Modulární řízení v budovách: WAGO-I/O-SYSTEM 750
Společnost WAGO, průkopník v oblasti pružinového připojení elektrických vodičů, přišla v roce 1995 na trh automatizační techniky s WAGO-I/O-SYSTEM 750. Od uvedení na trh se systém dočkal podstatného rozšíření o jednotlivé moduly na straně I/O (vstupy / výstupy) i na straně procesorových modulů. Nasazení systému si našlo široké spektrum aplikací od řízení jednoúčelových strojů, čistíren odpadních vod, záložních zdrojů (UPS) a v neposlední řadě i při automatizaci budov. Hlavním tématem článku je představení koncepce WAGO-I/O-SYSTEM 750 pro řízení v budovách, především v oblasti vytápění, větrání, chlazení, řízení osvětlení a žaluzií.
WAGO-I/O-SYSTEM 750 - koncepce
Řídicí systém WAGO byl navržen tak, aby umožňoval co nejjednodušší použití při automatizaci. Je potřeba zmínit, že WAGO-I/O-SYSTEM 750 (viz obr. 1) umožňuje libovolně kombinovat v jedné řídicí stanici binární a analogové I/O moduly s různými napěťovými úrovněmi (5/12/15/24/42/48/60/110/220VDC a 24/120/ 250VAC). Analogové moduly existují pro připojení unifikovaných signálů (0/4-20mA, ±10V DC, 0-10V AC/DC), ale i pro speciální rozsahy 0-30VDC, 0-1A (5A), 3-fázový modul pro měření proudu / napětí/ výkonu a spotřeby atd.). Samozřejmostí jsou také moduly pro přímé připojení odporových čidel teploty (Pt100, Pt1000, Ni100, Ni1000 apod.) a pro všechny typy termočlánků (J, K, B, E, N, R, S, T, U, L). Navíc je možné ke stanici připojit moduly poskytující různé formy komunikace (RS232, RS485, Modus RTU, LON, KNX/TP1, MP-Bus, DALI, Enocean, Bluetooth atd.).
Obrázek 1
- binární vstupy – žlutá
- binární výstupy – červená
- analogové vstupy – zelená
- analogové výstupy – modrá
- ostatní moduly – průhledná.
Každý modul má ještě indikaci stavu sepnutí pomocí LED diod (zelená) pro každý kanál, u analogových proudových smyček indikace přetížení, rozpojení, zkrat (červená LED).
Procesorový modul umožňuje vykonávání zadaného programu, např. řízení osvětlení, žaluzií, teploty v místnostech apod., dle požadavků dané aplikace. Dále komunikují dle potřeby s nadřazenými BMS systémy (Building Management System) či mezi sebou po standardizovaných sběrnicích (BacNet, KNX/IP, Lon, Ethernet). Řídicí programy jsou přenosné mezi jednotlivými typy procesorů. Proto je přechod z BacNet na KNX/IP se stejnými I/O moduly, nejen možný, ale i jednoduchý. Tato variabilita na straně hardwaru i softwaru umožňuje zkrácení časů potřebných pro realizaci (projektová činnost, programování, uvedení do provozu a údržba). Procesorové stanice s Ethernetem obsahují již v základu webový server, přes který je možno nejen vizualizovat hodnoty z daného prostoru (signalizace zda světlo svítí / nesvítí), ale i je nastavovat (časové plány, centrální funkce apod.), a to přímo z internetového prohlížeče s Javou.
WAGO-I/O-SYSTEM 750 - pro řízení ventilace, vytápění a chlazení
Pro oblast HVAC (Heating / Ventilation, Air Conditioning) existuje celá řada knihovních funkcí, které usnadňují vývoj aplikace dle dané technologie. Samozřejmostí je i vytváření vlastních knihovních bloků pro atypická řešení. Díky modulárnosti je možné použití stejného hardwaru pro úlohu MaR v oblasti řízení technologií (kotelny, výměníky, centrální vzduchotechnické jednotky, zdroje chladu, apod.), ale stejně tak i pro přímé řízení jednotlivých místností, kde velmi často dochází k propojení s řízením osvětlení a zastínění.
Obrázek 2
Při řízení vzduchotechnických jednotek se velmi často používá spojení s pohony Belimo pomocí komunikace MP-BUS, kdy jsou dané servopohony propojeny třemi vodiči a tím se celá instalace zjednoduší (méně svorek v rozvaděči, kabelů, požárních průchodů, atd.). Díky digitální komunikaci je možné adresně povelovat dané servopohony, vyčíst z nich aktuální polohu a poruchy (např. mechanické přetížení). Další výhodou komunikace MP-BUS je možnost připojení jednoho čidla teploty či spínače (např. od filtru) do servopohonu a tím odpadá další nadbytečná kabeláž. Samozřejmostí je možnost nastavení parametrů pohonů přímo z procesorové stanice. Porovnáním klasické instalace (obr. 2) a instalace s MP-BUS (obr. 3) pro vzduchotechnickou jednotku vyniknou výhody sběrnice MP-BUS (méně vodičů, méně analogových modulů).
