logo
Ответы по курсу ПМС

36. Автоматизация и диспетчеризация зданий

Автоматизация и диспетчеризация зданий.

Есть одна характерная черта, которая отличает все современные здания, по какому бы назначению они не использовались. Такой чертой является оснащенность таких зданий, в инфраструктуре которых присутствует огромное количество технических устройств и элементов различных инженерных систем. С одной стороны, подобная техническая оснащенность значительно упрощает обслуживание здания и его эксплуатацию, а с другой, делает эти процессы достаточно сложными. За функционированием большого количества автономных технических устройств достаточно непросто проследить и уж тем более сложно сделать вывод об их фактическом состоянии и наличии неисправностей. Между тем, именно вопросы контроля и управления элементами технического оснащения зданий являются наиболее важными, так как именно от работоспособности таких элементов, в первую очередь, зависит как комфортность здания, так и его безопасность.

Для обеспечения централизованного управления техническими системами, входящего в оснащение зданий различного назначения, как раз и созданы системы автоматизации и диспетчеризации. Такие системы, проектируемые для каждого конкретного случая в индивидуальном порядке, не только управляют всеми техническими устройствами в здании, но и контролируют их текущее состояние, принимают оперативные меры в тех случаях, когда возникают аварийные ситуации. Одним из самых главных преимуществ использования таких систем является то, что они исключают из процессов управления техническими устройствами человеческий фактор, способный сыграть в отдельных случаях роковую роль.

Целесообразность использования автоматизированных систем управления зданиями.

Использование систем  автоматизации и диспетчеризации зданий для оснащения различного назначения  предоставляет следующие весомые преимущества:

Структура систем автоматизации и диспетчеризации.

Можно интегрировать такие системы со следующими техническими устройствами и инженерными сетями:

Функциональные возможности систем автоматизации и диспетчеризации

Различная степень функциональности систем автоматизации и диспетчеризации, формируется на стадии их проектирования. Можно наделить такие системы следующими функциями:

Использования систем автоматизации и диспетчеризации для оснащения бизнес-парков

Строительство бизнес-парков приобрело в последнее время большую популярность. Основной причиной такой популярности является удобство таких комплексов, которое они предоставляют своим арендаторам и собственникам. Расположенные, как правило, в очень удачных местах, такие парки объединяют в себе и комфортные места для работы, учебные заведения и детские садики, магазины, кафе, рестораны, гостиницы и многое другое. Компании-арендаторы бизнес-парков, таким образом, предоставляют всем своим сотрудникам оптимальные условия для работы и решения хозяйственных вопросов. Именно по причине достаточно высокого спроса на подобные комплексы, многие компании инвестируют серьезные средства как в их строительство, так и в соответствующее оснащение.

Учитывая тот факт, что на территории бизнес-парков одновременно может находиться большое количество людей, а их инфраструктура должна быть оснащена современным оборудованием, управлять всеми процессами в них, связанными с работой инженерного оборудования, должны автоматизированные системы. Немаловажным является и тот факт, что к степени безопасности бизнес-парков предъявляются повышенные требования. Обеспечить соответствие таким требованиям, как показывает практика, могут только современные системы безопасности, оснащенные средствами автоматизации и диспетчеризации.

37. Исполнительный механизм Hefele и схема его подключения к PLC

38. Построить промышленную сеть на базе LOGO для подключения трех устройств МЭО-16

Добавить еще 2 МЭО-16, на имеющиеся входы и выходы.

39. Построить промышленную сеть на базе LOGO для подключения двух устройств МЭО-16 и одного Hefele

40. Построить промышленную сеть на базе ROBO-3140 используя модули I-7041, I-7017, I-7042 для подключения двух устройств МЭО-16 и одного Hefele

41. Построить промышленную сеть на базе ROBO-3140 использкя модули I-7041, I-7065 для подключения двух устройств МЭО-16 и одного Hefele

42. Программирование виртуальных и физических I/O в FBD

При программирование физических портов мы должны указать:

  1. Тип модуля I/O;

  2. Адрес модуля I/O;

  3. Номер используемого канала;

Физические порты используются для связи PLC с исполняемыми устройствами, а так же для получения внешних сигналов(сигналов обратной связи, сигналов с различных датчиков и т.д.)

