Wago lon works controller что это

Wago lon works controller что это

LonWorks

Характеристики

Помимо ИМС Neuron, контроллер LONWORKS имеет свой встроенный процессор (40 MГц), который может программироваться WAGO-I/O-PRO 32.
Все доступные типы модулей, до 248 дискретных или до 124 аналоговых входов-выходов, а также модули со специальными функциями могут быть подключены к контроллеру. Все модули поддерживаются функциональными модулями WAGO-I/O-PRO 32 и дополнительными библиотеками.
ИМС Neuron обеспечивает передачу информации в виде переменных, с выделенными адресами в соответствии со стандартом IEC 61131-3. Программный модуль TOPLON® PRIO, поддерживающий стандарт LNS Plug-in, присваивает значения этих переменных 52-м сетевым переменным SNVT.
Программный модуль TOPLON® PRIO поддерживает все типы переменных SNVT из списка LONMARK® SNVT Master List (размерность данных 1-31 байт). Соответствие типов переменных обеспечивает совместимость оборудования WAGO LON и оборудования LONMARK других производителей

Описание

Модель 750-819. Программируемый логический контролер для сетей LONWORKS является расширением системы WAGO-I/O-SYSTEM.
Программирование приложений для контроллера выполняется с помощью компилятора WAGO-I/O-PRO 32.

Логотипи та торгові марки виробників є власністю компаній.
Використання матеріалів сайту лише з дозволу власника.

Wago lon works controller что это

Понятия «умный дом» и «интеллектуальное здание» давно знакомы и специалистам, и неспециалистам. Нет нужды длительно и пространно объяснять пользователям насколько это удобно – автоматические ворота в гараже и комфортная температура в доме. Собственники зданий осознали, что при эксплуатации зданий и помещений нужно и можно экономить средства без потери потребительских свойств самих зданий. А специалисты, занимающиеся проектированием и построением подобных систем, уже давно являются экспертами в вопросах выбора аппаратной части этих систем и применяемых программных средствах в задачах разработки ПО и диспетчеризации. В сознании общества пришло настоящее понимание всех преимуществ концепции «Автоматизированная Система Управления Зданиями» (АСУЗ).

АСУЗ (умный дом, интеллектуальное здание, автоматизированное здание) предполагает новый подход в организации жизнеобеспечения здания, при котором за счет комплекса программно-аппаратных средств значительно возрастает эффективность функционирования и

Система должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в здании, и соответствующим образом на них реагировать: одна из систем может управлять поведением других по заранее указанным алгоритмам.

В процессе создания АСУЗ предполагается решение следующих задач:

• автоматизация энергоснабжения и освещения;
• автоматизация водоснабжения;
• автоматизация теплового пункта (отопление и горячее водоснабжение);
• автоматизация вентиляции и кондиционирования;
• автоматизация управления электроприводами любого назначения и контроль над ними;
• автоматизация охранной сигнализации, видеонаблюдения, контроля доступа;
• автоматизация пожарной сигнализации и оповещения о пожаре;
• автоматизация управления автостоянками и придомовой территорией;
• учет потребления ресурсов;
• контроль функционирования кабельных систем связи (локальные компьютерные и телефонные сети);
• управление лифтами;
• и множество других специфических задач;

Проект обязательно предполагает возможность наращивать и видоизменять конфигурации инсталлированных систем

В общем, это значит, что применение современных электронных средств позволяет автоматизировать управление инженерными системами жизнеобеспечения и безопасности в здании. В результате внедрения специализированной автоматики присутствует синергический эффект — технологии АСУЗ снижают затраты на обслуживающий персонал и потребляемые ресурсы!

СОСТОЯНИЕ РЫНКА

В настоящее время на российском строительном рынке созданы главные предпосылки для реализации концепции «интеллектуального здания». С одной стороны растет спрос на такие системы, с другой стороны, на рынок выходит больше фирм – системных интеграторов, готовых предложить конкретные технические решения. Сегодня, на рынке автоматизации зданий существует спрос на современные технологии по следующим направлениям –

• системы охраны и контроля доступа- 40%
• противопожарные системы — 30%
• системы кондиционирования и вентиляции (HVAC) — 20%
• система «Умный дом» -5%.

Из этого следует, что при комплексном подходе АСУЗ интересна 95% потребителей!

Практически все современные объекты коммерческой недвижимости и жилые здания повышенной комфортности оснащаются АСУЗ.

ПОСТРОЕНИЕ АСУ ЗДАНИЙ — КАК ЭТО ДЕЛАЕТСЯ:

Принято разделять АСУЗ на системы для крупных объектов недвижимости и на системы для автоматизации коттеджей, дач, офисов и отдельных квартир, т. н. Home Automation.

1. Уровень диспетчеризации и администрирования (Management Level); На данном уровне осуществляется взаимодействие между персоналом (операторами, диспетчерами, пр.) и системой через человеко-системный интерфейс, реализованный на базе компьютерных средств и SCADA-систем.

2. Уровень автоматического управления (Automation Level); Основными компонентами данного уровня являются контроллеры автоматического управления, модули ввода-вывода сигналов, электротехническое коммутационное оборудование. В контроллерах реализуются основные алгоритмы приема, вывода, обработки сигналов, алгоритмы автоматического управления.

3. Уровень периферийных устройств (Field Level); Данный уровень включает в себя датчики и исполнительные механизмы, включая кабельные соединения.

Система состоит из «узлов», обеспечивающих интеграцию с требуемыми промышленными сетями, каждый «узел» в свою очередь состоит из «ядра» и модулей ввода-вывода.

В качестве «ядра» выступает программируемый логический контроллер (ПЛК), который транслирует в выбранную промышленную сеть данные датчиков и передает из сети команды управления исполнительными устройствами через модули ввода-вывода.

В случае использования в качестве ядра ПЛК, система представляет собой самостоятельный узел, с возможностью интеграции в существующую сеть. Каждый узел системы может быть подключен к своему типу внешней сети, обмен данными между узлами системы идет по внутренней шине, независимой от внешних сетей. Узлы системы могут быть территориально разнесены для создания распределенной системы управления.

Модульность существует также внутри узла – можно легко менять и перестраивать конфигурацию модулей ввода-вывода. Модули ввода-вывода работают с множеством типов датчиков и исполнительных устройств, что позволяет решить практически все задачи по автоматизации. Система очень компактна и легко монтируется на обычную DIN рейку и демонтируется.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ОТ КОМПАНИИ WAGO

Так как же сделать так, чтобы пребывание в помещении было комфортным, безопасным да и к тому же автоматизированная система управления была устойчивой и надежной?

Для решения указанных задач, компания WAGO предлагает комплексный подход.

Контроллеры WAGO применяются для автоматизации тепловых пунктов, систем вентиляции, котельных, холодильного оборудования. Модульная архитектура контроллеров позволяет выполнить автоматизацию оборудования любого типа, причем неограниченно расширять систему при необходимости. Эти возможности обеспечиваются тем, что такая система автоматизации использует открытые протоколы, а учитывая поддержку различных стандартов передачи данных можно объединить и множество других систем, если они были ранее установлены на объекте.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ОТ КОМПАНИИ WAGO

Так как же сделать так, чтобы пребывание в помещении было комфортным, безопасным да и к тому же автоматизированная система управления была устойчивой и надежной?

Для решения указанных задач, компания WAGO предлагает комплексный подход.

Контроллеры WAGO применяются для автоматизации тепловых пунктов, систем вентиляции, котельных, холодильного оборудования. Модульная архитектура контроллеров позволяет выполнить автоматизацию оборудования любого типа, причем неограниченно расширять систему при необходимости. Эти возможности обеспечиваются тем, что такая система автоматизации использует открытые протоколы, а учитывая поддержку различных стандартов передачи данных можно объединить и множество других систем, если они были ранее установлены на объекте.

WAGO-I/O-SYSTEM 750 это наиболее компактная модульная система управления для распределенной автоматизации, легко интегрируемая с любыми типами промышленных сетей передачи данных и управления. В одном узле сети объединяет модули ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов различных типов и модулей специальных функций.