Obrázek 3
WAGO-I/O-SYSTEM 750 - pro řízení osvětlení
Instalace je provedena buď hvězdicovitě, kdy jednotlivé spínané světelné či stmívané okruhy jsou připojeny v rozvaděči na výstupy řídicího systému WAGO-I/O-SYSTEM 750, a nebo pomocí standardizované sběrnice DALI (Digital Addressable Lighting Interface), která umožňuje připojení až 64 svítidel po sběrnici. V případě DALI sběrnice je možno připojit do WAGO-I/O-SYSTEM 750 až 5 modulů DALI Master (každý pro 64 svítidel, celkem tedy 320 svítidel). Pomocí dvou vodičů jsou propojena všechna svítidla, která mají svou jedinečnou adresu, a DALI master jako jedna z mnoha karet WAGO-I/O-SYSTEM 750 se postará o jejich řízení. Vytváření skupin, scén a diagnostika zařízení jsou usnadněny grafickými nástroji dostupnými i přes webové rozhraní procesorového modulu. Ve specifikaci DALI existují i profily pro řízení nouzového osvětlení, které jsou integrovány i v systému WAGO. Díky rozšíření standardu DALI je možné připojení čidel přítomnosti a osvětlení na stejnou síť, po které komunikují DALI předřadníky pro osvětlení (viz obr. 4). Při použití více navzájem komunikujících stanic můžeme vytvořit rozsáhlé aplikace,. V České republice zatím největší instalací WAGO-I/O-SYSTEM pro řízení osvětlení je sestava více než 6 000 DALI svítidel.
Obrázek 4
WAGO-I/O-SYSTEM 750 - pro řízení žaluzií
Pro řízení žaluzií existují obdobně jako pro řízení světel dvě možnosti. První z nich můžeme nazvat klasickou, kdy veškeré žaluzie jsou připojeny jednotlivě do řídicího systému WAGO-I/O-SYSTEM, který je pomocí relé přímo ovládá. Druhým způsobem je využití sběrnice SMI (Standard Motor Interface), kdy je možné na jedné komunikační větvi obsluhovat až 16 žaluzií. Obdobně jako u DALI je možné vytvářet skupiny a scény, zasílat centrální / bezpečnostní povely. Řídicí systém se může dotázat na aktuální stav každé žaluzie.
WAGO-I/O-SYSTEM 750 – pro standardizovanou sběrnici KNX
Velmi zajímavý modul, který rozšířil WAGO-I/O-SYSTEM 750, je určený pro sběrnici KNX/TP1 (nástupce EIB). Díky tomuto modulu je nyní možné propojit standardní KNX/TP1 zařízení, jako jsou tlačítka pro ovládání osvětlení / žaluzií či ovladače v místnosti s displejem (nastavení žádané teploty), k WAGO-I/O-SYSTEM 750. Tyto informace lze následně použít k lokálnímu řízení či je předat po nadřazené sběrnici (KNX/IP, LON, BacNet, Ethernet) pro další zpracování (vizualizace apod.). Samozřejmostí je využití všech typů I/O modulů z řady 750 dle potřeb aplikace. Můžeme snadno vyřešit řízení osvětlení / zastínění, HVAC, kdy všechna tlačítka, ovladače a senzory máme propojeny po sběrnici KNX/TP1 do řídicího systému, který obsahuje kartu KNX/TP1 s binárními / analogovými výstupy, kterými řídíme jednotlivé místnosti. Spolu s tímto modulem pro KNX/TP1 byl na trh uveden i procesorový modul KNX/IP, který umožňuje plnou konektivitu protokolem IP přes sběrnici Ethernet. Nahrávání programu, monitoring, vzdálená správa (ETS4) a komunikace mezi jednotlivými stanicemi je velmi rychlá a umožňuje vytvářet rozsáhlé sítě standardu KNX (viz obr. 5).
Obrázek 5
WAGO-I/O-SYSTEM 750 – modulární koncepce nachází stále více uplatnění
Řešení s WAGO-I/O-SYSTEM (viz obr. 6) nabízí výhody jako např. integrace rozličných technologií do jednotného systému (řízení osvětlení, žaluzií, řízení teploty, ventilace, apod.), které byly dříve řízeny odděleně. Spojení řízení těchto technologií umožňuje ušetření investičních nákladů (jeden systém pro více aplikací) a následně i provozních nákladů. Vytápění / chlazení či zhasnutí / ztlumení osvětlení na základě času, přítomnosti osob, venkovní intenzitě osvětlení, je snadné a záleží pouze na požadavcích dané aplikace.
Obrázek 6
Při nutnosti změny, přiřazení jednotlivých vstupů k danému prvku, jde pouze o přeprogramování funkčnosti v řídicím systému bez nutnosti zásahu do elektroinstalace. Jakákoliv úprava je tedy velmi jednoduchá a lze ji provést snadnou změnou algoritmu v procesorovém modulu na dálku přes Ethnernet či Internet.
Kontakt:
Ing. Ondřej Dolejš, Ph.D.
WAGO Elektro spol. s r.o.
Rozvodova 36, 143 00 Praha 4
tel.: 261 090 142
fax: 261 090 144
mobil: 737 215 302
e-mail: ondrej.dolejs@wago.com
www: www.wago.cz
České zastoupení světového výrobce pružinového připojení, elektronických rozhraní a komponent pro automatizaci budov a průmyslu.
