Detnov Karbonmonoksit Sistemi

Detnov Karbonmonoksit Dedektörleri

Kaliteli ve güvenli ölçüm için elektrokimyasal hücre teknolojisi
10 saniyenin altında algılama ve tepki süresi
İki telli polaritesiz bağlantı altyapısı
IP21 ve IP54 koruma sınıfı seçenekleri

TRMD-501 Ethernet Çıkışlı, Frekans Konvertörü Sürücü Çıkış Kartı

TRMD-501; üç adede kadar hız regülatörünün bağlanabildiği, buna bağlı üç motorun kontrol edilebildiği ve ekstraksiyon (egzoz) motorlarının optimum performans ile çalışmasını sağlayan, enerji verimliliği odaklı bir karttır. TRMD-501, sistemlerde enerji tüketimini en aza indirmek ve havalandırma sistemlerindeki gürültü seviyesini azaltmak amacıyla tasarlanmıştır. Kart, SCADA yazılım entegrasyonu sayesinde sistemin uzaktan kontrol edilmesini ve izlenmesini sağlar. CO sistemini SCADA ve diğer üst denetim yazılımlarına entegre etmek için kullanılan RS-485 / ETHERNET çıkışlı Modbus modülüdür.

Sistem aşağıdaki unsurlardan oluşur:

• Zon modülleri: Karbonmonoksit paneline entegredir. Zon modülleri bir kullanıcı arayüzü görevi görür; dedektörlerin CO konsantrasyonlarını toplar ve panel üzerinden görüntülenmesini sağlar. Her zon modülüne 32 CO dedektörü bağlanabilir ve zon modülü üzerinden CO sensörleri kontrol edilebilir. Modül, sisteme işlevsellik kazandıran tüm kontrol öğelerini içerir.

Bir CO paneline 3 adet zon modülü, toplamda 96 adet CO dedektörü bağlanabilmektedir.

• CO dedektörleri: Koruma alanındaki CO konsantrasyonunu ölçmekten sorumludur. CO konsantrasyon değerlerini elde etmek için zon modülü tarafından sürekli olarak sorgulanırlar.
• Entegrasyon kartı: CO sistemini SCADA ve diğer denetim programlarına entegre etmek için kullanılan RS-485 / ETHERNET çıkışlı Modbus modülüdür.

Her kartın, üç zon modülünü yani bir paneli tamamen yönetme kapasitesi vardır. Kart, ekstraksiyon gruplarının fanlarının enerji tüketimini en aza indirmek için hız regülatörlerini kontrol edebilme yeteneğine sahiptir.

Entegrasyon bakış açısından iki sistem tipi bulunmaktadır:

• Geleneksel: Koruma alanı zonlara ayrılmıştır. Her zon, o bölgedeki konsantrasyonu ölçen birkaç CO dedektörüne sahiptir. Bu tip sistem, yalnızca koruma alanının maksimum veya ortalama CO konsantrasyon değerini gösterir. Aktivasyonlar bu parametrelerden birine göre yapılır.
• Analog: Bu sistem, analog yangın algılama sistemlerine oldukça benzer. Her bir noktanın CO konsantrasyonunu izleyebilir ve buna bağlı olarak işlemler gerçekleştirebilirsiniz. Geleneksel sisteme göre çok daha fazla bilgiye sahip olunduğundan, sistem çok daha verimli şekilde işletilebilir. Her iki sistem de aynı donanım platformuna dayanır; yani geleneksel ve analog bir sistemi kurmak için kullanılan fiziksel elemanlar aynıdır. Kullanıcı, sistemi konvansiyonel veya analog CO algılama sistemi olarak yapılandırabilir.
• Geleneksel Sistem: Kullanıcı dedektörlere adres atamaz, adresleri otomatik olarak atayan paneldir. Bu durumda dedektörün sahadaki konumu, kontrol modülü tarafından atanan adresle birebir ilişkilendirilemez.
• Analog Sistem: Kullanıcı dedektörlere adres atayabilir. Bu durumda dedektörün kurulumdaki konumu, atanan adresle ilişkilidir. (SCADA entegrasyonu) SCADA üzerinden, kablolamadan bağımsız olarak zonlama yapmak mümkündür. TRMD-501 Modbus kartı üzerinden her dedektöre ait bilgiler SCADA, jetfan vb. sistemlere aktarılır ve istenen zon haritaları bu sistemlerde tanımlanır. SCADA, jetfan vb. üzerinden havalandırma kontrolü, oluşturulan zon haritalarına göre yapılabilir.

