RESULTS OF DEVELOPING A LABORATORY TESTBENCH FOR REMOTE CONTROL OF A COMPRESSOR INSTALLATION BASED ON WEBHMI

Abstract

Purpose. To develop and carry out experimental testing of a laboratory testbench for remote control of a diaphragm compressor with PID control capability, integrated into the architecture of a WebHMI-based SCADA system, suitable for educational and research purposes in the field of automated electric drive and control engineering. Methodology. Methods of critical analysis and logical generalisation of research results in the field of remote control, automatic control theory, computer modelling, and experimental verification of the functional characteristics of the system were used. The developed methodology included architecture design, integration of hardware and software components, tuning of PID controller parameters, and verification of system performance under remote access conditions. Findings. The structural architecture of the stand was implemented, combining a programmable logic controller, frequency converter, Raspberry PI, video cameras and WebHM 1 into a single information environment. Real-time monitoring and control, data archiving and experimental scenario playback were provided. Verification tests confirmed the correctness of data exchange, the stability of PID control to changes in settings and external disturbances, as well as the operability of the web interface in conditions of global access. Originality. An architectural solution has been proposed that integrates a web-oriented SCADA platform with industrial-level control algorithms, enabling the implementation of a remote laboratory complex for compressor units and other similar systems with the ability to control and visualise the process in a multi-user environment. Practical value. The developed testbench can be used in the educational process to develop practical skills in the field of automated electric drive, control engineering, as well as in scientific research to test control algorithms and analyse the characteristics of compressor systems. The results obtained create the prerequisites for further scaling of the system and expanding its functionality.

Alternate abstract:

Мета. Розробити й виконати експериментальну апробацію лабораторного стенду для віддаленого керування мембранним компресором із можливіс- тю ПІД-регулювання, що інтегровано в архітектуру SCADA-системи на базі WebHMI, придатної для навчального процесу й наукових досліджень у галу- зі автоматизованого електропривода та інженерії керування. Методика. Використані методи критичного ана- лізу й логічного узагальнення результатів досліджень у сфері віддаленого керування, теорію автоматично- го регулювання, комп’ютерне моделювання, а також експериментальну перевірку функціональних харак- теристик системи. Розроблена методика включала проєктуванняархітектури, інтеграціюапаратнихіпро- грамних компонентів, налаштування параметрів ПІД-регулятора й верифікацію працездатності сис- теми в умовах віддаленого доступу. Результати. Імплементована структурна архі- тектура стенду, що об’єднує програмований логіч- ний контролер, частотний перетворювач, Raspberry PI, відеокамери та WebHMI у єдине ін- формаційне середовище. Забезпечена можливість моніторингу й керування у режимі реального часу, архівацію даних і відтворення експериментальних сценаріїв. Верифікаційні випробування підтвер- дили коректність обміну даними, стійкість ПІД- регулювання до зміни уставок і зовнішніх збурень, а також працездатність веб-інтерфейсу в умовах глобального доступу. Наукова новизна. Запропоноване архітектурне рішення, що інтегрує веб-орієнтовану SCADA- платформу з алгоритмами регулювання промисло- вого рівня, яке дозволяє реалізувати віддалений лабораторний комплекс для компресорних устано- вок та інших подібних систем із можливістю керу- вання й візуалізації процесу в умовах багатокорис- тувацького доступу. Практична значимість. Розроблений стенд може застосовуватися у навчальному процесі для форму- вання практичних навичок у галузі автоматизова- ного електропривода, інженерії керування, а також у наукових дослідженнях для перевірки алгоритмів регулювання й аналізу характеристик компресор- них систем. Отримані результати створюють пере- думови для подальшого масштабування системи й розширення її функціональності.