Ćwiczenie s1 - Katedra Energoelektroniki i Automatyki Systemów

Transkrypt

Ćwiczenie ABIS-C1. System automatyki budynkowej bazujący
na transmisji radiowej – na przykładzie instalacji
w technologii Eaton xComfort
AUTOMATYKA BUDYNKOWA – IMPLEMENTACJA W SIECIACH INTELIGENTNYCH
KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII
WWW.KANIUP.AGH.EDU.PL
Temat:
AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA
WWW.AGH.EDU.PL
System automatyki budynkowej bazujący na transmisji radiowej – na
przykładzie instalacji w technologii Eaton xComfort
Narzędzia: Pakiet Eaton RF, urządzenia systemu xComfort – stanowisko
laboratoryjne
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze standardem zamkniętym (firmowym) firmy
EATON Electric na bazie stanowiska laboratoryjnego zawierającego modelową instalację w
bezprzewodowej technologii xComfort.
Wstęp
Technologia xComfort to bezprzewodowy system sterowania domem,
zaprojektowany przez niemiecką firmę Moeller Electric. W ofercie producenta można
znaleźć urządzenia służące do sterowania oświetleniem, roletami oraz ogrzewaniem, które
wielkością dostosowane są do puszek instalacyjnych podtynkowych. Montaż
wspomnianych modułów w instalacji oraz skonfigurowanie całości systemu zajmuje mniej
czasu niż wykonanie gruntownego remontu mającego na celu wdrożenie systemów
przewodowych. Dlatego proponowane rozwiązania dedykowane są głównie dla mieszkań z
już istniejącą tradycyjną instalacją elektryczną. Urządzenia w systemie xComfort
komunikują się drogą radiową na częstotliwości 868,3 [MHz]. Zasięg urządzeń zależny jest
od sposobu programowania jednostek.
Urządzenia wykonawcze oraz nadawcze w systemie można podzielić pod względem źródła
zasilania na dwa typy:
•
jednostki, które wpięte szeregowo w obwód zasilania kinkietów lub sterowników
rolet, sterują ich pracą. Zasilane są napięciem sieciowym i nie wymagają
dodatkowych źródeł energii,
•
jednostki czerpiące zasilanie z baterii. Stosowane w nadajnikach, czujnikach
temperatur, czy też termostatach pokojowych. Ich zaletą jest możliwość
montażu elementu systemu w dowolnym miejscu, na przykład na szkle, nie
niszcząc ogólnego wystroju wnętrza.
Dodatkowo producent w celu ułatwienia instalacji systemu, do swojej oferty dodał
nadajniki z wejściami binarnymi. Takie rozwiązanie daje możliwość wykorzystania m.in.
istniejących łączników świecznikowych do sterowania systemem xComfort. Nadajniki z
wejściami binarnymi stosowane są do podłączenia czujników dymu, kontaktronów,
czujników ruchu, czujników przeciwzalaniowych oraz stacji pogodowych.
Do centralnego sterowania systemem xComfort służą panele kontrolne:
1/14
Ćwiczenie ABIS-C1. System automatyki budynkowej bazujący na transmisji
radiowej – na przykładzie instalacji w technologii Eaton xComfort
•
•
Room Manager, jednostka, która dedykowana jest do kontroli jednego lub kilku
pomieszczeń. Panel posiada wyświetlacz, na którym widoczne są podstawowe
informacje takie jak aktualna temperatura oraz stan poszczególnych urządzeń.
Ponadto urządzenie zostało wyposażone w 4 przyciski za pomocą, których
można sterować pracą 10 zainstalowanych jednostek oraz obsługiwać menu.
Room Manager daje możliwość m.in. sterowania ogrzewaniem (do 6 urządzeń),
tworzenia harmonogramów, symulacji obecności, tworzenia scen świetlnych z 6
odbiornikami oraz odczytu stanu baterii poszczególnych urządzeń
zainstalowanych w systemie. Możliwe jest także przy wykorzystaniu programu
Eaton RF zbudowanie do 5 funkcji logicznych. Panel kontrolny dostępny jest
również w wersji z obsługą technologii Bluetooth, która pozwala sterować nim
telefonem komórkowym lub komputerem osobistym. Room Manager
programowany jest przy użyciu aplikacji Eaton RF i modułu do programowania,
Home Manager, urządzenie posiadające możliwość sterowania większą ilością
jednostek (99 urządzeń) w porównaniu do Room Managera, ponieważ
dedykowany jest do kontroli całego systemu xComfort. Home Manager podobnie
jak panel kontrolny pomieszczeń posiada możliwość tworzenia harmonogramów,
symulację obecności, ustawiania nieograniczonej liczby scen świetlnych,
wskaźnik temperatury oraz funkcję zarządzania energią (wizualizacja poboru
energii elektrycznej, kosztów oraz zużycia CO2 w postaci wskaźników trendu).
Dodatkowo do Home Managera zainstalowany może zostać modem GSM, który
pozwoli użytkownikowi sterować całą instalacją systemu xComfort poprzez
telefon komórkowy. Do konfiguracji kontrolera służy aplikacja MMRF.
Do wizualizacji i sterowania systemem służy program xVision - do komunikacji wymagane
jest podłączenie programatora.
Programowanie odbywa się w dwóch trybach:
•
BASIC wciśnięcie przycisku na odbiorniku wprowadza go w tryb „uczenia się”
połączeń, natomiast wciśnięcie przycisku, który ma sterować jednostką oraz
ponowny wybór trybu uczenia się powoduje połączenie zadajnika z
odbiornikiem. Zasięg wewnątrz pomieszczeń to 30 – 50 metrów w zależności od
materiału z jakiego wykonana jest przeszkoda (ściana, sufit),
•
COMFORT, tryb wykorzystujący programator i oprogramowanie Eaton RF. W
tym trybie wykonywanie połączeń między zadajnikami a odbiornikami odbywa
się w sposób pokazany na rysunku nr 1.
Rysunek nr 1. Wykonanie połączenia między modułami w trybie Comfort za pomocą pakietu Eaton RF.
2/14
W trybie COMFORT, nie ma ściśle określonego zasięgu jednostek ponieważ
urządzenia wykorzystują routing. Oznacza to, że jeśli moduły nie mogą się ze
sobą skomunikować ze względu na słaby sygnał, wykorzystują do komunikacji
inne jednostki zainstalowane w systemie zasilane napięciem sieciowym.
Wyposażenie stanowiska laboratoryjnego
Na stanowisku zostały zamontowane następujące komponenty:
Panel kontrolny Room Manager
Rysunek nr 2. Panel kontrolny Room Manager
Funkcje:












Sterowanie ogrzewaniem w 6 pomieszczeniach,
Funkcje czasowe – tworzenie harmonogramów dla 3 grup odbiorników,
Zarządzanie energią – wizualizacja poboru energii elektrycznej, kosztów oraz
zużycia CO2 w postaci wskaźników trendu, wykresów lub formy opisowej,
Symulacja obecności – losowe załączenie/wyłączenie odbiorników
o określonych porach dnia,
Tworzenie do 5 scen świetlnych,
Wskaźnik temperatury zewnętrznej, natężenia oświetlenia, wilgotności
zewnętrznej,
Sterowanie 6 grupami rolet,
Możliwość utworzenia funkcji logicznych – warunkowe uruchamianie
urządzeń,
Wyświetlanie aktualnej daty oraz godziny,
Wyświetlanie stanu baterii odbiorników,
Wyświetlanie stanu 10 wybranych czujników,
Wyścielanie stanu 10 wybranych odbiorników,
3/14





4 przyciski sterujące z funkcją rozróżnienia krótkiego/długiego naciśnięcia,
Możliwość sterowania urządzeniem przez technologie Bluetooth.
Napięcie zasilania: 230 [V],
Konfiguracja urządzenia odbywa się w trybie COMFORT poprzez program
Eaton RF oraz programator,
Urządzenie posiada funkcję routingu,
Programowalny pilot sterujący (radiowy)
Rysunek nr 3. Programowalny pilot sterujący
Funkcje:







Pilot posiada 12 kanałów. Zmiana zakresu 1-6, 7-12 odbywa się przez dwukrotne
naciśnięcie klawisza z cyfrą. Potwierdzane jest to przez miganie diody
sygnalizacyjnej na pilocie. (dioda pomarańczowa – kanały 1-6, dioda zielona –
kanały 7-12)
Nieograniczona możliwość sterowania odbiornikami – jednym przyc
Możliwość montażu na ścianie poprzez zastosowanie dodatkowego elementu CMMZ,
Dostarczany z bateriami,
Zasilanie bateryjne: 3 [V] – 2x LR03 (AAA),
Programowanie w trybie BASIC oraz COMFORT
Urządzenie nie posiada funkcji routingu
4/14
Nadajniki bezprzewodowe
Rysunek nr 4. Nadajniki bezprzewodowe






