Sistem SCADA pentru climatizarea unei hale industriale Conducători Științifici: Autor: Prof. Dr. Valentin Sgarciu Ilie Sorin Eugen Bucureșt i, Iulie… [631965]

1

Universitatea Politehnica Bucure ști
Facultatea de Automatică ș i Calculatoare
Departamentul de Automatică ș i Ingineria Sistemelor

LUCRARE DE LICENȚĂ

Sistem SCADA pentru climatizarea unei
hale industriale

Conducători Științifici: Autor:
Prof. Dr. Valentin Sgarciu Ilie Sorin Eugen

Bucureșt i, Iulie 20 19

2
Contents
Descrierea functionalitatii sistemului ………………………….. ………………………….. ……………………….. 3
Senzori de temperatură ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 3
Ventilatoarele ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 4
Descrierea butoanelor locale de operare ………………………….. ………………………….. …………………. 6
Descrierea ecranel or panoului HMI ………………………….. ………………………….. …………………………. 6
Descrierea principală a ecranului ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 7
Descrierea ecranului grupului ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 8
Panou ventilatoare descriere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 11

3

Descrierea functionalitatii sistemului

Sistemul este format din 18 ventilatoare și 3 senzori de temperatură. Ventilatoarele sunt
folosite pentru a menține temperatura sistemului în anumite limite. Pentru a face acest lucru,
trebuie să măsuram temperatura sistemului în 3 puncte diferite ale sistemului folosind 3
senzori de temperatură, câte unul pentru fiecare punct al sistemului.
Ventilatoarele pot fi controlate în 3 moduri diferite:

1)La n ivel local, de la butoanele de control de pe dulap. Fiecare ventilator are o lampă
de defecțiune termică, o lampă de rulare, o tastă de selecție locală la distanță, un buton Start și
un buton Stop. Dacă doriți să controlați fanii la nivel local, puneți che ia de selecție în poziția
locală și porniți fanii cu ajutorul butoanelor de pe dulap.

2)Manual de pe panoul HMI. Operatorul poate controla ventilatoarele.

3)În mod automat, toate ventilatoarele sunt controlate de către plc în funcție de
parametrii oferit i de senzorul de temperatură.
-Dacă temperatura este mai mare decât limita, un grup de ventilatoare va porni.
-Dacă temperaturile nu scad într -o anumită perioadă de timp, următorul grup de
ventilatoare se va aprinde.
-Dacă temperatura este mai mică decâ t limita, un grup de ventilatoare se va opri
in ordinea ceruta sau in cea default .
-Dacă temperaturile nu cresc într -o anumită perioadă de timp și mai mult de 1
grup de ventilatoare este activat, atunci un grup se va opri.

Senzori de temperatură

Senzorul de temperature este folosit pentu a măsura temperatura într -o anumită parte
a instalației.

4
Domeniul de măsurare al senzorului este dat de producător. În acest caz, intervalul de
măsurare este de 0 -100 grade Celsius dar poate f i schimbat de la HMI dacă senzorul este
înlocuit si intervalul de masurare se schimba.
Hala conține 3 senzori pentru măsurarea temperaturii .Acestia sunt amplasati in diferite
zone ale halei pentru a avea o acuratete mai mare asupra temperatur ii generale care se gaseste
in interiorul acesteia. Amplasarea senzorilor se face la distante egale deoarece acestea vor
transmite date de temperature la interval de 1 minut. Pentru a primi valoarea initiala de
temparatura la pornirea senzorilor acestia po t avea un timp mai mare pana la primirea si
transmiterea primei valori de temperatura, acest fapt este datorat incercarii de a avea o
acuratete cat mai buna in receptia cu success a temperature din incinta. Unitatea de baza a
temeraturii se va schimba din 2 in 2 minute.Odata ce comunicarea intre unitatea centrala si
senzorul de distanta a fost stabilita se fixeaza senzorul in locatia dorita de client sau in locatia
indicata de proiectant.
Pentru fiecare senzor avem 4 limite și 5 alarme.
Limitele de alarmă sunt:
 Limita de alarmă HH, aceasta este limita maxima superioară a alarmelor
 Limita de alarmă H, aceasta este limita superioară a alarmei
 Limita de alarmă L, aceasta este limita inferioară de alarmă
 Limita de alarmă LL, aceasta e ste limita minima inferioară de alarmă
Alarma sunt:
 Alarma HH. Dacă temperatura este mai mare decât limita (limita de alarmă
HH), va fi declanșată alarma HH .
 Alarmă H. Dacă temperatura este mai mare decât limita (limita de alarmă H), va
fi declanșată alarma H. Această alarmă este utilizată pentru a controla
ventilatoarele.
 Alarmă L. Dacă temperatura este mai mică decât limita (limita de alarmă L), va fi
declanșată alarma L. Această alarmă este utilizată pentru a controla ventilatoarele.
 Alarm ă LL. Dacă temperatura este mai mică decât limita (limita de alarmă LL)
Alarmă LL va fi declanșată.

