Optimalizace spotřeby energie pomocí jednotek Unipi Patron
Řídicí jednotky Patron regulují a monitorují provoz topných soustav, vzduchotechniky a připojených zařízení pro optimalizaci spotřeby energií a snižování provozních nákladů průmyslových objektů.
Unipi Patron je produktová řada programovatelných logických kontrolérů plně vyvíjená Unipi technology. Vysoký výpočetní výkon, softwarová otevřenost a flexibilita z jednotek Patron činí nejvýkonnější kompaktní kontroléry na trhu vhodné pro širokou škálu nasazení – od technických zařízení budov a průmyslu, přes řízení systémů ventilace, vytápění, klimatizace a SCADA až po chytré domácnosti a další automatizační projekty.
Hardware
Výkonný procesor pro ty nejnáročnější projekty
Řídicí jednotky Patron jsou založeny na výpočetním modulu Zulu vyvinutém Unipi technology a poháněném procesorem i.MX 8M Mini (4× Arm® Cortex®-A53) s maximální frekvencí 1,8 GHz, disponujícím 1 GB RAM a interní 8 GB eMMC pamětí. Využití vlastního výpočetního modulu umožňuje podporu na všech úrovních, realizaci různých modifikací v rámci zakázkové výroby a více možností zakázkového vývoje (např. integrace nových komunikačních protokolů). Všechny modely mají navíc čtyřletou záruku.
Široký výběr vstupů a výstupů
V závislosti na konkrétním modelu mohou být jednotky Patron vybaveny:
- digitálními vstupy (DI)
- digitálními výstupy (DO)
- reléovými výstupy (RO)
- analogovými vstupy (AI)
- analogovými výstupy (AO)
případně jejich kombinacemi.
Modulární konstrukce desek se vstupy a výstupy umožňuje v rámci zakázkové výroby snadno upravovat stávající kombinace vstupů/výstupů, případně vytvářet kombinace zcela nové.
Komunikační rozhraní se širokou konektivitou
- Rozhraní RS485 a RS232 slouží pro připojení různých externích zařízení (rozšiřující moduly, elektroměry, HMI panely, různé senzory), případně pro komunikaci s různými převodníky nebo uzavřenými technologiemi.
- Sběrnici 1-Wire využijete k odečtu údajů z různých 1-Wire senzorů, jako jsou například teploměry a vlhkoměry.
- Dvojici USB 2.0 portů lze použít pro připojení různých bezdrátových adaptérů, externích úložišť nebo sériových převodníků.
- Pro síťovou komunikaci jsou jednotky Patron vybaveny 100 Mbit Ethernetovým portem.
- U modelů S167, M267 a M567 naleznete i LTE modul umožňující PLC využít bezdrátovou LTE síť k připojení k internetu.
Stejně jako u vstupů a výstupů je možné v rámci zakázkové výroby přizpůsobit počet a druh komunikačních rozhraní.
Software, který neomezuje
Řídicí jednotky Patron jsou založeny na otevřeném operačním systému Linux, který zajišťuje kompatibilitu s velkým množstvím komerčních i open-source softwarových řešení.
- Standardně jsou kontroléry dodávány s předinstalovaným systémem Mervis – profesionální softwarovou platformou zahrnující vývojové prostředí, SCADA rozhraní, mobilní aplikaci, cloudovou databázi a další součásti.
- Můžete však využít i námi vyvíjené otevřené rozhraní pro programování aplikací (API), s jehož pomocí do PLC Patron snadno integrujete Váš software nebo některé z podporovaných řešení třetích stran (Node-RED, openHAB, FHEM, Pimatic aj.).
Projekt
Právě jednotky z řady Patron zvolil i zákazník Unipi, zaměřující se na optimalizaci spotřeby energie v průmyslových objektech. Velkou a neúspornou skladovou halu bylo nutné kompletně inovovat a co nejvíce zefektivnit její energetickou spotřebu. Hned na počátku projektu, byly stanoveny požadavky na řídicí jednotky:
- Možnost vzdáleného monitoringu a zefektivnění údržby projektu, která byla dosud manuální.
- Zapojení přímo do rozvaděče s ohledem na prostor a další připojené technologie, včetně možnosti budoucího rozšíření projektu.