Żywotność baterii do 10 lat,
Nieograniczona możliwość sterowania odbiornikami – jednym przyciskiem można
sterować wszystkimi urządzeniami – opcja wyłącznika głównego.
Kompletu z nadajnikami nie stanowią ramka ozdobna oraz klawisze. Elementy te
należy dokupić we własnym zakresie. Nadajnik dopasowany do dowolnego
producenta np. Berker, Gira, ABB, Jung.
Zasilanie bateryjne: 3 [V] – CR2477N,
Programowanie w trybie BASIC oraz COMFORT,
Urządzenie nie posiada funkcji routingu,
Nadajnik z wejściem binarnym (podtynkowy)
Rysunek nr 5. Nadajnik z wejściem binarnym (podtynkowy)
Funkcje:
5/14







Możliwość podłączenia tradycyjnego łącznika świecznikowego, uzyskując
łącznik radiowy zgodny z systemem xComfort,
Możliwość podłączenia systemów alarmowych,
Możliwość podłączenia różnych czujników np. natężenia oświetlenia,
Zasilanie: 230 [V],
Urządzenie występuje w opcji zasilania bateryjnego,
Bezprzewodowy odbiornik sterujący (podtynkowy)
Rysunek nr 6. Bezprzewodowy odbiornik sterujący (podtynkowy)
Funkcje:









Możliwość ściemniania oświetlenia żarowego lub halogenowego (230 [V]),
Posiada możliwość załączania/wyłączania,
Brak możliwość ściemniania lamp energooszczędnych i halogenów zasilanych
z transformatorów toroidalnych,
Możliwość sterowania elektrozaworów,
Możliwość sterowania z 15 różnych nadajników,
Zasilanie: 230 [V],
6/14
Bezprzewodowy odbiornik sterujący roletami (podtynkowy)
Rysunek nr 7. Bezprzewodowy odbiornik sterujący roletami (podtynkowy)
Funkcje:





silnikiem elektrycznym 230 [V],
Zasilanie: 230[V],
Bezprzewodowy odbiornik ściemniający (podtynkowy)
Rysunek nr 8. Bezprzewodowy odbiornik ściemniający (podtynkowy)
Funkcje:
7/14









Możliwość montażu w puszcze podtynkowej, hermetycznej lub w obudowie lampy,
Możliwość ściemniania oświetlenia żarowego lub halogenowego (230 [V]),
Posiada możliwość załączania/wyłączania,
Brak możliwość ściemniania lamp energooszczędnych i halogenów zasilanych
z transformatorów toroidalnych,
Możliwość sterowania elektrozaworów,
Zasilanie: 230 [V],
Moduł do radiowego programowania instalacji przez komputer CRSZ.
Rysunek nr 9. Moduł CRSZ - programator
Funkcje:


