На главную
 
Система контроля температуры в силосах элеваторов
на основе компьютера
 
Общее описание системы
Система "Грэйн" предназначена для контроля температуры в силосах элеваторов и записи ее значений на жесткий диск компьютера с возможностью последующего просмотра и распечатки на принтере. При установке системы сохраняются существующие кабельные линии, релейные шкафы и термоподвески, которые на большинстве элеваторов выполнены по проекту 60-х годов (системы ДКТЭ, Марс-1500). Предлагаемая система не заменяет старую, а дополняет ее. Это позволяет в любой момент при желании воспользоваться старой системой.

Достоинством компьютеризированной системы является возможность не только контролировать текущие значения температуры, но и прогнозировать тенденцию их изменения во времени, возможность оценить качество хранения сельхозсырья в элеваторе. Достоверность полученной таким способом информации не зависит от личных качеств обслуживающего персонала, как это имеет место при ручной регистрации температуры.

Система "Грэйн" состоит из аппаратуры, смонтированной в шкаф, компьютера и программного обеспечения. Внешний вид шкафа с аппаратурой показан на рис. 1.

 
  
 


Программное обеспечение
Программное обеспечение написано для операционной системы Windows (рис.2). Температура в силосах элеватора обозначается цветом и цифрами. Зеленый цвет означает, что максимальная температура в пределах подвески находится в норме, желтый цвет означает, что температура приблизилась к аварийному значению, и красный цвет означает, что температура превысила допустимую границу. Величины этих границ устанавливаются при настройке системы с помощью окна, показанного на рис.3. Неиспользуемые силосы индицируются серым цветом. Для установки численных значений нормальной температуры, опасной и аварийной следует выполнить следующие действия:

В пункте меню "Режим работы" программы Грейн следует выбрать режим "Настройка параметров". Для этого программа попросит ввести пароль. После ввода

Рис.1. Внешний вид шкафа с аппаратурой системы "Грейн".

пароля программа переходит в режим настройки, в котором оператор может ввести значения температуры. Пароль необходим для того, чтобы численные значения температур могли быть установлены только уполномоченным на это лицом.

После введения правильного пароля необходимо перейти в режим "Настройка" из появившегося меню выбрать необходимые настройки и произвести их в соответствии с настоящим руководством.
В режиме "Настройка программы" устанавливаются:
 периодичность измерения в часах и минутах (минимальный период 15 мин, максимальный до 24 часов);
 таймаут по приему данных в миллисекундах (время ожидания компьютером данных от устройства ввода, по истечению которого программа посылает сообщение о неисправности устройства);
 время подготовки данных в миллисекундах (пауза с момента переключения реле в шкафу управления до начала измерения данных, необходимая для переключения реле в релейных шкафах и установления сигнала на измерительной линии);
 калибровочные коэффициенты, для датчиков на термоподвесках и датчика наружной температуры (определение значений коэффициентов см. в разделе "Методика сквозной калибровки);
 усреднение данных по заданному количеству измерений (максимальное значение 25), позволяющее повысить точность измерений при воздействии на измерительные цепи внешних помех.

В режиме "Выбор порта соединения" указывается номер COM-порта компьютера, к которому подключается шкаф управления.

Настройки "Активизировать все силосы", "Деактивизировать все силосы", "Задать температуру для всех силосов", позволяют ставить под контроль все силосы или снимать с контроля все силосы одновременно, а также задавать одинаковые предельные значения температур для всех силосов.

Режим "Изменить пароль доступа" позволяет задать новый пароль, с помощью которого предотвращается несанкционированное изменение настроек, (пароль установленный при первоначальной инсталляции программы - rlda). Если пароль утерян, удалите программу Грейн с компьютера через Панель Управления, или путем выполнения файла Unwise.exe, находящегося в той же папке, куда установлен Элеватор. После этого повторите установку комплекса. Файлы данных при этом не теряются.

Настойка "Работа программы" позволяет в режим "Сервер" управлять сбором данных.
При переводе ее в режиме "Клиент" - только наблюдать за сбором данных, что, возможно, осуществить с любого компьютера, подключенного к локальной сети при этом необходимо в настройке "Директория с данными" указать путь к папке, в которой программа в режиме "Сервера" сохраняет данные.

