Оборудване за управление в сградната автоматизация

Списание ТД Инсталации продължава серията си от материали, посветени на съвременните високотехнологични системи за сградна автоматизация и техните градивни елементи. Статията в настоящия брой на изданието поставя фокус върху предимствата на DDC (Direct Digital Control) оборудването и средствата за управление, интегрирани в BMS системите.

Контролерите в сградната автоматизация
варират в широк диапазон по размери и функционалност. Някои от тях осъществяват директно управление на различни устройства, интегрирани в сградната платформа, а други управляват подмрежи от контролери.

Входните сигнали позволяват на контролера да отчита температура, влажност, налягане, параметри на въздушния поток и други фактори на средата в съответното помещение или сграда. Изходните сигнали на контролера представляват командни и контролни аналогови или цифрови (дискретни) сигнали към различни подчинени (slave) устройства в мрежата.

Контролерите, използвани за сградна автоматизация, могат да бъдат подразделени в три категории: програмируеми логически (PLC), системни/мрежови и терминални. Терминалните контролери обикновено са предназначени за управление на устройства в осветителни и други по-опростени системи като покривни климатици, термопомпи, VAV системи с променлив дебит на въздуха, вентилаторни конвектори и др.

Тези контролери типично са предварително програмирани за различни приложения и управление на съответните устройства, като на инсталаторите не им се налага да създават нова управляваща логика.

DDC (direct digital control) оборудване в ОВК управлението
Digital Data Control (DDC) технологията представлява автоматизирано управление на състояние или процес чрез цифрово устройство (компютър). Тя е базирана на централизиран, мрежово ориентиран подход.

Данните от сензорите и измервателните уреди в системата се събират от различни аналогови и цифрови преобразуватели, които използват мрежата за транспортирането им под формата на входни сигнали към централния контролер.

На базата на тази информация компютърът изпраща по същата мрежа изходни сигнали (команди) към клапани, задвижки и други компоненти, които могат да бъдат регулирани.
DDC обикновено се използва за управление на отоплителни, вентилационни и климатични системи, като

управлението на регулируемите устройства
се осъществява посредством микропроцесори със софтуер, който изпълнява управляващата логика. Системата получава аналогови или цифрови входни сигнали от различни сензори и устройства, инсталирани в зоната на управление и - в зависимост от управляващата логика, изпраща аналогови или цифрови контролни сигнали към управляваните ОВК компоненти.

Софтуерните пакети на DDC платформите позволяват на потребителите посредством лесен и удобен за управление графичен интерфейс да осъществяват мониторинг и управление на системата, да задават аларми, както и да провеждат отдалечена диагностика на сградното ОВК оборудване от централизирания компютър.

Принципът на работа на DDC контролерите е много сходен с този на програмируемите логически контролери. И двата типа устройства са свободно програмируеми и комуникират с други устройства чрез системна шина за комуникация. DDC контролерите за сградна автоматизация обикновено разполагат със специфични приложни библиотеки за ОВК управление и поддръжка на различни отворени комуникационни протоколи като BACnet.

Архитектурата на BAS системите за сградна автоматизация
най-често е йерархично изградена на три нива: полево оборудване; устройства за управление и средства за автоматизация; мениджмънт платформи. Оборудването на ниво управление и автоматизация изпълнява различни системни функции, основната сред които е регулиране, управление и наблюдение на процесите в отоплителните, вентилационните и климатични системи, част от BAS платформата.

Голяма част от съвременните решения за управление на пазара залагат на висока гъвкавост и възможности за лесно мащабиране и разширяване на платформата, за да отговорят на нарастващите изисквания на интелигентните сгради.

Управлението на ОВК системите обикновено се извършва посредством модулни контролери и програмируеми операторски станции, като потребителите могат да избират между класически контролери и такива със сензорни (тъч-скрийн) дисплеи с уеб интерфейс, който дава възможност за управление на системите през браузър.

Модулният дизайн на DDC платформите
позволява тяхното лесно и гъвкаво адаптиране към специфични приложения и изисквания, превръщайки DDC технологията в разходноефективно решение дори за по-малки ОВК инсталации както за нови обекти, така и при реновиране.

Възможностите за функционално и зоново разширяване на платформите за управление ги прави подходяща база за бъдещо обновяване на BAS системите с нови комуникационни технологии. Повечето съвременни производители на DDC оборудване за ОВК системи залагат на концепцията за разходноефективна интеграция на системи и компоненти от различни производители в единна платформа за управление.

За да гарантират универсална оперативна съвместимост на средствата за сградна автоматизация, те осигуряват поддръжка на различни, широко използвани отворени комуникационни протоколи и стандарти като BACnet/LonTalk или IP. Така продуктите им са оптимално ефективни и приложими в различни сградни платформи.

