αυτζσ ςτο ςαςί μπορεί να εξυπθρετθκεί ανάλογοσ αρικμόσ αιςκθτθρίων για μελλοντικι χριςθ. Ο ελεγκτισ-ςαςί διακζτει 2 κφρεσ Ethernet. τθν 1 θ κφρα Ethernet ζχει ςυνδεκεί το τοπικό δίκτυο ϊςτε να υπάρχει δυνατότθτα απομακρυςμζνθσ επικοινωνίασ με τθν εφαρμογι, ενϊ ςτθν δεφτερθ κφρα Ethernet ζχει ςυνδεκεί industrial switch (EDS- 205). τθν 1 θ κφρα του switch κα ςυνδεκεί το PLC το οποίο είναι ιδθ εγκατεςτθμζνο ςτο μθχανοςτάςιο, ςτθ 2 θ κφρα ζχει ςυνδεκεί θ πφλθ/gateway θ οποία κα χρθςιμοποιθκεί για τθν αςφρματθ επικοινωνία με το δίκτυο αιςκθτιρων που ζχουν τοποκετθκεί εντόσ και εκτόσ κερμοκθπίων και τζλοσ, ςτθν 3 θ κφρα κα ςυνδεκεί το ςφςτθμα ςτο οποίο είναι ςυνδεδεμζνεσ οι αντλίεσ κερμότθτασ, οι εναλλάκτεσ κλπ. τθν πρϊτθ ςειριακι κφρα κα ςυνδεκεί θ μονάδα μζτρθςθσ κατανάλωςθσ θλεκτρικισ ενζργειασ μζςω πρωτοκόλλου RS 485. Σζλοσ ζχουν τοποκετθκεί 8 αιςκθτιρια κερμοκραςίασ pt100 επαφισ για τθν γεωκερμία και πιο ςυγκεκριμζνα για τθ μζτρθςθ τθσ κερμοκραςίασ του νεροφ ειςαγωγισ/εξαγωγισ. 7

8 Θερμοκήπιο-1 Ζχουν τοποκετθκεί 2 αιςκθτιρια pt100 για μετριςεισ κερμοκραςίασ και ζνασ μετρθτισ κερμοκραςίασ/υγραςίασ εντόσ του κερμοκθπίου. φνολο 3 αιςκθτιρια εντόσ του κερμοκθπίου. Θερμοκήπιο-2 Ζχουν τοποκετθκεί 2 αιςκθτιρια pt100 για μετριςεισ κερμοκραςίασ και ζνασ μετρθτισ κερμοκραςίασ/υγραςίασ εντόσ του κερμοκθπίου. φνολο 3 αιςκθτιρια εντόσ του κερμοκθπίου. Εκτόσ θερμοκηπίου Ζχει τοποκετθκεί ζνα αιςκθτιριο κερμοκραςίασ/υγραςίασ για τθν παρακολοφκθςθ των εξωτερικϊν ςυνκθκϊν. Θα τοποκετθκεί ζνα αιςκθτιριο για τθ μζτρθςθ τθσ ςτάκμθσ νεροφ τθσ δεξαμενισ που υπάρχει ακριβϊσ ζξω από το μθχανοςτάςιο, ανάμεςα ςτο μθχανοςτάςιο και τα κερμοκιπια. 8

9 2.3 Παράθεςη φωτογραφιών των ςυςτημάτων με επεξήγηςη των λειτουργιών τουσ. Βιομθχανικόσ Ελεγκτισ Κεντρικισ Μονάδασ Ελζγχου Ο Βιομθχανικόσ Ελεγκτισ (ΝΙ-9138) πραγματοποιεί όλεσ τισ λειτουργίεσ ελζγχου του κερμοκθπίου ςυνεργαηόμενοσ με τισ υπομονάδεσ αυτοματιςμοφ (PLC) και τουσ εγκατεςτθμζνουσ αιςκθτιρεσ. τθν παραπάνω φωτογραφία φαίνεται θ μονάδα τροφοδοςίασ του (NI PS-15) και θ μονάδα διαςφνδεςθσ ςυςκευϊν δικτφου (EDS- 205). τον βιομθχανικό ελεγκτι ςυνδζεται οκόνθ και περιφερειακζσ μονάδεσ για τθν ανάπτυξθ προγραμμάτων αυτομάτου ελζγχου του κερμοκθπίου. 9

