На базе ПЛК ОВЕН разработать автоматизированную двухконтурную систему управления,
регулирующую подачу горячей воды одновременно от двух источников: городской сети и
солнечного коллектора. Функциональная схема такой системы показана на рисунке 1.
Рисунок 1 — Функциональная схема управления двумя источниками ГВС
Система должна быть снабжена местным пультом управления (МПУ) на базе панели
оператора СП270 и главным пультом управления на базе SCADA.
Система управления обеспечивает: нагрев бойлера, переключение источников (магистральная
сеть/гелиоустановка), контроль температуры воды на выходе, контроль аварийных событий.
Контроллер анализирует показания датчиков, расположенных в коллекторах и в баке. В
условиях, когда температура воды в солнечном коллекторе ниже 50 °С, горячая вода поступает из
городской сети. При достижении температуры 50 °С и выше, контроллер подает сигнал на
соленоидные клапаны и переключает подачу горячей воды с городского источника на коллекторный.
Температура воды в баке в жаркие дни может достигать 95 °С. Такая горячая вода не должна
подаваться потребителям, поэтому температуру снижают, подмешивая холодную воду в
трубопровод на выходе из бака через трехходовый клапан с пропорциональным управлением. Далее
вода кондиционной температуры поступает в квартиры. Если горячая вода в бойлере заканчивается,
снова переключает весь дом на городской источник.
Дополнительную экономию энергоресурсов дают два суточных режима температуры. В
дневное время с 7.00 до 23.00 ПЛК поддерживает в стояках температуру воды около 50 °С, в ночное
– с 23.00 – на уровне 40 °С.
Система безопасности обеспечивается мониторингом протечек и прорывов трубопроводов.
Для их диагностирования контуры солнечных коллекторов и ГВС здания оборудованы датчиками
давления.
18
Контур гелиосистемы является замкнутым, поэтому при каком-либо повреждении давление в
контуре снижается. В таком случае ПЛК, получив информацию с датчиков, остановит работу
гелиоустановки и сформирует аварийный сигнал типа: «Датчик давления Р-2: низкое давление».
В случае падения давления в городской сети, например, когда городские службы проводят
ремонт трубопроводов и отключают подачу воды, ПЛК также диагностирует нештатную ситуацию и
автоматически отключает насосы. Аналогичная ситуация с кондуктометрическими датчиками
затопления при возникновении протечки, тогда формируется аварийный сигнал типа: «Угроза
затопления».
Управление системой должно осуществляться с экрана МПУ и SCADA на которых должна
быть приведена мнемосхема автоматизированной системы. Состояние элементов системы должно
отображаться при помощи различных цветов и также выводиться при помощи текстовых сообщений
на экране.
Система должна реагировать на аварийные ситуации с неправильной работой элементов в
виде аварийных сообщений. При аварии включается световая и звуковая сигнализация. В случае
выявления критического события происходит отключение всех систем.