Temat: Narzędzia: Sterownik kontroli dostępu SKD. Oprogramowanie wykorzystywane w technologii LonWorks - pakiet LonMaker, urządzenia magistralowe technologii LonWorks stanowisko laboratoryjne. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie Studentów z funkcjonalnościami automatyki budynkowej standardu LonWorks, w szczególności sterownika SKD oraz z oprogramowaniem LonMaker na bazie stanowiska laboratoryjnego wyposażonego w urządzenia współpracujące w standardzie LonWorks. Wstęp W ćwiczeniu wykorzystany jest zestaw laboratoryjny umieszczony na płycie montażowej. Skład się z: Sterownika oświetlenia SKD Modułu wejść/wyjść DIGIO/T Czujki ruchu Dwa czytniki kart magnetycznych Przycisku otwarcia drzwi Przycisku napadowego Rygla Sygnalizacji optyczno-akustycznej 2 diod Modułu interfejsu USB FT/TP Rozmieszczenie elementów pokazano na rysunku 1.
Rys 1. Stanowisko laboratoryjne rozmieszczenie elementów. Ćwiczenie Nawiązanie połączenia z interfejsem sieciowym. 1. Interfejs U10 należy podłączyć do portu USB komputera. 2. Należy przetestować interfejs U10 przy pomocy aplikacji LonWorks Interfaces. 3. W oknie aplikacji należy wybrać zakładkę USB. Zostaną wyświetlone tam aktualnie podłączone interfejsy sieciowe.(rys 2.) 4. Do identyfikacji interfejsu służy przycisk Wink. Jego naciśnięcie spowoduje 1 sekundowe zaświecenie diody SVC na danym module interfejsu sieciowego. 5. Po identyfikacji interfejsu sieciowego należy go przetestować. Służy do tego opcja Test. Na ekranie zostanie wyświetlone nowe okno za pomocą którego można wykonać wewnętrzny test interfejsu. Następnie należy nacisnąć przycisk Comm a następnie przycisk ServicePin na dowolnym urządzeniu podłączonym do sieci. Spowoduje to
wysłanie wiadomości z neuron ID. Każdy odebrany pakiet powoduje mignięcie diodą RX na interfejsie U10. Rys 2. Okno programu LonWorks Interfaces Utworzenie nowego projektu sieci LonWorks. 1. Należy otworzyć pakiet LonMaker. 2. W polu Network Name należy wpisać nazwę projektu. Upewnić się że opcja Show all options jest zaznaczona. Następnie kliknąć Create project. Nazwa sieci powinna być stosunkowo krótka i nie zawierać znaków specjalnych, np. Zadanie1, ProjSKD. 3. W pierwszym z wyświetlonych okien kreatora sieci Network Wizard można opcjonalnie uzupełnić opis projektu sieci (Network description), nie należy jednak zmieniać pola Network database path. Zmiana może skutkować problemami z uruchomieniem innych programów dla sieci Lon oraz przy przenoszeniu projektu na inny komputer (przy pomocy kopii zapasowej). Kliknąć przycisk Dalej >". 4. Jeżeli interfejs sieci jest podłączony do komputera, zaznaczyć Network attached. Z listy wybrać prawidłową nazwę interfejsu. 5. Zaznaczyć opcję OnNet. 6. Jeżeli jest zaznaczona odznaczyć opcję Register all new plugins when re-opening this drawing. Jeśli w grupie Pending" występują inne wtyczki niż Echelon LNS Report Generator", Echelon LonMaker Browser", Echelon LonMaker XML interface", zaznaczyć je i kliknąć Remove". Nie zaleca się rejestrowania wtyczek niepotrzebnych w danej konfiguracji. Zaznaczyć opcję Skip..." i kliknąć przycisk Finish". 7. Na ekranie zostanie wyświetlone okno z obszarem roboczym. Na rysunku znajduję się tylko interfejs sieciowy oraz kanał komunikacyjny.
