Stále rostoucí ceny energií nutí odběratele zavádět úsporná opatření, tak aby náklady na energie nebyly zbytečně vysoké. Tato úsporná opatření budou efektivní pouze v případě, že bude prováděno průběžné sledování spotřeby jednotlivých celků a průběžné vyhodnocování účinnosti úsporných opatření. Mnohdy se může stát, že zavedené opatření není zvoleno napoprvé zcela správně a je nutné jej podle dalších zjištěných údajů upravit. Podobná situace nastane v případě, kdy se hodnoty spotřeby velmi dynamicky mění, takže úsporná opatření je třeba průběžně upravovat.

Moderní digitální elektroměry již měří kromě celkové sumy spotřebované energie také mnoho dalších parametrů napájecí sítě, které jsou důležité pro správný a bezporuchový provoz strojů a výrobních zařízení a navíc jejich sledování může včas odhalit poruchy napájecí sítě, nebo nasměrovat preventivní činnost údržby na lokality, kde je jí právě nejvíc potřeba. Současně s množstvím měřených údajů však roste také náročnost na záznam a vyhodnocení těchto dat.
 
Při moderním přístupu k tomuto problému nestačí jen nainstalovat samotná měřidla a občas ručně odečíst hodnoty. Stále více je požadováno řešení celého měřícího systému jako celku, kde nedílnou součástí jsou měřicí přístroje, komunikační datové linky a odpovídající software, včetně záznamu, vyhodnocení a přehledného zpracování získaných dat.

V tomto článku bychom Vás rádi blíže seznámili s cenově velmi dostupným programem POWERSOFT, který lze pro výše uvedené funkce úspěšně použít. Tento software doplňuje současný sortiment měřící techniky Carlo Gavazzi, takže je nyní možné nabídnout celý měřící systém od hardwarové části až po softwarovou.


PowerSoft je do češtiny lokalizovaný, analytický software pro Win98, 98SE, XP, Vista a Win7 který byl vyvinut pro zpracování informací předávaných protokolem Modbus (RTU a TCP/IP) z elektroměrů a analyzátorů Carlo Gavazzi. Software je modulární, takže zákazník použije pouze moduly a funkce, které opravdu potřebuje a tím může snížit pořizovací cenu softwarové licence. Druhou možností je postupné dokupování jednotlivých funkcí (softwarových modulů) podle potřeby, nebo podle finančních možností (rozložení investice na delší období).

Hlavní vlastnosti lze shrnout do několika bodů:

• Zpracování dat až z 800 elektroměrů a analyzátorů.

• Sběr dat prostřednictvím portů COM a/nebo LAN (max. 8 portů).
• Vícejazyčné prostředí, včetně češtiny.
• Tři typy uživatelských účtů a jejich ochrana heslem.
• Interaktivní grafické synoptické mapy.
• Hlídání zvolených mezí a stavů pomocí alarmů a digitálních výstupů.
• Deník historie alarmů, událostí a chyb komunikace.
• Export a tisk grafů a tabulek.
• Rozlišení měření ve více tarifech.
• Automatické vytváření a zasílání hlášení a přehledů e-mailem.
• Analýza harmonického zkreslení (pouze s přístroji WM5 a PQT-H).
• Integrace údajů o spotřebě vody, plynu, topných médií.
• Měření teploty a dalších veličin pomocí přístrojů řady UDM a USC.
• Podrobná statistika spotřeby energie.
• Odhad a plánování smluvního instalovaného příkonu.
• Web-server.
  

