Regulator klimatu pieczarkarni - innowacje, aktualizacje, wdrożenia, nowe pomysły

• Praca w systemach operacyjnych: XP, Windows 7, Windows 8, Windows 10
• Nowa wersja sond pomiarowych
• Dodatkowy moduł rozszerzeń LB-762-IO
  
• Nowe funkcje w programie:
• różne sposoby sterowania wilgotnością według:
• wilgotności względnej - bieżącej
• wilgotności względnej - przewidywanej
• według odparowania
• według deficytu wody
• zawartości wody
• dwustopniowa regulacja temperatury
• objaśnienie alarmów i wyjątków
  
• rozbudowa nastaw z pilota w LB-762
• faza Rozmrażanie
• pomiar tlenu
• pomiar nadciśnienia
• dodatkowe pomiary w kotłowni, czilerze, chłodni
  
• poprawki zgłaszanych błędów
• Oprogramowanie do pieczarkarni
• Obsługa przez mobilny tablet w pieczarkarni
  
• Aktualizacja  oprogramowania
• Dobór współczynników PID regulacji
• Zgłaszanie uwag o programie

Aktualizacja sond pomiarowych

Aktualna konstrukcja sond pomiarowych zapewnia dużą stabilność wyników  pomiarów. Dla odróżnienia nowe sondy psychrometryczne oraz sondy do temperatury podłoża i klimatyzacji mają inna kolorystykę wyprowadzeń, w związku z czym do płytek regulatora należy je podłączyć w sposób przedstawiony na rysunkach. W szczególności nie należy zamieniać miejscami końcówek sond temperaturowych (zacisków T i GND).

Aktualizacje, nowe wdrożenia, nowe pomysły

Kolejne wprowadzane nowości można prześledzić w archiwum i historii zmian programu SCADA LBX i oprogramowania wewnętrznego regulatorów LB-762.

Opisane poniżej zmiany w programie dotyczą wersji 2.4 programu LBX do PC lub nowszej oraz wersji 1.14.1 programu wewnętrznego sterowników LB-762 (firmware) lub nowszej.

UWAGA 1: Od wersji 2.x Wycofana została kompatybilności pomiędzy różnymi wersjami serwera i klienta programu LBX, co oznacza, że wymagana jest instalacja, jednakowej (np. 2.2) wersji programu LBX zarówno na komputerze głównym (na serwerze LBX), jak i na pozostałych komputerach pracujących we wspólnym systemie (na komputerach klientów LBX). Jeżeli przykładowo serwer będzie w wersji 2.2, a klient  1.7.87, to nie uda nawiązać się połączenia pomiędzy klientem a serwerem programu LBX.

UWAGA 2: Dla poprawy szybkości i sprawności pracy systemu do połączenia pomiędzy regulatorami LB-762 z serwerem LBX zalecane jest stosowanie interfejsu Ethernet (standardowo 4 x 2 przewody w ekranie), zamiast interfejsu starego typu RS-485 (2 przewody w ekranie).

Anemometr - Pomiar prędkości przepływu powietrza w hali

Regulator LB-762 rozbudowany został o moduł LB-762-IO  dodatkowych interfejsów: wejść pomiarowych (w tym do 4 sond anemometrycznych) i dodatkowych wyjść sterujących. Szczegóły w osobnym opisie.

Sterowanie wilgotnością na kilka sposobów

Stosowanie do przyjętej technologii uprawy grzybów, przydatne jest stosowanie odpowiedniego sposobu pomiaru i regulacji wilgotności powietrza w hali upraw pieczarek. Przeliczania pomiędzy różnymi jednostkami opisującymi wilgotność powietrza i zilustrowania ich zależności od temperatury można dokonać korzystając z wykresu Moliera lub z programu Kalkulator Wilgotności LAB-EL (dostępnego także na smartfony i tablety).

Sterowanie według wilgotności względnej - bieżącej

Regulator obserwuje aktualną wilgotność względną w hali i sterując nawilżaniem i osuszaniem doprowadza wilgotność w hali do wartości zadanej. Jest to podstawowy, najczęściej stosowany sposób regulacji. Wilgotność względna powietrza zależy od temperatury.

