Laboratorium Elektrycznych Systemów Inteligentnych Ćwiczenie 16 Programowanie komponentów systemu automatyki domowej IHC Elektryczne Systemy Inteligentne 1
Przed ćwiczeniami należy zapoznać się również z instrukcją: Wstępny przewodnik po oprogramowaniu IHC Visual 1.2. Programowanie w środowisku IHC Win 1.32 Software. Ćwiczenie polega na programowaniu portów modułów wejściowych i wyjściowych uwzględniając układ budynku jak na rys.1.0. Sprawdzenie prawidłowej konfiguracji poszczególnych portów zostanie uzyskane dzięki symulacji w programie IHC Win 1.32 Software. Rys. 1. Schemat domu jednorodzinnego wyposażonego w system IHC. Rozmieszczenie obciążeń wychodzących z modułów wejściowych i wyjściowych Adresy portów modułów wejściowych oznaczone są symbolem I, natomiast porty wyjściowe jako O. Adresy portów wejściowych mają zakres od I1.01-08 do I1.11-18, a adresy portów wyjściowych w przypadku modułu wyjściowego 230/16 posiadają zakres od O1.01 do O1.08. Adresy 1.09 oraz 1.10 zarezerwowane są dla wejść przewodów 24 V i DATA, łączących ze sterownikiem. W każdym pomieszczeniu znajdują się niskonapięciowe łączniki 1, 2, 3 lub 4 przyciskowe, które sterują oświetleniem oznaczonym symbolem O. Czujnik ruchu PIR o adresie I1.14 kontroluje światło zewnętrzne O2.07. Drugi z czujników PIR o adresie I1.13 steruje pracą wentylatora O2.04. Symbolem IR oznaczone są odbiorniki podczerwieni dzięki, którym odbywa się sterowanie zdalne. Wszelkie pomoce dotyczące programowania znajdują się w panelu górnym w zakładce Help- Help subject lub w pliku pomocniczym Wstępny przewodnik po oprogramowaniu IHC Visual1. Elektryczne Systemy Inteligentne 2
Ćwiczenie 1 Celem ćwiczenia jest zaprogramowanie portów modułów wejściowych zgodnie z ich oznaczeniami na rys.1. 1. Konfiguracja okna instalacyjnego oraz funkcyjnego. W lewym oknie instalacyjnym należy wprowadzić kolejno moduły z zakładki Insert znajdującej się w panelu głównym: dwa moduły wejściowe IHC 24V oraz dwa moduły wyjściowe IHC 230V. Następnie w prawym oknie funkcyjnym stworzyć bloki funkcyjne odpowiadające pomieszczeniom na rys.1 (zmienić nazwy standardowych bloków, w przypadku wystąpienia potrzeby większej ilości bloków najechać prawym przyciskiem myszy na FunctionBlocks i wybrać Grouping, a następnie zmienić nazwę). W celu przejścia do okna konfiguracji bloku funkcyjnego należy zaznaczyć dany blok prawym przyciskiem myszy, a następnie wybrać Show Programme. Po rozwinięciu pierwszego z modułów wejściowych IHC 24V, pojawiło się 16 portów, które należy zaprogramować zgodnie z instrukcją w podpunkcie 1.1. Każdy kolejny moduł po rozwinięciu będzie miał dokładnie tą samą ilość portów do wykorzystania, natomiast zmianie ulegnie jedynie numeracja (I2.01-I2.08 oraz I2.11-I2.18). 1.1. Skonfigurować poniższe funkcje portów wejściowych używając bloków funkcyjnych. Połącz odpowiednie porty zgodnie z poniższymi wskazówkami. Łącznie portów odbywa się poprzez przeciągniecie wartości z jednego punktu do drugiego, a następnie wybranie opcji połączenia. Jeśli na przykład port wejściowy I1.01 ma pracować jako przełącznik światła O1.01 to należy port I1.01 przeciągnąć do portu O1.01. Podczas uwolnienia przycisku myszy należy wybrać jedną z wielu możliwych opcji. W tym przypadku obieramy toggle, co z j. angielskiego oznacza przełącznik. Rys.2 przedstawia sposób w jaki konfigurujemy porty modułów. Jak widać efektem przeciągnięcia wejścia Input 1.01 na wyjście Output 1.01 jest tablica wyboru trybu pracy dla łącznika lub innego urządzenia podłączonego do modułu wejściowego. Rys. 2. Przykładowa konfiguracja programu IHC Win W prawym oknie funkcyjnym ukazany jest prawidłowy układ pomieszczeń w budynku. W lewem oknie wyświetlone są opcje połączenia portów wejściowych z portami Elektryczne Systemy Inteligentne 3
