SYSTEMY INTELIGENTNYCH CZUJNIKÓW KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII WWW.KANIUP.AGH.EDU.PL AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA WWW.AGH.EDU.PL Temat: Integracja systemu automatyki budynkowej zrealizowanego w technologii LonWorks Narzędzia: Pakiet LonMaker, urządzenia systemu LonWorks stanowisko laboratoryjne Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie Studentów z prostymi funkcjonalnościami automatyki budynkowej standardu LonWorks, 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: Moduły wejść/wyjść binarnych DIGIO/T Moduł sterownika pomieszczenia STP-02/E Moduł zadajnika temperatury i harmonogramów sterowania TSSP Moduł serwera automatyki L-INX Moduł koncentratora impulsów MMC z licznikiem energii elektr. (z wyjściem impulsowym) Moduł interfejsu USB FT/TP Widok rozmieszczenia modułów w skrzynce pokazano na rysunku 1. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 1/12
Lampka kontrolna Symul. Światła z mod. STP Lampki kontrolne Wyjścia modułów DIG1 i DIG2 Czujnik ruchu Przyłączony do mod. STP Moduły DIG1 i DIG2 Wej/wyj binarne Przekaźniki 24/230 V AC Sekcja przełączników Z mod. DIGIO i STP Moduł TSSP Ster. Temperaturą i harmonogramami Moduł MMC koncentrator impulsów Z licznikiem 1-faz z wyj. Impuls. Serwer automatyki L-INX Z interfejsem IP-FT/TP Sterownik pomieszczenia STP Rysunek nr 1. Stanowisko laboratoryjne skrzynka LonWorks z opisanymi modułami systemowymi KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 2/12
Wyposażenie stanowiska laboratoryjnego Na stanowisku zostały zamontowane następujące komponenty: Moduły wejść/wyjść binarnych DIGIO/T Moduły 4 wejść i 4 wyjść binarnych. Do wejść podłączone przełączniki wg opisów na skrzynce rozdzielczej. Do wyjść przyłączone lampki sygnalizacyjne wg opisów podanych na skrzynce rozdzielczej. Moduł sterownika pomieszczenia STP-02/E Moduł sterownika pomieszczenia. Posiada wejścia i wyjścia sygnałowe, do których przyłączone są fizycznie: przełącznik STP_Light oświetlenia do pomieszczenia, lamka sygnalizacyjna STP_Light (symulacja obwodu oświetleniowego), czujnik ruchu, zawór grzejnikowy oraz czytnik kluczy magnetycznych. Moduł STP komunikuje się po sieci LON z modułem sterownika temperatury i zadjanika harmonogramów czasowych sterowania grzejnikami TSSP. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 3/12
Moduł zadajnika temperatury i harmonogramów sterowania TSSP Moduł sterownika temperatury z czujnikiem temperatury w pomieszczeniu. W module istnieje możliwość zadania harmonogramów czasowych załączania i wyłączania ogrzewania pomieszczenia. Dysponuje też kilkoma predefiniowanymi algorytmami sterowania ogrzewaniem. Moduł serwera automatyki L-INX Moduł serwera automatyki standardu LonWorks w ćwiczeniu nie wykorzystywany. Moduł koncentratora impulsów MMC z licznikiem energii elektr. Moduł w tym ćwiczeniu nie wykorzystywany. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 4/12
Moduł interfejsu USB FT/TP Moduł interfejsu pomiędzy komputerem PC a magistralą TP sieci LonWorks. KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 5/12
Program ćwiczenia 1. Na pulpicie uruchomić LonWorks Interfaces i sprawdzić obecność/podłączenie interfejsu sieciowego USB. 2. Otworzyć pakiet LonMaker ikona na pulpicie. W pakiecie LonMaker utworzyć nowy projekt nadać własną nazwę (nie długą) a) Projekt z przyłączeniem do sieci LON interfejs USB FT/TP (przy tworzeniu projektu pojawi się okno z wyborem interfejsu i trybu pracy). Wybrać aktualny interfejs USB (sprawdzić nazwę w Panelu Sterowania /LonWorks Interfaces skrót również na Pulpicie) oraz tryb pracy OnLine. b) Załadować plug iny. 3. Dodać urządzenie DIGIO/T (DIG2) do projektu. Dodać nowy template - wykorzystać szablon i aplikację z pliku XIF: Skrzynka/DIG1-inne/Pokaz.XIF a) Skomisjonować urządzenie - metodą ServicePin b) Przeprowadzić Test/Reset (w opcji Manage - prawy klawisz myszy na grafice urządzenia w projekcie) c) Zweryfikować poprawność działania urządzenia podgląd zmiennych w narzędziu Browser (prawy kl. myszy; włączyć w nim opcję Monitor All On patrz: rysunek 2). Wybór opcji ciągłego monitorowania stanu Rysunek nr 2. LonMaker Browser - opcje Przełączając przełączniki przypisane do tego modułu DIGIO/T sprawdzić czy zmieniają się ich zmienne w Browser KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 6/12
