Ćwiczenie SIC-C04. Integracja systemu automatyki budynkowej zrealizowanego w technologii KNX

Transkrypt

1 SYSTEMY INTELIGENTNYCH CZUJNIKÓW KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA Temat: Integracja systemu automatyki budynkowej zrealizowanego w technologii KNX Narzędzia: Pakiet ETS5, urządzenia systemu KNX stanowisko laboratoryjne Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie Studentów z podstawowymi funkcjonalnościami automatyki budynkowej, wybranymi narzędziami diagnostycznymi pakietu ETS5 oraz zaprogramowanie określonych powiązań funkcjonalnych dla urządzeń standardu KNX. Wstęp stanowisko laboratoryjne W ćwiczeniu wykorzystywany jest zestaw laboratoryjny, umieszczony w skrzynce montażowej/łączeniowej. Tworzą go następujące urządzenia: moduł załączający moduł wejść binarnych ściemniacz moduł przycisków 5x zawór grzejnikowy sterownik żaluzji knx ip-router Widok rozmieszczenia modułów w skrzynce pokazano na rysunku 1. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 1/12

2 Rysunek nr 1. Stanowisko laboratoryjne skrzynka KNX 02 z opisanymi modułami systemowymi KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 2/12

3 Wyposażenie stanowiska laboratoryjnego Na stanowisku zostały zamontowane następujące komponenty: Moduł załączający nr katalog Sześć sterowanych wyjść przekaźnikowych. WYJ 1 do kolejno przyłączone czerwone diody widoczne na górze obudowy skrzynki rozdzielczej. WYJ 6 przyłączona jedna z lamp w oprawach 230 VAC. Moduł wejść binarnych nr katalog Cztery programowalne wejścia binarne bezpotencjałowe. Tylko do WEJ 1 (oznaczenie E1) przyłączony klasyczny przełącznik bistabilny, zamontowany na tzw. pilocie z kablem skrętki, przyłączonym do skrzynki rozdzielni. Moduł ściemniacza oświetlenia nr katalog Przłączona do niego druga z lamp w oprawie 230 VAC. Moduł przycisków, kontrolera ogrzewania/chłodzenia, scen świetlnych i innych nr katalog Moduł z wyświetlaczem monochromatycznym oraz zestawem 10 przycisków (KEY 3 do 12), z możliwością ich programowania. Przyciski te mogą być też połączone w grupy po 2 przyciski (lewy współpracuje z prawym na danym pozimie-pasku) wtedy oznaczone jako ROCKER 2 do 6). Moduł zaworu grzejnikowego nr katalog Sterownik zaworu grzejnikowego w tym ćwiczeniu nie wykorzystywany. Moduł dysponuje też dwoma wejściami binarnymi bezpotencjałowymi z przyłączonym do WEJ 1 kontaktronem. Moduł sterownika żaluzji nr katalog Do sterowania silnikiem rolety nie wykorzystywany w ćwiczeniu. Moduł routera IP/TP nr katalog Do połączenia z linią protokołu IP do połączenia zdalengo z siecią KNX lub połączenia tunelowego z innymi segmentami sieci KNX. W tym ćwiczeniu nie wykorzystywany. Moduł łącza USB/TP Zapewnia interfejs łączeniowy komputer PC sieć KNX. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 3/12

4 Program ćwiczenia 1. W pakiecie ETS5 w zakładce Widok Ogólny, utwórz nowy projekt nadaj własną nazwę (nie za długą) rys 2. Rysunek nr 2. Pakiet ETS5 nowy projekt a) Projekt z przyłączeniem do magistrali KNX TP (przez moduł USB) b) Tworząc nowy projekt wybierz opcję adresów grupowych dwupoziomowych 2. Po otwarciu Projektu, w oknie BUDYNKI dodawaj kolejno elementy: a) Budynek z nazwą jak nazwa projektu powinien już być widoczny rys 3 i 4. b) Kliknąć na Budynek i dodać część budynku - Rozdzielnię wpisać jej nazwę c) W ramach rozdzielni dopiero będą dodawane urządzenia sieciowe Rysunek nr 3. ETS5 widok: Okno Budynki KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 4/12