Sterowanie według wilgotności względnej - przewidywanej

Ponieważ wilgotność względna jest zależna od temperatury, to nadążanie z wilgotnością za wartością bieżącą w sytuacji, gdy temperatura nie jest jeszcze ustabilizowana, może prowadzić do mało celowych zmian wilgotności i strat energii. Sterowanie według wilgotności przewidywanej pozwala na zmniejszenie tych strat. W tym celu regulator wylicza sobie aktualną i zadaną wilgotność bezwzględną (aktualną na podstawie bieżącej temperatury i wilgotności względnej, zadaną na podstawie temperatury i wilgotności zadanej) i proces regulacji odbywa się na podstawie docelowej wilgotności bezwzględnej. Powyższy wykres pokazuje sposób zmiany parametrów powietrza pomiędzy punktami oznaczonymi na niebiesko: zmiana temperatury przy zachowaniu stałej wilgotności względnej. Ścieżka czerwona - utrzymanie stałej wilgotności względnej za pomocą ciągłej regulacji, ścieżka czerwona - zmiana wilgotności na podstawie wyznaczenia wilgotności bezwzględnej w punkcie docelowym. Jak widać, ścieżka zielona jest bardziej optymalna ze względu na równomierność zmiany wilgotności bezwzględnej - jest krótsza i tym samym wymaga mniej energii.

Sterowanie według wilgotności względnej przewidywanej włącza sie na zakładce Ustawienia sprzętowe - Klimatyzacja.

Sterowanie według odparowania

Metoda ta służy do takiego utrzymania wilgotności w hali, aby uprawiane grzyby odparowywały stałą ilość wody wyrażoną w g/h (w gramach na godzinę). Aby regulator mógł wyznaczyć odparowanie z uprawy (czyli ile wilgoci wydziela z siebie uprawiany grzyb), niezbędne jest ustalenie wielu dodatkowych parametrów:

• wilgotność i temperaturę powietrza w hali,
• prędkość powietrza w dolocie przy aktualnej prędkości wentylacji,
• przekrój dolotu powietrza, co razem z prędkością pozwala wyliczyć objętość powietrza wpadającego do hali,
• wilgotność i temperaturę powietrza w dolocie - wymagany jest dodatkowy psychrometr zainstalowany na wylocie tunelu klimatyzacyjnego,
• szacunkowa efektywność odparowania - jaka część wilgoci doprowadzonej do hali w efekcie nawilżania faktycznie trafia do powietrza w postaci pary wodnej (reszta "ucieka" w postaci wody lejącej się po ścianach/podłodze).

Powyższe parametry pozwalają wyliczyć wilgotność bezwzględną w hali i na wlocie. Różnica pomiędzy tymi wielkościami to masa wody pojawiająca się w postaci odparowania z uprawy.

Zastosowanie tej metody wymaga użycia drugiego psychrometru umieszczonego w wylocie powietrza z klimatyzatora.

Sterowanie według deficytu wody

Deficyt wody wyrażony w g/kg (gramach wody na kilogram suchego powietrza) to metoda określenia wilgotności polegająca na ustaleniu, ile masy wilgoci (wilgotności bezwzględnej) brakuje do pełnego nasycenia pary wodnej (to jest do wilgotności względnej równej 100%).

Jak widać z wykresu obok, na którym niebieskimi odcinkami zaznaczony jest stały deficyt wody = 2g/kg (jako odstęp od czerwonej linii oznaczającej pełne nasycenie pary wodnej i tym samym wilgotność względną = 100%), stała wartość tak określonej wilgotności oznacza różną wilgotność względną w różnych temperaturach.

Wartość deficytu wody w powietrzu zależy od temperatury.

Sterowanie według zawartości wody - wilgotności bezwzględnej

Zawartość wody w g/kg (gramach wody na kilogram suchego powietrza) to metoda określenia wilgotności polegająca na ustaleniu bezwzględnej masy wilgoci przypadającej na określona masę suchego powietrza. Zawartość wody jest jednostką wilgotności bezwzględnej, która nie zależy od temperatury powietrza.

Na poprzednim wykresie zielonym odcinkiem zaznaczona jest przykładowa wartość wilgotności bezwzględnej = 11 g/kg.

