Zestaw modułów sterujących inteligentnym domem

Projekt z roku 2016


Urządzenia te służą do sterowania inteligentnym domem. Moduły te umieszcza się w niewielkich skrzynkach sterujących po stronie wykonawczej budynku. Niewielkie wymiary pozwalają uniknąć centralnej szafy sterującej w budynku na rzecz systemu rozproszonego sterowania.

Dotychczasowe rozwiązania najczęściej opierały się na scentralizowanym sterowaniu Inteligentnym Budynkiem, co powodowało zużycie bardzo dużej ilości i długości przewodów miedzianych, zajęcie dużej powierzchni poprzez szafy sterujące, jak również specjalistyczną wręcz budowę budynku. Za takimi rozwiązaniami szły Duże koszta, co umożliwiało budowę takiego domu tylko przez wąskie grono ludzi. Na rynku istnieją również rozwiązania sterujące poprzez sieć radiową. Urządzenia takie są drogie ze względu na swoją skomplikowaną konstrukcję. Użytkownik musi ograniczać się poprzez to co do ilości urządzeń, którymi chce sterować. Rozwiązania komunikacji radiowej posiadają praktycznie niemożliwą do wyeliminowania wadę, polegającą na możliwości zakłócania ich z zewnątrz. Nie chodzi mi o bezpośrednie wtargnięcie na pojedyncze urządzenie, ale spowodowanie braku komunikacji pomiędzy modułami. Konsekwencją takiego działania na nie jest niestabilność pracy lub zupełne wyłączenie pracy takiego Domu. Nie należy tu zapominać, że nawet w przypadku komunikacji radiowej przewody doprowadzające energię elektryczną do poszczególnych urządzeń są niezbędne.

Domotyka 1 Domotyka 1 Domotyka 2 Domotyka 3 Domotyka 4 Domotyka 5 Domotyka 6

Projektując zestaw urządzeń pogodziłem stabilność pracy i komunikacji pomiędzy urządzeniami z ilością używanych przewodów miedzianych. Ilość połączeń elektrycznych praktycznie nie odbiega od standardowej instalacji elektrycznej obsługującej ustaloną ilość urządzeń a wręcz, w sporej ilości przypadków, potrafi je ograniczyć. Rozwiąznie polega na doprowadzaniu do małej skrzynki rozdzielczej zasilania 230V przeznaczonego dla urządzeń i przewodu komunikacyjnego RS485. Ze względu na budowę i organizację modułów sterujących pojedyncza niewielka rozdzielnia, potrafi obsłużyć kilka pomieszczeń prostych w budowie lub jedno mocno rozbudowane pomieszczenie mieszkalne. Napiszę o tym dalej. Prosty interfejs komunikacyjny z urządzeniami pozwala na zastosowanie obecnych na rynku urządzeń sterujących Automatyką Przemysłową na przykład HMI, jak również komputerów PC, na których pracować może już na prawdę rozbudowane oprogramowanie. Kompletne małe rozdzielnie umieszcza się niedaleko pomieszczenia sterowanego i od nich rozprowadza się zasilania do poszczególnych urządzeń sterowanych takich jak:

— Oświetlenie 
— Gniazdka 
— Zawory kaloryferów 
— Rolety okienne 
— Czujniki temperatury 
— Czujniki wilgoci 
— Czujniki otwarcia okien i drzwi 

Dodatkowo moduły doskonale nadają się do sterowania na przykład zaworami do podlewania ogrodów, obsługi informacji z czujników ruchu. Wymienić można jeszcze inne zastosowania.


Ze względu na małe wymiary pojedynczych skrzynek sterujących łatwo jest je rozproszyć po budynku i umieścić niedaleko lub wewnątrz sterowanych pomieszczeń. Bliskość takiej rozdzielni pozwala na doprowadzenie wielu połączeń i czujników z pomieszczenia bez zwiększania rozmiarów całej instalacji elektrycznej. Sygnały Sterujące z pojedynczych małych rozdzielni trafiają do wspólnego komputera sterującego co pozwala praktycznie bez ograniczeń konfigurować wszystkie zależności pomiędzy zjawiskami występującymi w całym budynku i poza nim. Zależności pomiędzy czujnikami a sterowanymi urządzeniami są właśnie kwintesencją i sensem stosowania inteligentnego budynku. Prostota i taniość wykonania takiej instalacji pozwala maksymalizować ilość zależności, a co za tym idzie spowodować, że nasz Inteligentny Budynek ma bardzo rozbudowane możliwości sterowania sobą i podejmowania decyzji.

Poniżej przedstawiam Państwu listę opracowanych przeze mnie modułów.


