Info Sistema Controllo Vasche

[zobecl]

Sono nuovo del forum, quindi non so se posto nella sezione giusta.

Dovrei realizzare un sistema che controlli delle pompe in delle vasche. Il sistema dovrebbe leggere i valori dalle sonde di livello e quindi raggiunto il livello prestabilito azionare i motori. Avrei anche la necessita di loggare i dati, magari potendo accedervi tramite rete IP (tipo Ethernet). Le sonde sono 3, altrettanti i motori. Prevedendo future espansioni o modifiche in corso d'opera vorrei essere largo di ingressi e uscite.

Il sistema funzionerebbe 365/365, 24/24, possibilmente senza andare il tilt...

Consigli?

[puntalino]

ma cosa vuoi sapere

[zobecl]

Tutto quello che riguarda il PLC (marca suggerita, modello suggerito, …, Aggiunte di I/O, …).

Problemi tecnici (lunghezze massime dei cavi, …)

Ho cercato su Google qualche lista dei prodotti della Siemens (mi sembra la più richiesta sul forum) ma non ho trovato nulla, tranne qualche breve nota standard.

Grazie dell’interessamento

[MarcoEli]

Date i Dati!!!!!

Quello che chiedi potrebbe avere uno svariato numero di soluzioni......anche per quanto riguarda il log dei dati le soluzioni sono infinite!!!!

Dai qualche dato in più, inoltre ti chiedo è una cosa reale o un progetto scolastico?

[puntalino]

pensavo che qualche idea l’avevi

premettiamo quasi tutti i PLC fanno le stesse cose poi la tua mi sembra una applicazione semplice

per la scelta di un plc ci sono molti fattori in gioco specialmente il software di programmazione i cavi di collegamento se conosci qualche l’linguaggio di programmazione ecc.

se vuoi una marca ti dico Siemens comunque sono di parte è la marca che uso

io userei un s7200 ottimo plc a basso costo software e cavi di programmazione a prezzi accessibili

uno problema non so se esistono schede ethernet al massico con netlink puoi ovviare al problema

[zobecl]

Il progetto è reale.

La prima soluzione che avevo in mente era quella di installare nello stabilimento un semplice digitalizzatore di dati, che via ethernet (con lunghi ponti WiFi) sarebbe in contatto con un mio Server (in altra sede, con altri scopi).

Il Server leggerebbe i dati ogni tot secondi (su Linux con wget, crontab e php) e li memorizzerebbe in un DB MySql. Questo primo programma integrerebbe anche la logica (se il valore x sale a tot, apri il relè y). Il tutto sarebbe processato in un altro tempo da un altro programma (sempre in php), che mi fornirebbe anche una rappresentazione grafica dello stato attuale, degli storici, …

L’idea non mi sembra tanto affidabile perché presenta un alto numero di componenti (e possibili guasti), nonché il ponte WiFi, che sarebbe esposto ad ostacoli di ogni tipo (Situazione tipo: alle 4 di notte si ferma un TIR davanti all’antenna e addio baracca).

Scoprendo il mondo dei PLC ho visto che si potrebbe localizzare la logica nello stabilimento, usando la rete solo per visualizzare i dati da remoto (così i TIR non danno più problemi); nello stesso tempo potrei ridurre i costi (un PLC costerà sempre meno di un server…) e la manutenzione (penso che una volta sistemati non diano più problemi).

Riepilogando, dovrei:

• leggere i dati
• memorizzarli in una qualche forma leggibile da standard aperti (tipo http)
• elaborare questi dati (se x maggiore di y attiva z)

Siccome il sistema attuale (alquanto vecchio; consistente in un controller per ogni sonda) mi mostra in tempo reale i dati e mi da la possibilità di cambiare le soglie, vorrei montare anche qualche display (anche touch se non costa una pazzia) per avere tutto sotto controllo.

Siccome avete già capito che di PLC non ne so un tubo, vi chiedo anche solo un’infarinatura … se dopo ci scappa anche qualche modello e codice, ancora meglio …

[zobecl]

Leggendo sul sito della Siemens ho visto che nella serie S7 200 si possono inserire diverse CPU, ognuna delle quali permette un tot di espansioni.

Giusto?

[Livio Orsini]

Fai bene il conto di tutti gli I/O che ti servono. Poi potrai stabilire cosa è pioù conveniente. Piuttosto che mettere più CPU S7-200, con qualche espansione, potrebbe esere più conveniente usare una CPU S7-300 con I/O remotati e, eventualmente, PC di raccolta dati in remoto. Per i terminali locali hai ampia scelta nei pannelli operatore Siemens e compatibili.