Для программирования контроллеров WAGO-I/O-SYSTEM 750 согласно стандарту IEC 61131-3 — создания пользовательских приложений и визуализации, применяются следующие программные продукты:

§ WAGO—I/O—PRO CAA (артикул 750-911) или CoDeSys 3 (артикул 759-915)

Программы поддерживают все стандартные языки — IL, LD, FBD, ST, FC. Для каждой задачи может быть подобран свой подходящий язык. Созданные приложения будут работать на всех контроллерах серии WAGO I/O-SYSTEMS 750

WAGO-I/O-CHECK 2 (артикул 759-920) – приложение Windows для ввода в эксплуатацию и обслуживания узла из WAGO-I/O-SYSTEM 750 без его подключения к промышленной сети. ПО позволяет выводить процессы обработки данных на отдельных клеммах, т.е.- электромонтаж сенсоров и приводов тестируется уже в процессе приемки в эксплуатацию. С помощью WAGO-I/O-CHECK 2 специальные модули контроллера из WAGO-I/O-SYSTEM 750 настраиваются для выполнения своих функций.

ДЕЦЕНТРАЛИЗАЦИЯ НА БАЗЕ WAGO—I/O—SYSTEM 750 И РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СЕТЕЙ

Для построения сетей АСУЗ на базе WAGO-I/O-SYSTEM 750 традиционно используют протоколы BACNet, KNX/EIB, LonWorks, Ethernet. Рассмотрим аппаратные решения и программные продукты от WAGO для перечисленных протоколов:

1/ BACNet

WAGO BACNet/IP (артикул 750-830) – контроллер, способный решать множество задач автоматизации, управления и регулирования используя протокол связи BACNet. Самостоятельно распознает подключенные аналоговые и дискретные модули ввода/вывода и создает для них объекты BACNet

WAGO BACNet Configurator – бесплатное ПО для инсталляции, конфигурирования и обслуживания сети BACNet. Утилита позволяет выполнять логическое структурирование сети в проекте и BACNet — устройств в сети BACNet/IP, адресацию контроллера, конфигурацию каждого отдельного BACNet/IP контроллера. Содержит браузер для визуализации свойств объектов BACNet.

WAGO—I/O—PRO—CAA позволит создать специализированные приложения и генерировать опциональные объекты BACNet.

2/ KNX/EIB

WAGO KNX/EIB/TP1 (артикул 750-646) – интерфейсный модуль. Используется для ввода данных в систему WAGO-I/O-SYSTEM 750 из KNX/EIB сети или в виде TP1 интерфейса для маршрутизации KNX/IP

WAGO KNX/IP (артикул 750-849) – программируемый контроллер, для решения задач автоматизации и построения схем управления в задачах, где традиционный KNX/EIB недостаточен. При использовании дополнительного Ethernet-оборудования реализуются высокопроизводительные сети на базе IP.

Объединение рассмотренных контроллера KNX/IP и маршрутизатора KNX/EIB/TP1 позволяет стандартным сетям TP1 подключаться к Ethernet, а WAGO-I/O-SYSTEM 750 становится многофункциональной.

ETS3 – плагин для конфигурирования устройств WAGO KNX/IP

3/ LONWORKS®

WAGO LONWORKS контроллеры:

§ программируемый контроллер (артикул 750-819) – программируется и конфигурируется стандартным средством CoDeSys. Физические элементы информации через приложения, генерируемые WAGO-I/O-PRO CAA направляются в сеть LON

§ базовый контроллер или каплер,- сетевой адаптер (артикул 750-319),– не программируется, преобразовывает сигналы со входов и выходов контроллера в сетевые переменные LON. Физические элементы информации становятся доступны напрямую.

WAGO TOPLON®-PRIO — плагин, который позволяет настроить и сконфигурировать устройства 750-819 и 750-319, а также осуществляет присоединение узлов к сети LON. С использованием TOPLON® PRIO возможно свободное использование практически всех компонентов LON, при этом не существует проблемы несовместимости устройств разных производителей.

В зависимости от того, включен 750-819 или 750-319, как узел в сети, TOPLON® PRIO применяет определенные функциональные возможности:

§ 750-319 — используются функциональные возможности RIO (Удаленный ввод-вывод) — таблица со всеми перечисленными каналами ввода/ вывода, что поможет назначить переменные сети.

§ 750-819 — помимо указанных, можно использовать функциональные возможности PRIO (Программируемый Удаленный ввод-вывод), таблицу со всеми перечисленными переменными, объявленными согласно IEC 61131 для назначения сетевых переменных

WAGO TOPLON® IF – плагин для стандартных задач АСУЗ. Используя стандартный WAGO LON-каплер совместно с TOPLON® IF можно организовать решение задачи быстро и эффективно, даже не имея опыта программирования.

ИНТЕРФЕЙСНЫЕ МОДУЛИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ЗАДАЧ

WAGO DALI-Master (артикул 750-641) — используется в задачах управления освещением. Он позволяет управлять осветительными системами по интерфейсу DALI (Digital Addressable Lighting Interface- Интерфейс с Цифровой Адресацией для Осветительных работ). К каждому модулю DALI-Master одним кабелем можно подключить до 64-х осветительных устройств, оборудованных DALI-интерфейсом.

WAGO EnOcean (артикул 750-642) – интерфейсный модуль радиоприемника для беспроводного соединения с устройствами не требующих источника питания, — беспроводных радиопередающих систем, датчиков, приемников исполнительных устройств, трансиверов и других компонентов по технологии EnOcean.

WAGO MP—bus—Master (артикул 750-643) – интерфейсный модуль для распределенной сети управления HVAC-устройствами – клапанами, регуляторами, приводами увлажнения, вентилирования, температурой, дискретными выключателями.

WAGO BlueTooth (артикул 750-644) – интерфейсный модуль обмена данными посредством беспроводного канала по технологии Bluetooth на дистанции до 1000 метров. Работает со всеми контроллерами стандартных распределенных сетей WAGO-I/O-SYSTEM 750. Конфигурация выполняется с помощью WAGO-I/O-CHECK 2

СПЕЦИАЛЬНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

MODBUS /TCP OPC-сервер (артикул 759-311) – открытый интерфейс для обмена данными между компонентами программного обеспечения. Идеальный базис для объединения задач по автоматизации и программ MS-Office с периферийными устройствами автоматизации, например, WAGO-I/O-SYSTEM 750-серии. Облегчает создание собственных программных приложений для автоматизации. Создает условия для простого доступа к Modbus/TCP Ethernet устройствам. Простая конфигурации OPC-сервера сокращает время необходимое для обучения и приемки в эксплуатацию.

API MODBUS/TCP DLL (артикул 759-312) — интерфейс программирования приложений. Поддерживает создание собственных программных приложений для автоматизации. Облегчает доступ к WAGO Ethernet контроллеру или каплеру. DLL может использоваться языками C, C ++ и Visual Basic

FireWire DLL (артикул 759-313) предлагает удобный способ взаимодействия с WAGO FireWire-каплером. DLL может использоваться почти всеми языками программирования для операционных систем Microsoft как C, C ++, C #, Delphi, LabVIEW, VBA, VB6, vb.net и т.д.

СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО БЕСКОНТАКТНОГО УПРАВЛЕНИЯ WAGO TO—PASS®

Линейка продуктов TO—PASS® разработана для беспроводного приема-передачи сигналов и сообщений. Модуль дистанционного управления TO—PASS ® получает цифровые и аналоговые сигналы по проводам от датчиков, транслируя по беспроводным каналам к системам более высокого уровня, а также принимает сигналы управления для приводов и механизмов.

Система подключается в беспроводном режиме к персональным компьютерам, в т.ч. и переносным, веб-серверам, мобильным телефонам, факсам или телефонам наземной линии связи. Коммуникация происходит при использовании глобальной сети GSM, для чего нужна SIM-карта. Никакие другие компоненты кроме антенны GSM (аксессуар поставляется) не требуются. Модемы и интерфейсы уже установлены в TO—PASS модуль.

