Автоматизация тепловых пунктов, ЦТП, ИТП и котельных — важная и актуальная задача, поскольку ручное управление отопительным оборудованием крайне неэффективно, сложно, а в некоторых случаях опасно. Основной сложностью организации такой системы является согласование сигналов между промышленными уровнями автоматизации. Датчики имеют разные типы выходных сигналов, и некоторые из них могут не поддерживаться контроллером или другим вторичным прибором. Рассмотрим способы согласования сигналов на примере применения в котельных датчиков ОВЕН.
Три уровня автоматизации котельной
Любую систему автоматизации можно разделить на три уровня:
- Нижний уровень — это датчики, исполнительные механизмы, трубопроводная арматура, насосные установки и др.
- Средний уровень включает в себя шкафы автоматики, контрольно-измерительные приборы, контроллеры и устройства, которые служат для сбора данных с датчиков, обработки и управления исполнительными механизмами, а также передачи данных на «верхний уровень».
- Верхний уровень представляет собой автоматизированное рабочее место оператора, организованное на ПК, где отображается вся информация от устройств нижнего уровня для управления исполнительными механизмами и регулирования параметров системы.
Одним из самых важных параметров измерения в котельной является температура, которую необходимо контролировать в нескольких зонах. Для таких измерений применяются датчики: термоэлектрические преобразователи и термосопротивления, выходными сигналами которых являются напряжение и сопротивление. Рассмотрим варианты согласования этих сигналов с вторичными приборами.
Согласование сигналов линии «датчик – контроллер»
Первый вариант — измерение температуры в прямом и обратном трубопроводах. Значения температуры регулируются в соответствии с отопительным графиком и даже в самом крайнем случае не превышают +120 °C. Для таких задач оптимальным вариантом будет применение термосопротивления с подвижным штуцером ОВЕН ДТС035 либо с неподвижным ОВЕН ДТС065. Такие датчики можно напрямую подключить к программируемому логическому контроллеру ОВЕН ПЛК200, который имеет аналоговые универсальные измерительные входы для сиг-налов ТС и ТП (рис. 1).
Согласование сигналов линии «датчик – нормировщик – контроллер»
Вторым вариантом может служить система, состоящая из цепочки «датчик – нормировщик – контроллер». Не все контроллеры могут воспринимать стандартные выходные сигналы датчиков температуры. В таком случае на помощь приходит нормирующий преобразователь — НПТ. Задача НПТ — преобразовать сигнал от термометров сопротивлений и термопар в унифицированный сигнал тока или напряжения: 4…20 мА, 0…20 мА, 0…5 мА, 0…10 В, 0…5 В, 2…10 В. Нормирующие преобразователи могут быть встроенными, в таком случае НПТ устанавливается в головку датчика или с креплением на DIN-рейку для размещения в шкафу управления (рис. 2).
Для измерения температуры уходящих газов в котле, которая может достигать 1000 °C, рекомендуем применять высокотемпературные термоэлектрические преобразователи ДТПК или ДТПN модели 125 в арматуре из жаростойкой стали или керамики. Совместно с таким датчиком температуры может применяться программируемое реле ОВЕН ПР200, к которому датчик подключается с помощью НПТ-1К (рис. 3).
В компании ОВЕН есть датчики температуры с аналоговым выходом. Рассмотрим еще один вариант передачи показаний температуры. В качестве примера возьмем измерение температуры наружного воздуха в котельной, которое также является немаловажным параметром. Для решения такой задачи в арсенале компании ОВЕН имеется датчик температуры наружного воздуха ДТС125М. и с выходным сигналом 4…20 мА, который напрямую можно подключить практически к любому вторичному прибору: регулятору, модулю ввода/вывода, контроллеру, программируемому реле (рис. 4).
Датчики температуры с RS-485 — идеальное решение!
Компания ОВЕН активно участвует в развитии индустрии 4.0 в России. Цифровизация сигналов — важная задача разработчиков. Поэтому одной из последних разработок для измерения температуры в котельных стали датчики температуры с интерфейсом RS-485. В головке такого датчика уже имеется цифровой преобразователь — НПЦ, который преобразует стандартный сигнал от термосопротивлений и термопар в цифровой. Передача осуществляется по интерфейсу RS-485. Вторичным устройством в таком случае может служить практически любой ПЛК (рис. 5). Такие датчики температуры могут передавать данные напрямую в облако OwenCloud, что позволяет следить за показаниями объекта из любой точки мира с помощью мобильного телефона.
