На верхней стороне расположены разъемы интерфейсов Ethernet и RS+485. На лицевой панели расположен порт Debug RS+232, предназначенный для связи со средой программирования, загрузки программы и отладки. Порт Debug RS+232 может быть использован для подключения Hayes - совместимых модемов (в том числе GSM), а также устройств, работающих по протоколам Modbus, ОВЕН и DCON.

По обеим боковым сторонам контроллера расположены клеммы для подключения датчиков и исполнительных механизмов. Любой дискретный вход ПЛК154 может работать в режиме аппаратного счетчика или триггера, к двум дискретным входам можно подключить энкодер (частота импульсов до 10 кГц). Частота обработки аппаратных счетчиков и обработчиков энкодера не зависит от времени выполнения цикла ПЛК.

На переднюю панель контроллера выведена светодиодная индикация о состоянии дискретных входов и выходов, о наличии питания и о наличии связи со средой программирования CoDeSys. Также на передней панели имеются две кнопки: кнопка "Старт/Стоп", предназначенная для запуска и остановки программы в контроллере, и скрытая кнопка "Сброс", предназначенная для перезагрузки контроллера. Нажать кнопку "Сброс" возможно только тонким заостренным предметом. Кнопка "Старт/Стоп" может быть использована как дополнительный дискретный выход.

В корпусе контроллера расположен маломощный звуковой излучатель, управляемый из пользовательской программы как дополнительный дискретный выход. Звуковой излучатель может быть использован для функций аварийной или иной сигнализации или при отладке программы. Частота звукового сигнала излучателя фиксированная и не подлежит изменению.

Контроллер ПЛК154 оснащен встроенными часами реального времени, имеющими собственный аккумуляторный источник питания. Энергии полностью заряженного аккумулятора хватает на непрерывную работу часов реального времени в течение 6 месяцев.

Аккумулятор, используемый для питания часов реального времени, дополнительно используется как источник аварийного питания микропроцессора контроллера. При случайном отключении основного питания контроллер переходит на аварийное питание и сохраняет промежуточные результаты вычислений и работоспособность интерфейсов Ethernet в течение 10 минут. Светодиодная индикация и выходные элементы контроллера при этом не запитываются и не функционируют. При включении основного питания во время работы на аварийном питании контроллер сразу приступает к выполнению пользовательской программы, не тратя времени на загрузку ядра CoDeSys и сохраняя все промежуточные результаты вычислений.

После 10 мин. работы на аварийном питании контроллер записывает Retain-переменные в энергонезависимую память и отключается. Часы реального времени остаются в рабочем состоянии. После включения основного питания контроллер загружается и запускает программу пользователя (если программа записана во Flash-память контроллера). Время работы от аварийного источника питания может быть автоматически скорректировано самим контроллером в зависимости от степени зарядки аккумулятора и температуры окружающей среды [9].

Для измерения температуры жидкости будем использовать термосопротивление ДТС-055, представлено на рисунке 6.2 Данный прибор имеет двухпроводную схему подключения, с коммутационной головкой. Предел измеряемых температур от - 50 до +180 градусов по Цельсию. Максимальное давление жидкости, для правильной работоспособности датчика - 10 атмосфер [9].

Датчик монтируется в систему отопления через специальную герметичную муфту, для быстрой замены без слива жидкости из системы, в случае его поломки.

Рисунок 6.2 - Термосопротивление ДТС-055М

Для измерения температуры воздуха в помещении и на улице будем использовать термосопротивление ДТС125-50М, представлено на рисунке 6.3 Данный прибор также имеет двухпроводную схему и коммутационную головку. Диапазон рабочих температур от - 50 до +100 градусов по Цельсию. В помещении прибор монтируется в центре отапливаемого здания, на улице прибор монтируется в теневой зоне что бы предотвратить измерение ложных температур в следствии нагревания датчика на солнце [9].

Рисунок 6.3 - Термосопротивление ДТС125-50М

Для измерения давления понадобиться преобразователь давления ПД100-ДИ4,0-111-0,25, представлено на рисунке 6.4 Датчик снабжен измерительной мембраной из нержавеющей стали, характеризуются повышенной точностью измерения, относительно низкими выходными шумами и устойчивостью к гидроударам. Данный датчик преобразует давление в унифицированный выходной сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА. Верхний предел измерения 4 атмосферы. Для работы данного датчика необходим блок питания БП02Б-Д1, с выходом стабилизированного постоянного напряжения 24В [9].

