Ćwiczenie SIB-C2. System automatyki budynkowej standardu KNX - funkcje podstawowe wej/wyj, funkcje czasowe, załączanie/wyłączanie, topologia SYSTEMY INTELIGENTNYCH BUDYNKÓW KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII WWW.KANIUP.AGH.EDU.PL AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA WWW.AGH.EDU.PL Temat: System automatyki budynkowej standardu KNX - funkcje podstawowe wej/wyj, funkcje czasowe, załączanie/wyłączanie, topologia Narzędzia: Pakiet ETS5, urządzenia systemu KNX stanowisko laboratoryjne Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie Studentów z prostymi funkcjonalnościami automatyki budynkowej standardu KNX, dotyczącymi sterowania załączaniem i wyłączaniem odbiorników oraz zaprogramowanie przez nich prostych powiązań funkcjonalnych dla urządzeń tego standardu. Wstęp stanowisko laboratoryjne W ćwiczeniu wykorzystany jest zestaw laboratoryjny, umieszczony w skrzynce montażowej/łączeniowej. Tworzą go następujące urządzenia: Moduł wejść binarnych 8x 644592 Moduł wejść binarnych i wyjść LED 4x 670804 Moduł załączający 4x 649204 Moduł funkcji logicznych 59700 Moduł łącza USB 681829 Router IP/TP 680329 Widok rozmieszczenia modułów w skrzynce pokazano na rysunku 1. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 1/12
Ćwiczenie SIB-C2. System automatyki budynkowej standardu KNX - funkcje Moduł wej binar. / wyj LED 4x o adr fiz 1.2.2 Moduł wej binarnych 8x O adr. fiz. 1.2.1 Wyjścia LED Modułu wej/wyj o adr. fiz. 1.2.2 Wy1 Wy2 Wy3 We1 2 We3 4 We2 Przełączniki Wejścia modułu wejść binar. 8x o adr fiz. 1.2.1 Wy4 We3 Przełączniki Wejścia modułu wejść binar. 4x o adr fiz. 1.2.2 Lampki kontrolne Wyjścia modułu o adresie fiz. 1.2.3 Zasilacz Router IP/TP Moduł wyjść/kanałów wyjściowych 4x Adr. fiz. 1.2.3 Moduł łącza USB Rysunek nr 1. Stanowisko laboratoryjne skrzynka KNX 01 z opisanymi modułami systemowymi KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 2/12
Wyposażenie stanowiska laboratoryjnego Na stanowisku zostały zamontowane następujące komponenty: Moduł wejść binarnych 8x - nr katalog. 644592 Osiem wejść binarnych z przyłączonymi do nich przełącznikami, zamontowanymi na obudowie skrzynki rozdzielni. Przed ćwiczeniem- manualnie sprawdzić przyporządkowanie przycisków (zapalają się diody LED przy oznaczeniach wejść od E1 do E8). Moduł wejść binarnych i wyjść LED 4x nr katalog. 670804 Moduł z 4 wejściami i 4 wyjściami. Przyłączone do niego przyciski i diody LED widoczne na obudowie skrzynki rozdzielni. Moduł załączający 4x nr katalog. 649204 Moduł 4 wyjść przekaźnikowych sterowanych. Przyłączone do niego lampki kontrolne symulują załączane i wyłączane obwody elektryczne. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 3/12
Moduł funkcji logicznych GIRA nr katalog. 59700 Moduł typowo systemowy z wbudowanymi aplikacjami np. funkcji logicznych. Wykorzystany w ćwiczeniu do budowy prostej logiki załączania obwodów na podstawie dwóch sygnałów zadających bramka logiczna AND. Moduł łącza USB nr katalog. 681829 Interfejs połączeniowy komputera PC z ą KNX. Moduł routera IP/TP nr katalog. 680329 Do połączenia z linią protokołu IP do połączenia zdalengo z ą KNX lub połączenia tunelowego z innymi segmentami KNX. W tym ćwiczeniu nie wykorzystywany. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 4/12
Program ćwiczenia 1. W pakiecie ETS5 w zakładce Widok Ogólny, utwórz nowy projekt nadaj własną nazwę (nie za długą). 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 BARDZO WAŻNE!!! UWAGA!!! W urządzenia znajdujące się w skrzynce mają już nadane adresy fizyczne, których w czasie ćwiczenia nie zmieniamy. Adresy te są z rodziny 1.2.x. Ponieważ standardowo w projekcie powstaje automatycznie linia 1.1 (w Topologii), dlatego też na początku konieczna jest jej zmiana na linię 1.2. 2. Po otwarciu Projektu, otworzyć okno Topologia patrz rys 3. Rysunek nr 3. Pakiet ETS5 otwarcie okna Topologii. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 5/12
