Автоматизация очистных сооружений на базе контроллеров ОВЕН СПК210, модулей ввода-вывода МВ/МУ и среды разработки CODESYS 3.5.

Наша компания приступила к выполнению работ по автоматизации очистных сооружений (I очередь) на базе контроллеров ОВЕН СПК210 и CODESYS 3.5.

На первом этапе стоит задача автоматизировать узел приготовления и дозирования коагулянта на одном из объектов водоподготовки. Технологический процесс требовал точного управления задвижками, непрерывного контроля расхода реагента и постоянного мониторинга состояния источников бесперебойного питания. Особенностью проекта стала распределённая архитектура: пять локальных шкафов управления, каждый из которых обслуживает свою группу оборудования, и последующая интеграция в общую SCADA-систему верхнего уровня.

🧱 Архитектура решения

Основой каждого локального шкафа выбран панельный контроллер ОВЕН СПК210-07-CS со встроенной визуализацией. Для подключения полевых сигналов применена распределённая периферия на базе модулей серии Мх210: Дискретные входы/выходы — МВ210-212 (2 модуля в каждом шкафу); Релейные и аналоговые выходы — МУ210-412 и МУ210-502; Аналоговый ввод для расходомеров — МВ210-102. Все модули подключены к панельному контроллеру через Ethernet-коммутатор КСН210-5 и работают как самостоятельные Modbus TCP-устройства. Такое решение позволило отказаться от внутренних шин расширения и упростило компоновку шкафа, а также обеспечило гибкость при дальнейшем масштабировании.

Ключевые элементы первого этапа:

Функциональный блок управления задвижкой — реализован на языке ST с защитой от дребезга концевых выключателей (временная задержка 200 мс), блокировкой одновременного включения «открыть/закрыть» и автоматическим съёмом команды при аварии или нажатии «Стоп». Блок легко тиражируется на любое количество приводов. Символьная конфигурация Modbus TCP — для каждого модуля в дереве проекта добавлен отдельный слейв Modbus TCP Client, что позволило напрямую привязывать переменные программы к каналам ввода-вывода через вкладку Modbus‑отображения. Локальная визуализация — на экране панели СПК210 разработана мнемосхема задвижек с цветовой индикацией состояния, отображением текущего расхода и сигналов ИБП, а также элементы ручного управления. Подготовка к интеграции с верхним уровнем — в каждом локальном контроллере настроен Modbus TCP Slave, который предоставляет структурированный набор регистров для центральных шкафов (ШУ 2.1, ШУ 2.2) и серверной стойки СС1.

📈 Результаты и преимущества

Унифицированное решение — проект одного шкафа автоматически клонируется на остальные четыре, достаточно изменить IP-адреса устройств и имена переменных. Время на тиражирование сократилось до 15 минут на шкаф. Высокую надёжность управления — функциональный блок задвижки исключает подачу противоречивых команд и защищает оборудование от ложных срабатываний. Полную готовность к подключению верхнего уровня — все данные локальных шкафов доступны по Modbus TCP, что позволяет легко интегрировать их в SCADA-систему или облачный сервис ОВЕН. Удобство эксплуатации — оператор может контролировать процесс и управлять задвижками как с локальной панели, так и удалённо (после завершения интеграции с серверной). Проект продемонстрировал эффективность применения связки ОВЕН СПК210 + CODESYS + Modbus TCP для построения распределённых систем автоматизации. Полученные наработки, включая универсальный функциональный блок управления задвижкой и методику быстрого клонирования проектов, теперь используются нами и в других проектах водоподготовки.