Monitorowanie temperatury i wilgotności względnej
Monitorowanie temperatury i wilgotności względnej na hali produkcyjnej

Dla amerykańskiego koncernu z branży automotive przygotowaliśmy oprogramowanie do monitorowania temperatury i wilgotności względnej na hali produkcyjnej. Oba te parametry mają decydujący wpływ zarówno na pracę ludzi i urządzeń, jak i na właściwości surowców oraz produktów gotowych. Pośrednio powoduje to niekorzystne zmiany w wydajności i jakości produktów. Utrzymywanie się temperatury inbsp;wilgotności względnej w zadanym przedziale dodatkowo świadczy o prawidłowym funkcjonowaniu systemu wentylacji i klimatyzacji.

System pomiarowy zbudowano z użyciem dziesięciu przetworników temperatury i wilgotności względnej powietrza SiOne (wersja Si-S00W0A0) firmy AP Automatyka. Przetworniki te pozwalają na pomiary temperatury w zakresie od -30°C do +60°C i wilgotności względnej w przedziale od 0% do 100% z dokładnością maksymalną ±0,2°C i ±2.0% RH. Częstotliwość pomiarów wykonywanych przez przetworniki wynosi 1 Hz. Przetworniki SiOne są zamknięte w kompaktowej, naściennej, poliwęglanowej obudowie o stopniu ochrony IP65 z filtrem polietylenowym 40 μm.

Schemat systemu do monitorowania temperatury i wilgotności względnej na hali produkcyjnej.

Do zasilania przetworników można wykorzystać napięcie stałe w zakresie od 11,5 do 27 VDC lub napięcie przemienne 24 VAC ± 5%. Przetworniki komunikują się z urządzeniem nadrzędnym za pomocą przemysłowego interfejsu szeregowego RS-485 i protokołu komunikacji Modbus RTU. We wszystkich przetwornikach SiOne ustawiono jednakowe parametry: prędkość komunikacji 9600 bps, brak parzystości i 2 bity stopu. Każdemu z przetworników przypisano unikalny adres Modbus z przedziału od 1 do 10.

Jako urządzenie nadrzędne w systemie monitorowania temperatury i wilgotności względnej zastosowaliśmy komputer PC z systemem operacyjnym Windows i monitorem o rozdzielczości 1920×1080 pikseli. Komputer wyposażono w konwerter transmisji szeregowej USB-RS485 TRB-510 firmy Ultima Automatyka. Konwerter ten jest zasilany z portu USB i zapewnia separację galwaniczną pomiędzy komputerem a częścią procesową do 2,5 kV.

Oprogramowanie do monitorowania temperatury i wilgotności względnej w hali produkcyjnej zawiera dwa panele (zakładki): „Pomiary” i „Ustawienia”. W zakładce „Ustawienia” operator ma dostęp do wszystkich parametrów związanych z konfiguracją sposobu działania systemu pomiarowego. Wykonywanie pomiarów może się odbywać z interwałem: 5 sekund, 1 minuty, 2 minut, 5 minut i 15 minut oraz 1 godziny, 6 godzin. Pozwala to na dostosowanie sposobu pracy systemu pomiarowego specyfiki branży. Uruchomienie pomiarów następuje po wybraniu odpowiedniego interwału i naciśnięciu przycisku „Pomiary”.

Ustawienie konfiguracyjne programu do monitorowania temperatury i wilgotności względnej na hali produkcyjnej.

 W górnej części zakładki „Ustawienia” prezentowane są szczegółowe wyniki pomiarów z dziesięciu czujników temperatury i wilgotności względnej SiOne („T+Rh 1” do „T+Rh 10”). Poniżej wyświetlany jest także wiersz statusu komunikacji („Komunikacja”). Przy braku błędu komunikacji wyświetlana jest zielona kontrolka „OK”. Przy pojawieniu się ewentualnego błędu w komunikacji program podejmuje dodatkowe dwie próby odczytania wyników pomiaru z każdego przetwornika. Niepowodzenie we wszystkich trzech próbach skutkuje wyświetleniem statusu błędu komunikacji (czerwona kontrolka „NOK”).

Środkowa część zakładki „Ustawienia” prezentuje wyliczone średnie wartości temperatury i wilgotności względnej powietrza wraz z ewentualną sygnalizacją przekroczenia poziomów dopuszczalnych („Alarm Hi” i „Alarm Lo”). Obliczanie średniej wartości temperatury i wilgotności względnej odbywa się z uwzględnieniem statusu komunikacji. W przypadku błędu komunikacji z konkretnym przetwornikiem lub przetwornikami, wynik danego pomiaru przyjmuje wartość „NaN” (z ang. Not a number). Do obliczania średnich wartości temperatury i wilgotności względnej wykorzystywane są jedynie dane z tych czujników, dla których komunikacja przebiegła prawidłowo (status „OK”).

