ПЛК серии MAX Logic для автоматизации и диспетчеризации управления уличным освещением

В ЭиМ № 3-2011 (с. 16,17) были описаны устройства сбора и передачи данных (УСПД) на базе програм­мируемых логических контроллеров (ПЛК) серии MAXLogicдля систем автоматизации и диспет­черизации объектов водопроводно-канализационного хозяйства, сетевых объектов предприятий энергетики, промышленности и других применений. Эта статья посвящена применению ПЛК MAXLogicв составе АСУ уличным освещением.

Система является двухуровневой и предназначена для управления наружным освещением (уличным, ре­кламным, декоративным, архитектурной подсветкой зданий) в автоматическом или руч­ном режимах.

Верхний уровень — компью­тер диспетчера, нижний — шкаф управления (УСПД) с ПЛК серии MAXLogicи модулями расширения.

На верхнем уровне реализуются функции: диспетчерского управле­ния, сбора, анализа и хранения опе­ративной и архивной информации.

На нижнем уровне осуществля­ется автоматическое управление освещением: сбор измеряемых тех­нологических параметров (тока, на­пряжения и др.) в УСПД, обработка, временное хранение информации с последующей выдачей её на компьютер диспетчера, а также формирование управляющих сигналов на ис­полнительные механизмы (промежуточные реле, ком­мутационные аппараты управляемой сети освещения) в соответствии с заданным алгоритмом.

Технологическая информация (или команды упра­вления) между верхним и нижним уровнями передаётся по существующим GSM-сетям. По принципу постро­ения система нижнего уровня является децентрали­зованной — входящие в неё УСПД автономны, то есть независимы как друг от друга, так и от исправности ка­налов GSM-сети, технических и программных средств верхнего уровня, что значительно повышает общую надёжность системы.

Управление уличным освещением в автомати­ческом режиме осуществляется по астрономической программе, записанной в постоянную память ПЛК МАХ Logic. При этом на экране компьютера диспет­чера отображается текущее состояние сети освещения с привязкой к топографической карте города.

Перевод управления с автоматического на ручное осуществляется в любой момент по команде диспет­чера отправкой соответствующей команды.

Шкаф управления освещением в Логойске

Уникальной особенностью ПЛК МАХ Logicявля­ется возможность работы в режиме голосового меню (функция IVR) и управления уличным освещением не­посредственно с сотового телефона.

При работе в этом режиме производится дозвон на ПЛК МАХ Logiccсотового телефона ответствен­ного лица и происходит подключение к голосовому меню контроллера, прослушиваются соответствующие сообщения и вы­полняются необходимые действия с использованием кнопок мобиль­ного телефона от 0 до 9. Режим ручного управления удобен при замене перегоревших ламп, так как позволяет ремонтной бригаде быстро включать и отключать со­ответствующие линии освещения без обращения к диспетчеру.

Для предотвращения несанк­ционированного доступа к управ­лению контроллером с другого телефона предусмотрена систе­ма паролей или возможность вы­полнения команд только с определённых номеров (сотовых или городских).

Программа диспетчеризации верхнего уровня на основе SCADA-системы обеспечивает возможности:

• обмена командами и данными в режимах GPRS,SMSили IVR;
• дистанционного съёма показаний (электропо­требление) и параметров осветительной сети (токи, напряжения, мощность и др.) по шине RS-485 с электронных электросчётчиков «Гран-Электро СС-301», «Энергомера СЕ 301», «Энер­гомера ЦЭ 6822» или «Меркурий 230 ART»;
• сбора и архивирования всех входящих/исходящих сообщений и событий для последующего анализа;
• вывода текущих значений мощности, напряже­ния питания и потребляемого тока в цифровом и графическом виде;
• выделения цветом сообщений об аварии;
• вывода на компьютер диспетчера сообщений о возникновении следующих ненормальных или аварийных режимов:

- сигналов о срабатывании охранной сигнализа­ции (вскрытии шкафов управления);

- выхода за установленные пределы значений мощности, напряжения и тока;

- обрыва одной из фаз, нулевого провода и т. д. Дистанционный съём показаний с электронного

счётчика может осуществляться:

• по запросу с компьютера диспетчера;
• посредством SMS-запроса с сотового телефона ответственного лица.

В зависимости от типа электронного счётчика с него можно дистанционно снимать до 26 параметров. Как правило, на практике достаточно следующих:

• действующих значений напряжения и тока по каждой фазе;
• мгновенных значений потребляемой мощности;
• значений потреблённой энергии с накоплением (за 10 дней, текущий месяц).

Для создания АРМ диспетчера с использованием программы диспетчеризации верхнего уровня на осно­ве технологии SCADAнеобходимо установить допол­нительный GSM-модем МАХ LogicMv.3 для подключе­ния к компьютеру диспетчера и провести авторизацию программного обеспечения.

УСПД конструктивно представляет собой неболь­шой металлический шкаф (степень защиты IP54) для крепления на стене, в котором смонтированы все элементы системы нижнего уровня. Питание осуществляется от управляемых линий освещения 3х400 В + N.

В состав стандартного УСПД входят 3 промежуточ­ных реле РК-1Р-220 для управления внешними контак­торами. При необходимости количество управляемых линий может быть увеличено.

В состав шкафа входит резервный источник пи­тания — аккумуляторная батарея и автоматическое зарядное устройство. Время работы от резервного ис­точника питания — не менее 48 часов.

Условия эксплуатации. УСПД рассчитано на работу при температуре от -20 до +50 °С. Для эксплуатации в бо­лее жёстких климатических условиях необходимо устано­вить оборудование обогрева или охлаждения (в комплект поставки не входит).

Расширение возможностей системы достигает­ся с помощью дополнительных модулей, например, МАХ LogicRT-1L(измерение температуры от -25 до +125 °С) — для контроля температуры обогрева шкафа управления, трансформаторного масла (как правило, УСПД ставят в ТП): предупредительный сигнал — при пе­регреве и аварийный — при возгорании; реле PZ-828 — для контроля затопления подстанции. Можно также контроли­ровать состояние контактов коммутационных аппаратов, реализовать автоматический ввод резерва (АВР) и т. д.

Внедрение АСУ освещением позволяет получить реальные экономические выгоды:

• снизить эксплуатационные затраты (на персонал, транспорт и т. п.) — благодаря максимальной автоматизации, возможности дистанционного съёма показаний счётчиков электроэнергии на удалённых объектах, исключению так называе­мого человеческого фактора;
• снизить затраты на электроэнергию — благодаря реализации режима энергосбережения путём от­ключения 1 или 2 фаз — светильники горят через один или через два (если это позволяют сети), а также части уличного освещения ночью;
• сэкономить средства и время на выяснение ис­тинных причин возникновения спорных ситуаций (включая разбирательства в судах) — благодаря регистрации параметров и событий в электрон­ном журнале компьютера диспетчера;
• ускорить принятие решений — благодаря воз­можности оперативной передачи сообщения об аварийных режимах на сотовый телефон ответ­ственного лица. Инженеры Центра технической поддержки пред­ложат оптимальное решение поставленной задачи с учётом возможного перспективного развития, от­ветят на вопросы по программированию системы и помогут подобрать необходимое оборудование.