[marco87]

si ma se non ha esperienza di programmazione e poi questa sarebbe solo una applicazione sporadica il costo del software e dei cavi è inammortizzabile.

per me è meglio stare su un s200 che comunque per il sistema che deve fare va più che bene e comunque ha il modulo con la porta di comunicazione ethernet.

per il wi-fi dipende da che distanza c'è da coprire, da che tipo di ostacoli ci sono in mezzo e da che velocità vuoi avere...

sull'affidabilità del sistema direi che i componenti sul mercato a meno di prendere marche sconosciute sono più che affidabili

[zobecl]

La mia lista spesa allo stato attuale prevede:

• Controller S7 200 (però ho visto che montano diverse CPU, quale mi consigliereste?)
• Modulo ethernet CP243-1 (obsoleto?)
• Pannello operatore (177 o 177 micro; dipende dal prezzo)

Da definire ancora:

• Modulo IO analogici
  • Entrate:
    • 7 sonde; non so se 0-10 V o 4-20 mA (cambia per il modulo?)
    • 6 pulsanti (penso non ci siano problemi ad implementare controlli per un lasso di tempo breve)
    • 4 ferma corsa (tensione / non tensione)
    • Totale 17 unità
  • Uscite:
    • comandati 3+4=7 relè (24 V?), che controlleranno 5 (4 relè serviranno ad invertire senso di marcia di 2) motori trifase
• Qualche soluzione per salvare i dati rilevati (volendo anche per 5 minuti, scaduti i quali il sistema li manda al server; tenete presente che lo storico dei dati è optional, giusto per vedere se c’è qualche andamento particolare nei tempi a venire)

Ad occhio, quanto pensate costi il materiale?

E soprattutto, l’implementazione del SW sarà secondo voi molto complessa?

A proposito del PC dedicato, l'idea l'avevo scartata a priori in quanto mi sembra troppo sovrastimata al reale utilizzo.

[zobecl]

Dimenticavo, due di queste sonde sono termometri PT 100, che hanno 3 fili.

Si deve usare per loro qualche modulo speciale per le correzioni (una di esse è collegata tramite fili molto lunghi, circa 80 metri)?

[Livio Orsini]

Bhe vista l'esiguità dei segnali da controllare la soluzione S200 è l'ideale. Dal primo post pensavo ad alcune decine di analogiche e parecchie decine di digitali.

Dunque i sceglierei una CPU 226XM. E' la più grossa e costosa della serie però offre alcuni indubbi vantaggi.

Ha due porte seriali. quindi ne dedichi una al debug e sviluppo programma e l'altra la colleghi direttamente al terminalino (c'è un nuovo modello oppure al classico TDA200).

Poi scegli un modello AC così alimenti direttamente da 110v-230v alternati la CPU. Sulla CPU hai già tutti gli ingressi digitali e le uscite digitali a relè che ti possono servire. Devi solo esapndere per gli analogici ed, eventualmente, per Ethernet. Se non ricordo male gli ingressi analogici sono 4 per espansione ed interfacciano direttamente 0-10v, 0-20mA e PT100 (però a 2 fili). Se hai una trasmissione così lunga per le due PT100 ti consiglio di mettere due trasmettitori locali ed andar via in 4-20mA Questi trasmettitori non costan tanto. Io uso di solito questi perchè sono affidabili ed a buon mercato, c'è anche un'altra marca nazionale ottima.

Per i moduli analogici non ricordo a memoria i modelli, comunque se riesci a districarti nell'UCAS del sito Siemens trovi abbastanza facilmente dati e codici di ordinazione.

Per i prezzi devi contattare un rivenditore-grossista della tua zona.

TIeni presente che per programamre lo S7-200 è necesario microwin ed un convertitore-adattatore. Se hai un PC con seriale ti basta un cenvertitore RS232-RS485, se hai solo USB è meglio acquistare l'adattatore Siemens. Anche microwin va acquistato. Poi avrai il problema di imparare a programmare, ma con un po' di buona volontà e un po' di tempo non dovresti incontrare soverchie difficoltà per realizzare il tuo sistemino.

[zobecl]

Pensavo costassero meno, però... ho visto che su Ebay ci sono molte offerte interessanti (dal punto di vista economico); vi fidereste?

Per entrata digitale che segnale si aspettano? Solo on / off brevi (tipo clock precessore PC) o anche lunghi (tipo pulsante per operatore)?

Nelle vostre risposte nessuno ha mai affrontato il logging dei dati. Non si fa? In via teorica posso dire alla S7 200 di salvare la variabile 1 nel posto X, e andarla a recuperare tra 5 giorni? (insieme a tutte le altre riempite nel lasso di tempo) Quanta memoria montano (se montano) per questi utilizzi?

Grazie

[MarcoEli]

Ciao,

penso che nessuno abbia parlato del log perchè se hai uno SCADA "dall'altro capo" della rete Ethernet ci pensi lui ad archiviare i dati, farlo con il PLC è fattibile ma nel tuo caso te lo sconsiglio perchè:

- la memoria del PLC è limitata (dell' S7-200, ovviamente se vai su qualcosa di più grosso che supporta memory card potrebbe non essere un problema)

- non hai mai programmato PLC e cominciare con un DataLogger non credo sia Facile

- Comunque sullo SCADA devi scaricare periodicamente i dati ed avere comunque un DataLogger che memorizza i dati.

Potresti (rimanendo su Siemens) acquistare WinCC Flexible così con lo stesso software puoi programmare i pannelli Operatori e creare il programma da mettere sul PC, così hai già implementato la comunicazione con il PLC (anche via Ethernet) e devi solo pensare alla parte "grafica".