РЕЖИМЫ РАБОТЫ TO-PASS®

1. Сообщение об аварии — при достижении предельного значения на аналоговом входе, или изменении состояния дискретного входа TO—PASS® немедленно транслирует сообщение в виде SMS одновременно на 4 приемника.

2. Удаленный сбор данных — предлагается 2 опции для удаленного сбора аналоговых значений процесса. В ответ на СМС возвращается сообщение, содержащее текст «состояние» и текущие значения всех цифровых и аналоговых входов. При использовании программы оператора, все текущие значения входов транслируются напрямую через RS-232 кабельное соединение или с помощью аналогового, ISDN или GSM модема.

3. Хранение данных – TO—PASS® имеет память для хранения данных, которая может накопить до 4200 полных “изображения процесса”, в виде значений напряжений и токов на всех терминалах в конкретный момент времени. Цикл хранения задается в интервале от 1 до 99 минут. Содержимое памяти считывается напрямую через RS-232 кабельное соединение или с помощью аналогового, ISDN или GSM модема.

4. Удаленное управление — TO—PASS® предлагает до 8-ми цифровых выходов, с переключающей способностью до 1 A и 2 аналоговых выхода 0/4 — 20 mA. Выходы могут конфигурироваться с помощью программного обеспечения оператора и также через мобильный телефон в виде SMS.

5. Постоянное on—line подключение- TO—PASS® предназначен для осуществления постоянной связи с системой. В этой конфигурации модуль передает все текущие значения процесса автоматически к веб-серверу в конфигурируемых циклических интервалах. Веб-сервер, который является стандартным PC, имеющим постоянное подключение к интернету, собирает данные и хранит все текущие значения или сохраняет их в базе данных “MySQL” для последующего архивирования.

WAGO Winsta – идеальная система коммутации при строительстве зданий,. предназначена для монтажа и разводки электрической проводки. Монтируется по компьютерному принципу Plug-and-Play (не требует никакой отладки). Принцип монтажа проводки с изделиями WINSTA похож на детский конструктор – с помощью нескольких базовых компонентов можно собрать систему любой конфигурации.

Эта серия представляет собой набор различных коннекторов, разветвителей, переключателей фаз и распределительных коробок. С помощью изделий серии WINSTA можно осуществлять монтаж 3-х, 4-х и 5-ти жильных кабелей.

Удобство изделий серии WINSTA смогут по достоинству оценить те потребители, для которых в первую очередь важна скорость переконфигурирования системы электропроводки: офисные помещения, выставочные экспозиции, торговые залы и т.п. В зависимости от выбранного сечения проводника изделия серии WINSTA позволяют пропускать токи до 25 А номинальным напряжением до 400 В, при этом гарантируется работоспособность изделий при рабочей температуре до +85°C.

СОВМЕСТИМОСТЬ И ИНТЕГРАЦИЯ С ДРУГИМИ СИСТЕМАМИ

А что делать, если у вас уже имеется оборудование со своей автоматикой или если оно уже имеет систему управления или диспетчеризации, которую необходимо расширить? Возможно ли автоматизировать оборудование, не предназначенное для этого или, например, устаревшее?

Эти задачи легко реализуются благодаря тому, что продукты WAGO, в отличие от распространенных закрытых систем, выполнена на открытых протоколах и имеет совместимость с 20-ю различными стандартами и протоколами Ethernet TCP/IP, Profibus DP, Interbus, CANopen, SERCOS interface, DeviceNet, Modbus, RS485, RS232, AS-Interface, Lightbus, а также – специализированными интерфейсами, специально предназначенными для задач АСУЗ – BACnet, LON, Instabus EIB (KNX), DALI / DSI, EnOcean

Для интеграции с другими, не указанными, протоколами можно использовать дополнительный шлюз.

Среди лидирующих технологии в области открытой и гибкой автоматизации зданий особо выделяется ETHERNET. Именно сеть ETHERNET, с протоколом TCP/IP используется для передачи данных в большинстве современных систем. Эта сеть имеется в каждом офисе, здании или предприятии. Или обязательно будет проложена, если здание только строится. И именно протокол TCP/IP используется для соединения между собой компьютеров и построения локальной сети в любой организации.

При таком построении снижается стоимость монтажа, появляется возможность использовать недорогое коммутационное оборудование, любой штатный IT — специалист сможет восстановить работу системы в случае обрыва сети. А надежность и помехоустойчивость Ethernet TCP/IP доказана миллионами соединений.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ КОММУТАТОРЫ ETHERNET

СЕРИЯ 852 — различные Ethernet-коммутаторы от простых до конфигурируемых с портами 10/100BaseTX и один 8-портовый коммутатор с двумя дополнительными портами для SFP-модулей (Small Form Pluggable для подключения к световодам):

5 Port 10/100Base-TX (артикул 852-101)

8-Port 100BASE-TX (артикул 852-102)

8/2 Port 100BASE-TX/FX (артикул 852-103)

Самый сложный — конфигурируемый Ethernet-коммутатор с семью 10/100BaseTX портами и двумя SFP 100Base-FX портами -7/2-Port 100BASE-TX/FX (артикул 852-104)

Для обеих версий с SFP-портами в распоряжении имеются наращиваемые модули с интерфейсами для различных оптоволоконных каналов.

Промышленные коммутаторы Ethernet серии 852 имеют прочный корпус, резервированное питание в диапазоне (9…48V) и схему контроля функционирования на реле. Модули имеют две цепи, предназначенные для сигнализации соединений, которые могут быть подсоединены к любому устройству оповещения. Оповещение об ошибке происходит тогда, когда при работе Ethernet-порта появляется провал (отключение или обрыв кабеля, сетевых обрывах и т.п.), и при нарушении энергоснабжения/отключении питания или напряжение в указанном диапазоне.

Приборы соответствуют стандартам IEEE802.3, 802.3u. Конфигурируемая версия дает возможность различных установок, в том числе Xpress-Ring. Это позволяет реализовать резервное кольцо, которое по данным производителя обеспечивает реконфигурацию в случае отказа первичного соединения менее чем за 50ms.

ETHERNET- КОММУТАТОРЫ СЕРИИ ECO

Экономичное решение для установки на DIN-рейку 35 мм. Коммутаторы легко конфигурируется и идеально подходят для сетей малых и средних размеров. Могут использоваться для создания многоуровневых сегментов, чтобы облегчить коммутацию сети в офисе заказчика и обеспечить заявленную полосу пропускания каждому пользовательскому узлу.

5-Port 100BASE-TX (артикул 852-111)

8-Port 100BASE-TX (артикул 852-112)

ЗАДАЧИ И ФУНКЦИИ ИНТЕГРАТОРА В ОБЛАСТИ АСУЗ

Современный системный интегратор, работающий на рынке АСУЗ предлагает весь набор услуг, связанных с решением задачи автоматизации зданий. Под требования заказчика интегратор предлагает полный набор самых современных программных и аппаратных средств, необходимых для построения и дальнейшей эксплуатации всех систем АСУЗ. Помимо этого, — разработка специализированного программного обеспечения, проектирование, управление проектами, обучение персонала, интеграция систем управления зданиями с технологическими и прикладными информационными системами.

Окончание текущего проекта, как правило, не означает прекращение деятельности, т.к. интегратор осуществляет гарантийное и последующее сервисное обслуживание, а также — наращивание и видоизменение конфигурации инсталлированных систем.

