Aktuální vydání

celé číslo

04

2024

Průmyslové roboty a automatizace výrobních a montážních linek

celé číslo

Uplatnění regulátorů LON v automatizaci budov

Automa 2/2000

(firemní článek)

Uplatnění regulátorů LON v automatizaci budov

Automatizační moduly firmy Weidmüller, připojitelné na řídicí sběrnici LON s lokálně pracujícími stanicemi, byly již v časopise AUTOMA postupně představeny v číslech 3-4/96, 3-4/97 a 9-10/98, obecně po technické stránce i na příkladech použití. V celém rozsahu (30 různých typů) umožňují tyto autonomně pracující moduly vstupu a výstupu pod obchodním názvem DIALOC BA pokrýt téměř všechny požadavky při řešení úloh měření a regulace v budovách i v komunálních či elektrorozvodných aplikacích.

Obr. 1.

Jelikož přibývají instalace v budovách s řízením topení, větrání, klimatizace, osvětlení, okenních žaluzií a dalších typizovaných systémů, je vyvíjen tlak na výrobce, aby jeho řídicí moduly obsahovaly i určité jednotné programové vybavení (firmware), které prostřednictvím síťových proměnných SNVT zvládá běžné úlohy při řízení budov. Jde o naprogramované regulační smyčky – cykly. Instalační firma tak až na výjimky nemusí zvládat časově náročné programování (tvorbu aplikací) běžných I/O modulů v síti, nýbrž po zapojení síť pouze nakonfiguruje běžným programem z PC. Ke slovu potom přijde editor, který firma Weidmüller poskytuje zdarma na internetu (www.weidmueller.cz resp. www.weidmueller.de, volba english a downloads). Tímto programem se jednoduše nastaví časové a jiné hodnoty, dané použitými čidly a akčními členy nebo prostorovým rozmístěním jednotlivých místností nebo bloků, které se mají regulovat. Z obecných (generic) modulů tak vznikly jednoúčelové regulátory, které vyžadují připojení určitých zařízení na příslušné svorky.

Pro funkci obou IRC je výhodné (není však podmínkou) umístit do sítě LON zdroj reálného času, např. DIALOC BA SC Radio Clock, aby i v nepřítomnosti obsluhy mohly probíhat různé regulační algoritmy pro úsporu energie apod. K zadání požadovaných hodnot je výhodné umístit na zeď místnosti obslužný panel. Tento panel se může chovat jako standardní uzel LON. V případě úsporného řešení postačí jednoduchý potenciometr a čidlo teploty Pt 100 nebo Pt 1000. Pro náročnější aplikace lze využít panel RCD (Room Control Device) – ovládací zařízení místnosti firmy Weidmüller (obr. 3), který je určen přímo pro spolupráci s moduly IRC. Má vlastní přesné čidlo teploty prostoru a několik komfortních ovládacích prvků pro nastavení hodnot, které je možné vidět na dvouřádkovém displeji. Panel RCD splňuje také náročné požadavky estetiky pro použití ve správních budovách, bankách a jiných reprezentativních místech. Vhodným doplňkem instalace je multisenzor Philips 824424, který zprostředkuje informaci o obsazení místnosti (čidlo PIR), měří hodnotu osvětlení (luxmetr) a přijímá povely od infračerveného dálkového ovládání.

Regulátory IRC se od sebe liší např. použitím relé na výstupech, řízením přímo přes výstupy nebo přes přidružené síťové proměnné apod. Typ IRC 2420 má ve svém číselném označení informaci o vstupech a výstupech, obsahuje tedy dva digitální vstupy, čtyři digitální (reléové) výstupy, a dva analogové vstupy. Neobsahuje žádné analogové výstupy.

Obr. 2.

Analogové vstupy se využijí v úsporné sestavě bez panelu RCD, kdy se teplotní čidlo (Pt 100, Pt 1000, Ni 100 nebo Ni 1000) připojí přímo na vstupní svorky AI 1 a nastavení volby teploty na vstup AI 2. Vhodným popisem dráhy jezdce pak lze zadat změnu žádané teploty v rozsahu např. ±3 °C. Teplotu lze volit i přímo, v praxi je však uživatelům umožněna spíše jen korekce v užším pásmu, aby se příliš nenarušovala automatická regulace, která zohledňuje všechny okolní vlivy. Je-li k dispozici panel RCD, svorky AI 1 a AI 2 se nevyužijí, hodnoty naměřené a žádané teploty se z panelu RCD přenesou do regulátoru prostřednictvím příslušných standardních síťových proměnných SNVT.