Модулни контролери за сградна автоматизация
На пазара е достъпна широка гама от модулни контролери за стайно управление и сградна автоматизация, които могат да бъдат адаптирани към най-разнообразни и комплексни приложения. Стайните контролери обикновено са оптимизирани за директно локално управление на ОВК и други сградни системи, интегрирани в BAS платформата.

Те позволяват лесно индивидуално управление съгласно изискванията на конкретното помещение. Все по-търсени са моделите с конвенционални бутони за управление и екран за визуализация с висока резолюция, както и моделите с изцяло сензорно управление.

Графичният интерфейс на сензорните дисплеи позволява интуитивно управление, възможност за лесно добавяне на нови операторски инструменти и функции, лесна навигация и богата функционалност по отношение създаването и управлението на аларми, опции за мониторинг и управление през уеб браузър, изпращане на кратки съобщения до потребителя, отдалечена диагностика и др.

Сензорните екрани позволяват на сградните проектанти и интеграторите на BAS системи лесно да проверяват статуса на управляваните услуги и процеси. Те могат да повишават енергийната ефективност на цялата система, отчитайки и графиците за използване на помещенията и данните от сензорите за присъствие, удобно визуализирани от операторския интерфейс.

Възможности и предимства на модулните контролери
Модулните DDC контролери позволяват единно управление и автоматизация на различни сградни системи и услуги. Обикновено те разполагат с възможности за интегриране както в панели за управление, така и в модулни станции за автоматизация. Модулните контролери са подходящи за локален и отдалечен достъп до платформата за сграден мениджмънт.

Повечето съвременни DDC решения за управление на пазара предлагат опции за алармен мониторинг с визуална и аудио индикация, като системата е в състояние детайлно да визуализира стойностите на всички измервани величини, зададените прагови стойности, статуса на наблюдаваните процеси и т. н.

Графичният интерфейс улеснява създаването и управлението на графици, календари, статистически операции, както и хронологичното извеждане и проследяване на тенденциите в работата на ОВК системите.

Свободно програмируеми станции
Свободно програмируемите станции за автоматизация на сградни процеси са цялостни решения за управление и мониторинг на сградни системи и услуги. Те осигуряват оптимална гъвкавост при изпълнението на системните задачи като задаване на аларми, графици, събиране, съхранение и обработка на данни за управляваните услуги и съоръжения и др. Обикновено е налице и технология за контрол на достъпа, защитаваща системата, потребителските данни и настройки от неоторизирана намеса.

На пазара на оборудване за сградна автоматизация се предлагат различни модели и категории разпределени станции, които позволяват автономно функциониране на свързаните модулни контролери. Възможността за избор помага на потребителя гъвкаво да персонализира оборудването за управление съгласно изискванията и условията на конкретното сградно приложение.

Компактни станции
Компактните свободно програмируеми станции за сградна автоматизация са оптимизирани за ОВК управление и мониторинг. При тях е налице фиксирана конфигурация от интегрирани входни и изходни сигнали. Компактната им конструкция позволява интегрирането им дори в панели за управление с пространствени ограничения.

Тази категория разпределени сградни контролери включва пълен набор от системни функции за управление на ОВК системи, както и мрежова съвместимост. Към компактните станции могат да бъдат свързвани и индивидуални стайни контролери.

Повечето модели на пазара разполагат с възможности за ръчно и автоматично управление, LED индикация, както и функция за отдалечен мениджмънт и мониторинг. Компактните станции за управление типично са оптимизирани за стенен монтаж и позволяват гъвкаво позициониране съгласно потребностите.

Модулни станции
Модулните станции за управление също са оптимизирани за ОВК управление и мониторинг. Различното при тях е, че миксът от данни, с които оперират, е свободно избираем, което осигурява на потребителите висока гъвкавост на приложението. Различните типове данни, необходими на оператора, постъпват като входни сигнали през широка гама от I/O модули, оптимизирани за свързване на съответните полеви и измервателни устройства и сензори.

Посредством входно-изходните модули към станцията могат да бъдат свързани различни средства за сигнализация, измерване, превключване, позициониране и т. н.

Тази подкатегория свободно програмируеми контролери е оптимизирана за по-мащабни приложения, като позволява лесен монтаж на панел, удобно ръчно и автоматизирано, локално и отдалечено управление. Възможностите за ръчно управление позволяват локално задаване на команди и настройка на станцията посредством панел за управление.

Командните сигнали автоматично се изпращат към станцията и свързаните с нея контролери. В случай на извънредна ситуация, отделните стайни контролери могат да работят независимо от операторската станция, осигурявайки възможност за автономно управление на ниво помещение.