Służy jedynie do programowania w trybie COMFORT,
Współpracuje z program do projektowania: Eaton RF,
Eaton RF – pakiet konfiguracyjny systemu xComfort
Do konfiguracji urządzeń zamontowanych na stanowisku laboratoryjnym wykorzystano
narzędzie Eaton RF, przedstawione na rysunku nr 10. Jest to darmowy program, który
pozwala integratorowi systemu na wykonywanie połączeń pomiędzy urządzeniami,
sprawdzenie możliwości powiązania ze sobą poszczególnych jednostek (poziom sygnału,
załączenie funkcji routingu) lub wprowadzenie zabezpieczenia sieci w postaci hasła.
Program Eaton RF do komunikacji z urządzeniami wykorzystuje programator CRSZ.
8/14
Funkcjonalności: automatyczne wyszukiwanie urządzeń, zabezpieczenie sieci hasłem,
sprawdzenie połączeń, załadowanie nowej konfiguracji, utworzenie grupy jednostek oraz
skonfigurowanie wirtualnego urządzenia (konfiguracja off-line urządzenia, które nie jest
podłączone do sieci).
Rysunek nr 10. Widok pakietu konfiguracyjnego Eaton RF
Stanowisko laboratoryjne
Widok stanowiska laboratoryjnego przedstawiono na rysunku nr 11:
Rysunek nr 11. Widok stanowiska laboratoryjnego wykonanego w technologii xComfort
9/14
Elementy konstrukcji oznaczone numerami 1,2,3,4 mogą stanowić jedną bryłę lub
poszczególne moduły. Ponieważ elementy konstrukcji są przenośne, każdy z nich został
wyposażony w oddzielny przewód zasilający.
Program ćwiczenia
1. Podłączyć programator CRSZ do portu USB PC,
2. Uruchomić program Eaton RF System,
3. W programie przejść do Edycja/Opcje i w polu „Moduł podłączony do” wybrać
USB,
Rysunek nr 12.
4. Wybrać Moduł/Połącz,
5. Poprzez „Wyszukaj” dokonać automatycznego wyszukiwania urządzeń
w programie. Dodać również urządzenia zasilane bateryjnie.
Wskazówka: Podczas dodawania urządzeń zasilanych bateryjnie dla pilota
użyć klawisza strzałka w górę, ponieważ klawisze 1,2,3.. to sygnały wewnętrzne
pilota
Program za pośrednictwem modułu programującego CRSZ wykrywa siłę sygnału
poszczególnych jednostek, sprawdzając czy istnieje możliwość powiązania ich z nowym
elementem systemu xComfort. Następnie utworzony zostaje symbol graficzny (zgodny
z typem urządzenia) oraz standardowa nazwa np. „odb. ster. roletami„
W przypadku dużych instalacji należy rozważyć podział na kilka mniejszych części, tzn.
zeskanować urządzenia pierwszej części, potem przejść do kolejnej części i ją również
zeskanować, itd.
Po kompletnym skanowaniu urządzeń w projekcie dostępne będą:
- 4 odbiorniki załączające
- 2 bezprzewodowe odbiorniki sterujące roletami
- 2 bezprzewodowe odbiorniki
- Room Manager
- Pilot do 12 urządzeń
10/14
-
Nadajnik z Wejściem binarnym
Nadajnik z wejściem binarnym posiada dwa wejścia. Do jednego z nich podłączony jest
przycisk, natomiast do drugiego dwustanowy czujnik zmierzchowy. W programie Eaton RF
nadajnik reprezentowany jest jako odpowiednia ikona, gdzie jej lewa strona odpowiada
przyciskowi, a prawa czujnikowi.
W przypadku podłączenia dużej ilości odbiorników może wystąpić problem z identyfikacją
poszczególnych modułów, ponieważ program nie rozróżnia jednostek i nie wskazuje ich
lokalizacji. Jednostki nie posiadają żadnego wyróżniającego je numeru identyfikacyjnego,
do którego osoba tworząca system ma dostęp. W efekcie w programie powstaje
przykładowo 20 jednostek oznaczonych tym samym symbolem oraz nazwą, których
lokalizacja jest nieznana. Dlatego w Eaton RF umieszczono opcję wysłania podstawowych
rozkazów typu: „załącz”, „otwórz”. W ten sposób integrator ma możliwość identyfikacji
odbiornika tzn. poznania miejsca gdzie został on zainstalowany i nad czym sprawuje
kontrolę. Po rozpoznawaniu danego urządzenia integrator systemu może zmienić jego
nazwę. Problem ten występuje tylko w przypadku odbiorników. W trakcie wyszukiwania
urządzeń, aby nadajnik został dodany do sieci należy zgłosić jego gotowość do pracy
poprzez wciśnięcie dowolnego przycisku.
Rysunek nr 13. Widok menu kontekstowego jednego z urządzeń w pakiecie Eaton RF
6. Zbadać jakość połączenia pomiędzy urządzeniami. Widok/Pokaż jakość odbioru.