В режиме "Настройка" можно щелкнуть мышкой по номеру силоса, для которого Вы желаете изменить граничные значения температур. В появившемся после этого окне (рис.3), нужно ввести значение предельной температуры (если текущее значение температуры ниже предельной, то квадрат с номером силоса будет закрашен зеленым цветом, если выше - то желтым) и значение критической температуры (если температура выше критической, то номер силоса будет на красном фоне). В этом же окне можно отключить от контроля (деактивизировать) или подключить на контроль (активизировать) настраиваемый силос путем удаления или установки "галочки" в окне "Контролировать объект". Если данный силос не нужно контролировать (например, если он пустой), то следует снять флажок с квадрата "Контролировать объект" (рис.3). Если флажок не установлен, а температуру контролировать необходимо, то нужно щелкнуть мышкой по этому квадрату, и флажок появится. После выполнения необходимых установок следует нажать кнопку "Применить". Если сделанные изменения не нужно принимать, то нажмите кнопку "Закрыть".

После того как все настройки выполнены, необходимо перейти в режим работы "Наблюдение за системой".


Построение графиков изменения температуры
Просмотр графиков изменения температуры в силосах осуществляется с помощью отдельной программы "GrainViewer.exe", которая выбирает из папки данных "Data", результаты измерения температуры по заданным силосам и за заданный промежуток времени. Выбор контролируемых силосов выполняется в режиме "Настройка". При этом в режиме настройки "Линии" указываются номера контролируемых силосов и цвет линии графика для каждого из контролируемых силосов.
В режиме настройки "Временной диапазон" появляется окно (рис.4), в котором можно выбрать начальную и конечную дату, в интервале между которыми будет построен график изменения температуры во времени. В режиме настройки "Цвета Chart" можно изменить
по своему вкусу цвет фона, цвет линий осей, цвет сетки, цвет надписей. В режиме настройки "Директория", указывается путь к директории с данными, отображаемыми на графиках. И, наконец, режим обновить служит для перерисовки графиков с учетом последних полученных результатов измерений. Если набор контролируемых силосов желательно сохранить для последующих просмотров, то необходимо выбрать опцию основного меню "Файл" и сохранить настройки в фале. При последующих запусках программы построения графиков "GrainViewer.exe", достаточно будет режиме "Файл" открыть сохраненный файл, чтобы восстановить все сделанные Вами настройки. Сохраняя различные настройки в разных файлах, Вы можете иметь целую библиотеку различных удобных для Вас настроек. Обращаем Ваше внимание на то, что на графике отображается наибольшая температура на термоподвеске.

 
  
 


Рис.2. Внешний вид операторского интерфейса программы "Грейн".

 
  
 


Рис.3. Окно для установки граничных
значений температур.

 
  
 


Рис.4. Окно задания диапазона времен
Для просмотра графика изменения температуры во времени

 
  
 


Рис.5. Графики изменения температуры в двух силосах (1407 и 1111).

Инсталляция программы
Для установки программы Grain на компьютер нужно скопировать с компакт-диска, который поставляется в комплекте с аппаратурой, папку "Элеватор" на жесткий диск компьютера. Далее раскрыть эту папку и запустить на исполнение программу - инсталлятор Grain.exe, которая в диалоговом режиме установит программу Grain на компьютер. Во время инсталляции создается папка "RLDA Grain 2.0", расположенная в директории C:\Program Files или другой указанной во время инсталляции директории. После инсталляции программа готова к работе.

Для приведения программы в действие необходимо запустить на исполнение файл Grain.exe, находящийся после инсталляции программы в папке "RLDA Grain 2.0". В этой же папке находятся:
- папка Data, в которой будут сохраняться все данные об измеренных значениях температуры;
- файл distribution.dat, в котором в текстовой форме представлено распределение термоподвесок по шкафам корпусов;
- файл geometry.dat, в котором в текстовой форме представлено пространственное расположение силосов по корпусам;
- файл GreinViewer.exe, предназначенный для построения графиков изменения температуры по силосам;
- файл settings.dat, предназначенный для сохранения в текстовой форме предельных значений температур, заданных для контролируемых силосов;
- служебные файлы install.log и Mfc42.dll;
- файл Unwise.exe, предназначенный для деинсталляции (удаления программы).

Файлы distribution.dat и geometry.dat дают возможность менять отображение силосов на экране монитора компьютера, поэтому пользователь может редактировать их самостоятельно.
Программа GreinViewer.exe может использоваться для отображения графиков изменения температуры. Установив программу на любом компьютере локальной сети, пользователь имеет возможность просмотреть графики температур с помощью пункта меню Файл программы GrainPViewer.exe.