5 Rysunek nr 4. ETS5 Dodawanie elementów budynku tu: Rozdzielnia. PRZECZYTAJ UWAŻNIE RAMKĘ!!! UWAGA: W sieciach KNX integrator ZAWSZE nadaje adresy fizyczne i grupowe urządzeń. Przy dodawaniu urządzeń do rozdzielni program ETS5 będzie sam dodawał standardowe adresy fizyczne urządzeń. Ponieważ przy częstych zmianach adresów fizycznych mogą pojawić się w sieci problemy z adresowaniem (o czym była już mowa w części teoretycznej laboratorium), w czasie ćwiczeń zaleca się stosowanie ustalonych adresów fizycznych, przypisanych do modułów w skrzynce, odpowiednio: moduł załączający moduł wejść binarnych ściemniacz moduł przycisków 5x zawór grzejnikowy sterownik żaluzji knx ip-router UWAGA!!! W TYM MOMENCIE NIE DODAWAĆ żadnego z urządzeń wg spisu!!! Przejść do kolejnego kroku nr 4 i sukcesywnie dodawać urządzenia wg instrukcji w kolejnych etapach/zadaniach ćwiczenia!!! 3. Do rozdzielni dodać urządzenia z bazy urządzeń pakietu ETS5: a) Kliknij na elemencie Rozdzielni i wybierz opcję Dodaj urządzenia rys 5. Otworzy się okno Katalog. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 5/12

6 Rysunek nr 5. ETS5 Dodawanie urządzeń do projektu b) Pierwszy dodać zasilacz wg nr katalogowego 1087 rozpocznie on linię 1.1. (rys. 5). W otwartym oknie katalogu urządzeń, zaznaczyć pole Producenci i w polu szukaj wpisać Kliknięcie dwukrotne znalezionego urządzenia spowoduje jego dodanie do projektu w oknie Budynki. c) Drugie urządzenie dołączane do projektu to moduł załączający 6 wyjść przekaźnikowych nr katalog Zasada wyszukiwania i dołączania jak poprzednio. WAŻNE!!! z dostępnych różnych aplikacji dla tego modułu wybrać tę z oznaczeniem: TF !!! rys 6. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 6/12

7 Rysunek nr 6. ETS5 Wybór aplikacji dla modułu KNX Sprawdzić czy otrzymał on adres zgodny z zestawieniem w UWADZE. Jeżeli nie zmienić w oknie z boku: Właściwości. d) Następnie dodać do projektu moduł wejść binarnych nr katalog Sprawdzić czy otrzymał on adres zgodny z zestawieniem w UWADZE. Jeżeli nie zmienić w oknie z boku Właściwości. W zakładce Parametr okna Budynki wybrać opcję 4-gang (4 wejścia). Do wejścia E1 tego modułu podłączony jest klasyczny bistabilny przycisk ścienny wyłącznik z pilota połączonego do skrzynki na kablu - skrętce. e) Sprawdzić czy urządzenia są skomisjonowane - widoczne w sieci z nadanymi adresami fizycznymi W tym celu uruchomić skaner urządzeń: w górnym pasku Menu opcja Diagnostyka/Urządzenia indywidualne (Individual Addresses). Potem wybrać Individual Address check i wpisać sprawdź istnienie. f) Zamknąć okno Diagnostyki i Okno Katalogu. 4. Zrealizować funkcję zapalenia diod nr 1 i 2 (WYJ1, WYJ2 switching) modułu 6 wyjść 987 za pomocą przycisku podłączonego do WEJ E1 modułu wej binarnych a) Otworzyć okno adresów grupowych (łączenie logiczne urządzeń) patrz rys 7. Rysunek nr 7. ETS5 Otwarcie okna Adresów Grupowych. b) W oknie Adresów Grupowych dodać grupę główną z nazwą np. Lampa 1 KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 7/12