Alternatywnie: Prawy przycisk myszy na urządzeniu - Jakość odbioru,
7. Za pomocą polecenia „Rysuj połączenia” dokonać bindowania przycisku
włącznika światła (nadajnika z wejściami binarnymi) oraz Kinkietu w salonie.
11/14
Wskazówka: Nadajnik z wejściem binarnym posiada dwa wejścia. Do
pierwszego z nich podłączony jest przycisk, natomiast do drugiego dwustanowy
czujnik zmierzchowy,
Rysunek nr 14. Polecenie Rysuj połączenia.
Po wykonaniu odpowiedniego połączenia należy zatwierdzić wykonaną operację i zapisać
ją w urządzeniu poprzez polecenie „Wgraj zmiany”
Rysunek nr 15. Polecenie Wgraj zmiany
Aktualizacja połączeń wykonywana jest automatycznie po naciśnięciu przycisku.
8. Do tego samego włącznika dokonać bindowania Oświetlenia domu oraz Brama
ogrodzenia.
9. Poprzez kliknięcie prawym przyciskiem myszy na Oświetlenie domu, wybrać
ustawienia, a następnie wykonać załączanie z opóźnieniem. Zrealizować funkcję
migania dla Bramy ogrodzenia.
Wskazówka: W celu zgaszenia włączonego z opóźnieniem Oświetlenia domu
oraz migającego Oświetlenia bramy, należy wprowadzić parametry dla akcji
wyłącz: Funkcję „Wył/zał na określony czas” oraz zadeklarować opóźnienie 0
(Dezaktywacja) - jak na rysunku nr 16.
12/14
Rysunek nr 16. Ustawienia modułu Oświetlenie domu
10. Wykonać połączenie Oświetlenia: Domu, Bramy oraz Kinkiet - Salon z Pilotem.
Po połączeniu zostaje wyświetlone okno konfiguracyjne przedstawione na
rysunku nr 17,
Rysunek nr 17. Widok okna konfiguracyjnego modułu Pilot.
Widoczne poziomy 1 i 2 to tryby użycia klawiszy 1-6 pilota. Poziom 2 to 2 szybkie
wciśnięcia.
11. Wykonać połączenie trzech modułów oświetlenia z różnymi klawiszami pilota dla
poziomów 1 i 2. Przeanalizować działanie po wgraniu ustawień.
Wskazówka: Podczas wgrywania nowych ustawień do pilota wcisnąć klawisz Góra lub
Dół na pilocie.
13/14
Wybór danego odbiornika, który ma zostać załączony, odbywa się poprzez przyciśnięcie
jednego z wcześniej zaprogramowanych klawiszy od 1 do 6. Załączenie odbywa się
poprzez wciśnięcie na pilocie klawisza „Góra”, natomiast wyłączenie „Dół”.
12. Wykonać bindowania Pilota z Oświetleniem gł. pokoju oraz Oświetleniem gł.
Salon.
Za pomocą kolejnych klawiszy funkcyjnych. Po wgraniu ustawień przeanalizować
działanie współpracy pilota ze ściemniaczem.
13. Połączyć Room Manager z Oświetlenie domu oraz Kinkiet Salon. Z menu Room
Manager wybrać diody LED prawą oraz Lewą. Dodatkowo dołączyć Bramę
Garażową z wykorzystaniem Wyjście 1 oraz Rolety salon do grupy rolety-grupa1.
Wgrać nowe ustawienia oraz przeanalizować działanie panelu Room Manager.
Wskazówka: Poruszanie się po opcjach głównych odbywa się za pomocą okrągłego
pokrętła dotykowego. Wybór akcji następuje po podwójnym kliknięciu środkowego lub
okrągłego przycisku.. Diody LED dla oświetlenia to klawisze dotykowe po bokach.
Zadania do samodzielnego wykonania
Wykonać projekt automatyki budynkowej w standardzie xComfort, na bazie dostępnych
urządzeń oraz wizualizacji stanowiska laboratoryjnego EATON Comfort.
Wytyczne:
 projekt wykonać według wizualizacji pomieszczeń stanowiska,
 brama garażowa oraz brama ogrodzenia powinna być otwierana za pomocą pilota,
room managera oraz włącznika binarnego. Sygnalizacja za pomocą mrugania
oświetlenia zewnętrznego domu.
 oświetlenie wewnątrz domu powinno być włączane z pilota i room managera,
a oświetlenie zewnętrzne dodatkowo za pomocą czujnika zmierzchowego.
 sterowanie oświetleniem powinno zostać zrealizowane za pomocą room managera
oraz jednego z poziomów pilota.
 sterowanie oświetleniem ze ściemniaczami powinno zostać zrealizowane za pomocą
pilota oraz room managera.
14/14

Ćwiczenie s1 - Katedra Energoelektroniki i Automatyki Systemów

Transkrypt

Podobne dokumenty

Headhunter

EATON MOELLER Wyłącznik silnikowy Z-MS

Politechnika Wrocławska

Wyłącznik nadprądowy EATON Moeller FAZ

EATON MOELLER Wyłącznik silnikowy Z-MS

Specjalista ds. Sprzedaży (inteligentne rozwiązania dla domu)

ANB-02 Specjalizowane bloki funkcyjne dla automatyki

Inżynier Automatyk - Inteligentne Budownictwo