Может ли компьютер управлять вентиляцией?

Ответ банальный: да может... Но зачем? Зачем из пушки стрелять по воробьям? Любой честный специалист, сколько-нибудь разбирающийся в автоматике, согласится с утверждением, что традиционные аналогово-пропорциональные автоматы и механическая дискретная логика позволяют сделать это значительно проще. Особо продвинутый специалист расскажет вам, на базе какой автоматики было реализовано автоматическое возвращение и мягкая посадка первого и последнего советского челнока с околоземной орбиты.

И всё же, и все же… Развитие промышленных контроллеров, на сегодняшний день дало в руки разработчиков настолько мощный и гибкий инструмент произвольно конфигурируемой автоматики, что можно однозначно сказать – специализированные компьютеры выиграли соревнование у механических, пневматических и иже с ними автоматов. Электроника превзошла весь прошлый опыт автоматизации систем не изяществом инженерных (часто изумительных по простоте и мудрости) частных решений, а расточительной универсальностью архитектуры микрокомпьютеров – это волшебный инструмент для вечно спешащих ремесленников, эдаких универсалов от инженерии.

Что мы имеем в сухом остатке?

· миниатюрность,

· простоту разработки алгоритмов и программ управления,

· совместимость с иными средствами промышленной автоматики,

· защищённость от агрессивного воздействия среды,

· эргономичность в обращении и простота перенастройки (ВСЕЯДНАЯ ГИБКОСТЬ),

· привлекательная цена покупки «умного железа» и системного программного обеспечения.

Как компания, занимающаяся проектированием, в том числе нестандартного оборудования, мы убедились в преимуществе «электроника + готовые исполнительные блоки» над изящной механикой (ностальгической болезнью интеллектуалов советской школы). Свежий пример: использование контроллера серии SMODE для автоматизации систем вентиляции на объектах Санкт-Петербурга. Родина контроллера, конечно, Тайвань. Инженерная и программная разработка контроллера принадлежит российской фирме. Важный положительный момент, завязанный на специфику отечественного менталитета!

Достоинство «железа» – наличие нескольких типовых конфигураций контроллера. Это позволяет выбирать лучшую, оптимальным образом удовлетворяющую условиям вентилирования конкретных объектов.

Являясь «интеллектуальным» центром, контроллер в системе вентиляции действует как простейший мозг: собирает информацию о критичных параметрах системы и настраивает работу этой системы согласно заданным приоритетам, которых чаще всего два:

1. либо комфорт внутри помещения «любой ценой»,

2. либо экономия энергии на грани допустимых (установленных) показателей жизнеобеспечения вентилируемого помещения (локального пространства).

Для успешного решения этих двух задач достаточно использовать абсолютные значения и первые дифференциалы небольшого количества датчиков:

· температура воздуха снаружи,

· температура в канале после нагревателя,

· температура в помещении,

· температуре воды на входе в теплообменник,

· температуре воды на выходе из него,

· датчики положений сервоприводов,

· датчики аварийных перегревов (обычно электродвигателей),

· датчик состояния воздушных фильтров,

· датчик задымленности в канале.

Исполняя логические и математические операции в автономном режиме, контроллер вырабатывает необходимые сигналы управления, передаваемые через контакторы и реле на: приводы воздушных заслонок, водяной насос и рециркуляционный клапан, ступенчатый трансформатор питания вентилятора (либо преобразователь частоты), холодильный агрегат и пр.

Потребительским результатом работы логического алгоритма являются два устойчивых состояния объекта вентиляции: первое – это комфортный микроклимат в помещении «не смотря ни на что», второе состояние, некий «бизнес-класс» в идеологии микроклимата: приемлемые условия обитания человецев под недремлющим оком всевидящих энергоаудиторов.

Отдавая дань гению российской школы программирования, следует отдельно похвалить инструмент для проектирования алгоритмов управления. Графический язык программирования SMLogix, визуализирующий алгоритм управления на экране компьютера разработчика в виде логической блок-схемы с математическим описанием переходных процессов. Такие блок-схемы широко употреблялись ещё недавно при проектировании систем управления в разных отраслях промышленности. Нюанс в реализации. Если в прежней практике функциональные блоки схемы управления реализовывались физически как элементы транзисторной логики, то теперь эти блоки существуют лишь виртуально на экране компьютера как средство описания алгоритма управления, воплощаемого затем компилятором в программу, автоматически исполняемую контроллером.

Главное удобство языка SMLogix в возможности использования инструментария макросов. Очень мощное средство для разработчиков, ценящих время как драгоценность… Макросы, оформляют некоторую автоматизированную функцию, построенную из элементарных блоков, в новый гиперблок, показывающий лишь входы и выходы функции, тогда как внутренняя логическая начинка скрыта от рассмотрения. Это прекрасный пример применения системного подхода для анализа и описания сложных систем. Благодаря накоплению библиотеки макросов скорость разработки, надёжность и качество реализации автоматизированных систем возрастает в несколько раз.

Макросы позволили создать стандартные перемещаемые из проекта в проект автоматические специализированные функции, например:

· подстройка внутренних часов и календаря,

· создание и корректировка расписания по режимам работы системы вентиляции,

· преобразователи показаний датчиков в человеко читаемые единицы измерения,

· индикация измеряемых величин на экране контроллера,

· индикация аварийных ситуаций,

· пропорционально-интегральный регулятор,

· корректировка уставок на экране,

· сортировка числовых величин в задачах оптимизации работы вентиляции.

Архитектура SMODE позволяет мультиплатформенные решения, т.е. мощность контроллера по входам-выходам можно наращивать до «бесконечности». Это открывает заманчивые перспективы по использованию SMODE контроллеров для целей диспетчеризации технологических процессов через CAD оболочки.

Снимем пенки?.. Появление на рынке относительно дешевых средств автоматизации промышленных систем дало ленивым «прогрессорам» удобный инструмент, в том числе, для проектирования и эксплуатации автоматизированных вентиляционных систем с уникальными, изумительно гибкими характеристиками настройки.