Moduł sterujący przekaźnikami

Moduł hC-PK 01


Moduł ten steruje przekaźnikami wykonawczymi. Ilość Przekaźników, którymi pozwala sterować urządzenie to Czternaście Sztuk. Taka siła wykonawcza umożliwia doprowadzenie sterowanego zasilania 230V do 14 pojedynczych urządzeń bądź na przykład jak w przypadku rolet okiennych góra dół wysterować siedem takich rolet. Naturalnie jedno urządzenie z zestawem przekaźników nie musi sterować takim samym typem urządzeń stąd możemy mieszać ze sobą sterowanie różnorodnymi urządzeniami w jednym pomieszczeniu.

Urządzenie zaprojektowane zostało w taki sposób, aby montaż jego wraz z Przekaźnikami Wykonawczymi stanowił jak najmniejszy problem. Stąd stworzone zostały specjalne listwy, które montuje się bezpośrednio na 7 Przekaźnikach jednocześnie na ich złączach, a do urządzenia podłącza się całość za pomocą Taśmy Połączeniowej. Pojedyncze urządzenie obsługuje Dwa takie bloki. Istnieje możliwość skracania listwy połączeniowej (specjalnie do tego przeznaczone miejsca cięcia na listwie), przez co nie jesteśmy zmuszani montować wszystkich 14 sztuk.



Moduł sterujący wejściami

Moduł hC-WE 01


Moduł ten służy do obsługi wejść typu włączony wyłączony. Ilość wejść, którymi pozwala sterować urządzenie to Czternaście Sztuk. Pojedyncze z czternastu wejść służy do wprowadzania informacji do systemu. Informacja taka może pochodzić z włączników naściennych, czujników otwarcia okien drzwi itp, informacji pochodzących z systemu alarmowego itp. Budowa modułu wejściowego została specjalnie zaprojektowana, aby możliwe było zarówno podanie napięcia na wejście, jak również skonfigurować go tak, by to on dawał zasilanie dla czujnika i kontrolował otwarcie i zamknięcie obwodu. Taka funkcjonalność jest bardzo wygodna, ponieważ pozwala na przykład bezproblemowo obsługiwać chwilowo naciskane włączniki naścienne. Dodatkową funkcją, którą posiada każde z wejść jest liczenie ilości przychodzących sygnałów i czasu ich trwania. W Przypadku włączników naściennych umożliwia to kontrolę czasu naciśnięcia włącznika i uzyskania z pojedynczego klawisza kilku funkcji w zależności od czasu jego naciśnięcia. Wkomponowanie tej funkcji do urządzenia odciąża program główny sterujący domem.

Aby łatwo podłączyć się do modułu została do niego zaprojektowana listwa, do której podłącza się przewody instalacyjne. Najłatwiejszym i najprostszym przewodem, który warto zastosować jest przewód typu UTP (popularna skrętka internetowa), który można wykorzystać również do komunikacji z czujnikami temperatury i wigoci.



Moduł sterujący wejściami

Moduł hC-PRD 01


Moduł ten służy do odczytu prądu płynącego w przewodzie elektrycznym. Informacja o płynącym prądzie wprowadzana jest za pomocą przekładnika prądowego umieszczonego na przewodzie elektrycznym. Przy zastosowaniu różnych przekładników możemy monitorować prąd w szerokim zakresie.

Informacja o prądzie jest bardzo korzystna z punktu widzenia użytkownika i systemu sterującego. Wewnątrz urządzenia sygnał z przekładnika odczytywany jest za pomocą przetworników analogowo cyfrowych co daje bezpośredni wgląd w wartość płynącego prądu w przewodzie. Możemy za pomocą tej informacji stwierdzać pobór prądu przez poszczególne obwody w czasie. Informacje takie pozwalają mieć wiedzę na temat poboru chwilowego jak i w dłuższym terminie prądu. Dodatkowo pozwalają wprowadzać kontrolę nad podłączonymi urządzeniami do obwodów typu uszkodzona żarówka, zacięta przez oblodzenie roleta okienna, odłączone przez użytkownika urządzenie z gniazdka elektrycznego, przeciążona pompa podlewania. Wymieniać można więcej zastosowań



Moduł sterujący wejściami

Moduł hC-WIR 01


Moduł ten służy do komunikacji z różnego rodzaju czujnikami umieszczonymi na magistrali 1Wire. Do czujników takich należy zaliczyć czujniki temperatury i wilgotności powietrza. Są to bardzo popularne i tanie czujniki występujące na rynku. Magistrala ta jest bardzo wygodna, ponieważ pozwala na umieszczenie wielu czujników na jednym przewodzie, a co za tym idzie umieścić wiele czujników w jednym lub kilku pomieszczeniach.




Mam nadzieję, że zaprezentowane przez nas urządzenie spodoba się Państwu i będzie służyło w przyszłości Państwa wygodzie.


 
 
© 2010