Dwustopniowa regulacja temperatury

  Dwustopniowa regulacja temperatury to bardziej zaawansowana metoda regulacji, która może dać lepsze wyniki. W procesie tym mamy dwa powiązane ze sobą mechanizmy regulacji, wbudowane w regulator LB-762:

- pierwszy etap regulacji - parametry hali: na podstawie temperatury aktualnie zmierzonej na hali i temperatury zadanej, regulator wylicza temperaturę zadaną na wylocie tunelu klimatyzacyjnego, która to temperatura jest następnie używana jako wartość zadana dla drugiego etapu regulacji,
- drugi etap regulacji - parametry klimatyzacji:na podstawie temperatury zadanej z pierwszego etapu i pomiaru temperatury w tunelu klimatyzacyjnym regulator wyznacza sterowanie urządzeniami wykonawczymi: grzaniem i chłodzeniem.

Dwustopniowa regulacja pozwala na uzyskanie mniejszych wahań parametrów powietrza w hali. Pierwszy etap regulacji wyznacza stosunkowo wolnozmienną temperaturę zadaną klimatyzacji, zaś drugi etap regulacji doprowadza do uzyskania zadanych parametrów w tunelu klimatyzacyjnym, co może się odbywać dużo szybciej, sprawniej i z mniejszymi wahaniami parametrów i mniejszymi zmianami wydajności urządzeń wykonawczych.

W przypadku regulacji jednostopniowej, bezwładność cieplna hali jest bardzo duża i czas reakcji na zmiany w grzaniu i chłodzeniu jest też duży. W przypadku regulacji dwustopniowej, bezwładność układu regulacji w tunelu klimatyzacyjnym jest dużo mniejsza, urządzenia wykonawcze działają spokojniej, a za wyznaczenie odpowiedniej temperatury na wylocie klimatyzatora, która będzie skutkować odpowiednimi parametrami powietrza w hali, odpowiada osobny człon regulacyjny, który nie wpływa bezpośrednio na urządzenia wykonawcze.

Zaleca się włączenie dwustopniowej regulacji temperatury w zakładce: Ustawienia zaawansowane - Regulacja temperatury.

Objaśnienie alarmów i wyjątków

Złożone procedury regulacyjne i spora ilość wzajemnych zależności może skutkować niejednoznaczną oceną stanu regulatora. Aby tego uniknąć wprowadzono dodatkową funkcję wyświetlająca na dedykowanym ekranie w programie LBX alarmy i wyjątki zauważone przez program regulatora. Na przykładzie obok widać stany alarmowe od przekroczenia wartości granicznych, brak części pomiarów oraz brak sygnału zwrotnego z siłowników. W praktyce ekran ten pozwoli na szybką diagnozę niesprawności systemu i zrozumienie jego zachowania.

Nastawy z pilota w regulatorach LB-762

Dodana została możliwość ustawiania z pilota LB-765 podstawowych parametrów pracy regulatorów LB-762 (podobnie, jak to było dla regulatorów LB-760A). Programowaniw poszczególnych parametrów (ich zestaw) zależne są od fazy, w każdej z nich będzie nieco inaczej. Szczegółowa instrukcja obsługi regulatora pilotem znajduje sie w Instrukcji Uzytkownika.

Dodatkowa faza "Rozmrażanie"

W programie LB-762 dodano fazę Rozmrażanie przewidzianą do wykorzystania okresie zimowym do rozmrażania przywiezionej zmrożonej kostki. Wówczas wszystkie urządzenia są wyłączone za wyjątkiem nagrzewnicy, która jest sterowana tak, by uzyskać zadaną temperaturę powietrza w hali. Wentylacja i otwarcie dopływu powietrza są ustawiane na stałą wartość.

Pomiar zawartości tlenu

Dostępny jest dodatkowy pomiar stężenia tlenu w hali upraw pieczarek. Możliwe jest też prowadzenie regulacji dopływem świeżego powietrza na podstawie pomiaru dwutlenku węgla CO2 (jak dotychczas), albo na podstawie pomiaru stężenia tlenu O2. W tym celu należy w skrzynce do pomiaru CO2 zainstalować dodatkowy miernik stężenia tlenu LB-905 w obudowie przepływowej. Przepuszcza się przez niego to samo powietrze, które przechodzi przez dotychczasowy miernik stężenia CO2. Cyfrowy sygnał wyjściowy z tlenomierza O2 jest dołączany do wejścia S300 tego samego regulatora LB-762, do którego jest dołączony miernik dwutlenku węgla CO2. 