Per entrata digitale che segnale si aspettano? Solo on / off brevi (tipo clock precessore PC) o anche lunghi (tipo pulsante per operatore)?

Ingressi Digitali sono di tipo On/Off quindi rilevano la presenza o meno della tensione al morsetto (l'S7-200 lavora con 24Vdc) per quanto riguarda il tempo di scansione, devi guardare nelle caratteristiche delle CPU dove troverai la massima frequenza "letta" sugli ingressi, comunque se gli ingressi posso leggere impulsi veloci senza problemi leggono anche quelli "lenti".

[zobecl]

Livio mi ha suggerito di cambiare il tipo di segnale dei termometri:

Se hai una trasmissione così lunga per le due PT100 ti consiglio di mettere due trasmettitori locali ed andar via in 4-20mA

Siccome il cavo dalle sonde all’elaborazione corre per il 90% sotto terra e per il 10 % in canaline che non vedono il sole, non si potrebbe omettere di compensare la variazione di resistenza del cavo successiva alla taratura dei valori? (correggetemi se sbaglio; la resistenza del cavo cambia molto per temperatura? Si può trascurare per qualche grado C?)

[Livio Orsini]

Il collegamento a 3 fili, per le sonde di temperatura tipo PT100, serve proprio per annullare la resistenza del cavo di collegamento. Se non ricordo male, però, i collegamenti delle PT100 agli analogici del 200 sono previsti per 2 fili.

Puoi anche omettere la compensazione della resistenza del cavo, tutto dipende dalla precisione che ti necessita.

[zobecl]

Adesso con 3 fili ha una risoluzione sul display (sistema vecchio) di 0.1 C.

Se per esempio taro il termometro a 0.00 C e la temperatura del conduttore si alza diciamo di 5 gradi, cosa segnerà il display? (Considero solo la temperatura perché credo sia l’unica componente che possa cambiare nel tempo: correggetemi se sbaglio)

Poi penso che una taratura ogni 6 mesi (inverno / estate) dovrebbe risolvere il problema.

(Leggermente OT, ma è una domanda passeggera …)

[Livio Orsini]

Il conto te lo puoi fare anche da solo. Il rame ha una resistività di 1ohm ogni 58m di sezione 1mm². Se conosci la sezione e la lunghezza (doppia) del cavo ti calcoli la resistenza del rame. Applichi il coefficiente di variazione per temperatura ohm/1^oC e sapra la varaizione di resistenza. Poi raffronti con il coefficiente PT100 ==> 0,38 ohm/1^oC; in questo modo sai con esattezza quale errore commetti.

[zobecl]

Vabbè, concludiamo qui l’argomento PT100.

Per chi leggesse avanti: per 160 m di tratta (AR) a 1 mm2 in rame viene fuori che un aumento di +5 C nel conduttore incide in +0.5 C sul dislpay.

Mi informerò da qualche geologo per le temperature sotto terra …

[accacca]

zobecl perdonami non ho capito

intendi collegare direttamente la pt100 alla fine dei tuoi 80metri di cavo?

Per l'esperienza che ho io con PT100 ti basta veramente poco per commettere errori di qualche grado.

Se il segnale è disturbato (anche solo qualche centinaio di microVolt) come fai?

Affidi la precisione della tua misura ad una calibrazione approsimativa in campo da ripetere periodicamente

se poi devono spostare un sensore o sostituire un cavo devi ricalibrare tutto.

Non so io fossi il cliente non approverei la soluzione.

[Livio Orsini]

Accacca ci sono tre (quattro) modi classici di leggere le PT100: in corrente (4-20mA), in tensione (0-10V) e come resistenza con collegamente a 3(4) fili per compensare la resistenza della linea di collegamento.

Nei primi due casi la PT100 è inserita in un ponte di misura posto in prossimità della sonda, il segnale risultante dall'amplificazione e dal condizionamento è poi trasmesso allo strumento di misura.

Negli altri casi lo strumento di misura interfaccia la sonda come se fosse un ramo di un ponte o semiponte. Se il sistema è fatto in modo decente, il ponte o semiponte è alimentato a corrente costante di valore <1mA (per evitare autoriscaldamento della sonda). Questo tipo di collegamento è, a tutti gli effetti, un loop di corrente. Purtroppo la misura della resitenza della sonda è affetta dall'errore dovuto alla resistenza della linea, che il ponte vede come un tutt'uno con la sonda. Per compensare questo errore si usa il collegamento a 3(4) fili dove la resistenza della linea si somma e si sottrae alla resistenza della sonda, annullandosi.

Come vedi, anche con un simile collegamento, l'influenza dei disturbi è simile a quella di un normale loop di corrente.

Se le resistenze di contatto delle morsettiere rimangono costanti e l'escursione di temperatura del conduttore di collegamento è limitata, con una buona taratura si possono ottenere errori accettabili anche con il collegamento a 2 fili.

Influiscono, a mio giudizio, molto di più gli errori introdotti da amplificatori, generatore di corrente e convertitore A/D, specie se di tipo economico come spesso lo sono le interfaccie di olti strumenti, anche di alcuni PLC.