Исполнительные устройства - Проектирование автоматизированной системы управления зданием

Для реализации системы управления и автоматизации здания необходимо основательно подойти к выбору элементной базы, которая включает в себя системные компоненты, исполнительные устройства, датчики, управляющие панели, выключатели, реле и т. д. В этой главе рассмотрены основные устройства, их технические особенности и возможный функционал для использования.

В качестве управляющих устройств системами автоматики, включающих в себя управление освещением, микроклиматом, шторами, теплым полом и т. д., использованы различные функциональные контроллеры устройств и ввода/вывода, реализуемые на шине KNX, разработанные компанией EVIKA. Устройства из данной серии работают при безопасном низком напряжении и не требует заземления. Данные устройства крепятся на DIN-рейку и устанавливаются в шкаф управления. Ниже подробно рассмотрены все устройства, используемые для проектирования инсталляции.

Блок питания TDK-Lambda DSP 30-24

блок питания tdk-lambda dsp 30-24

Рис. 10. Блок питания TDK-Lambda DSP 30-24

Блок питания TDK-Lambda серии DSP (рис. 10) используется как универсальный источник питания для систем домашней и промышленной автоматики. Он имеет низкопрофильный корпус с креплением на DIN-рейку. Устройство не требует отдельного заземления, так как обладает двойной изоляцией, позволяющей помимо этого, использовать данный блок питания в тех инсталляциях, где необходимо ограничение выходных токов. TDK-Lambda этой модели может преобразовывать широкий диапазон входных напряжений и выдавать необходимое для данное проекта напряжение 24 В. Также блок питания имеет технические характеристики, отвечающие всем требованиям технического задания. Дополнительным преимуществом является конвекционное охлаждение, позволяющее использовать устройство в широком диапазоне рабочих температур (от -25 С до +71 С) [11].

EVIKA Дроссель питания шины KNX v3 (CHOKE-KNXv3)

дроссель питания шины knx v3 (choke-knxv3)

Рис.11. Дроссель питания шины KNX v3 (CHOKE-KNXv3)

Дроссель CHOKE-KNXv3 (рис. 11) предназначен для подачи напряжения на шину KNX. Он подает питание через стабилизированные блоки питания и предотвращает прохождения через них сигналов шины. Также обеспечивается защита от подачи сверхдопустимого тока, благодаря встроенному автоматическому предохранителю. Возможна реализация работы от аккумулятора и дублирование питающих источников. Дроссель имеет индикаторы подключенных источников и для определения статуса шины по питанию [12].

Технические характеристики и контакты приведены на рисунке 12. Описание значений параметров устройства представлены в таблице 3.

схема контактов дросселя питания шины knx v3

Рис. 12. Схема контактов дросселя питания шины KNX v3

Таблица 3

Параметр

Значение

Входные каналы

Напряжение источника In1, In2, In3:

24 .. 29 В Стабилизированное

Напряжение аккумулятора для входа ACCU, номинальное:

24 В

Напряжение входа ACCU, максимальное:

30 В

Выход KNX, TP

Максимальный ток, не менее:

640 мА

Выход ACCU

Ток подзарядки, не более:

40 мА

Внутреннее потребление

Параметр

Значение

Ток потребления, суммарно по всем каналам, не более:

20 мА

Корпус

Размер:

3 DIN

Габаритные размеры:

52 x 91 x 58 мм

Механическая защита: EN 60529

IP20

Вес, не более:

110 г

EVIKA Multiport v3 - восемь универсальных каналов ввода/вывода (UIO8-KNXv3)

evika multiport v3 (uio-8 knxv3)

Рис. 13. EVIKA Multiport v3 (UIO-8 KNXv3)

UIO8-KNXv3 (рис. 13) - универсальное устройство ввода-вывода, где каждый из восьми каналов может быть использован в различных режимах [13]:

    - Вход аналоговый 0 ... 30 В; - Вход бинарный 0 ... 30 В; - Счетчик импульсов; - Импульсный вход (определения короткого/продолжительного нажатия); - Шаговый диммер; - Выход бинарный 350 мА, 24 В (состояние выходного каскада - открытый эммитер; при активном режиме на канал подается напряжение со входа питания через открытый транзистор, при неактивном режиме транзистор закрыт и выход имеет высокое сопротивление).

Особенности устройства:

    - Гибкая настройка. Все каналы универсальный и могут независимо настраиваться в режимах "вход" или "выход. - Функциональность. Каналы, настроенные в режиме "вход", могут исполнять различные функции (например счетчик импульсов или шаговый диммер) под множества требований инженерных систем. - Защита выхода. Для перегрева или перегрузки, канал, настроенный в режиме "выход", имеет восстанавливаемую защиту.

Технические характеристики и контакты приведены на рисунке 14. Описание значений параметров устройства представлены в таблице 4.