8 c) Wybrać myszką utworzoną grupę główną i w grupie tej dodać drugi poziom: Adres Grupowy z nazwą on/off lamp1 d) W oknie Budynki w panelu po lewej stronie wybrać kolejno urządzenia potem 1.1.2, tak by widoczne były ich obiekty zmiennych DPT (zakładka Obiekty Grupowe). e) Zaznaczyć wstawiony adres grupowy i do odpowiadającego mu okna załadować odpowiednie obiekty DPT z urządzeń 987 i (odpowiadające wejściu i wyjściom WEJ E1, WYJ1, WYJ2) f) W oknie Budynek zaznaczyć urządzenia biorące udział w danej funkcji w oknie budynek i zaprogramować aplikację BARDZO WAŻNE-UWAGA!!! Kliknąć na symbolach urządzeń prawy klawisz myszy i wybrać opcję Pobieranie(Programowanie)/Programowanie aplikacji rys 8. Rysunek nr 8. ETS5 Procedura programowania aplikacji uruchomienie. 5. Rozszerzenie sterowania świeceniem diod 1 i 2 KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 8/12

9 a) Dodać do rozdzielni w projekcie urządzenie czujnika przyciskowego z regulatorem temperatury (moduł wieloprzyciskowy na pilocie z kablem skrętki) nr katalog Wybrać dowolną z dostępnych aplikacji. Uwaga!!! Urządzenie ładuje się z plug-in em!!! b) Nadać urządzeniu w projekcie adres fizyczny 1.1.4!!! W Zaznaczyć dodane urządzenie w oknie Budynki. W oknie Właściwości po prawej stronie ekranu zmienić adres na pożądany rys 9. Rysunek nr 9. ETS5 Pole zmiany adresu fizycznego urządzenia. c) Tego urządzenia i kolejnych nie komisjonować posługiwać się istniejącymi i zaprogramowanymi w nich adresami wg opisu wcześniej w UWADZE. d) Każdy przycisk urządzenia standardowo działa niezależnie jako Taste/Key 3, 4, 5, itd. e) Wybrać obiekt DPT Taste/Key 3 i dodać go do utworzonego wcześniej adresu grupowego f) Zaznaczyć urządzenie 1055 oraz 987 w oknie Budynek i zaprogramować aplikację - opcja: Programowanie/Programowanie aplikacji wg poznanej już procedury. g) Sprawdzić czy działa funkcjonalność : wyłączanie i załączanie diod 1 i 2 przyciskiem wyłącznika z pilota oraz przyciskiem nr 3 z modułu przyciskowego. 6. Zmiana sterowania diodami z modułu przyciskowego 1055 a) Zaznaczyć moduł 1055 w oknie Budynek i wybrać opcję/zakładkę Parametry uruchomić okno Plug-in u UWAGA dla ułatwienia obsługi plug-in u w jego oknie w pasku menu wybrać opcję Configuration/Preview pojawi się okienko z widokiem klawiszy pilota. Jest ono interaktywne kliknięcie na symbol klawisza przenosi do jego opcji!!! b) W oknie konfiguracyjnym plug-in wybrać: Push-button sensor function/operation c) Ustawić Rocker 2 z opcji Keys na Rocker powiązanie ze sobą klawiszy Key3 i Key 4 jako jednego wyłącznika --- zamknąć okno plug-in d) W oknie Budynek przy urządzeniu 1055 (1.1.4) pojawia się obiekt DPT Wippe 2 Schalten. Obiekt ten przeciągnąć do adresu grupowego e) Jak poprzednio przeprowadzić operację programowania Programowanie/Programowanie Aplikacji f) Sprawdzić czy działa funkcjonalność : wyłączanie i załączanie diod 1 i 2 przyciskiem wyłącznika z pilota oraz przyciskami nr 3 i 4 z modułu przyciskowego. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 9/12