3. W nowo otwartym, dolnym oknie Topologii: a) w Nowym obszarze 1 dodać nową linię o nazwie Linia2 powstaje linia o numerze, adresie 1.2 rys 4. b) usunąć widoczną już wcześniej linię 1.1 Rysunek nr 4. Pakiet ETS5 Dodanie nowej linii w topologii. ----- rys 3 --------------------------------------------------- c) BARDZO WAŻNE!!! Na nowo dodanej linii kliknij prawy klawisz myszy i wybierz opcję Ustaw jako linię aktywną. d) Zamknąć okno Topologia nie będzie już używane. 4. W oknie BUDYNEK dodawać kolejne elementy: a) Budynek z nazwą jak nazwa projektu powinien już być widoczny rys 5 Rysunek nr 5. Pakiet ETS5 Dodanie części budynku tu: rozdzielnia. b) Kliknąć na Budynek i dodać część budynku - Rozdzielnię wpisać jej nazwę c) W ramach rozdzielni dopiero będą dodawane urządzenia owe KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 6/12
PRZECZYTAJ UWAŻNIE RAMKĘ!!! UWAGA: W ach 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 problemy z adresowaniem (o czym była już mowa w części teoretycznej laboratorium), w czasie ćwiczeń będą stosowane ustalone adresy fizyczne, przypisane do modułów w skrzynce, odpowiednio: 1.2.1 wej binarne 8x 644592 1.2.2 wej/wyj binarne 4x 670804 1.2.3 mod załączający 4x 649204 1.2.4 mod logiczny 59700 1.2.5 USB 681829 1.2.7 Router IP 680329 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!!! 5. Do rozdzielni dodać urządzenia z bazy urządzeń pakietu ETS5: a) Kliknij na elemencie Rozdzielni i wybierz opcję Dodaj urządzenia rys 6. Otworzy się okno Katalogu urządzeń. Rysunek nr 6. Pakiet ETS5 Dodanie części budynku tu: rozdzielnia. a) Pierwszy dodać zasilacz wg nazwy Power Supply rozpocznie on linię 1.2. W otwartym oknie katalogu urządzeń, zaznaczyć pole Producenci i w polu szukaj wpisać Power Supply. Wybrać z dostępnych zasilach REG 160 ma. Przeciągnięcie elementu do okna wyżej-budynki lub kliknięcie dwukrotne znalezionego urządzenia, spowoduje jego dodanie do projektu w oknie Budynki. b) Następnie dodać wg tej samej procedury, moduł wej binarnych 8x (nr katalogowy: 644592 wg tego numeru szukać w bazie urządzeń) otrzyma automatycznie adres poprawny 1.2.1. c) Dodać do projektu kolejne urządzenie moduł wej binarnych/wyjść LED (670804) otrzyma automatycznie adres poprawny 1.2.2 KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 7/12
d) Dodać następne urządzenie moduł załączający 4x (649204) otrzyma automatycznie adres poprawny 1.2.3 e) Dodać moduł logiczny (59700) z aplikacją bramek logicznych. Spośród dostępnych opcji wybieramy 4x2 inputs patrz rys. 7. Moduł otrzyma automatycznie adres poprawny 1.2.4. Rysunek nr 7. Wybór aplikacji dla modułu 59700 w bazie urządzeń pakietu ETS5 Sprawdzić czy wszystkie moduły NA PEWNO otrzymały adresy fizyczne w projekcie zgodne z zestawieniem w UWADZE. Jeżeli nie zmienić je odpowiednio klikając na urządzenia w oknie Budynki i w okienku po prawej stronie w opcji: Właściwości, ustawić pożądany adres fizyczny, zgodnie z ramką WAGA z początku instrukcji. 6. Zmiana parametrów pracy wybranych modułów: a) w urządzeniu 1.2.2 w zakładce Parametry, zmiana ustawienie trybu pracy na 4-gang (4 wej 4-wyj led) rys. 8 Rysunek nr 8. Zmiana trybu pracy w zakładce Parametry urządzenia b) następnie w urządzeniu z adresem 1.2.3 w zakładce Parametry aktywować kanały 3 i 4 Parametry/Channel config KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 8/12
