LABORATORIUM ENERGOOSZCZĘDNEGO BUDYNKU Ćwiczenie 3 PROJEKT I PROGRAMOWANIE WIZUALIZACJI W SYSTEMIE EIB/KNX Z WYKORZYSTANIEM UNIWERSALNEGO KONCENTRATORA UK/S 32.1. Energooszczędny Budynek
2 1. Wstęp. W nowoczesnych rozwiązaniach tzw. inteligentnych budynkach wszystkie instalacje są ze sobą powiązane. Możliwa, zatem jest wymiana między nimi informacji za pomocą wspólnego medium transmisyjnego, np. skrętki dwuparowej. Takie rozwiązanie pozwala znacznie zwiększyć funkcjonalność poszczególnych obwodów jak również wprowadzić wspólne sterowanie dla wszystkich instalacji. Inteligentna instalacja integruje wszystkie instalacje elektryczne znajdujące się w budynku oraz ich funkcje: sterowanie oświetleniem, sterowanie urządzeniami HVAC, sygnalizacja przeciwpożarowa i sterowanie urządzeniami przeciwpożarowymi, sterowanie urządzeniami informatycznymi, sterowanie urządzeniami antywłamaniowymi i kontroli dostępu, sterowanie instalacjami i urządzeniami monitorującymi stan techniczny wybranych obwodów, zarządzanie energią. Dzięki centralnemu sterowaniu istnieje również możliwość wizualizacji staniu instalacji elektrycznej. Takie rozwiązanie jest niezwykle przydatne w budynkach o dużej powierzchni, które może być dozorowane z jednego miejsca (np. z portierni). Ponadto dzięki zastosowaniu inteligentnej instalacji w budynku istnieje możliwość podglądu stanu pracy urządzeń w nim występujących oraz jej wizualizacji. 2. Wizualizacji stanu pracy instalacji Jednym z najprostszych sposobów wykonania wizualizacji jest wykonanie jej, jako sygnalizacja świetlna zbudowanej w oparciu o diody LED lub żarówki. Sygnalizację świetlną stosuje się bezpośrednio przy urządzeniach jak również przy zastosowaniu odpowiednich modułów możliwe jest zbudowanie tablicy synoptycznej służącej wizualizacji dwustanowej stanu pracy instalacji. Przykładowym modułem realizującym powyższą funkcję jest Universal Concentrator, 32-fold firmy ABB (rys. 1). Rys. 1. Universal Concentrator, 32-fold firmy ABB [1]. Urządzenie to posiada 32 niezależne kanały, które mogą po wcześniejszej parametryzacji w programie ETS (ang. Engineering Tool Software) pracować, jako wejścia lub wyjścia.
3 Rys. 2. Schemat elektryczny połączeń koncentratora. Parametry techniczne: Napięcie zasilania 24 V DC, pomocniczy zasilacz: 12 / 24 V DC Dozwolony zakres: 10 30 V DC tętnienia napięcia < 5 % max. prąd 2.8 A We/wy 32 mogą pracować, jako wejścia lub wyjścia dozwolona długość kabla < 10 m napięcie skanowane wejść 12 / 24 V DC poziom sygnału wyjściowego (dla 1 sygnał) takie same jak napięcie pomocnicze prąd wyjściowy max. 80 ma na wyjście obciążenie na wyjściach typu rezystancyjnego Połączenie magistrala EIB oraz zasilacz Obsługa i wyświetlacz LED i przycisk przypisywania adresu fizycznego Stopień ochrony IP 20, EN 60 529 Temperatura pracy 5 C 45 C 3. Wykonanie ćwiczenia. 3.1. Podłączanie urządzeń. - Sprawdzić czy zasilanie stanowiska laboratoryjnego jest odłączone. - Podłączyć urządzenia niezbędne do przeprowadzenia ćwiczenia. - Zgłosić prowadzącemu ćwiczenia połączenie układu. W ćwiczeniu tym programujemy aparaty w programie narzędziowym ETS 3. Na rysunku poniżej przedstawiono zrzut ekranu tego programu.
4 Rys. 3. Zrzut programu narzędziowego ETS 3. 1. W ćwiczeniu należy we/wy od 1 26 ustawić, jako wyjścia a pozostałe 27 32 ustawić, jako wejścia!!! W tym celu należy w oknie parametryzacji koncentratora we/wy 1 26 w polu function ustawić, jako Display driver natomiast we/wy 27 32 w polu function ustawić, jako switch sensor. Rys. 4. Okno parametryzacji koncentratora.