4. Na urządzeniu DIGIO (DIG2) zrealizować funkcję załączania lampki kontrolnej podłączonej do WYJ0 (przez przekaźnik 230 V AC), za pomocą odpowiedniego włącznika przyłączonego do WEJ0 a) Wstawić do projektu obok grafiki urządzenia DIGIO/T blok funkcjonalny związany z WYJ0 (zmienna wejściowa typu SNVT_lev_disc). W oknie parametrów dodawania bloku wybrać opcję dodania bloku ze wszystkimi zmiennymi sieciowymi w tym wypadku tylko jedna - patrz: rysunek 3 i 3.1 Rysunek nr 3. Dodawanie bloku funkcyjnego opcje Rysunek nr 3.1. Dodawanie bloku funkcyjnego opcje KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 7/12
b) Wstawić do projektu obok grafiki urządzenia DIGIO/T blok funkcjonalny związany z WEJ0 (zmienna wejściowa typu SNVT_lev_disc) c) Połączyć zmienne sieciowe obu bloków funkcjonalnych za pomocą narzędzia Connector d) Sprawdzić działanie funkcji jeżeli funkcja nie działa, na urządzeniu DIG2 przeprowadzić operację Reset (Manage - prawy kl. myszy) i ponownie sprawdzić działanie funkcji. e) Sprawdzić zmianę stanu zmiennej sieciowej w narzędziu Browser 5. Dodaj urządzenie DIGIO (DIG1) do projektu. Wykorzystać szablon (template) XIFy Skrzynka /DIG1-inne/Pokaz.XIF a) Skomisjonować - metodą ServicePin b) Przeprowadzić Test/Reset (w opcji Manage ) c) Zweryfikować poprawność działania urządzenia podgląd zmiennych w narzędziu Browser (włączyć w nim opcję Monitor All On) 6. Wykorzystać WEJ3 z modułu DIG1 jako dodatkowy włącznik lampki WYJ0 z modułu DIG2 a) Wstawić blok funkcjonalny związany z WEJ3 (zmienna sieciowa wyjściowa SNVT_lev_disc) b) Połączyć zmienne sieciowe bloków funkcjonalnych WEJ3 (DIG1) oraz WYJ0 (DIG2) za pomocą narzędzia Connector c) Sprawdzić działanie funkcji jeżeli funkcja nie działa na urządzeniu DIG2 przeprowadzić operację Reset i ponownie sprawdzić działanie funkcji d) Sprawdzić zmianę stanu zmiennej sieciowej w narzędziu Browser e) Następnie zamiast WEJ3 podłączyć WEJ1 (DIG1) wyłącznik chwilowy - monostabilny; zaobserwować różnicę w wyzwalaniu i działaniu; czy wówczas działa poprawnie??? f) Próbując dodać nowy blok funkcjonalny do projektu, przejrzeć bloki funkcjonalne dostępne w modułach DIGIO i zaproponować rozwiązanie, które spowoduje wyeliminowanie chwilowości wyłącznika WEJ1 DIG1 --- zastosowanie przerzutnika RS g) Zrealizować sterowanie WYJ0 (DIG2) przez przerzutnik RS (blok funkcjonalny z modułu DIG1 lub DIG2), stosując odpowiednio: WEJ1 (DIG1) monostabilne na wejście Set bloku przerzutnika WEJ3 (DIG1) jako wejście Reset bloku przerzutnika Zmienna sieciowa wyjściowa bloku przerzutnika podłączona do bloku WYJ0 (DIG2) 7. Wykorzystanie funkcji logicznych bloki funkcjonalne modułów DIGIO a) Funkcja: Zapal lampkę WYJ1 DIG2 za pomocą wyłączników WEJ0 i WEJ1 (DIG2) powiązanych funkcją OR (znaleźć i dodać do projektu odpowiedni blok funkcjonalny DIGIO) dodać bloki funkcjonalne i połączenia analogicznie jak w poprzednich zadaniach testowanie i ewentualne resetowanie, jak w poprzednich punktach KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 8/12