ВЫПОЛНЕННЫЕ ПРОЕКТЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОБОРУДОВАНИЯ КОМПАНИИ WAGO

Здание Рейхстага в Берлине- система управления внутренним освещением

Эйфелева башня – узлы сети для управление наружным освещением (иллюминацией)

Инженерные системы коттеджных поселков – компания «Инком- недвижимость»

Офисное здание «Амбер-Плаза» в Москве – система управления внутренним освещением

Причины выбора WAGO

• Гибкость – главный критерий
• Легкость изменения назначения помещений
• Части здания подразделяются на зоны
• Использование обмена через сеть TCP/IP (исключая полевой уровень и комнатную проводку)

• Система диспетчеризации с Web интерфейсом
• WEB визуализация
• Возможность дистанционного обслуживания
• Быстрый ввод в эксплуатацию с использованием готовых частей
• Ранее выполненные подсистемы также подключаются через Ethernet
• Безопасность — Детерминированное и безопасное поведение в случае отказа сети
• Передача сообщения на верхний уровень в случае сбоя шины K-bus
• Использование в качестве локального ПЛК
• Сетевое соединение зарезервировано

Ускорение работы системы — Контроллер выполняет предварительную обработку сигналов, Снижается нагрузка на центральный контроллер и на сеть

Независимая децентрализованная система управления- вместо центрального контроллера – модульная управляющая сеть предприятия, Это позволяет значительно снизить стоимость системы

Фирма WAGO Kontakttechnik GmbH, основанная в 1951 году в Германии – изобретатель и крупнейший производитель безвинтовых пружинных клеммных соединителей и разъемных клемм, обеспечивающих высококачественное необслуживаемое соединение различных типов проводников. Пружинные клеммы Wago давно стали мировым стандартом, и современная электротехника уже немыслима без их применения.

Помимо клеммников, WAGO разрабатывает и производит электронные и электротехнические интерфейсные модули, а также интеллектуальные системы распределенного ввода/вывода серии Wago I/O на основе промышленных сетей передачи данных.

Созданное в 1995 году подразделение WAGO Electronic занимается разработкой контроллеров для различных стандартов промышленных сетей. Одним из направлений применения контроллеров WAGO является автоматизация зданий. Ассортимент продукции фирмы WAGO содержит все необходимое для работы строителей с объектами любой степени сложности: от клемм для подключения осветительных приборов до контроллеров для управления системами жизнеобеспечения зданием.

По объему производства и продаж продукции, предназначенной для автоматизации зданий, WAGO является одним из признанных европейских лидеров.

Технология LON

Сегодня существуют различные технологии реализации систем управления. Есть среди них такие, которые специализированы на автоматизации зданий. Одна из промышленных технологий, нашедших своё место в этом сегменте рынка, – технология LON.

Американская компания Echelon разрабатывала технологию LON (Local Operating Networks) в расчёте на универсальное общепромышленное применение. На момент создания данная технология сочетала в себе самые передовые идеи для распределённых систем управления. Однако в то время на рынке уже было представлено много других технических решений, более специализированных для задач автоматизации технологических процессов. Благодаря удачной концепции построения системы не столько как системы с определённым протоколом обмена, сколько как целостного аппаратно-программного комплекса, технология LON нашла своё место, прочно заняв нишу автоматизации зданий.

LON — это не просто распределённая система управления, а скорее система распределённого интеллекта, где устройства могут самостоятельно обрабатывать события и имеют встроенное программное обеспечение. Сети LON имеют ряд особенностей, основными среди которых являются следующие:

• можно применять самые различные среды передачи сигнала (проводные, радиочастотные, оптические), а также осуществлять передачу сигналов по питающей сети;
• нет разделения на основные (master) и подчинённые (slave) устройства;
• каждое устройство имеет встроенное ПО, программы выполняются по событию.

Наличие мощной программной инструментальной поддержки позволяет максимально упростить и ускорить процесс внедрения системы, что стало одним из решающих факторов в развитии этой технологии. Именно поэтому многие производители оборудования для автоматизации зданий оснащают свои приборы интерфейсом LON. Встроенное программное обеспечение (ПО) позволяет быстро интегрировать прибор в систему управления и однозначно использовать его функции. Широкому распространению LON также способствует стремление к унификации и совместимости решений. Например, наиболее распространённым интерфейсом для кондиционеров является LON, и для интеграции его в систему управления помещением целесообразно всю остальную систему строить на этом же интерфейсе, обеспечив тем самым полную совместимость.

Основной недостаток LON следует искать в том, что данная технология разрабатывалась не только как техническое решение, но и как коммерческий проект, позволяющий получать прибыль от каждого применённого устройства и каждого автоматизированного объекта. В результате стоимость лицензии включена в цену каждого выпускаемого специального чипа, а стоимость ПО достаточна высока. Однако несмотря на эти недостатки технология LON завоёвывает всё большую популярность благодаря существенному выигрышу от её применения по части затрат на программирование и монтаж оборудования, а также затрат времени на реализацию систем в целом.

Обязательный атрибут любого устройства LON — процессор Neuron

Специальная микросхема Neuron Chip составляет основу аппаратной части технологии LON. Она имеется в каждом устройстве сети LON. Несколько типов таких чипов выпускается всего двумя производителями —компаниями Toshiba и Cypress.

Структура микросхемы Neuron (рис. 1) включает в себя три 8-разрядных микропроцессора, блоки оперативной и энергонезависимой памяти, периферийные устройства (сетевой коммуникационный порт, таймеры, управляющие регистры, порты ввода-вывода).

Из трёх микропроцессоров два управляют сетевой передачей данных по протоколу LonTalk, а третий обслуживает прикладную часть ПО узла и взаимодействие с внешними устройствами через программируемый порт ввода-вывода. Микропроцессоры объединены внутренней шиной, синхронизация их работы осуществляется за счёт обращения к общим областям памяти данных.

Функции сетевого коммуникационного порта понятны из его названия. Для сопряжения процессора Neuron с внешним каналом связи используются приёмопередатчики, которые выбираются в соответствии с типом канала связи и подключаются к сетевому коммуникационному порту. Реализацией сетевых функций посредством данного порта управляет один из микропроцессоров.

Микросхема Neuron обеспечивает реализацию уровней 1-6 (Layer 1-Layer 6) модели OSI, а уровень 7 (Layer 7 — уровень приложений и предоставления данных) реализуется прикладным ПО соответствующего процессора.

Внутренняя структура узла сети LonWorks показана на рис. 2.

Если мощность процессора Neuron оказывается недостаточной для выполнения требуемых функций, в составе узла сети LonWorks может быть использован дополнительный микроконтроллер, реализующий функции взаимодействия с внешними устройствами и оставляющий процессору Neuron только выполнение сетевых коммуникационных функций [1]. В этом случае порт ввода-вывода служит для связи процессора Neuron и дополнительного микроконтроллера с целью организации обмена данными по параллельному или последовательному интерфейсу. Кроме того, для расширения функциональных возможностей некоторых моделей Neuron допускается использование внешней памяти для хранения программ.

Уникальность адреса каждой микросхемы Neuron обеспечивается неповторяющимся 48-разрядным идентификационным кодом, записываемым в энергонезависимую память при производстве чипа.

Программное обеспечение процессора Neuron состоит из трёх разделов: системного, прикладного и коммуникационного [1].

Системное ПО загружается в ПЗУ при производстве. Оно обеспечивает работу сетевого протокола LonTalk и содержит библиотеку программных функций для управления портом ввода-вывода.

Прикладное ПО реализует набор функций самого устройства. Для каждого устройства должен существовать специальный файл с описанием типов переменных, их разрядности и имён. Этот файл необходим для правильной конфигурации устройства программным пакетом LonMaker.

Программное обеспечение создаётся на специальном языке Neuron-C. Но для системных интеграторов нет необходимости выполнять эту трудоёмкую работу, так как все устройства поставляются с уже загруженным в них программным обеспечением и требуют только несложного конфигурирования.

Свобода выбора оборудования

Необходимость наличия в каждом устройстве чипа Neuron значительно увеличивает стоимость системы, к тому же, несмотря на большой выбор устройств, часто бывает сложно подобрать нужный датчик или исполнительное устройство для конкретной задачи.

В таких случаях можно применять контроллеры узлов сети или программируемые контроллеры с набором модулей ввода-вывода. Удачным примером такого контроллера может служить контроллер 750-819 фирмы WAGO.

В этом контроллере чип Neuron используется только в качестве коммуникационного процессора, а обработка входных и выходных данных реализована на более мощном процессоре. Из-за модульной конструкции системы ввода-вывода данного контроллера он не имеет заранее предустановленной конфигурации для подключения в сети LON. Чтобы упростить процесс создания программ, разработаны программные модули, реализующие большинство процессов регулирования и управления процессами в зданиях.