Рисунок 6.4 - Преобразователь давления ПД100-ДИ0,4-111-0,25

Для управления электрическим котлом будет использоваться цифровые выходы контроллера, которые будут, по заданному алгоритму, включать и выключать электронагревательные элементы, при помощи магнитных пускателей, установленных внутри управляемого котла.

По интерфейсу Ethernet контроллер подключается к системе передачи данных, где администратором сети присваивается IP-адрес контроллеру.

Рабочий компьютер для диспетчера жестко не регламентирован, но должен иметь минимум 1 Гб оперативной памяти и сетевую карту. А если на данной машине совмещена функция базы данных, то минимальные требования это: 2 Гб оперативной памяти, сетевая карта и жесткий диск имеющий несколько разделов с минимальным общим объемом 500 Гб.

Функциональная схема информационной системы управления и обслуживания сети котельных, представлена на рисунке 6.5

Рисунок 6.5 - Функциональная схема управления и обслуживания сети котельных

Контроллер ПЛК-154 программируется и настраивается при помощи специализированной среды программирования CoDeSys, и образуется из слов Controllers Development System.

CoDeSys это инструмент для программирования ПЛК на шести языках стандарта МЭК 61131-3 [10].

LD - язык релейных диаграмм - графический язык реализующий структуры электрических цепей.

FBD - язык функциональных блоковых диаграмм - графический язык, использующий последовательность цепей, каждая из которых содержит логическое или арифметическое выражение, вызов функционального блока, переход или инструкцию возврата.

CFC - язык непрерывных функциональных схем - графический язык, который содержит логические или арифметические выражения, вызов функционального блока, но не использует последовательность цепей.

SFC - язык последовательных функциональных схем - графический языка, который описывает хронологическую последовательность различных действий в программе.

IL - список инструкция - язык низкого уровня программирования типа Ассемблер, который реализуется как список последовательных команд, инструкция, для выполнения контроллером.

ST - структурный текст - язык высокого уровня типа Паскаль и С, который имеет свой синтаксис и предназначен для программирования контроллеров [11].

Для реализации разработанного алгоритма больше всего подходит язык ST. Данный язык не уступает по своей выразительной мощности языку С и Паскаль. Все что можно написать на языке С можно реализовать в среде программирования CoDeSys на языке ST. Отличительной особенностью среды разработки состоит в том, что окно программирования разделено на две части: окно объявления и окно кода, представлено на рисунке 6.6 [12].

Рисунок 6.6 - Окно среды программирования CoDeSys

В верхней области рабочего окна происходит объявление главного метода программы, а также объявления всех переменных и их типы данных, с которыми будет оперировать программа. Переменные, которые взаимосвязаны с входами и выходами контроллера объявляются в специальном окне конфигурация ПЛК, представлено на рисунке 6.7 Для работы с этим окном необходимо в начале создания проекта подключить таргет-файл, который сообщает среде разработке о типе контроллера и его характеристиках. Таргет-файл поставляется вместе с контроллером.

Рисунок 6.7 - Окно конфигурации ПЛК

В данном окне прописывается тип подключаемого датчика на входах контроллера и объявляется переменная и тип данных, с которыми будет взаимодействовать программа. Таким образом в конфигурации ПЛК объявляем следующие переменные:

1) t1: REAL - измерение температуры в помещении;

2) t2: REAL - измерение температуры снаружи здания;

3) t3: REAL - измерение температуры жидкости;

4) d: REAL - измерение давления;

5) p1: BOOL - управление пускателем №1;

6) p2: BOOL - управление пускателем №2;

7) p3: BOOL - управление пускателем №3;

8) p4: BOOL - управление пускателем №4.

В главном окне разработки программы, в области объявления делаем следующую запись:

PROGRAM PLC_PRG // объявление главного метода программы

VAR

n: REAL; // переменная для сравнения текущего состояния

i: REAL; // значение текущего состояния

A1: STRING; // информационное сообщение для диспетчера

V: BOOL; // переменная индикатора "Внимание"

H: BOOL; // переменная индикатора "Все исправно"

A: BOOL; // переменная индикатора "Авария"

dat: DATA_AND_TIME // переменная о записи даты и времени

log: PCLogger; // переменная для записи файла

settings: PCLoggerSettings: = (filename: =log#1. csv); // указываем имя файла с номером котельной, для ведения записи о сменах в режиме работы

END_VAR

В области кода на выбранном языке описываем разработанный алгоритм.