Ventilatoarele

Fiecare ventilator are anumite condiții de lucru (interlocks). În cazul în care aceste
condiții nu sunt îndeplinite, ventil atorul nu pot porni și dacă ventilatorul este pornit și nu sunt
îndeplinite una dintre aceste condiții, atunci ventilatorul va fi stopped.
Condiția de lucru este:

5
 Principal CB pe ( întreruptoarele principale sunt aprinse )
 Command Voltage ok
 Trafo CB pe ( Trafo Circuit Breakers este pornit)
 Fan CB ( întreruptoarele de ventilator sunt aprinse )
 OK împiedica de la (E buton nu este apăsat de urgență în )
 Panoul activat (tasta de selecție nu este în poziția dezactivată a panoului . Tasta
poate fi în poziția All Manual sau All Automat )
De asemenea, avem 4 alarme specifice :
 Fail to Run . Dacă ventilatorul f uncționează și se oprește fără comanda de oprire ,
această alarmă va fi afișată .
 Fail to Start . Dacă a fost dată comanda de pornire și motorul nu a pornit ,
această alarmă va fi afișată .
 Fail to Stop . Dacă este dată comanda de oprire și ventilatorul es te încă în
funcțiune , această alarmă va fi afișată .
 InterLock Trip. Dacă condițiile nu sunt îndeplinite, această alarmă va fi afișată.
Fiecare ventilator in parte are un status care ne oferă nou următoarele informații legate
de starea acest uia la momentul respectiv . Această informație este reprezentata grafic prin
culoarea ventilatorului .
 Culoarea gri. Ventilatorul este oprit
 Culoarea verde. Ventil este în funcțiune
 Culoare rosie. Ventilatorul este defectat

Fiecare ventilato r are 3 moduri de operare:
 Local
 Manual
 Automat
În modul Local, ventilatorul poate fi acționat de la butoanele locale de pe dulapuri. Dacă
tasta de selecție este în poziția locală.
În modul Manual, ventilatorul poate fi acționat de la HMI. Dacă tasta de selecție este în
poziția Remote (distanță) și puneți ventilatorul în modul Manual și apoi ventilatorul poate fi
controlat de la HMI.
În modul automat, ventilatorul este comandat de către plc în funcție de senzorul de
temperatură. Dacă temperatura este mai mare decât limita ( limita de alarmă H), un grup de
ventilatoare va porni. Daca temperature inregistrata nu scade, se vor activa următoarele doua
grupuri . Dacă temperatura este mai mică decât limita ( limita de alarm ă L), un grup de
ventilatoare se va opri. Daca temperature nu va mai creste o perioada de timp , se va opri în
ordine următoarele 3 grupuri.