5 We 27 30 29 32 28 Wy 1 26 Wy We 31 29 26 Wy Rys. 5. Panel sterujący. 32 2. Dla każdego wejścia (27-32) przyporządkować określone wyjścia tak, aby na wyświetlaczu uzyskać pożądany znak (podany przez prowadzącego ćwiczenie). Rys. 6. Przykładowe znaki wyświetlane na wyświetlaczu. Przykład: Aby uzyskać znak i należy w oknie parametryzacyjnym koncentratora w polu function wy 2, 11, 16, 21, 25 ustawić, jako display driver natomiast pozostałe ustawić, jako none (numeracja pól od 1-góra do prawej strony 26-dół). 3. Należy stworzyć tak grupy, aby każde z wejść koncentratora (27 32) powodowało zapalenie się innego znaku. 4. Należy dodać przycisk 6127 i stworzyć kolejne grupy tak, aby naciśnięcie każdego klawisza w przycisku powodowało zapalnie innych znaków. 5. Zaprogramować wyjścia w taki sposób, aby diody migały z różnymi częstotliwościami. W tym celu należy zmieniać wartości w polu Initial value. 6. Zapoznać się z funkcją testu magistrali znajdującej się w zakładce: Diagnostics/Bus monitor Rys. 7. Okno diagnostyczne Bus Monitor.
6 4. Zakończenie pracy ze stanowiskiem. Po wykonaniu programu ćwiczenia należy: Wyeksportować projekt z nazwą cw_3_ib.prx. Zgłosić prowadzącemu zajęcia zakończenie pracy. Wyładować z urządzeń magistralnych adresy fizyczne i programy aplikacyjne. W menu Files zamknąć projekt Close Project i Exit. Wyłączyć zasilanie ze stanowiska poprzez wciśnięcie przycisku bezpieczeństwa. Odłączyć przewody połączeniowe ze stanowiska. 5. Opracowanie wyników badań. Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać: Opis i schemat układu instalacyjnego uruchomionego w trakcie ćwiczenia. Opis etapów wykonywania projektu, tj. zestawienie struktury instalacji w budynku, utworzone grupy adresowe, przyporządkowanie obiektów komunikacyjnych do grup adresowych, adresy grup. Opis procesu uruchamiania instalacji. Wnioski wynikające z wykonanego ćwiczenia. Zagadnienia do samodzielnego opracowania. 1. Omówić możliwości zastosowania koncentratora? 2. Podać przykładowe aparaty, które może zastąpić koncentrator? Literatura 1. Antoniewicz B., Koczyk H., Sroczan E.: Nowoczesne wyposażenie techniczne domu jednorodzinnego. PWRiL, Poznań 1998. 2. Drop D., Jastrzębski D.: Współczesne instalacje elektryczne w budownictwie jednorodzinnym z wykorzystaniem osprzętu firmy Moeller. COSiW SEP, Warszawa 2002. 3. Majcher J., Horyński M.: Wizualizacja stanu instalacji elektrycznej w budynkach mieszkalnych. XV Conference Computer Applications In Electrical Engineering. Poznań 2010. Materiały s.123-124. 4. Markiewicz H.: Instalacje elektryczne. WNT, Warszawa 1996. 5. Niestępski S. i inni: Instalacje elektryczne: budowa, projektowanie i eksploatacja. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2001. 6. Petykiewicz P. Nowoczesna instalacja elektryczna w inteligentnym budynku. COSiW SEP, Warszawa 2001.
7 Urządzenia do realizacji ćwiczenia: Projekt i programowanie wizualizacji w systemie EIB/KNX z wykorzystaniem uniwersalnego koncentratora UK/S 32.1. Lp. Nazwa urządzenia Widok urządzenia 1. Port magistralny do przycisku (6120 U) 2. Koncentrator (UKS 3.2.1) 3. Zasilacz pomocniczy (12.1600) 4. Przycisk (6127)
8 Protokół pomiarowy Laboratorium Energooszczędnego Budynku w Katedrze Inżynierii Komputerowej i Elektrycznej Ćwiczenie laboratoryjne nr 3 Temat ćwiczenia: Projekt i programowanie wizualizacji w systemie EIB/KNX z wykorzystaniem uniwersalnego koncentratora UK/S 32.1 Skład grupy: 1 2 3 4 Data.. Grupa... 1. Schemat blokowy instalacji elektrycznej wykorzystanej w ćwiczeniu. 2. Opis etapów projektowania systemu i uruchomienia instalacji (w punktach). a. b. c. d. 3. Badania i spostrzeżenia dokonane podczas ćwiczeń a. Wyłączenie zasilania sieciowego; b. Wyniki otrzymane po wybraniu funkcji Device Info dla urządzeń magistralnych w instalacji EIB/KNX, w bieżącym ćwiczeniu.