JEDNOTLIVÉ ČÁSTI PROGRAMU:

• PowerSoft
  základní modul programu, komunikace, sběr dat, tabulky grafy
• PWS-alarm
  sledování nastavených mezních hodnot (alarmy)
• PWS-analysis
  analýza spotřeby, odhad smluvního příkonu
• PWS-tariff
  nastavení tarifních pásem
• PWS-bill
  finanční přehledy
• PWS-mail
  automatické e-mailové hlášení
• PWS-web
  vzdálený přístup, web-server
• PWS-harmonics
  sledování zkreslení sítě a průběhů napětí a proudů
• PWS-report
  zpracování výstupních zpráv pomocí šablon XLS
• PWS-service
  běh programu jako služby Windows
  

POPIS PROGRAMU A JEDNOTLIVÝCH FUNKCÍ
PowerSoft je modulární software sestávající se z hlavní části a celé řady volitelných přídavných modulů s doplňkovými funkcemi. Základem programu je hlavní programový modul, který je funkční jako samostatný celek. Jeho hlavní funkcí je zabezpečení komunikace s přístroji, zobrazení měřených hodnot v reálném čase a ukládání dat do databáze pro pozdější využití. Uložená data v databázi lze snadno zobrazit ve formě grafů, nebo jako tabulkové přehledy. Zpracované výstupy je možné dále vyexportovat jako soubory, nebo přímo vytisknout. Přídavné moduly pak umožňují detailní zpracování a analýzu uložených dat a tvorbu podrobnějších zpráv a hlášení. Program se automaticky přizpůsobuje podle použitých měřících přístrojů a nastaveného elektrického systému, takže správce systému může jednoduše změnit nastavení programu, přidat nebo odebrat funkce a upravit synoptické mapy bez podrobných znalostí programování.

Hlavní programový modul umožňuje:

• zobrazení interaktivních grafických synoptických map, pomocí kterých lze:
  a.    zobrazit schéma měřícího systému a prostorové rozmístění měřidel
  b.    zobrazit právě měřená data jednotlivými měřidly
  c.    sledovat stavy digitálních vstupů měřících přístrojů
• ovládat digitální výstupy přístrojů, ručně nebo v závislosti na stavu alarmu
• zobrazit okno alarmu, které upozorní uživatele na překročení nastavené meze nebo na závadu v komunikaci
• selektivně přistupovat k různým informacím pomocí tří typů uživatelských účtů

Základní modul "PowerSoft" také přímo obsahuje tyto funkce:

Tabulky a grafy (Obsaženo v hlavním modulu "PowerSoft".)
Z nabídky každého instalovaného měřicího přístroje umožňuje zvolit ty veličiny, které se budou průběžně zapisovat do databáze a nastavit četnost záznamu. Zapsané údaje je pak možné zpětně zobrazit, analyzovat a zpracovávat jako grafické nebo tabulkové výstupy, případně exportovat v různých formátech (wmf, csv, xls). Až 4 veličiny lze zobrazit současně ve společném grafu nebo tabulce. Jednoduchým tažením myši je možné zvětšit zvolenou část grafu pro detailní prohlížení. Libovolně lze nastavit požadovaný časový úsek pro zobrazení dat. Pokud je použito měření s více tarify (je současně nainstalován modul "PWS-Tariff"), lze současně zobrazovat aktuální použitý tarif.

Aktivní alarmy/ Deník alarmů a události (Obsaženo v hlavním modulu "PowerSoft".)
Okno aktivních alarmů, které se zobrazuje automaticky při vzniku alarmového stavu, okamžitě upozorňuje uživatele, že byl překročen nastavený limit, nebo že došlo k chybě komunikace s určitým přístrojem. Přihlášení uživatelé mohou potvrdit aktivní alarmy a tím je skrýt z okna aktivních alarmů poté, co zanikne důvod, který vznik alarmu způsobil. Všechny vzniklé alarmy a událostí jsou současně automaticky zapsány do tzv. deníku, v kterém je uchována celá historie činnosti softwaru, zejména události jako přihlášení, odhlášení, poruchy komunikace, výpadky záznamu dat a alarmy, např. překročení meze, ukončení platnosti a potvrzení alarmů. V deníku lze provádět vyhledávání a filtrování záznamů a jejich export.
 
Všechny dále popisované funkce jsou dostupné pouze po přikoupení příslušného přídavného modulu k hlavnímu programovému modulu.