Функция PCLogger не входит в стандартный пакет функции. Необходимо скачать библиотеку с официального сайта производителя и подключить к среде разработки.

Таким образом объявлены все переменные и функции, которые будут использоваться в написании кода программы. Теперь можно перейти непосредственно к написанию кода программы. В самом начале опишем метод PCLogger, запишем какие переменные и в каком формате будут записаны в наш файл. После описания метода перейдем к описанию алгоритма работы контроллера. Ниже представлен код программы написанный на языке ST.

log. setOptions (settings); // установка в какой файл произвести запись

log. pack (ADR (t1), PC_DT_REAL); // указание от куда брать значение

log. pack (ADR (t2), PC_DT_REAL);

log. pack (ADR (t3), PC_DT_REAL);

log. pack (ADR (d), PC_DT_REAL);

log. pack (ADR (A1), PC_DT_STRING);

log. pack (ADR (dat), PC_DT_DT);

log. setPattern (` %_; %_; %_; %_; %_; %_&n'); // указание формата записи значений

IF d>0.5 AND d<2.9 THEN // проверка условия давления

IF t3>4 AND t3<90 THEN // проверка условия температуры жидкости

IF t2<10 THEN // проверка условия температуры на улице

IF t1<-0.1*t2-21.5 THEN // проверка температуры в помещении

IF t1<14 THEN // проверка температуры в помещении на критичность

A1: ='Резкое охлаждение помещений';

p1: =TRUE;

p2: =TRUE;

p3: =TRUE;

p4: =TRUE;

V: =FALSE;

H: =TRUE;

A: =TRUE;

i: =4;

IF i=n THEN // проверка необходимости произвести запись в log-файл

ELSE

n: =i;

log (); // произвести запись значений в файл по шаблону

END_IF

ELSE // не выполнение условия проверки температуры в помещении на критичность

p1: =TRUE;

p2: =TRUE;

p3: =TRUE;

p4: =FALSE;

A1: ='Система отопления работает исправно';

V: =TRUE;

H: =FALSE;

A: =TRUE;

i: =3;

IF i=n THEN // проверка необходимости произвести запись в log-файл

ELSE

n: =i;

log (); // произвести запись значений в файл по шаблону

END_IF

END_IF

ELSE // не выполнение условия проверки температуры в помещении

p1: =FALSE;

p2: =FALSE;

p3: =FALSE;

p4: =FALSE;

A1: ='Система отопления работает исправно';

V: =TRUE;

H: =FALSE;

A: =TRUE;

i: =3;

IF i=n THEN // проверка необходимости произвести запись в log-файл

ELSE

n: =i;

log (); // произвести запись значений в файл по шаблону

END_IF

END_IF

ELSE // не выполнение условия проверки температуры на улице

p1: =FALSE;

p2: =FALSE;

p3: =FALSE;

p4: =FALSE;

A1: ='Отопление здания не требуется;

V: =TRUE;

H: =FALSE;

A: =TRUE;

i: =3;

IF i=n THEN // проверка необходимости произвести запись в log-файл

ELSE

n: =i;

log (); // произвести запись значений в файл по шаблону

END_IF

END_IF

ELSE // не выполнение условия проверки температуры жидкости

p1: =FALSE;

p2: =FALSE;

p3: =FALSE;

p4: =FALSE;

A1: ='Температура жидкости в системе выше или ниже нормы';

V: =TRUE;

H: =TRUE;

A: =FALSE;

i: =2;

IF i=n THEN // проверка необходимости произвести запись в log-файл

ELSE

n: =i;

log (); // произвести запись значений в файл по шаблону

END_IF

END_IF

ELSE // не выполнение условия проверки давления в системе отопления

p1: =FALSE;

p2: =FALSE;

p3: =FALSE;

p4: =FALSE;

A1: =' Давление жидкости в системе выше или ниже нормы'';

V: =TRUE;

H: =TRUE;

A: =FALSE;

i: =1;

IF i=n THEN // проверка необходимости произвести запись в log-файл

ELSE

n: =i;

log (); // произвести запись значений в файл по шаблону

END_IF

END_IF

Для создания графической среды пользователя в среде разработки CoDeSys есть специальный инструмент - "Визуализация проекта". Данный раздел имеет возможности, как в графическом редакторе, нарисовать различные объекты, при этом к каждому объекту можно задать специфические свойства, которые свяжут его с выбранными переменными программы. Также имеются заготовки различных кнопок, переключателей, ползунков, и индикаторов значений переменных. Каждому графическому элементу можно задать свои цвета и размеры.