6

Descrierea butoanelor locale de operare

Pentru a activa alimentarea cabinetului este necesar sa u rmariti pasii urmatori: setați
tasta de selecție în poziția 1 ulterior trebuie sa apăsați butonul de resetare a siguranței. Dacă
butonul de urgență nu este apăsat, atunci cabinetul va fi pornit. In cazul in care butonul de
urgență este apăsat, acesta trebu ie să fie readus la poziția inițială, apoi este apăsat butonul de
resetare a siguranței . Dacă este apăsat butonul de urgență, alimentar ea cabinetului se va opri
și toate ventilatoarele se vor opri.
Pentru a controla ventilatoarele de la HMI sau plc trebuie să puneți tasta de selecție a
modului de operare într -una din pozițiile manuale sau automate. Dacă este lăsat în poziția 0,
panoul nu va fi activat și in consecinta nici ventilatoarele nu vor porni.
Pentru a controla ventilato rul folosind butoanele de pe dulap, trebuie să puneți cheia
de selecție în poziția locală. Dacă lampa ne ofera semnalul de eroare adica nu este aprinsă și
butonul Start este apăsat, ventilatorul va porni.Dacă lampa de eroare este aprinsă, ventilatorul
nu va porni .
Descrierea ecranelor panoului HMI

Panoul HMI este alcătuit din mai multe ecrane care ne furnizează unele informații ce fac
referinta la sistem , cum ar fi: Statusurile ventilato arelor, orele de functionare ale
ventilatoarelor , valorile de temperatură, alarme și parametrii electici care pot fi schimba ti
de asemenea , valorile limită de alarmă ale senzorilor.
Butoanele de navigare ale panoului hmi sunt:
 F1 Înapoi, cu acest buton, reveniți la ecranul anterior .
 F2 Alarmă, cu acest buton puteți deschide ecranul de alarmă .
 F3 Ventilatoare, cu acest buton puteți deschide ecranul de prezentare
a ventilatoarelor
 F4 PAC (contor de energie) cu acest buton puteți
deschide ecranul contorul ui de energie
 F6 Urmatorul , cu acest buton puteți trece la următorul ecran cu același
tip de elemente (de exemplu ventilatorul și grupurile de grup)
 F7 Anterior, cu acest buton vă puteți deplasa la ecranul anterior cu
același ti p de elemente (de exemplu ventilatoare și grupuri de grup)
 F8, Cu acest buton puteți închide timpul de execuție.

POZA

7

Descrierea principală a ecranului

8

Ecranul principal oferă informații despre starea fiecărui grup modul lor de funcționare și
valorile celor trei senzori de temperatură.
Dacă faceți clic pe un grup, acesta vă va duce la ecranul grupului în care puteți găsi mai
multe informații despre acel grup.
Dacă faceți clic pe senzori, acesta vă va duce la ecranul senzorilor, unde sunt disponibile
mai multe informații despre ele.

Descrierea ecranului grupului

9

Acest ecran prezintă următoarele informații despre grupul de vent ilatoare :
1. Status care ne dă următoarele informații. Aceste informații sunt furnizate prin
culoarea grupului.
 Culoarea gri. Grupul este oprit . Toate ventilatoarele din acest grup sunt opriți
 Culoarea verde. Grupul este în desfășurare . Toate ventilatoarel e din acest grup
sunt porniti
 Culoare rosie. Grupul este defectat . Toate ventilatoarele din acest grup sunt in
starea fault.
 Culoarea galbena. Grupul are un ventilator (ban) Defect nu toate ventilatoarele.
2. Grupul nr . indică numărul grupului curent . În această hala avem 3 grupe.