Инструмент программирования LonMaker

Для программирования сети в качестве инструментария используется программа LonMaker. Процесс программирования сети, несмотря на название, не требует от разработчика написания ни строчки кода — достаточно только установить связи между сетевыми переменными и настроить конфигурационные свойства. Программа LonMaker позволяет осуществлять значительное количество операций по управлению сетью, не обращаясь к другому инструментарию. Она обеспечивает проектирование сети, ввод устройств в эксплуатацию (передачу программы на устройство), тестирование сети, тестирование устройств, создание отчётов по отдельным устройствам и сети в целом и многое другое.

Сетевая диаграмма, или программа сети, отображается в виде устройств и функциональных блоков. На диаграмме, приведённой в качестве примера на рис. 3, имеются четыре устройства: маршрутизатор RTR-1, два цифровых контроллера DIO-1 и DIO-2, а также датчик MDS-LON. Эти устройства соединены двумя физическими каналами Channel1 (IP) и Channel2 (TP/FT), разделёнными между собой маршрутизатором. К каналу IP присоединён компьютер LNS. Здесь же, на этой диаграмме, отображены имеющиеся на устройствах функциональные блоки и связи между ними. У каждого функционального блока обозначен набор входных и выходных сетевых переменных. Линиями обозначены связи между сетевыми переменными, образующие собственно программу сети.

Чтобы проиллюстрировать процесс инсталляции сети, приведём пример, в котором шаг за шагом поясняется создание показанной на рис. 3 сетевой диаграммы.

Предварительно запускается программа LonMaker. Она построена на основе программы MS Visio, поэтому имеет похожий интерфейс (рис. 4). Слева на экране имеется окно папок мастер-фигур. Мастер-фигуры соответствуют тому типу оборудования, которое будет использоваться в проекте. Мастер-фигуры и файлы внешнего интерфейса обычно поставляет производитель оборудования, либо их можно взять с сайта производителя или из каталога ассоциации LonMark. На верхней панели инструментов имеется специальное меню LonMaker, которое позволяет управлять всеми свойствами сети. При создании проекта автоматически формируется блок, отображающий в сети место сетевого инструментария, или ту точку, к которой присоединен используемый при проектировании компьютер.

Теперь при помощи программы LonMaker можно начинать программирование сети. Первым шагом создаётся канал LON TP/FT-10. В окне папок мастер-фигур надо открыть вкладку Basic Shapes (или Node Builder basic Shapes — в зависимости от конфигурации программного обеспечения), выбрать фигуру канала Channel и перетащить в окно проекта на чистый лист (рис. 5).

Затем точно так же, способом «перетащил и бросил», на втором шаге надо переместить с вкладки мастер-фигур шаблоны всех устройств, которые будут установлены в сети (рис. 6). Первым необходимо установить маршрутизатор, затем все остальные устройства. Сетевая диаграмма приобретёт показанный на рис. 3 вид. Все устройства логически присоединены к каналу.

На третьем шаге необходимо точно так же перетащить на диаграмму функциональные блоки (рис. 7). Напомним, что функциональные блоки — это графические изображения входов-выходов программ, заложенных в устройство. Функциональные блоки определяют внешний интерфейс устройства. Затем, перетаскивая шаблон коннектора, можно создать связи между сетевыми переменными.

На представленной диаграмме по нажатию кнопки Button1 включаются лампочки DIO-1 Led1 и DIO-2 Led1. Это лампочки на различных устройствах. Осталось правильно определить конфигурационные свойства. Это делается при помощи специальных программок-плагинов, поставляемых вместе с устройствами.

На рис. 8 показано, как выглядит плагин, предназначенный для настройки контроллера освещения, а проще говоря, электрической лампочки с LON-интерфейсом. Здесь установлены стандартные параметры и в дополнение к ним введена задержка срабатывания 2 секунды. Пользователь может инвертировать сигнал, настроить работу входов разрешения, ввести фильтрацию сигнала и изменить алгоритм функционирования устройства (прямая передача, задержка, защёлка-триггер, импульс).

Если работоспособность устройства вызывает сомнения, его можно протестировать. На рис. 9 показано окно результатов тестирования устройства. В данном случае тестируется маршрутизатор RTR-1. Как видно из сообщения, тест прошел успешно, и устройство можно использовать в работе. Точно так же LonMaker может протестировать остальные устройства и выдать сводку о состоянии всей системы.

В данном примере показано, как LonMaker применяется для создания простых сетевых программ LonWorks. В результате сетевая программа написана, сконфигурирована и готова к работе. Конечно же, в сложных проектах формируются многостраничные схемы, разбитые на подсистемы, но принципы их программирования точно такие же, как в рассмотренном примере.

Возможности технологии LonWorks

Технология LonWorks не просто придаёт устройствам интеллект и способность работать по программе. Она открывает перед пользователем широчайшие возможности управления сетью. Эти возможности определяются, прежде всего, способностью устройств общаться «каждый с каждым», а также с человеком. Создав специальный интерфейс, мы получим возможность считывать информацию с любого устройства и управлять любым устройством. Любой пульт управления, любая панель могут управлять любой системой. Одинаковый кнопочный выключатель, в зависимости от конфигурации сети, может с равным успехом включать свет, запускать стиральную машинку, включать вентиляцию или ставить помещение на охрану.

Одним из самых простых LON-устройств является модуль ввода-вывода с LON-интерфейсом REG-M 8S 10A (рис. 10) производства SVEA. Этот модуль имеет независимое управление восемью группами нагрузок, восемь релейных выходов (нормально разомкнутые контакты, 10 А), ручное управление и светодиод (СИД) состояния для каждого выхода. Таким образом, данное устройство способно управлять 8 группами освещения в доме.

Если возникает необходимость управлять иным количеством нагрузок, в ассортименте изделий с LON-интерфейсом имеются контроллеры с числом релейных выходов от 2 до 16. Устройство с 2 выходами можно встроить непосредственно в осветительный прибор. Существуют модификации, которые устанавливаются на DIN-рейку, и модификации, встраиваемые в распаечную коробку. Например, компания Thermokon выпускает устройство DI4RO2, которое имеет 4 цифровых входа и 2 релейных выхода. Всё устройство монтируется в коробке прямо за потолком на электрической линии. На его основе из обычного светильника можно сделать светильник интеллектуальный, способный подстраиваться под освещение по заданной программе.

Для управления освещением существуют также диммеры с LON-интерфейсом. В паре с датчиком освещённости диммер может точно поддерживать заданное освещение на рабочем месте или в комнате.

Интересным решением компании SVEA является мультисенсор ILA-22. Это устройство с LON-интерфейсом, содержащее в сети датчик освещённости, датчик присутствия и ИК-приёмник сигнала. Используя датчики присутствия и освещённости в комплекте с модулями управления, можно построить качественную систему управления освещением. В комплект мультисенсора также входит ИК-пульт. Различные кнопки пульта настраиваются на различные функции, и хозяин помещения может управлять освещением, положением жалюзи, кондиционером и вентиляцией, не вставая с места.

Более сложными LON-устройствами являются разнообразные комнатные панели управления. Их выпускает огромное количество компаний, и каждая панель отличается по функциям и дизайну.

Одной из простейших является панель SVEA LonWorks ARTEC. Она имеет 4 независимые кнопки и светодиод индикации работы. Кнопки могут работать попарно, а могут и независимо. Например, кнопка 1 может включать/выключать свет, кнопка 2 опускать/поднимать жалюзи, а пара кнопок 3 и 4 — повышать и понижать температуру соответственно. Возможности программирования зависят только от фантазии исполнителя.

Значительно более сложной является комнатная панель управления Thermokon WRF08 2T (рис. 11). Здесь имеются 8 клавиш, жидкокристаллический индикатор, встроенный датчик температуры и 4 дополнительные кнопки. Индикатор отображает текущую или установленную температуру, присутствие человека в помещении, режимы нагрева или охлаждения помещения и мощность фанкойла. Если необходимо, панель может отображать и данные с метеостанции. Данная панель способна полностью управлять всеми системами в помещении: освещением, жалюзи, кондиционером, отоплением, вентиляцией, системами контроля доступа и охранной сигнализации. Для подбора дизайна панели существует комплект сменных декоративных рамок. Вместо целого ряда пультов управления на стене можно иметь одну такую панель.