Графическая среда пользователя информационной системы управления и обслуживания сети котельных будет состоять из трех частей: область информационных сообщений, область с информацией о работе котла, и область с показаниями датчиков.

Область информационных сообщений, представлено на рисунке 6.8, состоит из трех индикаторов: "Все исправно" - переменная H, "Внимание" - переменная V и "Авария" - переменная А. И области для вывода информационного сообщения из переменной А1. Индикаторы появляются на экране только в том случае, когда значение их переменной равно FALSE.

Рисунок 6.8 - Область информационных сообщений

Следующий блок графической среды пользователя, это информация о работе котла и расчетная температура, которую система будет поддерживать в данный момент, представлено на рисунке 6.9.

Рисунок 6.9 - Блок с информацией о работе котла

Он состоит из четырех индикаторов и одного текстового блока. Индикаторы показывают какой из тэнов включен в данный момент или выключен. Эти индикаторы взаимодействуют с переменными p1, p2, p3, и p4, которые также передают свое значение на управляющие выходы контроллера. Если значении переменной FALSE, то индикатор серого цвета, при смене значения на TRUE, индикатор меняет свой цвет на зеленый, что соответствует включению тэна. В текстовом поле выводится сообщение о комфортной температуре, значение которой получаем в ходе решения линейного уравнения.

Последний, самый крупный информационный блок, это область с показаниями датчиков, представлено на рисунке 6.10. Данный блок представлен в виде четырех стрелочных индикаторов с цветной шкалой и цифровым индикаторов значений показаний с датчиков. В данной области можно определить показания датчиков, и в случае аварийной ситуации передать эти показания ответственному мастеру для принятия соответствующего решения. Каждая шкала имеет особенную цветовую раскраску для наглядного определения положительных и отрицательных исходов, а также предотвращения к переходу в критическое состояние. Цифровой индикатор с точность до одной тысячной показывает значение переменных, привязанных к датчикам.



Рисунок 6.10 - Область с показаниями датчиков

Все эти рабочие области находятся в одном окне, представлено на рисунке 6.11. Для каждой котельной будет соответствовать свое окно, с порядковым номером, который присваивается при подключении и регистрации котельной в информационной системе управления и обслуживания сети котельных.

Рисунок 6.11 - Графическая среда диспетчера

7. Отладка и экспериментальное тестирование информационной системы

Так как разрабатываемая информационная система по большей части взаимодействует с окружающим миром, то сложность отладки и тестирования заключалась в проверке алгоритма работы контроллера и правильного перевода физических величин в информационную среду. Для этого сконструирован испытательный стенд, где была возможность проверить все режимы разработанного алгоритма, правильность ведения лог-файла, и показания датчиков.

Выявленные недостатки в алгоритме, и коде программы исправлялись на месте. Что позволяло повторно оценить правильность работы информационной системы, после исправлений.

Для создания критических режимов работы, были созданы различные условия в которые помещались датчики. Проще всего было воплощение различных показания с температурными датчиками. Для них достаточно было поместить в холодную или горячую среду. Для датчика давления, пришлось сконструировать миниатюрную копию системы отопления, в которой была залита жидкость. При помощи компрессора изменялось давление в системе, чтобы проверить все режимы работы связанные с датчиком давления.

Для установления точных и правильных измерений необходимо выполнить калибровку датчиков. В CoDeSys, в разделе "Конфигурация ПЛК" есть специальный модуль в настройках датчиков, представлено на рисунке 7.1 В параметрах First point и Delta, Second point и Delta и Third point и Delta задают корректировку линейности датчика. Модуль позволяет выполнять коррекцию по трем точкам (полином 2-й степени). Три группы параметров определяют три точки коррекции производимых измерений. По умолчанию значения точек коррекции нулевые, что означает, что ни одна точка не используется. Как только значения [xxx] _Point устанавливаются ненулевыми, датчик их использует, производя корректировку полинома по заданными точкам измерения и поправкам Delta в этих точках.