3. Mod de operare.
Fiecare ventilator are 4 moduri de funcționare:

10
 Local
 Manual
 Automat
 Nedefinit

În modul Local, grupul nu poate fi controlat, dar dacă doriți, puteți controla toate
ventilatoarele individual de la butoanele de pe dulap . Grupul este în Local dacă toate
ventilatoarele lui sunt în modul Local.
În modul Manual, grupul poate fi utilizat de la HMI. Dacă cheia de selecție de la toate
ventilatoarele din acest grup se află în poz iția Remote și pune grupul în modul Manual și
apoi grupul poate fi controlat din comenzile HMI . Grupul este în Manual dacă toate
ventilatoarele lui sunt în modul Manual.
În modul Automat, grupul este controlat de plc în funcție de senzorul d e
temperatură. Grupul se află în Automat dacă toate ventilatoarele lui sunt în modul Automat.
În modul Undefined, ventilatorul grupului nu avea același mod de operare.
Comenzile operatorului
Fiecare grup are 4 comenzi:
 Manual. Această comandă întrerupe toate ventilatoarele din grup în modul
manual .
 Automat. Această comandă comută toate ventilatoarele din
grup în modul Automa t .
 Începeți . Această comandă pornește toate ventilatoarele din grup
 Opriți -vă . Această comandă oprește toate ventilatoarele din grup
Acestea erau informațiile din stânga ecranului .
În partea dreaptă a ecranului se află un tabel cu toate ventilatoarele . În partea dreaptă
a ecranului se află un tabel cu toate ventilatoarele . În prima coloană ( grupul I ) sunt prezentate
ventilatoarele aparținând grupului respectiv și modul lor de funcționare . Dacă conul este
gri, ventilatorul nu aparține grupului .
Următoarea coloană este Run și aceasta arată ventilatorul care rulea ză. În cazul
în care ventilatorul funcționează culoarea dreptunghiului se va face verde , iar în cazul în care
acesta este opri t se va transforma in gri.
Ultima coloană este Defecțiune, aceasta vă arată informații despre eșecul unui
ventilato r. Dacă ventilatorul nu este defect , dreptunghiul este colorat gri, dacă există o
defecțiune a ventilatorului, dreptunghiul va deveni roșu .

11

Panou ventilatoare descriere

Panoul de ventilatoare este un ecran si prezinta o imagine de ansamblu a
statutului tuturor ventilatoarele . Aici putem vedea starea fiecărui ventilator și a modului de
funcționare
Starea este indicată de culoarea ventilatorului
 Culoarea gri. Ventilatorul este oprit
 Culoarea verde. Ventil este în funcțiune
 Culoare ros ie. Ventilatorul este defectat
Modul de funcționare este prezentat într -un dreptunghi cu următoarele informații
 L este în modul Local
 M Ventilatorul este în modul manual
 A Un ventilator este în modul Automat
Dacă ați făcut clic pe un ventilator, acesta va intra în ecranul cu detalii .

12

Procedura de pornire a ventilatorului

În funcție de modul de funcționare al ventilatorului, acesta poate fi controlat în 3
moduri:
1. Controlul în modul Local:
Dacă doriți să porniți un ventilator în modul Local, trebuie să parcurgeți următorii pași:
 Tasta de selecție "Local – Remote" de pe dulap trebuie să fie în poziția locală
 Lampa "Fault" trebuie să fie oprită
 Apăsați butonul de pornire (butonul verde) de pe dulap
 Dacă v entilatorul funcționează, atunci Lampa "Run" (Lampa albă) va porni
Dacă doriți să opriți un ventilator în modul Local, trebuie să parcurgeți următorii pași:
 Tasta de selecție "Local – la distanță" trebuie să fie în poziția locală
 Apăsați buto nul de oprire (butonul roșu) de pe dulap
 Dacă ventilatorul este oprit, atunci lampa "Run" (Lampa albă) va fi oprită

2. Controlul în modul manual:
Dacă doriți să porniți un ventilator în modul Manual, trebuie să parcurgeți următorii
pași:
 Tasta de selecție "Local – Remote" de pe carcasă trebuie să fie în poziția de la
distanță
 Schimbați modul de operare la Manual din butoanele de control ale ecranului
ventilatorului de pe HMI
 Toate condițiile trebuie îndeplinite
 Apăsați butonul de pornire de pe HMI, atunci ventilatorul va porni.
 Dacă alarma "nu se pornește" nu este declanșată, ventilatorul este pornit.
 Dacă se declanșează alarma "nu se pornește", ventilatorul trebuie verificat.
 După verificarea ventilatorului, resetați alarma și încercați să cont rolați din nou
ventilatorul.
Dacă doriți să opriți un ventilator în modul Manual, trebuie să parcurgeți următorii pași:
 Tasta de selecție "Local – Remote" de pe carcasă trebuie să fie în poziția de la
distanță
 Schimbați modul de operare la Ma nual din butoanele de control ale ecranului
ventilatorului de pe HMI
 Toate condițiile trebuie îndeplinite
 Apăsați butonul de oprire de pe HMI, atunci ventilatorul se va opri.
 Dacă alarma "nu se oprește" nu este declanșată, ventilatorul se oprește.