В случае, когда интеллектуальной мощности обыкновенных устройств недостаточно, применяются специализированные контроллеры. Самыми сложными среди них являются контроллеры со свободным программированием.

В качестве примера можно привести универсальный контроллер FX15 фирмы Johnson. Это высокоэффективный контроллер, разработанный для модулей кондиционирования закрытых помещений, модулей управления вентиляцией, управления вентиляционными заслонками и т.п. Он обслуживает до 26 точек ввода-вывода, может иметь встроенный или удалённый дисплей. Контроллер программируется на специальном языке и способен производить достаточно сложную обработку информации, в частности, поддерживать несколько PID-регуляторов.

Свободно программируемые контроллеры выпускает и ряд других фирм. Это, прежде всего, WAGO, TAC Xenta и многие другие.

Важнейшей частью сети являются системообразующие элементы — серверы и маршрутизаторы. Маршрутизаторы для сетей LON тоже выпускаются многими компаниями. Это могут быть и простые маршрутизаторы LON-LON, и сложные маршрутизаторы LON-IP. Например, фирма SVEA выпускает маршрутизаторы с 2 выходами TP/FT-10, реализующие функции репитеров и непосредственно маршрутизаторов, а также более сложные устройства, имеющие выходы 4 TP/FT-10 и 1 TP-1250 и предназначенные для организации магистральной структуры.

Мощный маршрутизатор TP/FT-LON/IP выпускает компания Echelon. Данное устройство может служить для построения магистралей очень высокой производительности и управления сетями через Интернет.

Интереснейшим устройством является web-сервер i.LON-100 этой же компании (рис. 12). Он имеет выходы LON и Ethernet, 4 релейных выхода и 4 входа счётчиков. Модели версии e3 могут служить маршрутизаторами LON/IP.

Являясь полноценным web-сервером, данное устройство позволяет загружать странички в формате HTML по протоколу FTP, а затем эти странички становятся доступны пользователю по протоколу HTTP. Сервер превращается в нормальный узел, имеющий собственный IP-адрес. Доступ к нему может быть или свободным, или ограниченным паролем, отдельным для каждого пользователя. В качестве переменных в тегах могут выступать сетевые переменные сети LON. Точно так же сетевые переменные можно подставлять в java-скрипты. Соответственно, сервер способен обеспечить мониторинг и управление всеми точками сети. Кроме того, в нём можно запрограммировать отслеживание аварий, и в этом случае требуемые сообщения будут рассылаться по электронной почте.

Сервер i.LON-100, имеющий небольшие габариты и малый вес, крепится на DIN-рейку в обычный щиток, не требуя специального шкафа. При этом он может обеспечивать интерфейсом несколько десятков пользователей.

Для такого устройства существует множество применений. В качестве примеров рассмотрим некоторые из них. Во-первых, мониторинг и управление личным помещением (квартирой или домом): сервер собирает информацию от инженерных систем и систем безопасности и отсылает пользователю через Интернет, человек видит состояние своего жилища в любой момент времени и может управлять им. Во-вторых, web-интерфейс на рабочем месте в офисе: на компьютере пользователя создаётся собственный сайт, который позволяет управлять всеми системами кабинета или помещения в целом (выставлять необходимую освещённость, принудительно включать и выключать освещение, управлять жалюзи и дверными замками и т.д.).

Заключение

Большой выбор устройств со встроенным интерфейсом LON и готовым программным обеспечением значительно упрощает и ускоряет процесс разработки и инсталляции систем автоматизации зданий. Особенно важно то, что высокая степень готовности таких систем позволяет выполнять монтажные работы силами среднего технического персонала и привлекать высококвалифицированных специалистов только на этапе конфигурирования и отладки систем.

В номенклатуре изделий, поставляемых фирмой ПРОСОФТ, представлен полный спектр устройств с интерфейсом LON компаний WAGO и Thermokon. А освоить основы построения сетей на базе интерфейса LON и получить практические навыки программирования систем с помощью пакета LonMaker можно на курсах учебного центра «АРМО», который имеет официальный сертификат компании Echelon. ●

Литература

1. Дитрих Д., Лой Д., Швайнцер Г.-Ю. LON-технология. Построение распределённых приложений / Пер. с нем. под ред. О.Б. Низамутдинова. — Пермь: Звезда, 1999. — 424 с.

Авторы — сотрудники учебного центра «АРМО»,
телефон: (495) 787-3336/3337,
фирмы ПРОСОФТ,
телефон/факс: (495) 234-0636/0640
E-mail: info@prosoft.ru

Технология LonWorks и оборудование серии 750 WAGO I/O как основа реализации проектов диспетчеризации и автоматизации инженерных систем

Рассматриваются примеры реализации систем диспетчеризации и автоматизации на базе открытой технологии LonWorks и распределённой системы ввода-вывода WAGO I/O, построенной на модулях серии 750 компании WAGO. Приводится краткое описание особенностей конфигурирования контроллеров этой серии 750319 и 750819, поддерживающих протокол LonTalk.

В этой статье, используя опыт проектов, реализованных компанией КРОК в 2007–2008 годах, я хотел бы рассмотреть решения по автоматизации инженерных систем на основе открытой технологии LonWorks с применением в качестве распределённой системы ввода-вывода системы WAGO I/O, построенной на модулях серии 750 (компания WAGO).

Проект для офисного здания

Объект автоматизации и требования к системе управления

Объект автоматизации представляет собой четырёхэтажное офисное здание сложной ступенчатой формы с подземным паркингом. Общий вид здания передаёт фотография, помещённая на стартовый экран SCADA-системы (рис. 1). На объекте работает круглосуточная служба эксплуатации.

В соответствии с техническим заданием автоматизации и диспетчеризации подлежали следующие инженерные системы и оборудование:

• система общеобменной вентиляции (приточной и вытяжной);
• система электроснабжения;
• система освещения;
• система холодоснабжения;
• индивидуальный тепловой пункт (отопление, горячее водоснабжение);
• система кондиционирования технических помещений;
• система контроля уровня воды в дренажных приямках;
• система контроля уровня СО в подземной автостоянке;
• лифт.

Несмотря на относительно небольшие размеры объекта, работа по реализации системы была достаточно сложной и разделилась на два чётко прослеживаемых этапа: этап проектирования и этап реализации системы.

Основные требования заказчика к автоматизированной системе оперативного диспетчерского управления (АСОДУ), в наибольшей степени повлиявшие на выбор технических решений на этапе проектирования, были следующие:

• замена существующей комплектной автоматики приточной вентиляции, интеграция модернизированной автоматики в единую систему диспетчеризации;
• управление внутренним и наружным освещением здания;
• обеспечение контроля разнородных и неоднотипных параметров инженерных систем и оборудования в рамках единой системы.

Реализация проекта

Исходя из существующего положительного опыта выполнения проектов и реализации систем, в качестве основной аппаратной базы для построения системы распределённого ввода-вывода было выбрано оборудование компании WAGO серии 750 системы WAGO I/O. Протоколом взаимодействия составных элементов системы был определён протокол LonTalk.

Структура системы была стандартной, которая применяется компанией КРОК в большинстве подобных проектов:

• полевая шина LonWorks со свободной топологией TP/FT-10, программируемые контроллеры 750-819 и базовые контроллеры 750-319 в качестве узлов сети;
• сетевой интерфейс (Remote Network Interface) iLON100 компании Echelon;
• OPC-сервер Easylon L компании Gesytec для сетей LonWorks;
• SCADA-система Citect (сервер и клиент).

В ходе проведения строительства и монтажа внутренней инфраструктуры в составе и самом расположении инженерных систем и оборудования произошли значительные изменения. Проектные решения приходилось пересматривать на ходу. Тут и проявились основные преимущества оборудования серии 750: модульность и большой выбор типов модулей ввода/вывода. Это позволило с минимальными затратами корректировать конфигурации контроллерных сборок в шкафах автоматики и даже после сборки самих шкафов выполнять отдельные перестановки и добавления модулей ввода/вывода.

