СТРОИМ УМНЫЙ ДОМ

Часть 3. Начинаем проектирование

 

 

Как это все работает?

Каждое EIB-устройство с загруженной прикладной программой имеет так называемые “коммуникационные объекты”, которые и являются основными игроками в работающей системе. По своей сути[1] это переменные прикладной программы для хранения данных следующих базовых типов:

-         двоичный (1 бит);

-         (без)знаковое целое (16 бит);

-         (без)знаковое длинное целое (32 бита);

-         короткое с плавающей запятой (16 бит);

-         с плавающей запятой в формате IEEE (32 бита);

-         дата (24 бита);

-         время (24 бита);

-         управляющая команда (4 бита).

Для обеспечения совместимости устройств различных производителей на основе этих типов разработаны так называемые EIS (стандарты взаимодействия EIB) типы. Вот некоторые из них:

-         EIS 1 “переключение” – используется для переключения состояний исполнительного механизма, а также для логических операций, операций пуска/блокировки работы и т.п.

-         EIS 2 “плавная регулировка” – используется для регулировки яркости освещения, температуры и т.п.;

-         EIS 5 “значение с плавающей запятой” – используется для задания значений температуры, уровня освещенности и т.п.

-         EIS 6 “значение” – используется для задания абсолютного значения от 0 до 255.

-         EIS 7 “управление приводом” – используется для управления электроприводом: «перемещение», «по шагам».

-         EIS 8 “приоритет” – используется для задания приоритета работы исполнительного механизма.

Как уже упоминалось в предыдущей статье реализация некоторой функции осуществляется источниками событий и исполнительными механизмами, объединенных своими коммуникационными объектами в рамках одной группы. Динамика EIB-системы основывается на обмене сообщениями, которые называются телеграммами. Телеграмма несет в себе значение коммуникационного объекта некоторого EIS-типа от источника события к коммуникационным объектам (исполнительных механизмов) того же EIS-типа. Корректность организации взаимодействия и согласование типов коммуникационных объектов осуществляется на этапе создания проекта в программе ETS.

Телеграммы распространяются двумя способами:

-         широковещательный – «один-всем». Устройство источник события, физический адрес которого помещается в поле «отправитель» телеграммы, посылает данные по групповому адресу (помещается в поле «получатель» телеграммы). Этот способ обеспечивает штатную работу всей системы.

-         «точка-точка» - устройство источник события, физический адрес которого помещается в поле «отправитель» телеграммы, посылает данные другому устройству по его физическому адресу (помещается в поле «получатель» телеграммы). Этот способ используется при диагностике, чтении состояний и конфигурировании устройств.

Работу системы легче представить себе на простом примере.

Постановка задачи. Освещение в помещении должно включаться с 6-00 до 19-30 в случае присутствия персонала и снижении уровня наружной освещенности от установленного значения.

Решение задачи. Для реализации задачи нам потребуются следующие EIB-устройства[2]:

-         Таймер, сконфигурированный на генерацию телеграмм от своего коммуникационного объекта «вкл./выкл.» (EIS 1) в 6-00 и 19-30.

-         Датчик освещенности, сконфигурированный на генерацию телеграмм от своего коммуникационного объекта «вкл./выкл.» (EIS 1) при изменениях текущего уровня освещенности относительно заданного значения.

-         Датчик движения, сконфигурированный на генерацию телеграмм от своего коммуникационного объекта «вкл./выкл.» (EIS 1) при любых движениях, зафиксированных в помещении.

-         Двоичный выход, через свой коммуникационный объект «вкл./выкл.» управляет осветительной нагрузкой в соответствии со значением объекта «логический вход И».

Алгоритм работы (см. табл.1 и рис.1).

-         Таймер разрешает управлять нагрузкой и функционировать датчику освещенности в заданном интервале времени (группа 1/1).

-         Датчик движения управляет блокировкой работы датчика освещенности и выдает команды на переключение осветительной нагрузки (группа 1/3).

-         Датчик освещенности в активном состоянии посылает команды включения и выключения на устройство двоичного выхода (группа 1/2).

Табл.1 наглядно представляет состав групп и логику работы системы. Следует заметить, что работа датчика движения в этой конфигурации эквивалентна ручному управлению освещением через, например, клавишный выключатель.

Вы наверно обратили внимание на то, что датчик движения своим коммуникационным объектом «пуск/блокировка» был «зачислен» в исполнительные механизмы. Это обычное явление, так как многие производители для оптимизации состава оборудования и снижения его стоимости предоставляют возможность управлять режимами работы источников событий. Это же относится и к исполнительным механизмам, многие из которых имеют коммуникационный объект «статус», хранящий, например, значение последней команды управления. Такой объект является источником событий и может участвовать в работе другой группы.

Таблица 1. 

Объект: ХХХХХХ Сооружение: YYYYYY   Комната: ZZZZZZZ
	Физические Адреса
Источники событий		Групповой Адрес		Объект			0	1		2
Таймер	1.1.10
«вкл./выкл.»		1/1		0				x		x
Датчик освешенности	1.1.11
«вкл./выкл.»		1/2½		0			x
Датчик движения	1.1.12
«вкл./выкл.»		1/3		0			x			x

Рисунок 1.