10 Πφλθ αςφρματθσ επικοινωνίασ Η Πφλθ αςφρματθσ επικοινωνίασ (NI WSN-9791) ςυνδζεται με μία από τισ κφρεσ Ethernet τθσ μονάδασ διαςφνδεςθσ ςυςκευϊν δικτφου και αποτελεί τον αςφρματο κόμβο επικοινωνίασ τθσ κεντρικισ μονάδασ ελζγχου με τουσ αςφρματουσ αιςκθτιρεσ. 10

11 Αςφρματοσ κόμβοσ υποδοχισ αιςκθτιρων Ο αςφρματοσ κόμβοσ υποδοχισ αιςκθτιρων (ΝΙ-3226) αποςτζλλει αςφρματα τα δεδομζνα του αιςκθτιρα ςτθν πφλθ αςφρματθσ επικοινωνίασ. Οι αιςκθτιρεσ μζτρθςθσ κερμοκραςίασ και υγραςίασ ςυνδζονται ςε αυτοφσ τουσ κόμβουσ. 11

12 Programmable Logic Controller τφπου DELTA DVP20SX-211R Ηλεκτρολογικόσ πίνακασ του PLC 12

13 2.4 Δυναμικότητα Ιςχφσ εγκατεςτημζνου ςυςτήματοσ: Η δυναμικότθτα του εγκατεςτθμζνου ςυςτιματοσ αφορά τον ζλεγχο του κερμοκθπίου ςφμφωνα με τισ τεχνικζσ προδιαγραφζσ του ζργου. Η Κεντρικι Μονάδα Ελζγχου κακϊσ επίςθσ και οι αςφρματοι κόμβοι διακζτουν περίςςευμα ειςόδων και εξόδων για επζκταςθ του ςυςτιματοσ θ για τθν αντιμετϊπιςθ επί πλζον αναγκϊν. Για παράδειγμα, ο βιομθχανικόσ ελεγκτισ διακζτει κζςεισ εξυπθρζτθςθσ περιςςοτζρων υπο-μονάδων και κάκε αςφρματοσ κόμβοσ διακζτει 4 αναλογικά κανάλια και 2 ψθφιακζσ ειςόδουσ-εξόδουσ. 3. Αναλυτική Τεχνική Περιγραφή Λειτουργίεσ Συςτήματοσ αυτοματιςμοφ: 3.1 Τεχνική περιγραφή του τρόπου λειτουργίασ του εγκατεςτημζνου εξοπλιςμοφ Σο ςυνολικό ςφςτθμα αυτοματιςμοφ βαςίηεται ςτο υλικό και λογιςμικό δυο (2) ςυςτθμάτων: (1) Μζςω PLC (Programmable Logic Controller) τφπου DELTA DVP20SX-211R, που εκτελεί ςυγκεκριμζνο πρόγραμμα και ρυκμίηει αυτόματα τθ λειτουργία των μθχανολογικϊν εξαρτθμάτων των κερμοκθπίων. (2) Μζςω βιομθχανικοφ Η/Τ τφπου National Instruments NI cdaq-913x Embedded Controller, μαηί με κατάλλθλουσ αςφρματουσ ανιχνευτζσ κερμοκραςίασ υγραςίασ για τθν καταγραφι κατάλλθλων δεδομζνων και τθν εν ςυνεχεία επεξεργαςία τουσ. Αναλυτικότερα: Ζχουν τοποκετθκεί δυο κόμβοι επικοινωνίασ ςτο μθχανοςτάςιο. (1) Κόμβοσ με S/N 190 AD1E, με 4 αιςκθτιρεσ επαφισ οι οποίοι μετράνε κερμοκραςία, χαρακτθριςμζνοσ ςτο λογιςμικό ωσ Node 1. Οι ςυνδζςεισ ζχουν γίνει ωσ εξισ: - το κανάλι ΑΙ0: Ζξοδοσ προσ κερμοςτάτθ 1 Εικονικό όργανο ΑΙ0_Node1_Processing.vi για παρακολοφκθςθ λειτουργίασ, με διάγραμμα, πίνακα ςυγκεντρωτικϊν τιμϊν μετριςεων, ρφκμιςθ χρόνου μεταξφ λιψθσ μετριςεων ςε λεπτά και εντολισ για δθμιουργία αρχείου τφπου *.xlsx του MSOffice Excel, όταν δεν γίνεται καταγραφι ζχουμε φωτεινι ζνδειξθ. Αυτά δθμιουργοφνται ςε όλα τα εικονικά όργανα, που κα αναφζρουμε παρακάτω. Σα δθμιουργοφμενα αρχεία τφπου *.xlsx του MSOffice Excel αποκθκεφονται ςτον προτεινόμενο κατάλογο: 13

