Ćwiczenie ABIS-C01. System automatyki budynkowej standardu KNX zaawansowane funkcjonalności i diagnostyka

Transkrypt

1 Ćwiczenie ABIS-C01. System automatyki budynkowej standardu KNX AUTOMATYKA BUDYNKOWA IMPLEMENTACJA W SIECIACH INTELIGENTNYCH KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA Temat: System automatyki budynkowej standardu KNX zaawansowane funkcjonalności i diagnostyka Narzędzia: Pakiet ETS4, urządzenia systemu KNX stanowisko laboratoryjne Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zaawansowanymi funkcjonalnościami urządzeń automatyki standardu KNX oraz narzędziami diagnostyki dostępnymi w ramach pakietu integratorskiego ETS4. Wstęp 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 Moduł wejść binarnych nr katalog Moduł ściemniacza oświetlenia nr katalog Moduł przycisków, kontrolera ogrzewania/chłodzenia, scen świetlnych i innych nr katalog Moduł zaworu grzejnikowego nr katalog Moduł sterownika żaluzji nr katalog Moduł routera IP/TP nr katalog Moduł łącza USB/TP KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 3/12

4 Program ćwiczenia UWAGA OGÓLNA: Drodzy Studenci! Instrukcja ćwiczenia zawiera opisy kolejnych kroków do realizacji w ramach ćwiczenia, ale również informacje WIEDZA związane z poznawanymi w kolejnych krokach narzędziami, ich przeznaczeniem, zastosowaniem itp. Realizując ćwiczenie wg instrukcji proszę o zapoznanie się również z tymi tekstami/informacjami i spokojne, dokładne czytanie instrukcji. 1) Uruchomić pakiet ETS4 ikona na pulpicie lub w Menu Start: a) W zakładce Ustawienia pakietu ETS4, w opcji komunikacja aktywować łącze USB można zrobić test komunikacji 2) W pakiecie ETS4 w zakładce Projekty utwórz nowy projekt nadaj własną nazwę (nie długą). a) Projekt z przyłączeniem do magistrali KNX TP (przez moduł USB) b) Tworząc nowy projekt wybierz opcję adresów grupowych dwupoziomowych 3) Po otwarciu Projektu, w oknie BUDYNEK dodawaj kolejne elementy (UWAGA jeżeli nie jest widoczne okno budynek, w jednym z okien roboczych wybrać taką ocję patrz rysunek). KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 4/12

5 W oknie BUDYNEK dodawać kolejne elementy a) Budynek nadać mu nazwę b) W budynku dodać Rozdzielnię (rozwiń menu Dodaj część budynku i wybierz Rozdzielnia ) z nazwą c) W ramach rozdzielni dopiero można dodawać urządzenia sieciowe (JESZCZE NIE DODAWAĆ TERAZ!!!) UWAGA - PRZYPOMNIENIE: W sieciach KNX integrator ZAWSZE nadaje adresy fizyczne i grupowe urządzeń. Przy dodawaniu urządzeń do rozdzielni program ETS4 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: ADRES: NUMERY KAT. URZĄDZEŃ 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!!! 4) Wykorzystanie narzędzia skanowania sieci. Narzędzie to umożliwia sprawdzenie jakie urządzenia węzły sieci są już w niej używane, jakie mają nadane adresy fizyczne, jakie linie sieciowe są zdefiniowane w sieci automatyki KNX. a) Z menu Diagnostyka wybrać narzędzie Adresy indywidualne KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 5/12