Vstup DI 1 se využije pro okenní kontakt, který může být buď rozpojen při otevřeném okně, nebo naopak sepnut. Okenní kontakt má přímou vazbu na relé topení a relé klimatizace. Při otevření okna se tak ihned vypíná topení nebo klimatizace, aby nevznikaly energetické ztráty. Na druhý digitální vstup DI 2 se připojí běžný detektor PIR, opět lze nastavit vstup pro oba typy detektoru, tedy kontakt sepnut při přítomnosti osob nebo naopak rozpojen. Přítomnost osob v prostoru je zásadní informací pro regulátor, může znamenat potřebu rozsvítit, nastavit teplotu na komfortní hodnotu apod.

Čtyři výstupní relé jsou typu přepínač, mají jmenovitý proud 6 A při 250 V AC, špičkový proud při sepnutí až 10 A. Jejich funkce je takováto: relé W1 spíná motor žaluzie a W2 směr pohybu (nahoru/dolů), relé W3 ovládá klimatizaci (zapnuto/vypnuto) a W4 topení, tedy napájení hlavice ventilu na tělese ústředního topení. Pro tuto funkci je nutné si uvědomit, že se používají regulační hlavice typu „bez napětí otevřeno“ i „bez napětí zavřeno“. Častější je použití hlavic typu „normally open“ (něm. „stromlos geöffnet“), kdy topení hřeje a ventil je otevřen, když není napájena hlavice ventilu. Konstrukčně je hlavice vybavena tělískem z hmoty podobné parafínu. Toto tělísko je smrštěné ve stavu bez napájení a po sepnutí relé dostává proud (100 až 600 mA/24 V), který jej ohřívá a v určeném čase – např. pro hlavice Heimeier 24 V daného typu jsou to tři minuty – způsobí roztažení tělíska a posun ventilu dovnitř k zastavení toku topného média. Opačný přechod trvá také tři minuty.

Obr. 3.

Druhý regulátor IRC 2800 má dva digitální vstupy a osm digitálních (tranzistorových) výstupů, neobsahuje žádné analogové vstupy ani výstupy a je asi o třetinu levnější. Podobně jako předchozí regulátor je i tento vybaven vstupem pro okenní kontakt DI 1 s oběma možnostmi připojení podle typu kontaktu. Tento kontakt určuje, zda má fungovat tepelná úprava prostoru, tzn. že otevřené okno způsobí, že se přestane topit nebo klimatizovat podle toho, která jednotka byla v době otevření okna zrovna aktivní. Na vstup DI 2 lze připojit čidlo orosení (kondenzace), což je stav, který může nastat např. v létě, kdy se ochlazuje vlhký teplý vzduch pomocí klimatizační jednotky. Vysoká hodnota relativní vlhkosti má nepříznivý vliv na personál v místnostech i na případné přístrojové vybavení. Toto čidlo zastaví klimatizaci na dobu nezbytně nutnou, než se změní nerovnovážný stav.

Výstupy DO 1DO 8 spínají zátěž do 0,5 A při napětí 24 V DC. Pro oddělení a ochranu výstupů je vhodné buď použít relé 24 V DC na 230 V AC, nebo využít síťových proměnných vedených na další pomocný reléový modul. Pouze ovládání topení lze s výhodou připojit přímo, a využít tak impulsní charakteristiku tohoto výstupu. DO 1 a DO 2 spínají dvě různé skupiny světel, DO 3DO 6 jsou určeny pro dvě různé žaluzie, přičemž DO 3, resp. DO 5 spíná motor, DO 4 a DO 6 určuje směr pohybu příslušné žaluzie (nahoru nebo dolů). Výstup DO 7 řídí topnou hlavici radiátoru a DO 8 spínač klimatizace.

Vhodnou kombinací obou typů regulátorů a dalších pomocných I/O modulů v řídicí síti LON uživatel dosáhne optimálního rozvržení řídicí techniky v budově. Další výhodou je možnost postupně lokálně oživovat jednotlivé bloky budovy, přičemž celková konfigurace systému se uskuteční až v konečné fázi.

Další dodavatelský program firmy je uveden v inzerátu na této straně. O všech výrobcích je možné si vyžádat podrobné informace a technickou dokumentaci v češtině.

Weidmüller, s. r. o.
Vídeňská 340
252 42 Vestec
tel.: 02/44 00 14 00
fax: 02/44 00 14 99
e-mail: office@weidmueller.cz
www.weidmueller.cz