Среди номенклатуры контроллеров серии 750 передачу данных по протоколу LonWorks поддерживают две модели: базовый контроллер 750-319 и программируемый контроллер 750-819. Контроллер 750-819 является обычным программируемым контроллером, написание программ и конфигурирование которого осуществляются стандартным средством CoDeSys. Базовый контроллер 750-319 не программируется и позволяет только напрямую преобразовывать сигналы на входах и выходах контроллера в сетевые переменные LonWorks.

Для создания и конфигурирования сетей LonWorks, для добавления в проект контроллеров WAGO I/O мы используем стандартное средство компании Echelon – сетевой менеджер LonMaker. Для настройки и конфигурирования контроллеров 750-319 и 750-819 в проекте LonMaker применяется плагин (plugin) TOPLON-PRIO компании WAGO.

Максимальное количество сетевых переменных, которое поддерживает один контроллер, – 52. Соотношение между входными и выходными сетевыми переменными определяется стандартными шаблонами (template), которые устанавливаются вместе с плагином, но которые при необходимости можно добавить в проект и позже. Возможные соотношения (52 выходные переменные или 42 выходные переменные и 10 входных и т.д.) определяются только выбранным шаблоном и не могут быть изменены произвольно. Шаблоны для контроллеров 750-319 и 750-819 отличаются: для 750-319 – RIO (remote input/output), для 750-819 – PRIO (programmable remote input/output); конфигурирование контроллеров в плагине также немного отличается.

Для базового контроллера 750-319 плагин позволяет подтвердить или скорректировать состав контроллерной сборки, изменить имена и типы сетевых переменных, связать выходные сетевые переменные с физическими входами контроллера, а входные сетевые переменные – с физическими выходами, осуществить нормирование значений сетевых переменных при их связывании с физическими входами и выходами. Нормирование позволяет определить, какое значение будет принимать сетевая переменная при том или ином состоянии входа или выхода; нормирование выполняется и для дискретных, и для аналоговых значений.

Для программируемого контроллера 750-819 процесс конфигурирования несколько сложнее:

• стандартным образом создаётся проект в среде программирования CoDeSys;
• определяется состав контроллерной сборки;
• создаётся необходимая программа;
• определяются переменные, которые должны быть «видны» в качестве сетевых в сети LonWorks; для этих переменных в разделе Resources/PLC Configuration/Hardware configuration/Fieldbus variables выделяется адресное пространство в соответствии с их типами;
• при компилировании проекта генерируется символьный файл с расширением SYM, в котором содержится информация по выбранным переменным;
• этот файл подгружается в плагине программы LonMaker при настройке контроллера 750-819.

Далее процесс конфигурирования аналогичен конфигурированию контроллера 750-319.

Для программируемого контроллера 750-819 плагин предоставляет также возможность загрузки программы по самой сети LonWorks. Для этого при компилировании проекта должен быть сгенерирован файл программы с расширением HEX, который затем может быть загружен в контроллер через плагин.

На рис. 2 и 3 приведены экраны конфигурирования контроллеров.

Система электроснабжения

В соответствии с требованиями технического задания в системе электроснабжения контролировались:

• наличие напряжения на выходе отводных автоматов в секциях главного распределительного щита;
• наличие напряжения на выходе вводного автомата в этажных распределительных щитах;
• параметры токов и напряжения, характеризующие качество электропитания, по двум вводам во вводно-распределительное устройство.

Для контроля напряжения техническое решение предусматривало установку реле контроля фаз с сигнальным «сухим» контактом и модулей дискретного ввода 750-433. Для измерения параметров применялись устройства отечественного производства, преобразующие текущие значения токов и напряжений в аналоговые сигналы 4–20 мА, и модули аналогового ввода 750-454.

Система освещения

По требованиям заказчика система АСОДУ должна была управлять освещением в местах общественного пользования (коридорах и холлах) и наружным освещением здания. Управление должно было осуществляться по расписанию, а для наружного освещения дополнительно и по уровню освещённости на улице.

Конструкция щитов освещения не предусматривала никакой возможности для дистанционного управления, только отводные автоматы для групп освещения. Поэтому необходимые органы для местного и дистанционного управления приходилось предусматривать непосредственно в шкафах автоматики. Было выбрано два различных решения. Для внутреннего освещения использовались модули дискретного вывода 750-513 и установленные на DIN-рейку переключатели для обеспечения возможности ручного управления. Для управления наружным освещением были применены модули 750-523, обеспечивающие выбор режима управления непосредственно с контроллерной сборки и передачи в системы диспетчеризации сигнала о текущем режиме управления (местном или дистанционном).

Управление по расписанию и по уровню освещённости для наружного освещения выполняется с использованием возможностей SCADA-системы.

Экран системы освещения в SCADA-системе приведён на рис. 4.

Система холодоснабжения

Система холодоснабжения здания построена по принципу «чиллер-фанкойл» (chiller-fancoil). Техническое задание предусматривало контроль работы и управление циркуляционными насосами, контроль температуры и давления холодоносителя перед чиллером и после него, контроль температуры подающих линий и давления на обратных линиях холодоносителя после распределительных гребёнок.

Измерение параметров выполняется датчиками отечественного производства с выходным сигналом 4–20 мА с применением модулей аналогового ввода; контроль работы насосов осуществляется при помощи дополнительных контактов положения пускателей и модулей дискретного ввода контроллерной сборки.

Индивидуальный тепловой пункт

Теплоснабжение здания (отопление, горячая вода, теплоноситель на калориферы приточных установок) осуществляется из индивидуального теплового пункта (ИТП). По техническому заданию система АСОДУ должна предусматривать контроль температуры и давления на подающей линии из теплоцентрали и обратной линии в город, контроль засорения фильтров и работы насосов по перепаду давления, измерение уличной температуры.

В качестве датчиков температуры, давления, дифференциального давления были установлены соответствующие устройства отечественного производства с выходным сигналом 4–20 мА. Также была выполнена интеграция со щитом локальной автоматики ИТП: на сигнальном уровне снимались сигналы о работе и аварии циркуляционных насосов с дополнительных контактов положения пускателей и реле тепловой защиты, а на информационном уровне реализована связь по протоколу LonTalk с терморегулятором ECL-301 (компания Danfoss).

Индивидуальный тепловой пункт показан на рис. 5, а соответствующий экран SCADA-системы – на рис. 6.

Система вентиляции

Система общеобменной вентиляции здания представлена основной при-точно-вытяжной установкой П1/В1, обслуживающей офисные помеще-ния, приточно-вытяжной установкой П2/В2, обслуживающей подземный паркинг, а также вытяжными установками В3, В4, В5, В6, В7.

Изначально система локальной автоматики приточных установок была выполнена на базе комплектных щитов автоматики с недиспетчируемыми контроллерами Siemens. Управление вытяжными вентиляторами производилось с разрозненных распределительных щитов электроснабжения.

Основным требованием заказчика было включение системы локальной автоматики вентиляции в единую систему диспетчеризации. В результате было реализовано решение по полной замене двух существующих комплектных щитов автоматики приточно-вытяжных установок и распределительных электрических щитов вытяжных установок на один общий шкаф автоматики, управляющий всеми системами вентиляции и обеспечивающий передачу необходимых сигналов контроля и управления в систему и из системы диспетчеризации.

Новая система управления была выполнена на программируемых контроллерах 750-819. В очередной раз модульность оборудования серии 750 и широкие возможности по подбору среди него модулей ввода/вывода для требуемого типа устройства показали себя с лучшей стороны, так как все периферийные датчики (датчики температуры, датчики перепада давления, термостаты) и исполнительные устройства (приводы трёхходовых регулирующих клапанов) остались без изменения. Кроме того, замена контроллеров позволила учесть дополнительные пожелания заказчика относительно изменений и дополнений к алгоритму управления приточными установками.

Внешний вид шкафа локальной автоматики системы вентиляции показан на рис. 7, а соответствующие экраны SCADA-системы – на рис. 8.

В конечном итоге заказчик получил гораздо более удобный инструмент по управлению вентиляцией здания, допускающий как удалённое использование с места диспетчера, так и локальное с единого общего щита автоматики.

