Modularita a rozšiřitelnost

Každá chladicí technologie má jiné požadavky. Liší se počtem ventilátorů, způsobem jejich řízení, počtem čerpadel, použitými čidly, komunikačními rozhraními i požadovanou úrovní obsluhy.KELVIN proto není navržen jako pevně uzavřené řešení s jedinou konfigurací. Jeho architektura umožňuje vytvořit systém odpovídající skutečnému rozsahu dané technologie a následně jej rozšiřovat podle vývoje provozu.Základem každé instalace je samostatný řídicí modul KELVIN. Ten obsahuje veškerou hlavní regulační, bezpečnostní a diagnostickou logiku. KCC a Web UI představují uživatelská rozhraní, nikoliv podmínku pro samotný provoz chlazení.Díky tomu může zákazník zvolit konfiguraci odpovídající aktuálním požadavkům a později ji rozšířit bez nutnosti nahrazovat celý řídicí systém.

Samostatný řídicí modul KELVIN

Řídicí modul je základním prvkem systému.Přímo v něm probíhá:

• vyhodnocování teplot a dalších provozních signálů,
• výpočet požadovaného chladicího výkonu,
• řízení ventilátorů,
• ovládání čerpadel,
• řízení systému Spray nebo adiabatického chlazení,
• bezpečnostní a nouzové režimy,
• reverzní chod,
• kontrola komunikace,
• diagnostika připojených zařízení,
• ukládání provozní konfigurace,
• poskytování dat pro KCC a Web UI.

Modul pracuje samostatně a není závislý na trvale připojeném počítači, dotykovém panelu ani externím serveru.Při odpojení uživatelského rozhraní pokračuje regulace podle uložené konfigurace. Bezpečnostní funkce, ochrana proti přehřátí i řízení výstupů zůstávají aktivní přímo v řídicí jednotce.

Dvě základní konfigurace systému

Podle požadované úrovně obsluhy může být KELVIN dodán ve dvou základních variantách.

Řídicí modul KELVIN + KCC + Web UI

Kompletní konfigurace kombinuje samostatný řídicí modul, dotykový panel KELVIN Control Center a integrované webové rozhraní.KCC představuje trvale dostupné lokální pracoviště obsluhy. Panel může být umístěn přímo na rozvaděči, u chladiče nebo v prostoru obsluhy technologie.Na jednom místě poskytuje přehled o:

• aktuálních teplotách,
• výkonu chladiče,
• stavu ventilátorů,
• stavu čerpadel,
• účinnosti systému,
• aktivním regulačním profilu,
• provozu systému Spray,
• pomocných výstupech,
• alarmech,
• provozních trendech,
• servisní diagnostice.

Obsluha tak nemusí používat vlastní počítač nebo servisní zařízení. Základní stav technologie je viditelný okamžitě přímo u systému.Součástí konfigurace zůstává také Web UI, které umožňuje přístup z počítače, notebooku nebo tabletu připojeného do lokální sítě.KCC a Web UI pracují se stejnými daty, ale každé rozhraní je optimalizováno pro jiný způsob použití.KCC slouží především jako:

• trvalý provozní panel,
• rychlý přehled pro obsluhu,
• lokální diagnostické pracoviště,
• rozhraní pro autorizované servisní funkce.

Web UI poskytuje:

• flexibilní přístup z dalších zařízení,
• detailní konfiguraci,
• servisní diagnostiku,
• kontrolu vstupů a výstupů,
• přehled provozních dat,
• možnost správy bez instalace speciální aplikace.

Tato varianta je vhodná pro provozy, kde je vyžadována maximální přehlednost, reprezentativní uživatelské rozhraní a okamžitý přístup k systému přímo u technologie.

Řídicí modul KELVIN + Web UI

Kompaktní konfigurace využívá plnohodnotný řídicí modul KELVIN s integrovaným webovým rozhraním, ale bez samostatného dotykového panelu KCC.Veškeré regulační, bezpečnostní a diagnostické funkce zůstávají zachovány.Rozdíl spočívá pouze ve způsobu přístupu uživatele. Provozní hodnoty a nastavení jsou dostupné prostřednictvím běžného internetového prohlížeče.K systému se lze připojit například z:

• servisního notebooku,
• počítače obsluhy,
• tabletu,
• zařízení údržby,
• počítače v lokální řídicí místnosti.