wyjściowymi. Oznaczenia poszczególnych opcji są zestawione w tabeli 1. Istnieje możliwość utworzenia własnej opcji połączenia poprzez przyciśniecie opcji New FunctionLink. Przeciągniecie zachodzi tylko w jedna stronę, co oznacza, że tylko jest możliwy ruch od portu modułu wejściowego do portu moduły wyjściowego. Tabela 1. Opcje połączenia pomiędzy portem wejściowym i wyjściowym. Opcja Objaśnienie Follow Funkcja przypisania stanu portu wejściowego do portu stanu wyjściowego Follow with powerup function Funkcja zarządzania zasilaniem Long Press >1 sec. Funkcja sterowania przycisku niskonapięciowego łącznika, gdzie podczas naciśnięcia krótszego niż 1 sekunda, następuje włączenie, wyłączenia lub przełączenie stanu Long Press >2 sec. Funkcja sterowania przycisku niskonapięciowego łącznika, gdzie podczas naciśnięcia krótszego niż 2 sekundy, następuje włączenie, wyłączenia lub przełączenie stanu PIR function Funkcja czujnika ruchu PIR Long press Dłuższe przytrzymanie włącza, wyłącza lub przełącza stan portu wejściowego Toggle Przełącznik Turn off/on Włączenie lub wyłączenie Włączenie na 10 sek Przykładowa opcja użytkownika Wykonać poniższe połączenia portów. Pokój dzienny: Łącznik I2.01 przy drzwiach do kuchni ma włączać i wyłączać (toggle) światło O2.06, Łącznik I2.02 przy drzwiach do kuchni na tylko wyłączać światło O2.06 (turn off), Łącznik I2.03 przy drzwiach do kuchni na włączyć światła I1.01 w kuchni, a łącznikiem I2.04 należy je wyłączyć. Korytarz: Łącznik I1.01 przy drzwiach wyjściowych włącza i wyłącza światło zewnętrzne O2.07, Łącznik I1.02 przy drzwiach wyjściowych włącza i wyłącza światła O1.03 oraz O1.06, Łącznik I1.17 przy drzwiach do kuchni jest przełącznikiem świateł O1.03-07, Elektryczne Systemy Inteligentne 4
Kuchnia: Sypialnia: Łazienka : Na zewnątrz: Łącznik I1.03 przy drzwiach do toalety przełącza światło O2.02 w toalecie, Łącznik I1.04 przy drzwiach do łazienki włącza i wyłącza światło O2.03 oraz wentylator O2.04. Krótkie naciśniecie (short press) łącznika I1.15 ma włączyć światło O1.01, natomiast długie naciśniecie (Long Press >2sec.) poniżej 2 sekund ma wyłączyć światło, Krótkie naciśniecie łącznika I1.16 włącza światło w pokoju dziennym (patrz rys.1.), natomiast długie przyciśniecie poniżej 1 sekundy wyłącza światło, Łącznik I1.18 wyłącza wszystkie światła w kuchni i pokoju dziennym. Łącznik I1.06 jest przełącznikiem światła O2.05, Łącznik I1.07 jest centralnym wyłącznikiem oświetlenia w domu, Łącznik I1.08 przełącza światła na ścieżce do łazienki O1.06-07, Krótkie naciśniecie łącznika I1.11 włącza światło zewnętrze O2.07 na 10 sekund (konfiguracja za pomocą bloku funkcyjnego). Czujnik PIR I1.13 włącza wentylator O2.04 i wyłącza go po 2 minutach (konfiguracja za pomocą bloku funkcyjnego). Czujnik PIR I1.14 włącza światło O2.07 i wyłącza w przypadku kiedy wykrywa ruchu (konfiguracja za pomocą bloku funkcyjnego). Zmiany zapisać na dysku, a następnie przeprowadzić symulacje Ctrl+F8 lub korzystając z panelu głównego w zakładce Simulation - Start simulation. Zatrzymanie symulacji odbywa się następuje po przyciśnięciu klawisza z klawiatury F7. Po załączeniu symulacji wszystkie wyłączone porty są oznaczone kolorem czerwonym. Naciśnięcie klawisza spacja powoduje zmianę stanu portu wejściowego, co może także wywołać zmianę portu wyjściowego. Prawidłowe działanie symulacji objawia się zmianą koloru portu z czerwonego na zielony, gdzie czerwony jest stanem rozłączenia (OFF), a zielony stanem załączenia (ON). Efekt symulacji prawidłowo zestawieniowych połączeń portów przedstawiony jest w tabeli 2. Elektryczne Systemy Inteligentne 5
