241 1. Wstęp. Ćwiczenie 9 Programowanie ogrzewania w systemie LCN Celem ćwiczenia jest zapoznanie wszystkich użytkowników sieci systemu LCN z jego budową celami stosowania oraz jego podstawowymi funkcjami. 2. Wiadomości teoretyczne. System LCN do komunikacji wykorzystuje dodatkową żyłę danych oraz żyłę zerową konwencjonalnej instalacji. Moduły mogą być zasilane napięciem 230 V lub, jeżeli jest to wymagane napięciem 12 V lub 24 V. Przy projektowaniu należy zwrócić uwagę występowanie innych systemów w budynku oraz czy sieć inteligentna będzie z nimi powiązana i w jakim stopniu. Należy uwzględnić, jakie funkcje system będzie pełnił. Rys. 1. Schemat elektryczny sieci LCN. Źródło: Materiały informacyjne LCN Polska. Przykład przedstawia połączenie dwóch modułów logicznych jeden montowany w puszce podtynkowej a drugi na szynie DIN w rozdzielnicy. Komunikacja a zarazem zasilanie odbywa się poprzez przewody neutralny, fazę i żyłę danych, dzięki którym cały system może mieć długość do 1000m w jednym segmencie. Przewody A1 i A2 to wyjścia modułu LCN-UPP, które mogą pełnić funkcje regulacji lub ściemniania oświetlenia. W zależności, jakich peryferii będziemy chcieli użyć potrzebny nam będzie odpowiedni moduł logiczny oferowany przez LCN. Stanowisko laboratoryjne przedstawia koncepcje użycia produktów firmy LCN na przykładzie przykładowego budynku. Stanowisko składa się z: części prezentującej rozdzielnicę moduły tablicowe, części prezentującej mieszkanie moduły podtynkowe. Podłączenie przewodu zasilającego stanowisko oraz włącznik znajduje się po prawej stronie części z rozdzielnicą. W rozdzielnicy zostały umieszczone dwa elektrozawory (Z1 i Z2) do sterowania ogrzewaniem LCN-AVC oraz wentylatory (W1 i W2) symulujące pracę wentylacji pomieszczeń. Diody sygnalizacyjne R1 i R2 odzwierciedlają pracę Bram garażowych, Zakład Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej
242 które mogą być sterowane za pomocą pilota dołączonego do stanowiska. Odbiornik pilota znajduje się w prawym dolnym rogu rozdzielnicy. Na górnej szynie DIN, znajdują się licząc od lewej strony: sprzęg komputerowy LCN-PK, zasilacz 12V do wentylatorów, wyłącznik różnicowo prądowy, gniazdo 230V, przetwornik przycisków 4 x 230V LCN-TU4H, moduł logiczny LCN-SH, moduł przekaźników 2 x 16A LCN-R2H. Na dolnej szynie DIN, są umiejscowione, licząc od lewej strony: moduł przekaźników 8 x 16A LCN-R8H, czujnik binarny 8 x 24V LCN-B8L, moduł logiczny LCN-HU. Głównymi elementami znajdującymi się na makiecie są moduły logiczne: LCN-UPP moduł montowany w puszcze, LCN-SH moduł montowany na szynie, LCN-HU moduł montowany na szynie. Każda z żarówek symulująca oświetlenie w danym pomieszczeniu jest niezależnie sterowana przez odpowiedni moduł. Pary diod zielonej i czerwonej to zasymulowane rolety okienne. Sposób podłączenia ich do systemu pozwala sterować niezależnie