Pomiar nadciśnienia

Dostępny jest dodatkowy pomiar nadciśnienia w hali upraw pieczarek. W tym celu należy zainstalować w każdej hali dodatkowy ciśnieniomierz różnicowy LB-716AD1. Cyfrowy sygnał wyjściowy z ciśnieniomierza jest dołączany do wejścia S300 tego regulatora LB-762, przy którego hali jest zainstalowany ciśnieniomierz.

Dodatkowe pomiary w kotłowni, czilerze, chłodni i nie tylko

Współczesna pieczarkarnia, to nie tylko hale uprawowe, ale także kotłownia wytwarzająca ciepło technologiczne, cziler wytwarzający zimno technologiczne, chłodnia służąca do przechowywania zebranych grzybów. We wszystkich tych dodatkowych pomieszczeniach pracują urządzenia, których niesprawność przekłada się na wymierne straty finansowe. Dlatego konieczne jest stałe monitorowanie temperatur w krytycznych punktach, jak na przykład: temperatury wody gorącej z pieca, temperatury wody z chilera, temperatury w chłodni.

Wszystkie dodatkowe pomiary, które technolog uzna za ważne, mogą być zmierzone dodatkowymi termometrami i pokazane w tym samym programie LBX, w którym są wyświetlane wyniki pomiarów z hal uprawowych. Dla wszystkich dodatkowych pomiarów można ustawić w programie LBX progi alarmowe, sygnalizujące wystąpienie niesprawności. W zależności od zakresu temperatury i wymaganej dokładności można użyć koncentratora LB-489 (4-ro wejściowego) lub LB-480 (8-mio wejściowego) z dołączonymi czujnikami typu TN takimi, jak termometry do podłoża do LB-762. W przypadku większej wymaganej dokładności należy dodatkowo użyć przetworników LB-710TX z czujnikami typu Pt1000.

Dodatkowo, koncentratory LB-480 posiadają konfigurowane wejścia pomiarowe, które oprócz możliwości podłączenia wszystkich czujników LAB-EL, pozwalają na współpracę z różnymi czujnikami innych producentów, np. czujnikami ciśnienia z wyjściem 4..20 mA, czujnikami z wyjściem zwiernym/rozwiernym (np. otwarcia drzwi, wyjść alarmu awarii agregatów, zaniku zasilania trójfazowego) itp.

Koncentratory łączy się za pośrednictwem sieci Ethernet z serwerem LBX, termometry i inne czujniki dołącza się do koncentratorów. Program LBX może wymagać rozszerzenia licencji o dodatkowe możliwości pomiarowe.

Wprowadzone poprawki zgłaszanych błędów

W programie SCADA LBX i oprogramowaniu wewnętrznym regulatora LB-762 wprowadzono kilka poprawek zgłaszanych błędów:

1. poprawka wyświetlania współczynników kalibracji,
2. poprawki obliczeń emisji CO2, ciepła i odparowania,
3. poprawki procedur regulacyjnych,
4. poprawka zamykania klap po zaniku zasilania.

Zgłaszanie uwag o programie, pomoc w ustawieniach regulatorów

Wszelkie pytania i uwagi o działaniu programu do obsługi sterowników w pieczarkarni, sugestie co do dalszego rozwoju programu i wnioski użytkowników, wynikające z ich doświadczeń i wzrastających wymagań, prosimy o zgłaszanie na adres

Bezpłatnie pomagamy telefonicznie we właściwej konfiguracji regulatorów w pieczarkarniach. W tym celu wymagane jest uruchomienie przez daną pieczarkarnię połączenia internetowego, za pomocą którego w trakcie rozmowy telefonicznej, mamy możliwość obserwacji zachowania regulatorów (wykresów) i korekty ich nastaw. Szczegóły - telefonicznie.