6 b) W polu Adres linii wpisać adres linii sieciowej 1.1 i wybrać opcję Saknuj c) W oknie obok wyświetlą się adresy urządzeń skomisjonowanych w sieci na linii 1.1 wszystkie urządzenia przyłączone do magistrali w skrzynce. Gdy adresów już nie będzie przybywać PRZERWAĆ SKANOWANIE. d) W linijce Adres indywidualny okna diagnostycznego wpisać adres i kolejno wybrać opcje: Sprawdź istnienie i LED urządzenia Miganie. Na urządzeniu nr kat. 555 w skrzynce powinna zacząć mrugać czerwona dioda LED Service. UWAGA - WIEDZA: Narzędzie to wykorzystywane jest w praktyce przez integratorów do identyfikacji i rozpoznania stanu istniejącej sieci KNX w budynkach. Użycie diod LED Service pozwala na identyfikację konkretnych urządzeń/modułów/węzłów o przypisanych już wcześniej adresach fizycznych. WAŻNE Diody LED Service dostępne są na każdym z urządzeń w skrzynce, jednak zwykle znajdują się na części obudowy modułu ukrytej pod obudową skrzynki. W skrzynce na stanowisku tylko dla urządzenia 555 (ściemniacz) dioda LED umieszczona jest w miejscu widocznym bez zdejmowania obudowy skrzynki dlatego tylko dla tego urządzenia uruchamiamy narzędzie diagnostyczne jako przykład. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 6/12

7 5) Budowa sieci sterowania jako bazy do uruchomienia zaawansowanych funkcji diagnostycznych i testowych. UWAGA: W oparciu o wiedzę zdobytą już wcześniej na zajęciach laboratoryjnych przedmiotu Systemy Inteligentnych Budynków, zbudować sieć wg instrukcji. a) W Projekcie, w dodanym już wcześniej elemencie Rozdzielnia dodać kolejno urządzenia sieciowe ze skrzynki (otworzy się okno Katalogu urządzeń, gdzie szukamy urządzeń wg ich nr katalogowych jest tam okienko Search patrz ramka wcześniej w instrukcji STR. 5), nadając im w projekcie adresy sieciowe wg opisu z tejże ramki kolejno (odpowiednie adresy fizyczne w projekcie pojawiają się automatycznie): - zasilacz nr kat adresu fizycznego nie nadaje się!!! - dalej kolejno jak w ramce z adresami UWAGA dla urządzenia nr katalog z katalogu wybieramy aplikację Switching Dla urządzenia nr katalog dowolną z aplikacji z katalogu - NIE DODAJEMY DO PROJEKTU OSTATNIEGO MODUŁU Router b) W oknie Adresy Grupowe widoku projektu dodać kolejno grupy o nazwach: - lampa 1 - diody LED - lampa 2 - rolety - All-on - All-off c) W grupie lampa 1 utworzyć podgrupę on-off i dodać do niej obiekty EIS z okna Budynek Widok Urządzeń: - z urządzenia obiekt Output 6 switching (wyjście do którego podłączona jedna z LAMP) - z urządzenia obiekt Switch object A Input 1 (wejście z podłączonym przyciskiem z szarego pilota do skrzynki) d) W grupie diody LED utworzyć podgrupę on-off i dodać do niej obiekty EIS z okna Budynek Widok Urządzeń: - z urządzenia obiekty Output 1 do Output 5 switching (wyjścia z podłączonymi diodami LED) - z urządzenia obiekt Taste3 Schalten (wejście obsługujące przycisk nr 3 na module wieloprzyciskowym szary pilot przycisk po lewej pod wyświetlaczem) e) W grupie lampa 2 utworzyć podgrupę on-off i dodać do niej: - z urządzenia obiekt actuator switching/status KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 7/12

8 W urządzeniu wejść w edycję parametrów (prawy klawisz myszy na ikonie urządzenia i odpowiednia opcja ) uruchamia się dodatkowy plug-in i w oknie plug-inu wykonać: Zamknąć plug-in. - z urządzenia dodać do podgrupy on-off obiekt Wippe 3 schalten f) W grupie lampa 2 utworzyć podgrupę dimm i dodać do niej: - z urządzenia obiekt actuator dimming - z urządzenia dodać obiekt Wippe 3 dimmen KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 8/12