Рисунок 7.1 - модуль калибровки датчиков

Например, при калибровке определено, что при замере в 1-ой точке - минус 50 єС, датчик показывает значение минус 48 єС. Вносится поправка - 2 єС, при сложении с которой получается реальное значение, которое используется в дальнейшей корректировке работы датчика. Также и с остальными точками. Желательно, чтобы при калибровке точки коррекции были расположены далеко друг от друга. В противном случае могут быть большие погрешности, наклон графика будет неверным.

Если коррекция происходит по одной точке, то вся кривая смещается на одну корректирующую величину, по двум точкам - смещается и изменяется наклон, по трем - для внесения коррекции используется полином 2-й степени (меняется форма кривой).

Точки задаются, начиная с первой. Если будет задана вторая или третья точки, но не задана первая, то контроллер воспримет это, как ошибку.

Таким образом на испытательном стенде произведена отладка программного кода и произведена калибровка датчиков. Следующий этап отладки, это взаимодействие с реальной системой отопления.

Для испытаний в реальных условиях было выбрано здание, расположенное не далеко от центра сбора информации. Произведены монтаж всего оборудования и подключения к системе отопления. Для предотвращения замерзания системы отопления при сбое в испытаниях, находился резервный котел, не подключенный к информационной системе. В первую неделю после монтажа проделана повторная калибровка датчиков. И изменяя параметры датчика температуры окружающей среды (нагревая и охлаждая его) проверены основные режимы работы контролера по запуску котла. С наступлением отопительного сезона первая котельная начала свою работу. Первое она функционировала только в рабочие дни. Из соображения безопасности на выходные переключали систему отопления на резервный котел с полуавтоматическим управлением. После двух месяцев успешной работы, было принято решение полностью управлять системой отопления при помощи информационной системы.

В ходе работы не выявлено ни одного аварийного режима работы. Был зафиксирован случай "Резкое охлаждение помещения". После выезда на место оказалось, что сотрудники, работающие в этом здании, днем открыли окно для проветривания и уходя домой не закрыли его. В вечернее время температура понизилась в следствии чего температура в помещении резко снизилась. Контроллер зафиксировал это изменение, подключил дополнительный тэн и проинформировал о смене режима.

8. Руководство пользователя

Для разрабатываемой информационной системы управления и обслуживания сети котельных определены две категории пользователей:

1) инженер программист;

2) диспетчер информационной системы.

Для инженера программиста необходимо знать следующие технические документы:

1) руководство по эксплуатации программируемого логического контроллера ПЛК-154;

2) руководство пользователя по программированию ПЛК в CoDeSys;

3) руководство пользователя по конфигурированию области ввода/вывода ПЛК.

Данный перечень инструкции находиться в свободном доступе на официальных сайтах производителей данного оборудования и программного обеспечения.

Диспетчеру информационной системы необходимо ознакомиться с ниже приведенными правилами работы в информационной системе управления и обслуживания сети котельных, а также с руководством пользователя LibreOffice5, которое можно найти в свободном доступе на официальном сайте.

При исправной работе информационной системы рабочий компьютер диспетчера постоянно имеет связь с контроллерами.

При начале рабочего времени необходимо убедиться в наличие связи с каждой котельной. Если связь оборвана, то рабочее информационное окно перейдет в нулевой режим. Все индикаторы состояния котельной будут отображаться одновременно. При сбое связи необходимо сообщить мастеру ответственному за данную котельную.

Причиной сбоя в связи могут быть: обрыв кабеля к СПД ОАО "РЖД" или неисправность в самой системе передачи данных, выход из строя какого ни будь датчика, отключение электроснабжения здания. Если потеря связи с контроллером не связана с перебоем электропитания здания или с выходом из строя датчика, контроллер продолжит работу по заданному алгоритму. После восстановления связи с центром сбора информации, также продолжит работу в штатном режиме.

После того как проведена проверка наличия связи с котельными необходимо убедиться, что на всех котельных отсутствует аварийный режим работы. И произвести осмотр данных по каждой котельной на наличие допустимых значений измеряемых величин.

В случае возникновения аварии незамедлительно в приложении LibreOffice Base запустить форму запроса "Котельная - Мастер". В данной форме выбрать номер котельной, для определения ответственного мастера. Сообщить мастеру, обслуживающему данную котельную, о том, что произошла аварийная ситуация, указать где расположена котельная и по какой причине произошла аварийная ситуация, если мастер попросит сообщить ему показания измерительных приборов на момент аварии.