roletą znajdującą się po lewej stronie lub zespołem trzech rolet znajdujących się po prawej stronie makiety. Połączenie zostało zrealizowane, ponieważ liczba wyjść znajdujących w module LCN-R8H nie pozwoliła na sterowanie każdą roletą z osobna. Przyciski od P1 do P6 podłączone są do modułu LCN-UPP, ich praca uzależniona jest wyłącznie od tego jak zostaną zaprogramowane w programie. Na stanowisku umiejscowione są także przyciski symulujące otworzenie okna. Podłączone są one do czujnika binarnego LCN-B8L. W górnym lewym rogu (biała okrągła puszka) zamocowany został czujnik ruchu. Z kolei w prawym górnym rogu biała puszka z wcięciem na środku to czujnik temperatury LCN-TS. Oba stanowiska połączone są ze sobą dwoma przewodami wielożyłowymi. Całość stanowi model inteligentnej instalacji mieszkalnej i umożliwia praktyczną naukę programowania ww. instalacji. Podstawowe funkcje, jakie stanowisko ma spełniać: regulacja otwarcia szczeliny w elektrozaworach LCN-AVC, odpowiedź układu na zmianę temperatury, odpowiedź układu na wykrycie ruchu w pomieszczeniu, sprawdzanie stanu otwarcia okien w budynku, odpowiednie odpowiedzi modułów na zaprogramowane przyciski,
243 odbieranie sygnałów z pilota IR i odpowiednia reakcja na nie, załączanie lub wyłączanie wentylatorów, ustawianie rolet okiennych w określonej pozycji, sterowanie oświetleniem wraz ze zmianą jego natężenia w całym obiekcie. Nie są tu wymienione szczegółowe reakcje układu, ponieważ to jak będzie system pracował zależy tylko i wyłącznie od użytkownika. Czujniki, które zostały zainstalowane na stanowisku to: czujnik temperatury LCN-TS, czujnik ruchu LCN-BMI, czujnik binarny LCN-B8L. 3. Programowanie elementów. Nieskonfigurowane moduły LCN nie działają. Dopiero po skonfigurowaniu i przydzieleniu każdemu urządzeniu odpowiedniego adresu urządzenia są gotowe do użytku. Do programowania potrzebny jest komputer z zainstalowanym oprogramowaniem systemowym LCN. Komputer podłącza się w dowolne miejsce w sieci za pomocą układu sprzęgającego sieć LCN i komputer PC. Po poprawnym podłączeniu system rozpoznaje wszystkie moduły podłączone do sieci LCN i udostępnia je do programowania. LCN-PRO oferuje nam bardzo przejrzyste środowisko programowania. Należy za pomocą programu LCN-PRO uzyskać komunikację pomiędzy komputerem a stanowiskiem tak jak to jest widoczne na Rys. 2. Rys. 2. Łączenie komputera z LCN Po tej operacji system przeprowadza synchronizacje z siecią LCN. Rys. 3. Wykrywanie modułów LCN Gdy wszystko przebiegnie prawidłowo zobaczymy w oknie następująca informacje: Rys. 4. Status aktywnego połączenia magistrali danych LCN W głównym oknie programu po lewej stronie okna ukażą nam się cztery moduły. Po rozwinięciu zakładek każdego z elementu możemy w prosty sposób wyświetlić informacje o danym module zmienić jego stan lub zaprogramować odpowiednią reakcje na zadane wartości.