Dolna część zakładki „Ustawienia” pozwala na ustawienie zadanych wartości progów alarmowych dla średniej temperatury i średniej wilgotności względnej („AL Hi”, „AL Lo”) z dokładnością do jednego miejsca po przecinku. Można także dopasować wykres do własnych preferencji poprzez wprowadzenie danych umożliwiających zmianę skali osi pionowej wykresu średniej temperatury i średniej wilgotności względnej („Oś Y Max”, „Oś Y Min”) ze skokiem co 5 jednostek. Dostęp do tych ustawień jest chroniony hasłem. Po wprowadzeniu prawidłowego hasła i naciśnięciu przycisku „Odblokuj” operator uzyskuje możliwość zmiany nastaw wartości zadanych i/lub zmiany hasła.

W wierszu statusu wyświetlana jest informacja o wykorzystywanym protokole komunikacyjnym, wybranym porcie szeregowym COM oraz parametrach komunikacji RS-485. Wyświetlany jest także czas wykonania następnego pomiaru oraz nazwa pliku na dysku komputera, w którym zapisywane są wyniki pomiarów.

Panel (zakładka) „Pomiary” pozwala z kolei na obserwowanie zmian średniej temperatury (górna część ekranu) i średniej wilgotności względnej (dolna część ekranu) w hali produkcyjnej.

Interfejs użytkownika aplikacji do monitorowania temperatury i wilgotności względnej na hali produkcyjnej.

Z lewej strony ekranu prezentowane są wyniki pomiarów wraz z wartościami zadanymi w formie numerycznej oraz z wykorzystaniem graficznych elementów wizualizacyjnych (termometr i bargraf pionowy). Prawą stronę zajmują wykresy prezentujące zmiany monitorowanych wielkości w czasie wraz z zadanymi progami alarmowymi. Im większy został wybrany interwał pomiarów, tym wykresy obejmują szerszy horyzont czasowy. Sygnalizacja wystąpienia alarmu przekroczenia górnego „AL Hi” lub dolnego „AL Lo” dopuszczalnego zakresu średniej temperatury lub wilgotności względnej następuje poprzez zmianę koloru tła z neutralnego (szarego) na wyróżniający (czerwony). Stonowany obraz i zdecydowanie wyróżniające się kolory zapewniają szybkie reagowania operatora na sytuacje alarmowe.

Obliczone średnie wartości pomiarów temperatury i wilgotności względnej wraz z ustawionymi progami alarmowymi są zapisywane w kolejnych kolumnach pliku .csv na dysku komputera. Do pliku trafia także kolejny numer pomiaru „Lp.”, data „Data” i godzina „Godzina” wykonania pomiarów.  

Zawartość pliku archiwizacyjnego csv zawierającego wyniki pomiarów temperatury i wilgotności względnej oraz wartości zadane progów alarmowych.

W momencie uruchomienia programu automatycznie jest tworzony folder „Dane”, w którym są przechowywane wszystkie wyniki pomiarów temperatury i wilgotności względnej. W folderze „Dane” tworzone są foldery grupujące pliki dla każdego roku („2024”, „2025”). W folderach tych zapisywane są pliki .csv z danymi. Nazwa pliku tworzona jest automatycznie na podstawie roku, miesiąca i interwału pomiarów, np. wyniki z maja 2025 roku z interwałem 5 sekund są zapisywane w pliku 2025_05_ 5s.csv. Program monitoruje aktualną datę i godzinę komputera PC i w momencie przejścia do kolejnego miesiąca lub roku automatycznie tworzony jest nowy plik np. 2025_06_5s.csv lub nowy folder (np. 2026).  

Sposób zapisywania wyników pomiarów temperatury i wilgotności względnej na hali produkcyjnej.

Wszystkie nasze programy przed wdrożeniem poddajemy wielodniowym testom. Czujniki wchodzące w skład systemu monitorowania temperatury i wilgotności względnej na hali produkcyjnej zostały podłączone do komputera testowego. W trakcie testów sprawdziliśmy poprawność działania wszystkich funkcjonalności oprogramowania. Zachęcamy do obejrzenia krótkiego filmu prezentującego sposób działania aplikacji: YouTube: Pomiary temperatury i wilgotności względnej na hali produkcyjnej.

Testowanie systemu do monitorowania temperatury i wilgotności względnej na hali produkcyjnej.

Przedstawiony system wraz z oprogramowaniem może z powodzeniem znaleźć zastosowanie do monitorowania parametrów środowiskowych różnych obiektów np. magazynów, obiektów sportowych, szklarni, aptek itp. Oferujemy także dostosowanie możliwości oprogramowania do indywidualnych preferencji, np. pomiary dodatkowych parametrów (np. ciśnienia atmosferycznego, natężenia oświetlenia), dodanie progów alarmowych „AL Hi Hi”, „AL Lo Lo”, zapisywanie wyników do bazy danych, wysyłanie e-maili alarmowych itd.

Zapraszamy do kontaktu!!!