Возможна ситуация, когда аварийный режим работы включается на некоторое время, а потом система снова возвращается в штатный режим работы. В таком случае так же необходимо сообщить мастеру о возникшем инциденте, причем данные о работе с котельной в аварийном режиме необходимо считать с контроллера лог-файл и сообщить показания приборов, которые были на момент аварийного режима.

Раз в месяц во время отопительного сезона, данные с лог-фалов котельных заносятся в базу данных. После окончания отопительного сезона составляется анализ о работе котельных и отчет о не штатных режимах в их работе. После проведения анализа необходимо принять меры по предотвращению аварийных режимов в будущем.

9. Экономический расчет

Внедрения информационной системы управления и обслуживания сети котельных достаточно длительный процесс. На сегодняшний день полностью функционирует одна котельная и четыре котельных готовятся к подключению к информационной системе. Для котельной, которая функционирует составлен расчет показателей эффективности внедрения информационной системы управления и обслуживания котельной за 2015 год, в здании АБК ст. Вологда-2.

В таблице 9.1 показан расчет затрат на электроэнергию по сравнению с предыдущим годом, когда информационная система не использовалась.

Таблица 9.1 - Расчет затрат электроэнергии на работу электрокотельных.

№ п/п	Показатель	Затраты в год
		Без использования информационной системы 2014 г.	С учетом использования информационной системы 2015 г.
1	Расход электроэнергии всего, кВт/час	157920	150024
2	Средний тариф 1кВт/час электроэнергии, руб.	2,552	2,57
3	Затраты на электроэнергию, руб.	403012	385561
Итого экономия затрат электроэнергии	17451

После внедрения информационной системы управления электрокотельными расход электроэнергии уменьшился на 5%, экономия составила 7896 кВт/час.

В таблице 9.2 показан расчет затрат на использование автомобиля для выездов к месту нахождения котельной, для планового обслуживания.

Таблица 9.2 - Расчет транспортных расходов (Фургон УАЗ 3909)

Показатель	Без использования информационной системы 2014 г.	С учетом использования информационной системы 2015 г.
Суммарное расстояние на 1 выезд, км	16	16
Количество поездок в год, в том числе: в летнее время в зимнее время	16 6 10	8 3 5
Норма расхода топлива за городом, л/100км: летняя зимняя	19,80 21,60	19,80 21,60
Цена топлива, руб.	32	33
Расход топлива в год, л. в том числе: в летнее время в зимнее время	53,56 19 34,56	26,78 9,5 17,28
Транспортные расходы, руб.	1714	884
Итого экономия транспортных расходов	830 руб.

В таблице 9.3 приведен расчет экономии по заработной плате задействованных сотрудников, для обслуживания данной котельной.

В таблице 9.4 представлен сводный итоговый расчет экономической эффективности работы информационной системы управления и обслуживания сети котельных, для котельной находящейся в здании АБК ст. Вологда-2.

Таблица 9.3 - Расчет экономии по заработной плате рабочих задействованных в плановых осмотрах электрокотельной.

	Без использования информационной системы 2014 год	С учетом использования информационной системы 2015 год
Количество рабочих задействованных в выезде	3 (водитель, электромонтер, слесарь ремонтник)
Количество рабочих часов на один выезд	24
1 час рабочего времени рабочего 5 разряда, руб.	70,91
Стоимость 1 выезда на 1 электрокотельную, руб.	3131
з/пл работников на 1 выезд, руб.3чел/2чел	(239,78+187,15+187,15) *8=4913	(239,78+187,15) *8=3415
Количество плановых поездок в год	16 (3 чел)	8 (2 чел)
Сумма заработной платы на плановые поездки за год, руб.	57608	27320
Экономический эффект по заработной плате от использования системы автоматизации электрокотельной, руб.	30288

Таблица 9.4 - Расчет экономической эффективности

Показатель	Обслуживание электрокотельных 2014 год	Обслуживание электрокотельных с помощью информационной системы 2015 год
Расход электроэнергии всего, кВт/час	157920	150024
Затраты на электроэнергию, руб.	403012	385561
Количество поездок в год	16	8
Годовой расход топлива на обслуживание электрокотельных, л.	54	27
Транспортные расходы, руб.	1714	884
Оплата труда за отопительный сезон (8 месяцев), руб	57608	27320
Итого эксплуатационные расходы руб.	462334	413765
Экономический эффект от использования системы автоматизации электрокотельной, руб	48569

Расчет снижения трудозатрат при выпуске продукции на котельной Вологда-2 АБК после реализации мероприятий по улучшению деятельности в рамках внедрения информационной системы (Тизм).