b) Funkcja Zapal lampkę WYJ2 DIG2 za pomocą wyłączników WEJ2 i WEJ3 (DIG2) powiązanych funkcją AND (odpowiedni blok funkcjonalny DIGIO) dodać bloki funkcjonalne i połączenia testowanie, uruchamianie funkcji jak w poprzednich punktach 8. Wykorzystanie i obsługa sterownika pomiaeszczenia STP-02/E a) Dodać urządzenie do projektu przy dodawaniu szablonu wykorzystać plik XIF Skrzynka/STP/ stp02b04_v02.xif b) Skomisjonować - metodą ServicePin c) Przeprowadzić Test/Reset (w opcji Manage ) d) Zweryfikować poprawność działania urządzenia podgląd zmiennych w narzędziu Browser Sprawdzić działanie światła (symulacja światła w pomieszczeniu) wyłącznik STP-Light (zlokalizowany w sekcji przełączników) powinien zapalić lampkę ŚWIATŁO (Wyłacznik podłączony do wej binarnego STP, a lampka, przez przekaźnik do wyjścia STP) e) Korzystając z narzędzia Browser zaobserwować zmianę stanu zmiennej Occupancy - przy poruszaniu ręką obok czujnika ruchu zamontowany na boku skrzynki f) W Browserze ustawić zmienną konfiguracyjną nci01occupmode na ST_OFF wówczas sygnał czujnika ruchu uwzględniany jest w podtrzymaniu i gaszeniu lampki ŚWIATŁO pomoc patrz: rysunek 4 SET ustawienie wybranej wartości stanu zmiennej Wybór wartości stanu zmiennej Rysunek nr 4. LonMaker Browser - opcje KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 9/12
g) Ustawić zmienną konfiguracyjną nci01occupmode na ST_ON wówczas sygnał czujnika ruchu nie jest uwzględniany w podtrzymaniu i gaszeniu lampki ŚWIATŁO h) W Browserze zajrzeć zmienna Nvo01Occupancy = OC_BYPASS 9. Zastosowanie wybranych funkcji modułu TSSP zadajnik temperatury i harmonogramów sterowania temperaturą w pomieszczeniu a) Dodać urządzenie do projektu wykorzystać szablon XIFy Skrzynka/TSSP/ TSSP2V07.xif b) Skomisjonować - metodą ServicePin c) Przeprowadzić Test/Reset (w opcji Manage ) d) Zweryfikować poprawność działania urządzenia podgląd zmiennych w narzędziu Browser (włączyć w nim opcję Monitor All On) e) Utworzyć blok funkcjonalny z dla modułu TSSP z szablonu bloków Room Controller dodać go do projektu z wszystkimi zmiennymi wejściowymi i wyjściowymi f) Wykorzystać zmienną nvo02heating (typu SNVT_lev_disc) do wysterowania lampki GRZEJ WYJ0 modułu DIGIO (DIG1) dla modułu DIG1 wykorzystać dodany już wcześniej do projektu odpowiedni blok funkcjonalny obsługujący wyjście WYJ0 i jego zmienną połączyć ze zmienną nvo02heating za pomocą narzędzia Connector g) Ręcznie za pomocą przycisków na module TSSP zadać żądaną temperaturę chwilową, tak by uzyskać efekt zmiany wartości zmiennej Heating raz na tryb chłodzenia (lampka GRZEJ gaśnie), raz na tryb grzania (lampka GRZEJ zapala się). procedura/zasada ustawiania temperatury pokazana na kolejnych rysunkach: Na początku tu wskazanie aktualnie zmierzonej temp. W pomieszczeniu I tryb pracy chłodzenie Wcisnąć MOCNO Przycisk Zacznie mrugać wskazanie aktualnie zadawanej temp KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 10/12
Za pomocą przycisków zmienić ustawienie zadawanej temperat. Powyżej lub poniżej aktualnej wartości mierzonej w pomieszczeniu Urządzenie wejdzie odpowiednio w tryb chłodzenia lub grzania Zatwierdzić przyciskiem ENTER Ewentualne wycofanie się ze zmian przycisk CANCEL 10. Wykorzystanie narzędzia DataPoint podgląd wybranych zmiennych w oknie Visio projektu a) Dodać do projektu okienko DataPoint umieścić je w pobliżu grafiki modułu TSSP b) W oknie dialogowym wybrać do obserwacji w oknie DataPoint zmienną nvo02heating c) W opcjach LonMaker udostępnić monitorowanie zmiennych patrz: rysunek 5 KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 11/12
Rysunek nr 5. LonMaker Opcje uruchomienie monitoring zmiennych d) W okienku DataPoint powinien pojawić się stan/wartość zmiennej e) Dodać okna DataPoint do jeszcze dwóch wybranych zmiennych sieciowych w projekcie np. reprezentujących wyjścia/lampki. Postępować analogicznie jak przy dodawaniu zmiennej Heating. 11. Na zakończenie --- zdekomisjonować wszystkie dodane do projektu urządzenia a) Na każdym urządzeniu kliknąć drugi klawisz myszy i wybrać opcję Decommision - potwierdzać pojawiające się komunikaty. KONIEC!!! Po zakończeniu ćwiczenia nie zamykać projektu LonMaker!!! KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I AUTOMATYKI SYSTEMÓW PRZETWARZANIA ENERGII 12/12