244 Rys. 5. Okno programu LCN-PRO Sprawdzenie statusu danego czujniki można sprawdzić poprzez otworzenie zakładki Status wybranego modułu. Zakładka ta jest aktywna tylko w chwili, gdy komunikacja jest aktywna (status On-line ) Etapy programowania modułów: Rys. 6. Okno statusu modułu nadanie nazwy modułowi i opisanie elementów podłączonych do danego modułu, odpowiednie ustawienie wyjść, jeśli to konieczne ustawienie wartości progowych czujników,
245 odpowiednie zaprogramowanie regulatorów, zadeklarowanie odpowiedniej odpowiedzi na dany przycisk i z tabeli. 4. Wykonanie ćwiczenia. 4.1 Podłączenie urządzeń. sprawdzić czy zasilanie stanowiska jest podłączone, sprawdzić czy kabel RS-232 jest podłączony, sprawdzić czy kable połączeniowe pomiędzy stanowiskami są podłączone, podłączyć urządzenia niezbędne do wykonania ćwiczenia, zgłosić prowadzącemu gotowość do wykonywania ćwiczenia. 4.2 Sprawdzenie wyłącznika różnicowoprądowego. Po sprawdzeniu przez prowadzącego stanowisko należy sprawdzić czy wyłącznik różnicowo prądowy działa właściwie. Po sprawdzeniu jego właściwego działania należy włączyć wyłącznik jeszcze raz. 4.3 Sprawdzenie poprawności przesyłu danych pomiędzy komputerem a siecią LCN. uruchomić program LCN-PRO, wybrać tryb On-line i zaznaczyć port COM1, połączyć się z magistralą, zaobserwować w oknie Bus monitor przesył danych. Rys. 7. Okno programu LCN-PRO Gdy zaobserwujemy poprawne połączenie sygnalizujące gotowość do pracy możemy przystąpić do wykonania ćwiczenia.
246 4.4 Wykonanie projektu. Na stanowisku należy zrealizować następujące zadania: Niezależne sterowanie roletami za pomocą jednego przycisku lub dwoma znajdującymi się na makiecie(wykorzystanie przycisków dowolne), Sterowanie bramami za pomocą pilota IR, Zmiany stanów oświetlenia wywołanie przez czujnik ruchu, Regulacja stopnia otwarcia zaworów poprzez czujnik temperatury, Regulacja temperatury przy pomocy przycisku lub przycisków, Po zrealizowaniu każdego z zadań należy swoje efekty pracy przedstawić prowadzącemu. 5. Zakończenie pracy ze stanowiskiem. Po wykonaniu przebiegu ćwiczenia należy: Wyeksportować plik projektu z nazwą LCN_numer_grupy.lp3, Zgłosić prowadzącemu zakończenie ćwiczenia, Zamknąć program LCN-PRO, Wyłączyć zasilanie stanowiska i komputer. 6. Wykonanie sprawozdania. Sprawozdanie z ćwiczenia powinno zawierać: Opis i schematy układu instalacyjnego, Opis etapów programowania modułów, Uzyskane założenia projektu, Wnioski wynikające z przeprowadzonego ćwiczenia. 7. Pytania kontrolne. Budowa i zasada działania wyłącznika różnicowo prądowego Podstawowe parametry i ich zakresy wybranych czujników systemu LCN Budowa i zasada działania systemu LCN - schematy poprawnego podłączenia Zmiana ustawienia wyjść w danym module Odczyt wartości temperatury i zmiana wartości progowych dla czujnika temperatury
247 8. Literatura. 1. Borkowski Piotr red.: Podstawy integracji systemów zarządzania zasobami w obrębie obiektu. WNT, Warszawa 2009. 2. Drop D., Jastrzębski D.: Współczesne instalacje elektryczne w budownictwie jednorodzinnym z wykorzystaniem osprzętu firmy MOELLER. Poradnik Elektroinstalatora. CO- SiW SEP, Warszawa, 2002. 3. Markiewicz H.: Instalacje elektryczne, WNT, Warszawa, 2012. 4. Materiały szkoleniowe firmy LCN Polska. 5. Sroczan E., Nowoczesne wyposażenie techniczne domu jednorodzinnego. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Poznań 2004.
248 Protokół pomiarowy Laboratorium Elektrycznych Systemów Inteligentnych w Zakładzie Inżynierii komputerowej i Elektrycznej Ćwiczenie laboratoryjne nr 9 Temat ćwiczenia: Programowanie ogrzewania w systemie LCN. Skład grupy: 1. 2. 3. Data.. Grupa... 4. 1. Schemat blokowy instalacji elektrycznej wykorzystywanej w ćwiczeniu 2. Opis etapów projektowania systemu i uruchomiania instalacji a.... b.... c.... d.... e.... 3. Badania i spostrzeżenia dokonane podczas ćwiczeń a.... b....