- Kladen byl velký důraz na spolehlivost jednotek, aby tak bylo možné garantovat úspory energií.
- Bezpečnost propojení řídicího systému se službou Mervis SCADA a dostupnost databáze s historickými daty, pro detailní analýzu a optimalizaci celého systému.
Díky rozměrům a celkovým požadavkům na řídicí systém, zvolil zákazník na základě parametrů nejen několik jednotek Unipi Patron, ale i doplňující rozšíření pro jednotky: Unipi Extension.
Jednotky Unipi monitorují pomocí čidel: teplotu, vlhkost, obsah CO2 ve vzduchu a spotřebu i dodávku energie. Na základě získaných údajů poté řídí:
- vytápění: ve skladu je nutné udržovat přesně danou minimální teplotu, kvůli skladovaným výrobkům. Některé jsou citlivé na změnu teploty (př. barva) a mohlo by tak dojít k jejich znehodnocení. Zároveň je vytápění plně přizpůsobeno zaměstnancům podle jejich docházky.
- vzduchotechniku: která je důležitá zejména díky skladování těkavých látek. Jednotky řídí výměnu vzduchu a to zvyšuje bezpečnost celého komplexu. Zároveň tak dochází k destratifikaci vzduchu, což šetří náklady.
- odvlhčovače vzduchu: jsou automaticky regulovány na základě údajů z čidel o vlhkosti a udržují správné podmínky pro skladované výrobky.
- osvětlení: podle inteligentní docházky, kdy je v noci, vyžadováno nižší osvětlení a intenzita světla, čímž se šetří energetická spotřeba.
- vrata se vzduchovou clonou: díky dálkovému ovládání z vysokozdvižných vozíků je vzduchová clona spouštěna společně s vraty a tím nemusí běžet konstantně. Dojde tak ke značné úspoře a optimalizaci energie podle provozu.
Jednotky také agregují data z docházkového systému a společně s daty ze systému pro řízení a monitoring tak nabízí jednoduchý přehled o správném fungování systému. Výhodou je tak rychlá diagnostika případných problémů, která umožňuje včasný zásah a opravu. Protože se zákazník rozhodl využít jako softwarovou platformu Mervis, společně s databází a celým SCADA systémem, jsou data získaná ze všech čidel i docházkového systému uložena v databázi a pomocí SCADA rozhraní, je snadné optimalizovat chod celého systému i podle historických údajů.
Zákazník takto docílil maximální údržby energie a ušetří na celém projektu jak čas, tak peníze. Pro svůj další projekt se zákazník navíc rozhodl využít Zakázkovou výrobu jednotek Patron, s vlastní kombinací I/O.
Další možnosti využití jednotek Patron
Široké možnosti komunikace, vysoký výpočetní výkon, softwarová otevřenost, kompaktní rozměry, velký výběr modelů a zakázkové úpravy činí z řídicích jednotek Patron ideální volbu pro velký výběr projektů a instalací. Lze je využít nejen pro optimalizaci spotřebované energie, ale například i k monitoringu datacenter, systémů Smart City nebo pro SCADA systémy na vzdálenou správu a monitoring.
Možnosti zakázkového vývoje
Unipi Patron nabízí rozsáhlé možnosti zakázkového vývoje a výroby. Díky tomu lze jednotky rozšířit o drátové i bezdrátové technologie (např. LTE, Zigbee, Enocean, KNX, CAN), nové komunikační protokoly a dodatečné funkce (např. napájení přes PoE, Secure boot či podpora externích modemů nebo PCIe modulů). Možné je také vytvořit vlastní kombinaci I/O, kterou zvolil zákazník pro další optimalizační projekt, nebo přizpůsobit i obraz operačního systému (OS).
Všechny výše zmíněné možnosti Vám společně s grafickou úpravy šasi a softwarovou otevřeností umožňují získat kontrolér se software i hardware upravenými na míru Vašemu projektu. To z řady Patron činí vynikající volbu také pro softwarové vývojáře a společnosti nabízející PLC Unipi jako součást vlastního řešení.
Více o Unipi Patron se dozvíte zde
Vývoj a výroba programovatelných řídicích jednotek (PLC), převodníků, senzorů a systémů pro technická zařízení budov, BMS, chytré domácnosti, výrobu, průmysl a automatizaci.