10 7. Do projektu dodać urządzenie moduł ściemniacza nr katalog a) Nadać modułowi w projekcie adres fizyczny (jak w zestawieniu wcześniej). NIE PROGRAMOWAĆ ADRESU FIZYCZNEGO!!! Urządzenia już mają je zaprogramowane!!! Tylko muszą być zgodne w projekcie! b) W oknie adresów grupowych utworzyć Grupę Główną lampa 2 z Adresem Grupowym on/off oraz dimm w ramach tej grupy gł. W grupie on/off umieścić obiekty DPT konieczne do załączania i wyłączania lampy nr 2, przyłączonej do ściemniacza: obiekty DPT dostępne przy module ściemniacza w projekcie oraz przy module czujnika przyciskowego 1055 (adres 1.1.4), po wcześniejszym skonfigurowaniu funkcji ściemniania (Dimming) na przyciskach (wybrać dostępny nie zajęty wcześniej funkcjami zał/wył Rocker zestaw dwóch przycisków i odpowiednio go skonfigurować, by obsługiwał funkcję ściemniacza). w projekcie, przy urządzeniu pojawią się obiekty DPT Swich oraz Dimm dla wybranego zestawu przycisków. Połączyć je z odpowiednimi adresami grupowymi. c) Zaznaczyć urządzenie 1055 oraz 555 w oknie Budynek i zaprogramować aplikację - opcja: Programowanie/Programowanie aplikacji d) Sprawdzić czy działa funkcjonalność ściemniania lampy 2: wyłączanie i załączanie lampy krótkimi przyciśnięciami przycisków on/off w wybranym zestawie (Rocker) przycisków na panelu Dłuższe przyciśnięcia (przytrzymanie przycisku) powinno powodować odpowiednio rozjaśnianie i ściemnianie światła lampy Zrealizować w projekcie funkcjonalność WYŁĄCZ WSZYSTKO ALL OFF. a. Wykorzystać przycisk Key 12 modułu (1055), konfigurując go jako niezależny przycisk typu Switch z wysyłaniem każdoroazowo wartości OFF (ustawienia w parametrach plug-in). b. Utworzyć analogicznie jak poprzednio grupę główno i adres grupowy nadać samodzielnie nazwy. c. Do adresu grupowego ściągnąć obiekt DPT przycisku KEY 12 z modułu oraz obiekty DPT z modułu (wszystkie wyjścia) i ściemniacza (obiekt on-off). d. Zaznaczyć urządzenie 1.1.1, i w oknie Budynek i zaprogramować aplikację - opcja: Programowanie/Programowanie aplikacji e. Sprawdzić czy działa funkcjonalność ALL OFF. 9. Monitoring ruchu telegramów w sieci automatyki budynkowej KNX Podstawowe narzędzia diagnostyki transmisji danych w sieci KNX to: Monitorowanie magistrali i Monitorowanie grup adresowych. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 10/12

11 Uruchomić narzędzie Monitorowanie grup adresowych (Group Monitoring). Otwarte okno monitora jest aktywne. a. Manualnie uruchomić na skrzynce funkcje które wcześniej zostały zaprogramowane zapalić i zgasić światło, diody LED, uruchomić obwód ściemniania LAMPY 2. b. W oknie monitora obserwować rejestrowane sygnały. c. Przerwać sterowanie urządzeniami i w oknie monitora na dowolnym telegramie przycisnąć dwukrotnie klawisz myszy. Z boku w okienku Właściwości pokażą się dane dotyczące tego telegramu. M. in. jego postać szesnastkowa, obrazująca jego postać binarną, transmitowaną przez magistralę. Przykładowy widok (okno z pakietu ETS4): Po obserwacjach - w oknie monitora wybrać klawisz Stop, a następnie zamknąć okno monitora. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 11/12

12 10. Rejestracja i odtwarzanie sekwencji telegramów w pakiecie ETS5. Ponownie uruchomić narzędzie Monitorowanie grup adresowych. Otwarte okno monitora jest aktywne. Podobnie jak poprzednio w oknie monitora wygenerować listę zarejestrowanych telegramów zadawanie funkcji manualnie przyciskami sprzętowymi oraz/lub z komputera jak w poprzednim zadaniu. UWAGA proszę by lista zarejestrowanych telegramów nie była zbyt długa max telegramów. a. Zatrzymać monitoring klawisz Stop w monitorze. b. Wcisnąć klawisz Zapisz i zgodnie z regułami zapisu plików zapisać na pulpicie plik z zarejestrowanymi telegramami. c. Następnie wybrać opcję Wyczyść i ponownie wcisnąć Start. d. Wybrać opcję Powtarzaj telegramy i zgodnie z regułami pobierania plików otworzyć przed chwilą zapisany plik z sekwencją telegramów. e. Wybrać w okienku opcję Odtwórz zarejestrowane i wcisnąć OK. f. Program automatycznie odtworzy zapisane wcześniej telegramy i zadziałają funkcje. Dalej można powtórzyć tę operację odtwarzania telegramów z pliku, ale z opcją z okna Odtwórz bez opóźnień. Obserwować zachowanie układu. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 12/12