7. Sterowanie załączaniem diod LED i lampek kontrolnych a) Otworzyć okno adresów grupowych (łączenie logiczne urządzeń) patrz rys 9. Rysunek nr 9. ETS5 Uruchomienie okna Adres Grupowe do połączeń logicznych zmiennych DPT urządzeń KNX. a) W oknie Adresów Grupowych dodać grupę główną o nazwie np. Lampki. b) Wybrać myszką utworzoną grupę główną i w grupie tej dodać drugi poziom: 2 adresy grupowe z nazwami lampka 1 i lampka 2 dla funkcjonalności: wej 2 z urządzenia 1.2.2 załącza/wyłącza wyjście E1 tego urządzenia wej 3 z urządzenia 1.2.2 załącza/wyłącza wyjście E2 tego urządzenia c) W oknie Budynki w panelu po lewej stronie wybrać urządzenie 1.1.2, tak by widoczne były ich obiekty zmiennych DPT (zakładka Obiekty Grupowe). d) Zaznaczyć wstawiony adres grupowy i do odpowiadającego mu okna załadować odpowiednie obiekty DPT, wg funkcjonlaności jakie mają one realizować. e) zaprogramować urządzenie 1.2.2 na symbolu urządzenia w oknie Budynki w Projekcie kliknąć prawy klawisz myszy i w menu wybrać: Pobieranie(Programowanie)/Programowanie Aplikacji rys 10. Rysunek nr 10. ETS5 Uruchomienie procedury Programowania aplikacji urządzenia KNX. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 9/12
f) do pierwszej z tych funkcji dodać, aby wej 2 sterowało jeszcze dodatkowo kanał 1 urządzenia 1.2.3 (dołączyć odpowiedni obiekt DPT z modułu 1.2.3 do grupy) 8. Sterowanie modułem wyjść/kanałów wyjściowych a) W module 1.2.3 wykorzystując tryb HAND (przycisk na obudowie) sterując ręcznie przyciskami na obudowie urządzenia, zidentyfikować która lamka kontrolna kolor, odpowiada jakiemu wyjściu/kanałowi wyjściowemu modułu patrz: rysunek 4 Rysunek nr 11. Tryb HAND moduł 4x wyjście/kanał wyjściowy. b) W oknie Adresów Grupowych zbudować grupę mod-wej-2 wraz z odpowiednimi wewnętrznymi adresami grupowymi (nadać nazwy) dla funkcjonalności: wej 1 (modułu 1.2.1) steruje załączaniem zieloną lampką kontrolną, przyłączoną do modułu 1.2.3 w Parametrach wyj/kanału odpowiadającego lamce zielonej (moduł 1.2.3) zadać by wyjście to załączało się z opóźnieniem 1 sek, a wyłączało z opóźnieniem 2 sek dla kanału aktywować też parametry Delay Times on delay retrigetable rysunek 12 i 12.1 KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 10/12
Rysunek nr 12. Parametry czasowe w module wyjść 1.2.3. Rysunek nr 12.1. Parametry czasowe w module wyjść 1.2.3. wejście 2 (modułu 1.2.1) steruje z opcją Switch (odpowiednio zmienić opcję w zakładce Parametry wejścia 2) i zadaniem wartości ON wszystkimi wyjściami modułu 1.2.2 i 1.2.3 wejście 3 (modułu 1.2.1) - steruje z opcją Switch (odpowiednio zmienić opcję w zakładce Parametry wejścia 3) i zadaniem wartości OFF wszystkimi wyjściami modułu 1.2.2 i 1.2.3 Te dwa wejścia realizują funkcję ALL ON/OFF w skrzynce. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 11/12
9. Wykorzystanie modułu funkcji logicznych GIRA 59700 rysunek 13 i 13.1. Moduł po załadowaniu już wcześniej aplikacji udostępnia w pełni programowalne 4 bramki logiczne 2 wejściowe. Rysunek nr 13. Obiekty DPT modułu logicznego. Rysunek nr 13.1. Parametry funkcji logicznych modułu 59700 - GIRA. a) W oknie Adresów Grupowych zbudować grupę mod-logic wraz z odpowiednimi wewnętrznymi adresami grupowymi (nadać nazwy) dla funkcjonalności: wejście 4 modułu 1.2.1 powiązać z wejściem 1 bramki AND 1 modułu 1.2.4 (osobny adres grupowy WEJ1-AND w grupie głównej mod-logic) wejście 2 urządzenia 1.2.2 powiązać z wejściem 2 bramki AND 1 modułu 1.2.4 (osobny adres grupowy WEJ2-AND w grupie głównej mod-logic) wyjście bramki AND1 powiązać jako sterujące do wyjść E3, E4 (diody LED) modułu 1.2.2 KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 12/12