9 g) W grupie rolety utworzyć podgrupy step i move. W urządzeniu wejść w edycję parametrów (prawy klawisz myszy na ikonie urządzenia i odpowiednia opcja ) uruchamia się dodatkowy plug-in i w oknie plug-inu wykonać: - podobnie jak poprzednio, teraz Rocker 4 ustawić na Rocker - w menu ustawień Rocker a 4 wybrać tym razem funkcję Shutter/blind Zamknąć plug-in. - z urządzenia dodać do podgrupy step obiekt Wippe 4 Kurtzzeitbetrieb - z urządzenia dodać do podgrupy move obiekt Wippe 4 Langzeitbetrieb - z urządzenia dodać do podgrupy step obiekt step modus - z urządzenia dodać do podgrupy move obiekt move modus UWAGA!!! Teraz zaznaczyć wszystkie urządzenia w oknie projektu i uruchomić procedurę programowania aplikacji jak na rysunku: Po zakończeniu procedury programowania sprawdzamy manualnie działanie zaprogramowanych funkcji. UWAGA!!! W przypadku obsługi silnika rolet z przycisków Rocker 3 przytrzymać dłużej jeden z przycisków aż do momentu reakcji silnika wtedy puścić przycisk. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 9/12

10 Następnie przystępujemy do kolejnych zadań związanych z wykorzystaniem funkcji diagnostycznych pakietu ETS4. 6) Monitoring ruchu telegramów w sieci automatyki budynkowej KNX Podstawowe narzędzia diagnostyki transmisji danych w sieci KNX to: Monitorowanie magistrali i Monitorowanie grup adresowych. Uruchomić narzędzie Monitorowanie grup adresowych. Otwarte okno monitora jest aktywne. Manualnie uruchomić na skrzynce funkcje które wcześniej zostały zaprogramowane zapalić i zgasić światło, diody LED, uruchomić obwód ściemniania LAMPY 2 oraz uruchomić w obie strony silnik rolet. (uruchamianie dowolne) W oknie monitora obserwować rejestrowane sygnały. a) Przerwać sterowanie urządzeniami i w oknie monitora na dowolnym telegramie przycisnąć prawy 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: KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 10/12

11 b) Pozostając w oknie monitora zadać sygnały sterujące dla wybranych funkcjonalności z poziomu komputera monitora. Przykładowe działanie: - wybrać adres grupowy załączanie/wyłączanie lampy ze ściemniacza - po wybraniu aktywne opcje sterowania: załączony, wyłączony w okienku Wartość. - wybrać jedną z opcji i wcisną klawisz zapisz. Obserwować rekcję LAMPY 2 oraz zarejestrowane telegramy w monitorze. Można wcisnąć też przycisk Odczyt weryfikacja stanu wybranej zmiennej w systemie na żądanie. --- dla przećwiczenia wybrać inny adres grupowy i spróbować sterować wg przedstawionej metody --- W oknie monitora wybrać klawisz Stop, a następnie zamknąć okno monitora. 7) Rejestracja i odtwarzanie sekwencji telegramów w pakiecie ETS4. 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 Mie była zbyt długa max telegramów. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 11/12

12 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. 8) ZAKOŃCZENIE zadanie do wykonania. W oparciu o wiedzę i przykłady z ćwiczenia zrealizować: g) Utworzyć adres grupowy do realizacji funkcji All-on i All-off (dwie osobne grupy i w ich ramach przynajmniej jedna podgrupa bo wybrany tryb adresów grupowych dwupoziomowy). h) Do tak utworzonych grup dodać odpowiednie obiekty sterujące obiema lampami i diodami LED. i) Zaprogramować odpowiednie urządzenia PAMIĘTAĆ O TRYBIE PROGRAMOWANIE APLIKACJI!!! j) Uruchomić monitor grup adresowych i zdiagnozować działanie funkcji oraz zadać sygnały sterujące z poziomu komputera. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 12/12