Nastavení limitů (hlídání mezních hodnot) (Přídavný modul "PWS-alarm".)
Hlídání mezních hodnot lze samostatně nastavit a sledovat u libovolné měřené veličiny a vyhlášení alarmového stavu pak použít jako informaci o překročení nebo podkročení sledované hodnoty. Vyhlášení alarmového stavu může být pouze softwarové, kdy je alarm zobrazen v okně aktivních alarmů a zapsán do deníku alarmů a událostí, nebo také hardwarové, kdy je současně přepnut zvolený digitální výstup na měřicím přístroji, od kterého alarmový stav přišel. Je-li současně nainstalován modul PWS-tarif, lze nastavit alarm také na hodnotu činného příkonu u příslušného tarifu.

Nastavení tarifních pásem (Přídavný modul "PWS-tariff".)
Pomocí tohoto modulu lze velmi snadno nastavit odlišná tarifní pásma pro jednotlivé části dne a následně pro každý den roku. Maximálně je možné nastavit: až 12 různých tarifů, až 24 časových úseků během každého dne (minimální úsek 1 hodina), až 365 odlišných konfigurací dne (na každý den roku jiné nastavení). Pro každý tarif je možné zadat hodnotu maximálního smluvního příkonu, který lze zobrazit graficky, nebo jej lze použít jako hlídanou mez pro příslušný alarm (pokud je nainstalován modul "PWS-Alarm").

Analýza spotřeby (Přídavný modul "PWS-analysis".)
Tento modul provádí statistickou analýzu spotřeby na základě změřených hodnot špiček odběru energie pro každý den v kalendářním týdnu nebo pro celý pracovní týden. Současně spočítá doporučený odběrový diagram pro každý použitý tarif, který navrhne s volitelnou úrovní jistoty. Data zahrnutá do výpočtu mohou být předem filtrována a tím lze v případě potřeby odstranit ze vstupních dat netypické dny jako víkendy, svátky a dny s netypickým odběrem.

Finance (Přídavný modul "PWS-bill".)
Podle zadaných parametrů umožňuje tento modul provádět rozbory finančních nákladů na elektrickou energii, vodu a plyn pro vybrané období. Je zde možné sledovat náklady v jednotlivých částech měřeného systému, zobrazit denní průběhy spotřeby, nebo odhalit příčiny sankcí ze strany dodavatele energie.

Odesílání e-mailových hlášení (Přídavný modul "PWS-mail")
Modul provádí automatické odesílání e-mailových zpráv zvoleným adresátům, kterými tak může okamžitě oznamovat momentální stav rozvodné soustavy a stavy měřidel. Zprávy lze posílat periodicky ve zvoleném čase, nebo jako důsledek vzniku alarmu a události.

Web-server (Přídavný modul "PWS-web")
Modul web-serveru zajišťuje uživatelům vzdálený přístup prostřednictvím běžného internetového prohlížeče. Dostupná jsou veškerá data v reálném čase a uložené databázové záznamy.

Analýza harmonického zkreslení (jen pro WM5 a PQT-H) (Přídavný modul "PWS-harmonics")
Tento modul umožňuje vykreslit průběh vzorku právě měřeného napětí a proudu v síti. Zachycení vzorku lze spustit jednorázově ručně nebo automaticky, nebo je možné nechat ukládat vzorky periodicky. Vzorek, který je graficky zobrazen obsahuje 10 period sítě sejmutých před povelem k zobrazení. Jedná se o obsah vyrovnávací paměti měřidla se speciálním provedením. POZOR! Tato funkce je možná pouze ve spolupráci s přístroji řady WM5 a PQT-H.

XLS tabulkové výstupy (Přídavný modul "PWS-report")
Pomocí tohoto modulu lze přehledně automaticky a opakovaně exportovat vybrané informace z databáze do připravených šablon Excel. Je možné vytvářet různé vlastní šablony s vloženými matematickými operacemi, které po naplnění konkrétními daty provedou příslušné výpočty. Následně lze výsledek odeslat emailem k dalšímu zpracování jednotlivým uživatelům.