8. Standardowa wielkość obszaru roboczego wystarcza jedynie na dodanie kilku urządzeń i bloków funkcyjnych. Wygodnie jest na początku zwiększyć obszar roboczy. W tym celu: z menu File programu Microsoft Visio wybrać opcję Page Setup. Następniew zakładce Page Size wybrać Pre-defined size: Metric (ISO) Al: 841mm x 594 mm, aby powiększyć również ramkę rysunku, należy przełączyć się na stronę bloków tytułowych (kliknąć na zakładkę Title Blocks" pod rysunkiem, nad belką statusu okna programu Visio) i powtórzyć powiększanie strony tytułowej, tj. z menu File wybrać Page Setup i w zakładce Page Size wybrać Pre-defined size: Metric (ISO) Al: 841mm x 594 mm, w ostatnim kroku należy przenieść tabelkę w prawy dolny róg rysunku, aby wrócić na rysunek projektu, należy kliknąć na zakładkę z nazwą podsystemu Subsystem 1" po lewej stronie zakładki Title Blocks" Dodanie urządzeń do projektu komisjonowanie 1. Do nowoutworzonego obszaru roboczego należy dodać urządzenia. W tym celu z palety Basic Shapes należy przeciągnąć ikonkę Device na obszar roboczy. Na ekranie pojawi się nowe okno (Rys. 3). Należy wpisać nazwę urządzenia w Device Name, (np. DIGIO1) zaznaczyć opcje Create new device template, commision device i kliknąć Dalej. Rys. 3. Okno Device
2. W następnym kroku kreatora należy wskazać ścieżkę dostępu do pliku XIF. Pliki XIF znajdują się na pulpicie w folderze ABIS. Należy wskazać XIF urządzenia DIGIO/T. 3. Aby urządzenia były częścią projektu należy im nadać adres logiczny. Proces ten nazywa się komisjonowanie. Jeżeli we wcześniejszym kroku zaznaczyliśmy opcję commision device, kreator przejdzie bezpośrednio do procesu komisjonowania. 4. Komisjonowania można dokonać przy pomocy ServicePinu lub poprzez podanie nueron ID urządzenia. W tym kroku wykorzystamu ServicePin, więc należy zaznaczyć tą opcję w kreatorze. 5. W następnym oknie należy zaznaczyć State: Online. 6. Po pojawieniu się nowego okna należy przycisnąć ServicePin na urządzeniu DIGIO/T. Jeżeli proces komisjonowania przebiegł prawidłowo na obszarze roboczym pojawi się zielona ikona symbolizująca nasze urządzenie. Dodanie bloków funkcyjnych 1. W celu dodanie bloku funkcyjnego z palety Basic Shapes należy przeciągnąć ikonę Funkctional Block na obszar roboczy. 2. W nowym oknie (Rys. 4) należy wybrać urządzenie (Device: Name) którego blok funkcjonalny chcemy wstawić (Functional Block: Name). Zaznaczyć opcję Create all network variable shapes. Należy wstawić bloki funkcjonalne odpowiadające WE1, WE2 oraz AND.
Rys. 4. Okno wstawiania bloków funkcjonalnych 3. Wykonać połączenia pomiędzy zmiennymi sieciowymi bloków WE1 i WE2 a blokiem AND. Połączenia wykonuje się przy pomocy narzędzia Connector Tool. 4. Włączyć narzędzie Browse. Aby to zrobić trzeba kliknąć prawym klawiszem na urządzeniu i wybrać Browse. 5. Włączyć opcję Monitor All On. 6. Zaobserwować działanie przycisków oraz zmiany na wyjściu bloku funkcyjnego AND. Zadania do samodzielnego wykonania 1. Dodać do projektu sterownik kontroli dostępu. 2. Dodać do projektu bloki funkcjonalne: Urządzenie DIGIO: IN1, IN2, IN3, AND, OR, RS, DO1 I DO2 (diody) Urządzenie SKD: SSWIN, OccSense. 3. Przetestować działanie bloków funkcjonalnych OR, AND oraz RS wykorzystując do tego narzędzie Browse
Sterowanie przejściem z wykorzystaniem sterownika SKD Sterownik SKD ma zastosowanie dla pomieszczeń objętych kontrolą dostępu. Autoryzacja dostępu do tych pomieszczeń realizowana jest za pomocą czytnika kart zbliżeniowych. Wbudowany zestaw wejść i wyjść pozwala na dołączenie typowych elementów kontroli dostępu. Zgodność ze standardem LonMark pozwala na bezproblemową współpracę z urządzeniami różnych producentów. Sterownik posiada następujące wejścia i wyjścia: wejście dla przycisku napadowego. wejście dla przycisku z domofonu. wejście dla przycisku otwarcia drzwi od wewnątrz. wejście dla kontaktronu drzwiowego. wejście dla przycisku awaryjnego otwarcia drzwi. wejście dla styku z systemu p. poż. dwa wejścia dla czytników kart bezstykowych. wejście dla obwodu czujek ruchu. wyjście sygnalizacji optyczno-akustycznej. wyjście zasilające rygiel drzwi. Rys. 5. Sterownik SKD