14 C:\USERS\TEILARISA\DESKTOP\ARXEIA_APOTHIKEUSIS\NI με ονόματα AI0_NODE1.xlsx, AI0_NODE2.xlsx, κλπ. όςον αφορά τα όργανα τθσ National Instruments και ςτον κατάλογο: C:\USERS\TEILARISA\DESKTOP\ARXEIA_APOTHIKEUSIS\METRHSEIS_DELTA_PLC όςον αφορά το PLC τθσ εταιρείασ DELTA. Για κάκε εικονικό όργανο ζχει δθμιουργθκεί WEB ςελίδα παρακολοφκθςισ του και βρίςκονται ςτον κατάλογο C:\PROGRAMFILES\NATIONAL INSTRUMENTS\LABVIEW2013\WWW με ονόματα AI0_Node1_Processing.html. Η κλιςθ των παραπάνω για παρακολοφκθςθ γίνεται από τουσ χριςτεσ μζςω web browser με τθν ςφνδεςθ: και αντίςτοιχα για όλα τα άλλα εικονικά όργανα. Πριν την κλήςη πρζπει ο διαχειριςτήσ να ζχει ξεκινήςει το εικονικό όργανο με ζναν από τουσ δυνατοφσ τρόπουσ, γιατί η ιςτοςελίδα είναι μόνο για παρακολοφθηςη και όχι δυνατότητα λειτουργιών ελζγχου. Για κάκε εικονικό όργανο ζχει δθμιουργθκεί επίςθσ εκτελζςιμο αρχείο του λειτουργικοφ ςυςτιματοσ, που αποκθκεφεται ςτον κατάλογο C:\USERS\TEILARISA\DESKTOP\NI_EXE_FILES\AI0_NODE1_PROCESSING\, όπου υπάρχει θ εφαρμογι ΑΙ0_Node1. Αντίςτοιχα ιςχφουν και για τα άλλα εικονικά όργανα. Για κάκε εκτελζςιμο αρχείο ζχουν δθμιουργθκεί ςυντομεφςεισ ςτο Desktop του Η/Τ ςτον φάκελο ΕΙΚΟΝΙΚΑ ΟΡΓΑΝΑ NATIONAL INSTRUMENTS AS EXE FILES. Είναι δυνατόν να ρυκμιςτεί ο χρόνοσ διαδοχικϊν λιψεων (ςυνικωσ πάνω από ζνα λεπτό) με ακρίβεια δζκατου του λεπτοφ (0.6 sec). - το κανάλι ΑΙ1: Ζξοδοσ Εικονικό όργανο ΑΙ1_Node1_Processing.vi - το κανάλι ΑΙ2: Είςοδοσ από Γθ Εικονικό όργανο ΑΙ2_Node1_Processing.vi - το κανάλι ΑΙ3: Είςοδοσ από κερμοκιπιο Εικονικό όργανο ΑΙ3_Node1_Processing.vi 14