HLAVNÍ VLASTNOSTI PROGRAMU


Interaktivní grafické synoptické mapy:

• přehledné zobrazení měřidel, jejich rozmístění v objektech a vzájemné propojení

• zobrazení hodnot z měřidel v reálném čase
• sledování stavů na digitálních vstupech měřidel
• přehledné sledování a lokalizace alarmů a chyb komunikace
• propojení jednotlivých map mezi sebou pomocí klikacích objektů

 
Měření v reálném čase:
Obsahuje několik záložek s kompletními údaji přenášenými z každého přístroje:

• Indikátory: zobrazení výkonových a proudových hodnot formou analogových ukazatelů, s přehledným zobrazením nastavených mezí alarmů. Současně se zobrazují stavy všech hlavních počítadel energie.

• Měřené veličiny: zobrazení všech měřených veličin s indikací alarmu a možností zobrazení minimálních, průměrných a maximálních hodnot zvolené veličiny v nastaveném měřícím intervalu.
• Vstupy/výstupy: zobrazení stavu digitálních vstupů a výstupů (možnost ruční změny stavu).
• Fresnell: zobrazení Fresnelova diagramu. 

Současné zobrazení dat z více přístrojů:

Přehledné zobrazení dat v reálném čase ze všech přístrojů pro snadné vzájemné porovnání měřených hodnot, obsahuje tři záložky:

• Měření příkonu a účiníku.
• Měření napětí a proudů.
• Stavy počítadel a další pomocné údaje.
  

 

Grafy a tabulky:
Zpracování a zobrazení dříve naměřených a uložených dat:

• v grafickém formátu, který lze exportovat jako "WMF" nebo „BMP“.
• v tabulkovém formátu, který lze exportovat jako "CSV" a "XLS".
  
  

Tarifní pásma (pokud jsou použita) mohou být zvýrazněna současně s uloženými a zobrazenými hodnotami.

XLS tabulkové výstupy:
Umožňuje automaticky vyplnit předem připravené šablony aplikace Excel naměřenými daty z databáze a provést výpočty.

• Seznam připravených šablon xls souborů lze uložit do příslušného adresáře a případně jej zobrazit v okně programu.  
  
• K dispozici je soubor připravených definic pro použití ve vzorcích a k propojení a vkládání dat z databáze do jednotlivých buněk xls souboru.
• Jednoduchou volbou připravené šablony, počátečního a koncového data je pak možné získat příslušné hlášení za pár sekund.
  

 
Analýza harmonického zkreslení (jen s elektroměry řady WM5 a PQT-H):

Umožňuje provádět grafické zobrazení průběhů sítě a analýzu zkreslení:

• Zobrazení průběhu proudu a napětí pro 10 period sítě u všech fází.
• Spektrální analýza průměrů (sloupcový graf) pro 10 period sítě.
• Spektrální analýza rozptylu (sloupcový graf) pro 10 period sítě.

Všechny záznamy měřených dat s deseti periodami sítě jsou ukládány do zvolené složky pro pozdější prohlížení. Spuštění načtení bloku dat může být provedeno:

• ručně, jednotlivě
• ručně, opakovaně (uložení bloku každou sekundu)
• automaticky, spuštěné nastaveným alarmem

Aktivní alarmy a deník:
Jsou možné dva způsoby zobrazení alarmů a událostí.

• Okno aktivních alarmů informuje uživatele, že byl překročen nastavený limit, nebo že nastala chyba komunikace. Příjem vybraných alarmů může být potvrzen oprávněným uživatelem. V okně se zobrazují barevně odlišené události, které nebyly potvrzeny a ty které dosud trvají.
  
  

•    Okno deníku alarmů a události umožňuje přístup do archivu všech události, jejich vyhledávání a třídění.