Прочие системы

Для поддержания необходимого температурного режима в помещении серверной были установлены полупрецизионные кондиционеры канального типа компании Daichi. Для контроля их работы использовались канальные датчики температуры с выходным сигналом 4–20 мА и модули аналогового ввода 750-454.

Контроль уровня воды в дренажных приямках выполнялся датчиками производства компании ОВЕН с сигнальным «сухим» контактом о переполнении.

Уровень угарного газа на стоянке контролировался датчиками компании Seitron, которые сигнализируют о предаварийной и аварийной концентрации СО при помощи двух сигнальных «сухих» контактов.

Информация о состоянии лифта снималась с «сухих» сигнальных контактов панели управления лифта.

Выводы по проекту

В результате реализации проекта и создания системы диспетчеризации были достигнуты все поставленные цели и выполнены все требования технического задания. Заказчик получил единую систему контроля состояния инженерных систем, возможность удалённого ручного и автоматического управления освещением и вентиляцией. Выбор оборудования компании WAGO серии 750 был продиктован необходимостью создания распределённой системы ввода-вывода, задачей контролировать большое количество разных по типам сигналов, а также необходимостью минимизации и унификации номенклатуры используемых устройств как для простого сбора и передачи данных, так и для управления технологическими процессами. Шина LonWorks в данном проекте применялась в основном в качестве среды передачи данных между диспетчерским пунктом и полевыми контроллерами.

Проект для вычислительного центра

Гораздо более наглядно возможности технологии LonWorks и распределённой системы WAGO I/O, построенной на базе модулей серии 750, проявились в другом проекте – в проекте создания системы диспетчеризации инженерного оборудования резервного вычислительного центра (РВЦ) Альфа-Банка.

Для поддержания необходимых условий и режимов работы оборудования вычислительного центра задействовано много различных систем:

• система кондиционирования технических помещений на базе прецизионных кондиционеров Liebert Hiross;
• система гарантированного и бесперебойного электроснабжения с использованием дизель-генераторных установок (ДГУ) Wilson и источников бесперебойного питания General Electric;
• система газового пожаротушения.

Основной задачей системы диспетчеризации является обнаружение любой неисправности в любой системе или оборудовании и немедленное оповещение службы эксплуатации. При проектировании и создании системы проявился ряд специфических особенностей:

• необходимость создания систем без центрального сервера на базе персонального компьютера;
• реализация графического интерфейса оператора на основе web-страниц;
• организация дополнительных точек мониторинга на базе сенсорных жидкокристаллических панелей;
• необходимость объединения и интеграции большого количества различных аппаратных средств собственно системы АСОДУ;
• необходимость получения данных о состоянии оборудования по информационным протоколам Modbus.

Для выполнения требований проекта с учётом его специфических особенностей были приняты и реализованы следующие основные технические решения:

• создание системы на базе открытого международного стандарта LonWorks;
• выбор Интернет-сервера iLON100 e3 (компания Echelon) в качестве средства консолидации, обработки и представления данных;
• использование распределённой системы ввода/вывода WAGO I/O, построенной на базе модулей серии 750 (компания WAGO).

Применение технологии LonWorks в данном проекте позволило достичь следующих результатов:

• объединение и интеграция на основе единого протокола большого количества устройств различных производителей:
• датчиков температуры и влажности FTW04 компании Thermokon,
• анализаторов качества электроэнергии Wattnode компании CCS,
• сенсорных жидкокристаллических панелей L-Vis компании Loytec,
• контроллеров распределённой системы ввода/вывода 750-319 и 750-819 компании WAGO,
• Интернет-сервера iLON100 e3 компании Echelon;
• организация нескольких независимых точек мониторинга на основе Web-страниц и ЖК-панелей, когда каждая точка представляет информацию только по определённому оборудованию;
• разработка, тестирование и внедрение специально для этого проекта шлюза рассылки СМС-сообщений на основе значений сетевых переменных LonWorks;
• создание полноценного операторского интерфейса без рабочего места на базе персонального компьютера с возможностями графического представления данных в режиме реального времени, генерации аварий и предупреждений, построения графиков, ведения архива информации, рассылки сигналов о тревожных сообщениях по электронной почте и СМС.

Использование распределённой системы ввода/вывода WAGO I/O предоставило возможность решить три основные задачи:

• приведение сигналов состояния оборудования (в основном это были дискретные сигналы положения автоматов в электрических щитах, состояния системы пожаротушения и системы контроля протечек, кондиционеров) к виду сетевых переменных, то есть к тому виду, который затем может использоваться внутри сети LonWorks другими устройствами;
• управление световыми оповещателями (табло) для передачи сигнала об аварии службе безопасности;
• создание информационного шлюза между протоколами Modbus и LonTalk, чтобы привести к общему виду данные о состоянии ДГУ Wilson (панели управления ДГУ имели возможность передачи данных по интерфейсу RS-422, конверторы для источников бесперебойного питания General Electric передавали информацию с использованием интерфейса RS-485, объединить их в одну сеть было нельзя и пришлось разрабатывать отдельный шлюз для ДГУ на основе программируемого контроллера 750-819).

Центральным элементом системы выступает, конечно, Интернет-сервер iLON100 e3, который играет роль полноценного сервера системы со следующими функциями:

• реализация графического интерфейса оператора на базе Web-страниц (графические страницы были разработаны при помощи специализированного программного средства компании DotVision);
• генерация аварий;
• рассылка тревожных сообщений по электронной почте;
• выдача звукового сигнала в случае тревоги для привлечения внимания службы эксплуатации;
• ведение архивов контролируемых параметров и организация доступа к ним;
• выполнение функции конвертора протокола Modbus в протокол LonTalk для источников бесперебойного питания General Electric.

На рис. 9 приведена одна из Web-страниц интерфейса оператора.

Реализованная система даёт возможность заказчику обнаруживать любую тревогу или нештатное поведение системы, будь то протечка воды под фальшполом или превышение заданного предела температуры в вычислительном зале, незамедлительно реагировать на это событие и тем самым значительно повысить надёжность функционирования как самих обеспечивающих инженерных систем, так и основного вычислительного оборудования, а также повысить сохранность данных и информации.

Заключение

В завершение я ещё раз сформулирую основные преимущества реализации проектов систем диспетчеризации и автоматизации на основе открытой технологии LonWorks и применения в качестве распределённой системы ввода-вывода системы WAGO I/O, построенной на модулях серии 750 компании WAGO.

• Ориентация на международный стандарт LonWorks даёт возможность предлагать заказчику самые современные и лучшие решения в области автоматизации инженерных систем.
• Использование протокола LonWorks позволяет легко объединять и интегрировать самое различное оборудование от разных производителей.
• Большинство современных производителей инженерного оборудования предусматривает комплектно или в качестве дополнительных опций возможность передачи информации о состоянии оборудования по протоколу LonTalk; это позволяет с минимальными затратами интегрировать в систему диспетчеризации большую часть «тяжёлых» инженерных систем, таких как системы кондиционирования, вентиляции, холодоснабжения, отопления и др.
• Использование контроллеров 750-319 и 750-819 позволяет преобразовы-вать данные о системах, которые не имеют возможности передачи информации с протоколом LonWorks, в сетевые переменные LonWorks для использования другим оборудованием и передачи в систему диспетчеризации.
• Модульность оборудования серии 750 и большой выбор типов модулей ввода/вывода в этой серии даёт возможность оптимальным образом подобрать контроллерную сборку в соответствии с решаемой задачей и с минимальными затратами изменить её состав (даже после того как шкафы автоматики собраны) в случае, если проектное решение меняется.
• Контроллеры с поддержкой LonWorks серии 750 могут выполнять не только задачу представления сигналов на входах и выходах контроллера в виде сетевых переменных LonWorks (базовый контроллер 750-319), но и выполнять функции по управлению и регулированию технологических процессов (программируемый контроллер 750-819) с последующей передачей необходимых данных в сеть LonWorks для использования другими устройствами, а также в единую систему диспетчеризации всего комплекса инженерных систем и оборудования объекта. ●