15 (2) Κόμβοσ με S/N 190AD25 με 4 αιςκθτιρεσ επαφισ, που μετροφν κερμοκραςία, χαρακτθριςμόσ ςτο λογιςμικό με NODE_3. Οι ςυνδζςεισ ζχουν γίνει ωσ εξισ: - το κανάλι ΑΙ0: Είςοδοσ από Γεωκερμία Εικονικό όργανο ΑΙ0_Node3_Processing.vi - το κανάλι ΑΙ1: Είςοδοσ Εικονικό όργανο ΑΙ1_Node3_Processing.vi - το κανάλι ΑΙ2: Ζξοδοσ προσ Γθ Εικονικό όργανο ΑΙ2_Node3_Processing.vi - το κανάλι ΑΙ3: Ζξοδοσ προσ κερμοςτάτθ 1 Εικονικό όργανο ΑΙ3_Node3_Processing.vi Ζχουν τοποκετθκεί από ζνασ κόμβοσ ςε κάκε κερμοκιπιο (3) Κόμβοσ με S/N 190AD14 με 4 αιςκθτιρεσ (3 για μζτρθςθ κερμοκραςίασ και 1 για μζτρθςθ υγραςίασ), χαρακτθριςμόσ ςτο λογιςμικό με NODE_4. Οι ςυνδζςεισ ζχουν γίνει ωσ εξισ: - το κανάλι ΑΙ0: Θερμοκραςία Θερμοκθπίου Αριςτερά Βάκοσ (πίςω) Εικονικό όργανο ΑΙ0_Node4_Processing.vi - το κανάλι ΑΙ1: Θερμοκραςία Θερμοκθπίου Μπροςτά Αριςτερά Εικονικό όργανο ΑΙ1_Node4_Processing.vi - το κανάλι ΑΙ2: Θερμοκραςία από αιςκθτιρα Θερμοκραςίασ / Τγραςίασ Εικονικό όργανο ΑΙ2_Node4_Processing.vi - το κανάλι ΑΙ3: Τγραςία από αιςκθτιρα Θερμοκραςίασ / Τγραςίασ Εικονικό όργανο ΑΙ3_Node4_Processing.vi (4) Κόμβοσ με S/N 190AD24 με 4 αιςκθτιρεσ (3 για μζτρθςθ κερμοκραςίασ και 1 για μζτρθςθ υγραςίασ), χαρακτθριςμόσ ςτο λογιςμικό με NODE_2. Οι ςυνδζςεισ ζχουν γίνει ωσ εξισ: - το κανάλι ΑΙ0: Θερμοκραςία Θερμοκθπίου Αριςτερά Βάκοσ (πίςω) Εικονικό όργανο ΑΙ0_Node2_Processing.vi - το κανάλι ΑΙ1: Θερμοκραςία Θερμοκθπίου Μπροςτά Αριςτερά Εικονικό όργανο ΑΙ1_Node2_Processing.vi 15

16 - το κανάλι ΑΙ2: Θερμοκραςία από αιςκθτιρα Θερμοκραςίασ / Τγραςίασ Εικονικό όργανο ΑΙ2_Node2_Processing.vi - το κανάλι ΑΙ3: Τγραςία από αιςκθτιρα Θερμοκραςίασ / Τγραςίασ Εικονικό όργανο ΑΙ3_Node2_Processing.vi Με το εικονικό όργανο TOTAL_NI_NODE_MAKE_XLS_FILE, δθμιουργείται το ςυγκεντρωτικό αρχείο τιμϊν VALUES_IN_ONE_SHEET.XLSX, που περιλαμβάνει όλεσ τισ τιμζσ από τουσ δεκαζξι (16) αιςκθτιρεσ τθσ ΝΙ, ςε ζνα φφλλο τφπου EXCEL για ςυγκεντρωτικι παρακολοφκθςθ και περαιτζρω επεξεργαςία, ενϊ παρακολουκοφνται οι τιμζσ τουσ. 3.2 Σενάριο λειτουργίασ θερμοκηπίων Σα ςενάρια λειτουργίασ των κερμοκθπίων (χειμερινι ι κερινι λειτουργία) πραγματοποιοφνται με προ-τοποκετθμζνεσ τιμζσ ςτα ςυςτιματα αυτομάτου ελζγχου τα οποία αποτελοφνται από τθν κεντρικι μονάδα ελζγχου και το PLC. Η μεταξφ τουσ επικοινωνία εξαςφαλίηει τθν άντλθςθ των δεδομζνων, τθν αποκικευςι τουσ, τθν καταγραφι τουσ για τθ μελζτθ τθσ αποδοτικότθτασ των ςεναρίων και πικανζσ μεταβολζσ ςτισ μεταβλθτζσ λειτουργίασ τουσ (π.χ. κερμοκραςία και υγραςία). Παράλλθλα θ κεντρικι μονάδα ελζγχου παρζχει τθν απομακρυςμζνθ επιςκόπθςθ τθσ λειτουργίασ των κερμοκθπίων και πικανζσ παρεμβάςεισ από το διαχειριςτι του ςυςτιματοσ. Η οκόνθ προεπιςκόπθςθσ τθσ λειτουργίασ των δφο κερμοκθπίων ςτθν Κφπρο φαίνεται παραπάνω. Παρατθροφμε ότι και ςτα δφο κερμοκιπια είναι ενεργοποιθμζνοι οι ανεμιςτιρεσ, οι αντλίεσ δροςιςμοφ και οι περςίδεσ. Η κερμοκραςία είναι ςτουσ 21 0 C ενϊ δεν λειτουργεί κανζνα άλλο ςτοιχείο. 16