13
 Dacă se declanșează alarma "nu se oprește", trebuie verificat ventilatorul.
 După verificarea ventilatorului, resetați alarma și încercați să controlați din nou
ventilatorul.

3. Controlul în modul automat:

Dacă doriți să controlați un ventilator în modul automat, tr ebuie să urmați pașii
următori:
 Tasta de selecție "Local – Remote" de pe carcasă trebuie să fie în poziția de la
distanță
 Schimbați modul de operare la Automat din butoanele de control ale ecranului
ventilatorului de pe HMI
 Toate condițiile trebuie îndepli nite
 După aceea ventilatorul este comandat de către plc în funcție de senzorul de
temperatură
 Dacă alarma "nu se pornește" nu este declanșată, ventilatorul este pornit.
 Dacă alarma "nu se oprește" nu este declanșată, ventilatorul se oprește.
 Într-una din a ceste alarme sunt declanșate, ventilatorul trebuie verificat.
Procedura de pornire a grupului

În funcție de modul de funcționare al grupului, acesta poate fi controlat în trei moduri:
1. Controlul în modul manual:
Dacă doriți să porniți un ventilator în modul Manual, trebuie să parcurgeți următorii
pași:
 Toate tastele de selecție "Local – Remote" ale ventilatorului grupului de pe
carcasă trebuie să fie în poziția de la distanță
 Schimbați modul de operare la Manual din butoanele de control ale ecranului
Grupului de pe HMI
 Apăsați butonul de pornire de pe HMI, atunci ventilatorul va porni.
 Dacă dreptunghiul grupului este verde, grupul este în execuție.
 Dacă dreptunghiul grupului este roșu, toți fanii sunt defecți și va trebui să le
verificați pe toți.
 Dacă dreptunghiul grupului este transformat în galben, unul dintre fani este
greșit și va trebui să le verificați.
 După verificarea ventilatorului, resetați alarma și încercați să controlați din nou
ventilatorul sau grupul.
Dacă doriți să opriți un ventilator în modul Manual, trebuie să parcurgeți următorii pași:

14
 Toate tastele de selecție "Local – Remote" ale ventilatorului grupului de pe
carcasă trebuie să fie în poziția de la distanță
 Schimbați modul de operare la Manual d in butoanele de control ale ecranului
Grupului de pe HMI
 Apăsați butonul de oprire de pe HMI, atunci ventilatorul se va opri.
 Dacă dreptunghiul grupului este lustruit, grupul se oprește.
 Dacă dreptunghiul grupului este roșu, toți fanii sunt defecți și va t rebui să le
verificați pe toți.
 Dacă dreptunghiul grupului este transfo rmat în galben, unul dintre ventilatoare
este greșit și va trebui să le verificați.
 După verificarea ventilatorului, resetați alarma și încercați să controlați din nou
ventilatorul sau grupul.

2. Controlul în modul automat:
Dacă doriți să controlați un ventilator în modul automat, trebuie să urmați pașii
următori:
 Toate tastele de selecție "Local – Remote" ale ventilatorului grupului de pe
carcasă trebuie să fie în poziția d e la distanță
 Schimbați modul de operare la Automat din butoanele de control ale ecranului
Grupului de pe HMI
 După aceea, Grupul este controlat de către plc în funcție de senzorul de
temperatură
 Dacă dreptunghiul grupului este verde, grupul este în execuți e.
 Dacă dreptunghiul grupului este lustruit, grupul se oprește.
 Dacă dreptunghiul grupului este roșu, toți fanii sunt defecți și va trebui să le
verificați pe toți.
 Dacă dreptunghiul grupului este transformat în galben, unul dintre fani este
greșit și va t rebui să le verificați.
 După verificarea ventilatorului, resetați alarma și încercați să controlați din nou
ventilatorul sau grupul.

3. Controlul în modul nedefinit :
Modul de control nedefinit este asemanat or cu celelalte două moduri de functionare ,
singura diferenta ar fi faptul ca nu put eți controla ventilatoarele care se află în tr-un grup in
modul Local.