Hlídání mezních hodnot (alarmy):
Umožňuje nastavit mezní hodnoty u všech měřených veličin a hlásit jejich překročení nebo podkročení jako alarmovou událost.

Alarm může být:

• softwarový, který se zobrazí v okně aktivních alarmů a uloží se do záznamu alarmů a událostí
• hardwarový, který je bude zpracován stejně jako v předchozím případě, ale navíc přepne zvolený digitální výstup přístroje.

Rozlišení více tarifních pásem:
Sledování více různých tarifních pásem, podle kterých je účtována cena elektrické energie. Je možné nastavit různé sazby použité během dne a ty potom použít jako typické dny a pro různá období roku.

WEB server
Umožňuje vzdálený přístup k programu PowerSoft, pomocí standardního webového prohlížeče.

Tak je možné:

• pracovat se synoptickými mapami
• zobrazit právě měřená data jednotlivými přístroji
• současné zobrazení dat z více přístrojů
• zobrazit přehled aktivních alarmů
• zobrazit grafy
• zobrazit data v tabulkách 

Analýza spotřeby:
Umožňuje provádět statistickou analýzu výkonových špiček a spotřeby elektrické energie.

Graficky lze znázornit:

• jednoduchý průměr, medián a směrodatnou odchylku spotřeby energie
• týdenní průběh spotřeby
• denní průběh spotřeby pro každý den v týdnu samostatně
• návrh odběrového diagramu pro každý tarif, kalkulovaný s volitelnou mírou jistoty

Finance:
Podle zadaných finančních parametrů modul umožňuje:

• odhad nákladů pro zvolený měsíc, vzhledem ke spotřebě elektrické energie, vody a plynu

• sestavení kompletní tabulky s naměřenými údaji o spotřebě z nastavené skupiny přístrojů
• rozúčtování nákladů mezi sledovanými úseky
• zobrazení denního trendu spotřeby
• identifikaci příčiny penalizace
  
  

Odesílání e-mailových zpráv:
Automatické odesílání zpráv, pomocí kterých je možné oznámit stav systému na vybrané e-mailové adresy. Zaslání e-mailové zprávy lze provádět pravidelně, nebo jako důsledek definovaného alarmu nebo vzniku události.

Je možné také odesílat pravidelné týdenní nebo měsíční zprávy o spotřebě elektrické energie měřené konkrétním přístrojem, nebo jednou či více skupinami přístrojů, nebo jakoukoliv jinou zprávu generovanou jiným modulem.


Součástí instalace software PowerSoft je pomocný program Configurator, ve kterém se připravuje prostředí pro činnost vlastního programu PowerSoft:

• vyhledání komunikačních portů
• vyhledání a příprava komunikace s přístroji
• nastavení a testy měřících přístrojů
• příprava synoptických map
• záloha a obnovení parametrů nastavení

Propojení elektroměrů se serverem, kde běží program Powersoft, se provádí pomocí sériových linek RS485 (Modbus), nebo LAN. Oba způsoby je možné také kombinovat, kde např. v hlavním rozvaděči je propojeno několik měřidel pomocí RS485 a dále jsou data pomocí převodníku předána na server prostřednictvím LAN. Vzdálená místa, kde není možné přímé propojení se serverem, je možné propojit bezdrátově pomocí GSM komunikátoru datovým přenosem GPRS.

Se software PowerSoft se lze předběžně seznámit pomocí demoverze, která pracuje s virtuálními daty bez potřeby on-line komunikace s měřicími přístroji a kterou je možné volně stáhnout zde: http://gavazzi-automation.com/Download/Powersoft/Powersoft.zip

Podrobný popis a české manuály získáte zde:
http://www.enika.cz/cz/komponenty-pro-automatizaci/elektromery-a-analyzatory/powersoft.html

Je možné také požádat o zaslání 30denní zkušební verzi (trial), která má všechny funkce plné verze se všemi nainstalovanými moduly.

Dobroslav Lánský, Enika CZ s.r.o.