1. Do nowego projektu należy dodać urządzenia DIGIO/T, sterownik SKD 2. Dodać do projektu bloki funkcjonalne: Urządzenie DIGIO: DO1, DO2 Urządzenie SKD: SSWIN, CardAuth, IdentSensor[0], IdentSensor[1], DoorAccess OccSense. 3. Sterowanie przejściem może odbywać się w kilku trybach:ustawianych na zmiennej ncilockworkmode zawsze zamknięte {0, 0} zawsze otwarte {100, 0} sterowanie lokalne {500, 0} sterowanie ryglem uzależnione jest od przycisku otwarcia drzwi i/lub odczytu i poprawnej autoryzacji karty magnetycznej przez czytnik. 4. Ustawić tryb pracy sterowanie lokalne. 5. Do odczytu informacji z czytników kart magnetycznych służą bloki IdentSensor. Wyjścia obu bloków: nvoid należy połączyć ze zmienną nvicardnumber bloku CardAuth. Dodatkowo przy odczycie karty na zmienna nvoreaderactive wystawiany jest stan ST_ON. Co pozwala na identyfikację czytnika na którym był dokonany odczyt. W jednej chwili tylko jeden czytnik może być aktywny 6. Przy użyciu narzędzia Browse zidentyfikować który blok funkcyjny jest skojarzony z którym czytnikiem. 7. Za pomocą bloku CardAuth możliwe jest przeprowadzenie procesu autoryzacji numeru odczytanej karty. Blok ten emuluje zachowanie LonServera i działa w następujący sposób: na zmiennej nvicardnumber pojawia się aktualnie odczytany numer karty, który następnie jest weryfikowany i uzyskuje autoryzację na otwarcie przejścia lub nie. Stan autoryzacji wystawiany jest na zmiennej nvoauthstate ST_ON (autoryzacja), ST_OFF (brak autoryzacji). ST_ON podtrzymywany jest przez 3 sekundy. Konfigurację zestawu kart uprawnionych do otwierania drzwi dokonuje się poprzez wypełnienie numerami kart tablicy UCPTcardNumbers. 8. W tym kroku dodamy numer karty do tablicy. W pierwszej kolejności należy odczytać numer dowolnej karty magnetycznej. Rys. 6. Odczytany numer karty
9. Następnie przechodzimy do narzędzia Browse urządzenia SKD. Jeżeli klikniemy prawym przyciskiem myszy na tablicy UCPTcardNumbers i wybierzemy Details zobaczymy, że jest ona typu RAW. Sterownik natomiast odczytuje karty w formacie magcard. 10. Trzeba zmienić format zmiennej nvoid. W tym celu klikamy prawym przyciskiem myszy i wybieramy Change Format (Rys. 7.) Rys. 7. Menu kontekstowe narzędzia Browse 11. Z rozwijanego menu Built-in data types wybieramy format RAW. Klikamy OK. Format zapisu naszej karty powinien wyglądać inaczej. Rys. 8. Wybór typu zmiennej
12. Kopiujemy numer karty w formacie RAW. 13. Klikamy 2 razy na tablicu UCPTcardNumber i wklejamy do pierwszego wiersza numer naszej karty w formacie RAW. (Rys. 9) Rys. 9 Tablica UCPTcardNumber 14. Należy w ten sam sposób dodać numer drugiej karty do tablicy autoryzacji. 15. Zmienić format nvoid na domyślny: magcard. 16. Odczytać kartę magnetyczną i sprawdzić czy autoryzacja przebiegła pomyślnie (ST_ON na zmiennej nvoauthstate) 17. Odczytać kartę której numer nie został dodany i sprawdzić wynik działania. 18. W celu umożliwienia otwierania drzwi za pomocą kart magnetycznych należy wykonać następujące połączenia: zmienna nvoauthstate łączymy ze zmienną nviroommode (SSWIN) Jeden z czytników (rozbrajający pomieszczenie) będzie wysyłał żądanie otwarcia drzwi. Zatem zmienną nvireaderactive(identsensor) łączymy ze zmienną nvidarequest (DoorAccess). nvoauthstate łączymy ze zmienną nviaccessstate (DoorAccess) Za stan rygla odpowiada blok DO[0] do jego wejścia należy podłączyć zmienną nvilockrelstate. nvodo (DO[0]) należy połączyć ze zmienną odpowiadającą czerwonej diodzie. Natomiast zaprzeczony sygnał diodzie zielonej. Umożliwi to wizualizację stanu przejście (otwarte/zamknięte) Po wykonaniu powyższych kroków przyłożenie karty do jednego z czytników i udanej autoryzacji spowoduje odblokowanie rygla.