Zon Kontrol Modülleri

Bir karbonmonoksit paneli en fazla üç zon modülü ve toplam 96 CO dedektörünü destekler. SCADA ve jetfan entegrasyonu için, bu entegrasyon portunu sağlayan TRMD-501 iletişim kartı kullanılır. İletişim kartı sistem için bir hub görevi görür. Harici MODBUS istekleri entegrasyon modülüne gönderilir, modül de gelen isteği ilgili zon modülüne dağıtır. RS-485 ve/veya UDP/IP bağlantısı üzerinden MODBUS/RTU protokolü kullanılarak istekler iletilir.

Geleneksel Sistem Kullanımı

Geleneksel CO algılama sistemlerinde, panel üzerindeki her bir zon modülüne 32 adet CO dedektörü bağlanabilir. Bir CO paneline toplam 96 adet dedektör bağlantısı yapılabilir.

Bu tip sistemde uygulamacının, dedektörleri sahaya monte etmesi ve ekipmanı enerjilendirmesi yeterlidir.

Panel, veri yoluna (bus) bağlı tüm elemanlara adres atar ve sonrasında CO konsantrasyon verilerini toplamaya başlar. Modül tarafından havalandırma gruplarının devreye alınmasına yönelik kararlar şu parametrelere dayanabilir:

• Dedektör grubunun maksimum konsantrasyonu
• Dedektör grubunun ortalama konsantrasyonu

SCADA için mevcut olan bilgiler aşağıdaki gibidir:

• Dedektör sayısı
• Her bir dedektörün CO konsantrasyon değeri
• Her bir dedektörün sıcaklık değeri
• Operasyon modu
• Bölge (zon) modülü temas durumu

Analog Sistem

Bu durumda sistem topolojisi aynıdır; ancak bu kuruluma özel olarak tüm dedektörlere bulundukları konumu belirleyen adresler atanır.

Çalışma prensibi, önceki durumda olduğu gibidir; kararlar, maksimum değer veya ortalama konsantrasyon değeri esas alınarak verilebilir.

SCADA için mevcut bilgiler önceki durumla aynıdır; ancak bu yapı sayesinde her bir dedektöre ayrı adres atanabildiğinden, kullanıcı zonlamayı yazılım üzerinden esnek konfigürasyonlarla tanımlayabilir.

SCADA üzerinden kablolamadan bağımsız zonlama yapmak mümkündür. TRMD-501 Modbus kartı üzerinden her dedektöre ait bilgiler SCADA, jetfan vb. sistemlere aktarılır ve istenilen zon haritaları bu sistemlerde tanımlanır. SCADA, jetfan vb. üzerinden otopark havalandırma kontrolü, oluşturulan zon haritaları esas alınarak yapılabilir.

SCADA için mevcut olan bilgiler aşağıdaki gibidir:

• Dedektör sayısı
• Her dedektörün konsantrasyon değeri
• Her dedektörün sıcaklık değeri
• Operasyon modu
• Bölge (zon) modülü temas durumu

Entegrasyon

Sistemin entegrasyonu MODBUS protokolüne dayanmaktadır. Sistemdeki her bir panel, uzaktan kontrol ve izleme özelliğine sahiptir.

Panel üzerindeki her bir zon modülünün sağladığı bilgiler:

1. Modül seri numarası
2. Çıkışların durumu
3. Çalışma modu
4. Modülün dahili bilgileri:
   a. Karar eşikleri
   b. Alarm sayısı
   c. Arıza sayısı
   d. Alarmlar ve arızalar için kısmi sayaç
   e. Geleneksel dedektör sayısı
   f. Analog dedektör sayısı
5. Dedektörlerin dahili bilgileri:
   a. Dedektör tipi göstergesi: - Dedektör yok - Geleneksel dedektör - Analog dedektör
   b. Dedektör durumu: - Anlık Ölçüm - Alarm - Arıza
   c. Konsantrasyon değeri
   d. Sıcaklık değeri

Karbonmonoksit santrali, dedektörleri otomatik olarak algılar ve yazılım bunları ekranda gösterir. Dedektörler, SCADA haritasına ekleyebileceğimiz ve görselleştirme için bilgi çekebileceğimiz şekilde analog ve konvansiyonel olarak ayırt edilebilir.

SCADA tarafında, hem karbonmonoksit santralini hem de ona bağlı tüm dedektörleri izleyebiliriz. Ayrıca iletişim kartı çıkışlarının durumu da görülebilir.