Технология проектирования

Разнообразие сценариев, комбинаций устройств, вариантов решений, которые обеспечивает технология EIB, могут повергнуть в уныние и сомнение в своих возможностям начинающего проектировщика и инсталлятора. И тогда, после эмоционального подъема, вызванного размахом открывающихся возможностей, и последующего разочарования наступает пора, когда необходимо правильно организовать свою деятельность, чтобы медленными и уверенными шагами строить EIB-систему. Не претендуя на высшую инстанцию в этой область, я хочу предложить некоторую последовательность работы, которая последует избежать ряда ошибок и сэкономить время заказчика и проектанта. 

Прежде всего, необходимо сформулировать систему критериев, по которым будет проверяться качество проектирования. И уже здесь проектировщика подстерегают проблемы потому, что технологии и критерии проектирования АСУЗ EIB-систем для зданий производственного назначения и жилья принципиально отличаются по своему внутреннему наполнению. Если для первых можно изначально сформулировать некоторые общие критерии эффективности и цели, то для зданий, предназначенных для жизни людей, требуется искать некий баланс между экономической эффективностью, уровнем безопасности и комфорта, и что самое сложное – следует учитывать психологические и социальные особенности жильцов ввиду того, что отношения человека к автоматической системе, «живущей параллельно» с ним на работе и дома, может быть совершенно противоположным.

Далее очень важно знать на каком этапе проектирования/строительства здания мы приступает к созданию EIB-системы. Лучше это делать параллельно со строительством или ремонтом, совсем плохо – после окончания внутренней отделки. Дело в том, что EIB-система несколько изменяет схемы и режимы работы инженерных систем, например, схему электроснабжения (см. рис.2 –[файл el_inst.cdr] – включение/выключение освещения из трех мест), и учесть это нужно сразу, а не после установки выключателей и розеток.

 

 

Далее последовательность проектирования выглядит следующим образом:

Ø   определение функционального назначения помещений, зон прилегающей территории, схем перемещения людей и ресурсов (напр., материальных ценностей, автотранспорта), которые вовлекаются в проект;

Ø   определение инженерных и коммуникационных систем, возможностей по управлению режимами их работы в рамках EIB-системы;

Ø   определение состояний, в которых могут находиться помещения и зоны. Состояние определяется режимом работы инженерных систем, наличием персонала/проживающих, видом доступа к ресурсам и пр.

Ø   для каждого состояния помещения или зоны назначаются режимы работы инженерных и коммуникационных систем;

Ø   определяются факторы, инициирующие смену состояний помещений и зон (такими факторами могут быть: команды пользователя, время суток и сезон, события, фиксируемые различными датчиками и др.);

Ø   определяются действующие лица и их полномочия при взаимодействии с EIB-системой;

Ø   формируются сценарии поведения здания в зависимости от последовательности возникающих событий и команд пользователей;

Ø   с учетом требований по оформлению интерьера и особенностей строительных конструкций формируются технические спецификации на датчики и сенсоры, исполнительные механизмы и типы интерфейсов с пользователем;

Ø   далее их состав оптимизируется с учетом одновременного использования в различных задачах;

Ø   формируются спецификации на модули мониторинга, данные которого используются впоследствии для анализа функционирования EIB-системы;

Ø   проектируются коммуникации и способы соединения с инженерными системами.

 

Вот он – первый объект!

Начнем понемногу создавать EIB-систему для небольшого офиса(см. рис.3 – файл plan.cdr). Выбор типа объекта не случаен. Он несложен с точки зрения решения стандартных задач, и в то же время в нем можно придумать и реализовать интересные эффекты. Итак, перед нами план офиса. Цифрами обозначены следующие помещения: 1 – холл; 2 – санузел; 3 – кухня; 4 – зал 1; 5 – служебное помещение (место для инженерного оборудования); 6 – зал 2; 7 – кабинет руководителя; 8 – комната отдыха с большим окном и выходом во внутренний двор 9; 9 – внутренний двор (цветы, деревья); 10 – фасад, улица; 11- двор с воротами (сверху), выходящими на улицу.

Наша конечная цель – оснастить офис EIB-системой, охватывающей освещение, вентиляцию и кондиционирование воздуха, отопление, управление жалюзями и воротами, контролирующей доступ к помещениям офиса, без описания характеристик инженерных систем и нюансов сопряжения с ними. Поэтому последовательность создания EIB-системы будет поэтапной: управление освещением и электропотребителями, отоплением, вентиляцией и т.д. Эта последовательность несколько отличается от описанной в предыдущем разделе ввиду некоторой модельности нашего объекта и учебного характера самого проекта – попутно будут описываться используемые EIB-устройства.

Итак, в следующей статье мы начнем оснащать офис системой управления освещением и работой электропотребителей.

 

  

При подготовке материалов были использованы следующие источники:

1.      EIBA Handbook Series. Vol.1, Part 2: Introduction to the System.

2.      Материалы учебного курса «Siemens instabus EIB Compact Course»