Tato varianta je vhodná pro instalace, kde není potřeba trvale umístěný dotykový panel nebo kde je technologie standardně spravována z centrálního počítače.Výhodou jsou nižší pořizovací náklady při zachování plné funkčnosti řídicího systému.

KCC lze doplnit i později

Volba kompaktní varianty neznamená, že systém musí zůstat bez dotykového panelu po celou dobu své životnosti.KCC lze doplnit dodatečně, například při:

• rozšíření technologie,
• zvýšení požadavků na obsluhu,
• modernizaci rozvaděče,
• přechodu na nepřetržitý provoz,
• požadavku na lepší lokální diagnostiku,
• rozšíření systému na další zařízení.

Doplnění KCC nevyžaduje výměnu hlavního řídicího modulu ani zásadní změnu regulační logiky.Panel se připojí jako další rozhraní ke stávajícímu systému a začne pracovat s daty poskytovanými řídicí jednotkou KELVIN.

Variabilní počet ventilátorů

Systém lze přizpůsobit různému počtu ventilátorů a různým způsobům jejich řízení.Podle typu chladiče může KELVIN řídit:

• jednotlivé ventilátory,
• skupiny ventilátorů,
• výkonové stupně,
• reléové nebo stykačové výstupy,
• plynulé analogové řízení,
• kombinované topologie,
• ventilátory řízené prostřednictvím komunikačních modulů.

Konfigurace může být vytvořena například pro menší chladič se čtyřmi ventilátory i pro rozsáhlejší jednotku s více samostatnými větvemi.U plynule řízených ventilátorů může systém pracovat s požadovaným výkonem v rozsahu 0 až 100 %. U klasických motorů může řídit jednotlivé stupně s kontrolovaným časovým odstupem.Řídicí logika tak není pevně spojena pouze s jedním konkrétním modelem chladiče.

Rozšiřitelné měření teplot

Počet a význam teplotních čidel lze přizpůsobit konkrétní technologii.Systém může pracovat například s měřením:

• vstupní teploty kapaliny,
• výstupní teploty kapaliny,
• okolní teploty,
• teploty procesního média,
• teploty v technologickém prostoru,
• teploty dalších chladicích okruhů,
• doplňkových nebo kontrolních měřicích bodů.

Další čidla mohou být využita pro regulaci, diagnostiku, kontrolu účinnosti nebo pouze pro provozní dohled.Při rozšíření technologie lze doplnit další měřicí moduly bez nutnosti měnit základní koncepci systému.

Čerpadla, ventily a pomocná zařízení

KELVIN nemusí řídit pouze ventilátory.Podle konkrétního projektu lze do systému zahrnout také:

• jedno nebo více oběhových čerpadel,
• záložní čerpadla,
• vodní ventily,
• regulační klapky,
• systém Spray,
• adiabatické předchlazení,
• reverzní chod ventilátorů,
• povolení provozu navazující technologie,
• alarmové a stavové výstupy,
• odlehčení nebo blokování připojeného zařízení.

Jednotlivé funkce mohou být navázány na teplotu, provozní stav, časový program, sezónu, účinnost nebo kombinaci více podmínek.Systém tak může koordinovat celou chladicí technologii, nikoliv pouze jednu skupinu ventilátorů.

Programovatelné pomocné výstupy AUX

Pro specifické požadavky instalace lze využít pomocné výstupy AUX.Ty mohou ovládat zařízení, která nejsou pevnou součástí základní regulační logiky, ale jejich provoz souvisí s chlazením nebo stavem technologie.Pomocný výstup může reagovat například na:

• dosažený výkon chladiče,
• aktivní regulační stupeň,
• teplotní limit,
• účinnost systému,
• stav systému Spray,
• provoz kompresoru,
• stav čerpadla,
• alarm nebo poruchu,
• časové okno,
• sezónní povolení,
• kombinaci více podmínek.

Výstup může pracovat přímo, invertovaně nebo jako časově omezený impuls.AUX funkce umožňují přizpůsobit systém konkrétním provozním vazbám bez nutnosti budovat samostatnou externí logiku pro každou doplňkovou funkci.