Tabela 2. Opis symulacji skonfigurowanych połączeń w programie IHC Win. Porty modułów Efekt symulacji wejściowych I1.01 Przyciśnięcie spacji powoduje zmianę stanu portu O2.07 na ON, co jest zasygnalizowane kolorem zielonym. Kolejne przyciśnięcie łącznika powoduje zmianę stanu na OFF, co jest potwierdzone zmianą koloru na czerwony. I1.02 Przyciśnięcie spacji powoduje jednoczesną zmianę stanu portów O1.03 oraz O1.04 na ON, co jest zasygnalizowane kolorem zielonym. Kolejne przyciśnięcie łącznika powoduje zmianę stanu na OFF, co jest potwierdzone zmianą koloru na czerwony. I1.03 Przyciśniecie spacji powoduje zmianę stanu portu O2.02 na ON (kolor zielony), kolejna zmiana przełącza w pozycje OFF. I1.04 Przyciśnięcie spacji powoduje jednoczesną zmianę stanu portów O2.03 oraz O2.04 na ON, co jest zasygnalizowane kolorem zielonym. Kolejne przyciśnięcie łącznika powoduje zmianę stanu na OFF, co jest potwierdzone zmianą koloru na czerwony. I1.06 Przełączanie stanu portu O2.05 ON/OFF. I1.07 Jeśli w czasie trwania symulacji znajdą się jakiekolwiek porty wyjściowe w stanie ON, to przyciśnięcie łącznika ustawi te porty w stan OFF. I1.08 Jednoczesna przełączenie stanu portów O1.06 i O1.07. I1.11 Krótkie przyciśnięcie powoduje zmianę portu O2.07 z OFF na ON, a po czasie 10 sekund przejście w stan OFF. I1.13 Wykrycie ruchu przez czujkę PIR zrealizowane jest przez naciśniecie klawisza spacji na łącznik I1.13. W momencie naciśnięcia spacji stan portu O2.04 zmienia się na ON na czas 2 minut. Po 2 minutach kolor zielony portu O2.04 ulegnie zmianie na kolor czerwony. I1.14 Wykrycie ruchu przez czujkę PIR zrealizowane jest przez naciśniecie klawisza spacji na łącznik I1.14. Załączenie portu I1.14 jest jednocześnie załączeniem portu O2.07. Następuje tu równoczesna zmiana stanu portów. I1.15 Krótkie przyciśnięcie powoduje ustawienie portu O1.01 w stan ON. Przytrzymanie mniej niż 2 sekundy powoduje ustawienie w stan OFF. I1.16 Krótkie przyciśnięcie powoduje ustawienie portu O2.06 w stan ON. Przytrzymanie mniej niż 2 sekundy powoduje ustawienie w stan OFF. I1.17 Przyciśnięcie spacji powoduje jednoczesną zmianę portów O1.03-O1.07 na ON, co jest zasygnalizowane kolorem zielonym. Kolejne przyciśnięcie łącznika powoduje zmianę stanu na OFF, co jest potwierdzone zmianą koloru na czerwony. I1.18 Przyciśniecie spacji powoduje zmianę stanu portów O1.01-02 oraz O2.06 na OFF (pod warunkiem ze są obecnie włączone). I2.01 Przyciśnięcie spacji powoduje przełączenie stanu portu O2.06 na ON, co jest zasygnalizowane kolorem zielonym. I2.02 Przyciśniecie spacji powoduje zmianę stanu port O2.06 na ON. Elektryczne Systemy Inteligentne 6
C.d. Tabela 2. I2.03 Przyciśniecie spacji powoduje zmianę stanu port O1.01 na ON. I2.04 Przyciśniecie spacji powoduje zmianę stanu port O1.01 na OFF pod warunkiem ze jest obecnie włączone. Aby wydrukować dokumentacje skonfigurowanych połączeń, należy przejść do zakładki Documentation w panelu głównym. Ćwiczenie 2 Programowanie bloku funkcjonalnego w oparciu o zdobyte dotychczas wiadomości. Zaprogramować blok funkcyjny, który będzie sekwencyjnie włączał światła O1.03-O1.07 (jak na rys. 1.), a przy naciśnięciu ponownym przycisku po zapaleniu ostatniego światła - wyłączy wszystkie i praca zaczyna się od początku. Ćwiczenie 3 Utworzyć blok funkcyjny wyłączający ogrzewanie w zależności od pór roku. Przyjąć ogrzewanie jako jeden z portów wyjściowych. Napisać program, który włącza ogrzewanie 15 listopada bieżącego roku o godzinie 9:00 rano, a wyłącza 1 marca następnego roku o godzinie 11:59 rano. Program zapisać na dysku. Elektryczne Systemy Inteligentne 7