Dedektör özelinde, izleme ekranında tüm bilgiler detaylı biçimde görselleştirilebilir.

Sensörleri veya dedektörleri, her zaman bir SCADA ekranına ekleyebiliriz; hem sensörlerin hem de kontrol ünitesinin sahip olduğu tüm değişkenlere erişmek mümkündür.

Sistem Haritası

Karbonmonoksit santralinin bellek haritası aşağıdaki gibi dağıtılır:

• 1. Seri numarası
• 2. Kurulum hakkında genel bilgiler:
  • a. Tesisattaki dedektör sayısı. Bu parametre, kurulum başlatılırken yapılandırılır. Dedektör sökülmesi olup olmadığını görmek için kullanılabilir.
  • b. Analog dedektör sayısı
  • c. Geleneksel dedektör sayısı
  • d. Alarm sayacı
  • e. Arıza sayacı
  • f. Kısmi alarm ve arıza sayacı
• 3. Genel işletme bilgileri:
  • a. Maksimum anlık CO konsantrasyonu
  • b. Anlık ortalama CO konsantrasyonu
  • c. Anlık minimum CO konsantrasyonu
  • d. Maksimum anlık sıcaklık
  • e. Anlık ortalama sıcaklık
  • f. Anlık minimum sıcaklık
  • g. Herhangi bir çıkışın durumu
  • h. Kontrol çıkışlarının durumu
  • i. Alarm çıkışının durumu
  • j. Panelin genel durumu
  • k. Alarm seviyesi:
    • i. 25 ppm
    • ii. 50 ppm
    • iii. 75 ppm
    • iv. 100 ppm
    • v. 125 ppm
    • vi. 150 ppm vb.
  • l. Çalışma modu:
    • vii. Çalışma dışı
    • viii. Normal çalışma modu
    • ix. Maksimumlara göre otomatik çalışma
    • x. Ortalama değerlere göre otomatik çalışma
• 4. Dedektör bilgileri:
  • a. Dedektör adresi
  • b. Dedektör tipi:
    • i. Dedektör yok
    • ii. Konvansiyonel çalışma modu
    • iii. Analog çalışma modu
  • c. Dedektör durumu:
    • iv. Isıl durum / Dinlenme
    • vi. Alarm
    • vii. İletişim yok
    • viii. Cihaz sensör arızası
  • d. Dedektör CO değeri
  • e. Dedektör sıcaklık değeri
• 5. Performans kayıtları:
  • a. Mod değiştirme günlüğü:
    • ix. Çalışma dışı
    • x. Çalışma modu
    • xi. Maksimumlara göre otomatik çalışma
    • xii. Ortalama değerlere göre otomatik çalışma
  • b. Cihaz testi başlangıç kaydı
  • c. Alarm eşiklerini değiştirme:
    • xiii. 25 ppm
    • xiv. 50 ppm
    • xv. 75 ppm
    • xvi. 100 ppm
    • xvii. 125 ppm
    • xviii. 150 ppm vb.
• 6. Hız kontrolünün PWM çıkışları ile ilgili kayıtlar:
  • a. Geçerli hız kontrolü

Modbus kayıtlarının tablosu aşağıdaki gibidir:

NOT 1: Hız kontrol cihazı için PWM verileri değişebilir.

NOT 2: 0x04 Modbus komutu sayesinde, birden çok veriyi aynı anda okumak her zaman mümkündür. Yani aynı anda birden fazla cihazın durumu okunabilmektedir. Özellikle, tüm dedektörlerin durum bilgileri 128’lik bloklar hâlinde anlık olarak okunabilir.

Erişilebilir Modbus giriş / çıkış tablosu aşağıdaki gibidir:

Kontrol panelinin Modbus cihaz numarasını değiştirme imkânı bulunmaktadır. Bu değişikliği yapmak için, Modbus’ın 0x64 veya 100 fonksiyonunun izin verdiği ilk serbest adres veya üretici adresi kullanılır. Bu komut, 0x00 adresi kullanılarak yayın (broadcast) olarak gönderilir ve yalnızca komutta gönderilen seri numarasına sahip ekipman yanıt verir. Bu komutun bir örneği:

Yapı, standart bir Modbus komutu yapısıdır, ancak 0x64 kodlu yeni bir fonksiyon ekler:

- Adres, her zaman 0x00’dır ve komutu yayın (broadcast) olarak gönderdiğimizi gösterir.
- Fonksiyon, üreticiye özeldir.
- Adres alanı, şimdilik 0x00 0x00 için sabitlenmiştir. Bu alanda diğer üreticiler kendi fonksiyonlarını tanımlayabilir.
- Bu durumda kayıt sayısı 3’tür.
- Bayt sayısı 6’dır; her biri 2 baytlık 3 kayda karşılık gelir.
- Seri numarası, ilk 0x00 ile 5 bayttır; çünkü seri numarası aslında 4 bayttır.
- Yeni Modbus adresi, 1 bayttır ve 0x01 ile 0xFE arasında olmalıdır.
- Son alan, iki baytlık CRC’dir.
Bu komuta verilebilecek olası bir yanıt aşağıdaki gibidir:

Ek 1. Modbus Protokolü

1- Giriş

Modbus protokolü, birden fazla bilgisayar ve cihazın ağ oluşturmasını sağlayan endüstriyel bir iletişim standardıdır. Modbus, komutlardan mesaj çerçevesine kadar iletişim formatını tanımlar. Modbus protokolünün üç farklı uygulaması vardır: Modbus RTU, Modbus ASCII ve Modbus/TCP (RTU veya ASCII).

Tipik bir Modbus RTU mesajı aşağıdaki biçime sahiptir:

2- Hata Kodları

Modbus’ta bir hata oluşması durumunda, aşağıdakine benzer bir cevap alınır:

Hata mesajı iki bayttan oluşur; ilk kod 0x80 ile fonksiyon kodu arasında yapılan bir “AND” işlemine karşılık gelir (eğer fonksiyon 1 → 0x81, fonksiyon 5 → 0x85, fonksiyon 0x10 → 0x90 vb.) ve ikinci bayt hata türünün genel tanımlayıcısıdır:

3- Uygulanan Fonksiyonlar

CO merkezinde uygulanan Modbus protokol fonksiyonları şunlardır:

- Fonksiyon 01 (0x01): Sıkıştırılmış rölelerin veya girişlerin okunması
- Fonksiyon 04 (0x04): Kayıtların okunması
- Fonksiyon 05 (0x05): Röle yazma (tek bobin yazımı)
- Fonksiyon 16 (0x10): Birden fazla tamsayı kaydının yazılması

4- Modbus Örnekleri

Aşağıdaki bölümlerde Modbus protokolünde okuma ve yazma için çerçeve örnekleri gösterilmektedir. Özellikle, rölelerin veya girişlerin okunması/yazılması ile kayıtların okunması/yazılması ele alınmaktadır.

Sıkıştırılmış röleleri veya girişleri okuma

Modbus talebi aşağıdakine benzer olacaktır:

Ekipmanın cevabında, her giriş için belirli bir veri elde ederiz. Durum, 1 = AÇIK ve 0 = KAPALI olarak gösterilir.

Bu, 1 ve 2 numaralı girişlerin etkinleştirildiğini gösterir (0x03, ikili olarak 00000011’e karşılık gelir).

Röle yazımı
Modbus talebi aşağıdakine benzer olacaktır:

Yazılacak değer, kurmak istediğimiz duruma bağlıdır. Çıkışı etkinleştirmek istediğimizde 0xFF00, devre dışı bırakmak istediğimizde 0x0000 yazarız.

Ekipmanın cevabında, gönderdiğimiz aynı çerçeveyi geri alırız.

Bu örnekte, 9 numaralı kaydı (test başlangıcı) etkinleştiriyoruz.

Kayıtların okunması

Modbus talebi aşağıdakine benzer olacaktır:

Her kayıt iki bayttan oluşur; bu nedenle ekipmanın cevabında, istenen kayıt sayısının iki katı kadar bayt elde ederiz.

Bu durumda, 0x04 kaydının 0x00 0x05 değerine sahip iki bayt içerdiğini görebiliriz (alarm geçmişinde 5 alarm bulunmaktadır).

Kayıt yazma

Modbus talebi aşağıdakine benzer olacaktır:

Ekipmanın cevabında, yazma talebinin başlangıç adresini ve yazılan kayıt sayısını elde ederiz.

Bu örnekte, 0x00 0x0E adresine 0x00 0x64 değerine sahip tek bir kayıt (2 bayt) yazıyoruz ve doğru yanıtı alıyoruz (tetikleme seviyesi 100 değerini 0x00 0x0F kaydına yazmış oluyoruz).