Rozšíření komunikace

KELVIN může komunikovat s různými vstupními, výstupními a měřicími zařízeními.Podle konfigurace mohou být využita například rozhraní:

• Ethernet,
• Modbus RTU,
• Modbus TCP,
• digitální vstupy a výstupy,
• analogové výstupy,
• externí měřicí moduly,
• reléové moduly,
• převodníky teplotních čidel,
• energetická měření.

Komunikační architektura umožňuje oddělit řídicí modul od výkonových a měřicích částí.To je výhodné zejména u větších instalací, kde jsou jednotlivé prvky umístěny v různých částech rozvaděče nebo technologie.

Přizpůsobení konkrétnímu provozu

Modularita systému nespočívá pouze v počtu připojených zařízení.KELVIN lze přizpůsobit také způsobu provozu dané technologie.Konfigurace může zohlednit například:

• požadovaný rozsah teplot,
• charakter tepelného zatížení,
• počet provozních směn,
• sezónní podmínky,
• omezení maximálního výkonu,
• noční provoz,
• požadavky na hlučnost,
• dostupný elektrický příkon,
• typ použitého chladiče,
• způsob provozu kompresoru,
• požadovanou úroveň bezpečnostních rezerv.

Systém tak nemusí řídit všechny instalace stejným způsobem. Regulační logika může být nastavena podle fyzikálního chování konkrétní technologie.

Softwarové rozšíření

Vedle hardwarových modulů lze systém rozšiřovat také o nové softwarové funkce.Podle požadavků projektu mohou být doplněny například:

• nové regulační profily,
• rozšířená diagnostika,
• další alarmové podmínky,
• specifické provozní režimy,
• automatické čisticí sekvence,
• časové programy,
• sezónní omezení,
• energetické vyhodnocování,
• export provozních dat,
• vazby na další technologická zařízení.

Výhodou softwarově řízeného systému je možnost reagovat na změny provozu bez kompletní přestavby elektrické části.Každé rozšíření však musí respektovat bezpečnostní architekturu a fyzické možnosti připojeného hardwaru.

Energy Save System

Vybrané konfigurace mohou být doplněny o Energy Save System.ESS rozšiřuje KELVIN o vyhodnocování energetického provozu ventilátorů, sledování aplikovaného výkonu a dlouhodobé porovnávání spotřeby.Systém může poskytovat například:

• aktuální odhadovaný nebo měřený příkon,
• denní spotřebu energie,
• měsíční spotřebu,
• celkovou spotřebu,
• přehled aktivních ventilátorů,
• porovnání provozních profilů,
• podklady pro vyhodnocení úspor.

ESS lze využít jak při nové instalaci, tak jako další vývojovou úroveň systému v provozu, kde již KELVIN řídí základní chladicí technologii.

Postupné rozšiřování bez zbytečných investic

Zákazník nemusí od začátku pořizovat maximální konfiguraci.Systém může být nasazen například jako:

1. řídicí modul s Web UI,
2. následně doplněn o KCC,
3. rozšířen o další čidla,
4. doplněn o řízení čerpadel nebo Spray,
5. rozšířen o další výstupní moduly,
6. doplněn o energetické vyhodnocování ESS.

Tento přístup umožňuje rozdělit investici do více etap a rozšiřovat systém podle skutečných potřeb provozu.Původní řídicí modul přitom zůstává centrální součástí instalace.

Platforma připravená na budoucí vývoj

Průmyslová technologie se v průběhu své životnosti mění.Může dojít k výměně chladiče, doplnění dalších ventilátorů, změně čerpadel, rozšíření výroby nebo zvýšení požadavků na dohled a energetické vyhodnocování.KELVIN je navržen tak, aby tyto změny neznamenaly automaticky nutnost vybudovat celý řídicí systém znovu.Modulární architektura umožňuje zachovat funkční části systému a doplnit pouze to, co nová technologie skutečně vyžaduje.Výsledkem je řešení, které může růst společně s provozem — od kompaktní samostatné regulace až po komplexní systém řízení, diagnostiky, vizualizace a energetického vyhodnocování celé chladicí technologie.