Тизм= Тпр1-Тпр2=256 (чел/час)

где:

производственная трудоемкость до реализации мероприятий Тпр1 - 384 чел/час;

производственная трудоемкость после реализации мероприятий Тпр2 - 128 чел/час.

Заключение

Во время разработки информационной системы управления и обслуживания сети котельных были решены следующие задачи:

Построена информационная система для автоматизированной передачи информации по существующей локальной сети Ethernet СПД РЖД.

Осуществляется анализ данных о работе котельной: температура жидкости в системе отопления, температура окружающей среды, температура внутри здания, давление жидкости в системе отопления, текущий режим работы и состояние нагревательных элементов.

Разработан алгоритма автоматизированного выбора режима работы на основе полученных данных о состоянии системы.

Предусматривается зависимость нагрева помещений от температуры окружающей среды. А также все возможные аварийные режимы работы и отключения.

Найдено уравнение удовлетворяющее графику зависимости температуры внутри помещений от температуры окружающей среды.

Разработана база данных для хранения и последующего анализа информации о работе котельных. Каждая котельная в процессе своей работы ведет электронный журнал - лог-файл, записывая собственную таблицу данных и хранит на встроенном флэш накопителе. Копия таблиц со всех котельных объединяется в общую базу данных в центре сбора информации.

Увеличена энергоэффективность оборудования электрокотельной на 5%. На одной электрокотельной за отопительный сезон достигнута экономия денежных средств в размере 48 569 рублей.

Список использованных источников

1. Архитектура информационных систем: учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / Б.Я. Советов [и др.]. - Москва: Академия, 2012. - 325 с.: ил. - (Бакалавриат).

2. Швецов, А.Н. Агентная архитектура как основа построения корпоративных систем / А.Н. Швецов, В.И. Летовальцев // Автоматизация и энергосбережение машиностроительного производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования. Т.2/[отв. ред. Ю.Р. Осипов]. - Вологда, 2008. - С.178-181.

3. Карпова, Т.С. Базы данных: модели, разработка, реализация / Т.С. Карпова. - 2-е изд., испр. - Москва: Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ", 2016. - 241 с.

4. Кузнецов, С. Введение в реляционные базы данных / С. Кузнецов. - 2-е изд., испр. - Москва: Национальный Открытый Университет "ИНТУИТ", 2016. - 248 с.

5. Григорьев, В.А. Разработка алгоритма для измерительных систем / В.А. Григорьев; науч. рук.: А.Ю. Попов // Молодые исследователи - регионам. Т.1. - / Волог. гос. технич ун-т. - Вологда, 2010. - С.163-165.

6. Бекман, И.Н. Курс лекций компьютерные науки, лекция 7. Алгоритмы [Электронный ресурс]: [официальный сайт автора] / Игорь Н. Бекман. - Режим доступа: http://profbeckman. narod.ru/Komp. files/Lec7. pdf, свободный., свободный.

7. Научно образовательный кластер CLAIM, Лекция 3. Архитектура ИС. [Электронный ресурс] / [Hok Claim]. - Режим доступа: http://it-claim.ru/Education/Course/ISDevelopment/Lecture_3. pdf, свободный.

8. CSV [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https: // ru. wikipedia.org/wiki/CSV, свободный.

9. Оборудования для автоматизации "ОВЕН" [Электронный ресурс]: [официальный сайт]. - Режим доступа: http://www.owen.ru, свободный.

10. Петров, И.В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования / И.В. Петров; под ред.В.П. Дьяконова. - Москва: СОЛОН-Пресс, 2004. - 256 с.

11. Петров, И.В. Язык ST для C программиста [Электронный ресурс] / И. Петров. - Режим доступа: http://prolog-plc.ru/docs/st_c. pdf., свободный.

12. CODESYS v.2 - CODESYS 2.3 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.owen.ru/catalog/codesys_v2/opisanie, свободный.

Размещено на Allbest.ru