Виртуальные порты объявляются как переменная и используются для связи PLC с человеко-машинным интерфейсом.

43. Протокол домашней автоматизации X10

X10 — это международный открытый индустриальный стандарт, применяемый для связи электронных устройств в системах домашней автоматизации. Стандарт X10 определяет методы и протокол передачи сигналов управления электронными модулями, к которым подключеныбытовые приборы, с использованием обычной электропроводки или беспроводных каналов.

Стандарт X10 был разработан в 1975 году компанией Pico Electronics (Гленротс, Шотландия) для управления домашними электроприборами.

Линия связи. Для связи модулей сети X10 используется обычная домашняя электрическая сеть. Закодированные цифровые данные передаются c помощью радиочастотного импульса вспышки частотой 120 кГц, длительностью 1мс и синхронизированы с моментом перехода переменного тока через нулевое значение. За один переход через нуль передаётся один бит информации. Приёмник так же формирует окно ожидания вблизи перехода напряжения через 0. Размер окна — 200 мкс. Наличие импульса вспышки в окне — логическая «1», отсутствие — логический «0».

Сами модули сети обычно просто вставляются в розетку, хотя существуют более сложные встраиваемые модули, например заменяемые розетки, выключатели и пр.

Относительно высокая несущая частота не позволяет сигналу распространяться через трансформаторы или между фазами в многофазных сетях и сетях с расщеплённой фазой. Для сетей с расщеплённой фазой для передачи сигнала с фазы на фазу может использоваться обычный конденсатор, но для многофазных сетей и тех сетей с расщеплённой фазой, где простого конденсатора мало, необходимо использовать активный повторитель. Но при передаче сигнала с фазы на фазу необходимо учитывать вышеназванное условие — передача бита начинается при пересечении нуля. Именно по этой причине, при переходе с фазы на фазу, сигнал сдвигается на 1/6 цикла.

Ещё одним важным моментом является возможность блокирования сигналов за пределами действия сети, чтобы, например, модули одной сети X10 не влияли на сеть X10 в соседнем доме. В таких случаях для блокирования сигналов используется индуктивный фильтр.

Протокол.

Передаваемый по сети пакет состоит из адреса и команды, отправляемых контроллером управляемому модулю. Более сложные контроллеры также умеют опрашивать такие же управляемые модули об их статусе. Этот статус может быть достаточно простым («включено» или «выключено»), указывать числовое значение (текущее значение яркости, температура или данные с других датчиков).

Вне зависимости от среды передачи (электрическая сеть или радиосигнал), пакеты X10 состоят из:

Во избежание путаницы и удобства пользователей код дома задаётся латинскими буквами от A до P, а код модуля — цифрами от 1 до 16.

Когда сеть X10 установлена, каждый модуль настраивается таким образом, чтобы откликаться на один из 256 возможных адресов (16 кодов домов × 16 кодов модулей = 256). Каждый модуль реагирует только на команды, отправленные непосредственно ему и на несколько широковещательных команд.

Например, по сети может прийти сообщение вида: «модуль A3» а за ним команда «включиться» (turn on), что заставляет модуль A3 включить подсоединённое к нему устройство. Управление несколькими модулями осуществляется сообщением вида: «модуль A3», «модуль A15» и «модуль A4», а затем команда «включиться». Результат — все вышеперечисленные модули должны включить подключённые к ним устройства.

Стоит отметить, что нет ограничения на использование более чем одного кода дома в случае перечисления, однако, широковещательные команды вида «включить весь свет» или «выключить все модули» влияет только на модули с одиним кодом дома. Таким образом, коды домов могут быть использованы для разделения сети X10 на отдельные зоны.

Радиоканал.

Для обеспечения работы беспроводных пультов, переключателей и прочих устройств был разработан протокол использования радиоканала. Беспроводные устройства передают по радио пакеты данных, почти идентичные передаваемым по проводной сети. Для передачи используется частота 310 МГц в США и 433 МГц в Европе. Ресивер, подключённый к обычной электросети, транслирует полученные по радио команды в стандартную сеть X10.

Недостатки.