17 17

18 Η ενεργοποίθςθ τθσ καταγραφισ των δεδομζνων ενόσ μεγζκουσ πραγματοποιείται με τον αντίςτοιχο διακόπτθ αφοφ πρϊτα τοποκετθκεί θ τιμι δειγματολθψίασ ςε λεπτά. το ςυγκεκριμζνο παράδειγμα, τα δείγματα λαμβάνονται κάκε 2 λεπτά. Η κεντρικι μονάδα ελζγχου ζχει τθ δυνατότθτα να παρακολουκεί ατομικά ζνα μζγεκοσ, όπωσ φαίνεται ςτθν παρακάτω εικόνα. Ζχει τοποκετθκεί ο χρόνοσ δειγματολθψίασ ςτο 1/10 του λεπτοφ και θ ενεργοποίθςθ του διακόπτθ μπορεί να εκκινιςει τθν καταγραφι των δεδομζνων που απεικονίηονται ςτθν οκόνθ του οργάνου ςε ζνα αρχείο excel. Με αυτόν τον τρόπο μπορεί να γίνει παρακολοφκθςθ όλων των αιςκθτθρίων του κερμοκθπίου. 18

19 Η ΚΜΕ μπορεί να δθμιουργιςει κακολικι επιςκόπθςθ όλων των αιςκθτθρίων με τθν παρακάτω οκόνθ. Η ΚΜΕ επικοινωνεί με το PLC και αφενόσ διαβάηει τα μεγζκθ που αυτό ελζγχει αφετζρου ζχει τθ δυνατότθτα επζμβαςθσ ςτισ εξόδουσ του, όπωσ φαίνεται ςτθν παρακάτω εικόνα. Για παράδειγμα, με τον διακόπτθ START1 μποροφν να ενεργοποιοφνται οι αντλίεσ δροςιςμοφ, οι περςίδεσ και οι ανεμιςτιρεσ ενϊ με τον διακόπτθ STOP1 να ςταματοφν. Με τουσ αντίςτοιχουσ διακόπτεσ μποροφν να ανοίξουν ι να κλείςουν τα παράκυρα των κερμοκθπίων. Με τον διακόπτθ ενεργοποίθςθσ κζρμανςθσ δίνεται εντολι ςτισ αντλίεσ κερμότθτασ για τθ φάςθ κζρμανςθσ, ενεργοποιοφνται οι κυκλοφορθτζσ 2 και 4 και θ τρίοδθ βάνα οδθγείται ςτθ κζςθ κζρμανςθσ. Αντίςτοιχα, με τον διακόπτθ ενεργοποίθςθσ 19

20 ψφξθσ δίνεται εντολι ςτισ αντλίεσ κερμότθτασ για τθ φάςθ ψφξθσ, ενεργοποιοφνται οι κυκλοφορθτζσ 1 και 3 και θ τρίοδθ βάνα οδθγείται ςτθ κζςθ ψφξθσ. Ακόμα, μπορεί να ενεργοποιθκεί χειροκίνθτα θ διαδικαςία αφφγρανςθσ ςτο κερμοκιπιο 1 με τον αντίςτοιχο διακόπτθ. Ενεργοποιϊντασ τον διακόπτθ, όπωσ φαίνεται ςτθν εικόνα, ενεργοποιείται αντίςτοιχα ο κινθτιρασ αφφγρανςθσ. Είναι 20