Описание аппаратной части системы
Аппаратная часть системы состоит из обычного IBM PC совместимого компьютера и устройства управления, расположенного в шкафу размерами 320х470х160 мм. Аппаратная часть устройства управления соединяется с компьютером через интерфейс "токовая петля". Одновременно данные можно наблюдать на нескольких компьютерах, хотя управляющим компьютером может быть только один.
Принцип действия системы основан на дублировании механических галетных переключателей электромагнитными реле, которые управляются программной из компьютера. При этом полностью сохраняется возможность ручного управления, которая существовала до установки системы "Грэйн". Одновременно появляется способность системы опрашивать датчики элеватора и записывать полученные данные в память компьютера с одновременным отображением температуры на экране монитора.
Система разработана для модернизации устаревшей системы ДКТЭ-4МГ, но может быть использована также и для модернизации систем других типов.

Описанный принцип построения системы не вносит дополнительных погрешностей в процесс измерения и не требует дополнительной калибровки, поскольку электрические сигналы, которые в старой системе подавались на стрелочный измерительный прибор, в описываемой систем подаются на вход аналого-цифрового преобразователя для последующего ввода в ЭВМ.

Система позволяет осуществлять контроль температуры одновременно несколькими компьютерами, которые могут быть расположены в разных зданиях.
Подключение блока управления
Блок управления состоит из 32-х электромагнитных реле, программно-управляемых от компьютера через устройство вывода дискретной информации, при этом 9 из них (реле ?1-?9) управляют подключением корпусных линий, 5 - (реле ?10-?14) подключением коммутационных шкафов, 12 - (реле ?15-?26) подключением термоподвесок, 6 - (реле ?27-?32) подключением датчиков на термоподвеске. Подключение корпусов и шкафов осуществляется в порядке возрастания их номеров, подключение термодвесок в порядке, определяемом из распределением по шкафам, которое отражается в файле distribution.dat, подключение датчиков в порядке их расположения на термоподвеске, начиная с верхнего и заканчивая нижним.

Методика сквозной калибровки
Сквозная калибровка может понадобиться в связи с тем, что модернизируемые системы эксплуатируются уже в течение длительного времени, что может привести к существенному уходу первоначальных настроек системы, возникающих за счет естественного процесса старения материалов. Сквозная калибровка выполняется путем задания калиброванных воздействий на первичный сенсор (датчик температуры) и сопоставления этого воздействия с откликом на выходе измерительной системы (с цифровым кодом, отображаемым на мониторе). Выполняется такая калибровка по следующей методике:

В режиме настройка установить коэффициенты а1=0; а2= 1, в этом случае результаты измерения будут совпадать с кодами АЦП, так как температура вычисляется по линейному соотношению,

to = a1+a2*kod,

где: to - результат измерения, выводимый на экран;

а1; а2 - калибровочные коэффициенты;

kod - код, снимаемый с аналого-цифрового преобразователя.

В режиме наблюдение измерить эталонным термометром температуру среды, в которой находится датчик термоподвески, (to1) и результат измерения для соответствующего датчика, отображаемый на экране монитора (kod1) записать результаты измерения.

Изменить температуру датчика термоподвески, поместив, его, например, в среду с тающим льдом,
После установления температуры датчика, в режиме наблюдение измерить эталонным термометром температуру среды, в которой находится датчик термоподвески, (to2) и результат измерения для соответствующего датчика, отображаемый на экране монитора (kod2) записать результаты измерения.

Вычислить значения калибровочных коэффициентов по соотношениям:

а2=(to1-to2)/(kod1-kod2);

a1= to1-a2*kod1 или a1= to2-a2*kod2

Гарантии изготовителя
ОсОО 'ГИДРОПОНИКА' гарантирует бесплатную замену или ремонт неисправных приборов в течение 12 мес. со дня продажи при условии сохранности пломбы и отсутствии видимых механических повреждений.
По истечении гарантийного срока ОсОО 'ГИДРОПОНИКА' выполняет ремонт в соответствии с прейскурантом цен, действующих на момент оформления заказа на ремонт.

Техника безопасности
Прибор RealLab! согласно ГОСТ 25861-83 (СТ СЭВ 3743-82) относится к приборам, которые питаются безопасным сверхнизким напряжением (24 В) и не требует специальной защиты персонала от случайного соприкосновения с токоведущими частями.