Odblokowanie rygla następuje na czas kilku sekund. W przypadku szybszego zamknięcia drzwi (zwarcie styku kontaktrona)), rygiel zostanie zablokowany natychmiastowo 19. Otwarcie drzwi możliwe jest także po naciśnięciu przycisku wyjściowego. 20. Należy dodać blok funkcjonalny DI[4] (odpowiedzialny za stan styku) Następnie połączyć go ze zmienną nvidooropenbtn (DoorAccess) Przetestować działanie przycisku. 21. Stan otwarcia drzwi jesteśmy w stanie określić przy pomocy kontaktronu (Rys. 10) Rys. 10. Kontaktron 22. Za stan kontaktronu w urządzeniu SKD odpowiada blok DI[2]. Należy go połączyć z zmienną nvireedstate (DoorAccess) Następnie zmienna nvilockreedstate łączymy ze zmiennymi nvilockstate (IdentSensor) oraz ReedSt (SSWIN). 23. W tym kroku dodamy możliwość zazbrajania i rozbrajania pomieszczenia. Stan zazbrojenia pomieszczenia prezentowany jest na zmiennej nvoroommode. Przyjmuje ona dwa stany: ST_NUL pomieszczenie rozbrojone ST_MED pomieszczenie zazbrojone W celu zazbrojenie lub rozbrojenia pomieszczenia należy dokonać prawidłowej autoryzacji. W tym celu zmienna nvoauthstate połączyć ze zmienną nviroommode (SSWIN). Należy także określić funkcje poszczególnych czytników. Zmienną nvoreaderactive z bloku czytnika którym otwiera się drzwi połączyć ze zmienną nviarmreader, natomiast zmienną z drugiego czytnika ze zmienną nvodisarmreader. Odpowiadają one kolejno żądanie zazbrojenia i rozbrojenia pomieszczenia. Zazbrojenie następuje po czasie kilku sekund. W tym czasie jest możliwość opuszczenia pomierzenia przed aktywacją alarmu. 24. Sprawdzić działanie funkcji zazbrajania i rozbrajania pomieszczenia. 25. Sterownik jest w stanie alarmować w przypadku nieuprawnionego otworzenia lub przebywania w pomieszczeniu. Wykorzystać w tym celu czujkę ruchu oraz kontaktron.
Styk kontaktrona już jest podłączony do bloku SSWIN, zatem w przypadku otworzenia drzwi w stanie zazbrojenia uruchomi się alarm. 26. Dodać do projektu bloki OccSens oraz DI[0] (stan czujki ruchu) zmienną nvodi łączymu ze zmienną nvidiginput. zmienną nvooccup łączymy ze znienną nvioccupancy (SSWIN) W celu wizualizacji alarmu dodać blok DO[1] i podłączyć do niego zmienną nvosoa. Teraz w przypadku alarmu uruchomiona zostanie sygnalizacja alarmu. 27. Kolejnym źródłem alarmów jest przycisk napadowy. Dodać blok DI[5] i połączyć go ze zmienną nviassaultbtn. 28. By potwierdzić wystąpienie alarmu należy wykonać poprawną autoryzację kartą magnetyczną. Połączyć zmienna nvoauthstate ze zmienną nvialarmack. 29. Występują następujące źródła alarmów: Otwarte drzwi w stanie zazbrojenia Wykrycie ruchu w czasie zazbrojenia ( aktywacja po kilku sekundach) Przyciśnięcie przycisku napadowego. 30. Wymusić po kolei wszystkie źródła alarmów i zaobserwować reakcję sterownika na ich pojawienie się. 31. Poprawnie wykonane połączenia powinny wyglądać jak na Rys. 11.!!!WAŻNE!!! 32. Po zakończeniu ćwiczenia należy zdekomisjonować wszystkie urządzenia.
Rys. 11. Schemat połączeń sterownika SKD