21 δυνατι θ ρφκμιςθ τθσ κερμοκραςίασ και τθσ υγραςίασ για τθν ζναρξθ τθσ αφφγρανςθσ με τιμζσ που μποροφν να τοποκετθκοφν ςτα αντίςτοιχα πεδία. Με αντίςτοιχουσ διακόπτεσ είναι δυνατι θ ενεργοποίθςθ του λζβθτα 1 ι 2 για τα αντίςτοιχα κερμοκιπια. 4. Τοποθζτηςη ορίων ςυναγερμοφ (Alarm set points) τθν ΚΜΕ μποροφν να τοποκετθκοφν όρια ςυναγερμοφ για τα μετροφμενα μεγζκθ ζτςι ϊςτε ο χριςτθσ να μπορεί να λαμβάνει ςε περιπτϊςεισ που κάποιο μζγεκοσ ζχει υπερβεί το προτοποκετθμζνο όριο (alarm set point). Η παρακάτω εικόνα δείχνει τισ παραμζτρουσ που πρζπει να προγραμματίςει ο διαχειριςτισ τθσ ΚΜΕ για να ενεργοποιθκεί μια τζτοια υπθρεςία. Παρατθροφμε ότι πρζπει να τοποκετθκοφν τα ςτοιχεία του λογαριαςμοφ που χρθςιμοποιεί θ ΚΜΕ, ο αποδζκτθσ και το του και τα όρια τθσ κερμοκραςίασ ι υγραςίασ ςε κάκε κερμοκιπιο. 21

22 Εάν για παράδειγμα ζνα μζγεκοσ υπερβεί το αντίςτοιχο όριό του, θ ΚΜΕ κα αποςτείλει ςτον προγραμματιςμζνο αποδζκτθ ζνα με τα μετροφμενα μεγζκθ. 5. Πιθανά προβλήματα ςτη λειτουργία του ςυςτήματοσ Αντιμετώπιςη Σα πικανά προβλιματα που μποροφν να παρουςιαςτοφν ςτθν εφρυκμθ λειτουργία των κερμοκθπίων είναι λόγω αςτοχίασ των υλικϊν. Για παράδειγμα, θ ελαττωματικι ςυμπεριφορά ενόσ αιςκθτιρα ι του θλεκτρολογικοφ εξοπλιςμοφ (π.χ. ο κινθτιρασ ενόσ παρακφρου) μποροφν να οδθγιςουν ςε επιδείνωςθ του περιβάλλοντοσ των κερμοκθπίων. Η απομακρυςμζνθ επιςκόπθςθ των μεγεκϊν του κερμοκθπίου είναι βαςικόσ παράγοντασ για τθν ζγκαιρθ διάγνωςθ τζτοιων προβλθμάτων. Μελλοντικά κα μποροφςε να προςτεκεί θ δυνατότθτα αποςτολισ SMS ςτο διαχειριςτι του ςυςτιματοσ αν κάποιο μζγεκοσ υπερβεί τα όρια που ζχουν τεκεί (set points). Η κεντρικι μονάδα ελζγχου είναι εξοπλιςμζνθ με οριςμζνεσ εφεδρικζσ μονάδεσ οι οποίεσ μποροφν να τεκοφν ςε λειτουργία και να αντικαταςτιςουν αυτζσ που πικανόν να υποςτοφν βλάβθ. Κατ αυτόν τον τρόπο αυξάνεται ο μζςοσ χρόνοσ λειτουργίασ (MTBF) του όλου ςυςτιματοσ. Ζνα άλλο ςθμαντικό ςτοιχείο ςτθ ςυγκεκριμζνθ εγκατάςταςθ είναι θ απουςία καλωδιϊςεων ςφνδεςθσ των αιςκθτιρων με τισ υπο-μονάδεσ, οι οποίεσ ςυνικωσ υφίςτανται βλάβεσ. 22