схема контактов evika multiport v3 (uio-8 knxv3)

Рис. 14. Схема контактов EVIKA Multiport v3 (UIO-8 KNXv3)

Таблица 4

Параметр

Значение

Интерфейс KNX

Напряжение источника питания шины KNX, максимальное:

29 В

Потребляемый ток по шине KNX, не более:

10 мА

Источник питания +24V_In

Рабочее напряжение:

20 ... 30 В

Собственное потребление, не более:

0.2 Вт

Канал в режиме "Вход"

Число каналов, максимальное (настраивается):

8

Напряжение канала, максимальное:

30 В

Линейный диапазон измеряемых напряжений:

0 ... 30 В

Входное сопротивление, не менее:

110 кОм

Длительность импульса, не менее:

134 мс

Частота импульсов, не более:

3.75 Гц

Канал в режиме "Выход"

Число каналов, максимальное (настраивается)

8

Максимальный ток рабочего режима, не более (для температуры корпуса устройства не более 45 ?C):

350 мА

Ток канала, максимальный:

500 мА

Корпус

Размер:

2 DIN(35)

Габаритные размеры (без язычка фиксации):

35 x 90 x 58 мм

Механическая защита: EN 60529

IP20

Вес, не более:

72 г

EVIKA LED4 Driver Light Диммер и секвенсор световых сцен (LED4-KNXvL)

evika led4 driver light (led4-knxvl)

Рис. 15. EVIKA LED4 Driver Light (LED4-KNXvL)

LED4-KNXvL (рис. 15) представляет собой 4-х канальное устройство, предназначенное для управления и питания 4-х светодиодных источников света с общим "плюсом" (например, RGB или RGBW лент), а также других источников освещения. Управление может производиться с помощью ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Также встроенная функция диммирования позволяет изменять значение яркости осветительных систем с сохранением цвета, управляя по определенным встроенным алгоритмам. Осуществляются прием и передача данных и команд через шину KNX, с возможностью считывания установленных и текущих значений. Реализована функция управления каждым каналом по отдельности и программируемыми сценами (для светодиодных лент). Устройство запоминает состояние работы при отключении питании и после возобновления восстанавливает последнее значение. Каждый канал поддерживает до 3 А [14].

Технические характеристики и контакты приведены на рисунке 16. Описание значений параметров устройства представлены в таблице 5.

схема контактов evika led4 driver light (led4-knxvl)

Рис. 16. Схема контактов EVIKA LED4 Driver Light (LED4-KNXvL)

Таблица 5

Параметр

Значение

Питание

Напряжение шины KNX:

18 ... 29 В

Потребляемый ток по шине KNX, не более:

10 мА

Выходы

Количество каналов:

4

Тип выходного каскада:

Открытый коллектор

Тип димирования

ШИМ модуляция (PWM)

Частота ШИМ (настраивается)

50 ... 1'000 Hz

Количество значений заполнения ШИМ

4'096 (12 разрядов)

Ток канала максимальный:

3 А

Ток клеммы "OUTPUTS+" максимальный:

8 А

Корпус

Размер:

2 DIN(35)

Габаритные размеры (без язычка фиксации):

35 x 90 x 58 мм

Механическая защита: EN 60529

IP20

Вес, не более:

74 г

EVIKA Контроллер 8-ми датчиков температуры Pt100/1000 (IPT8-KNX)

evika контроллер 8-ми датчиков температуры pt100/1000 (ipt8-knx)

Рис. 17. EVIKA Контроллер 8-ми датчиков температуры Pt100/1000 (IPT8-KNX)

IPT8-KNX (рис. 17) - устройство для контроля двухпроводных датчиков температуры PT100 и PT1000. Оно преобразовывает аналоговое значение в значение температуры. Имеет восемь независимых каналов для термостатирования. Осуществляются прием и передача данных, снятых с датчиков температуры и команд через шину KNX. Устройство запоминает состояние работы при отключении питании и после возобновления восстанавливает последнее значение. Также поддерживает режим энергосбережения путем смещения температуры стабилизации для снижения энергопотребления [15].

Технические характеристики и контакты приведены на рисунке 18. Описание значений параметров устройства представлены в таблице 6.

схема контактов evika контроллер 8-ми датчиков температуры pt100/1000 (ipt8-knx)

Рис. 18. Схема контактов EVIKA Контроллер 8-ми датчиков температуры Pt100/1000 (IPT8-KNX)

Таблица 6

Параметр

Значение

Питание

Напряжение шины KNX, максимальное:

29 В

Потребляемый ток по шине KNX, не более:

13 мА

Каналы

Число каналов:

8

Тип датчика:

Pt100 и Pt1000

Измеряемый температурный диапазон:

- 5 ?C... +65 °C

Термостат

Число термостатов:

8

Исполнительное устройство:

Внешнее, через KNX шину

Возможный диапазон температур стабилизации:

5 ?C... +45 °C

Диапазон изменения температуры стабилизации:

20 °C

Количество режимов термостатирования:

2

Параметр

Значение

Корпус

Размер:

2 DIN(35)

Габаритные размеры (без язычка фиксации):

35 x 90 x 58 мм

Механическая защита: EN 60529

IP20

Вес, не более:

70 г

Сенсорная панель InZennio Z38i

сенсорная панель inzennio z38i

Рис. 19. Сенсорная панель InZennio Z38i

InZennio Z38i (рис. 19) - LCD cсенсорная панель с функцией термостата, бинарными (двоичными) входами и встроенным IR приемником. С помощью различного набора функций Z38i можно использовать для управления различными инженерными системами, такими как освещение, климат, шторы и т. д. Питание может осуществляться по шине KNX. В данной работе панель использована в основном для реализации функции термостата для управления обогревателем и кондиционером.

Схема внутреннего устройства [16] приведена на рисунке 20.

схема устройства сенсорной панели inzennio z38i

Рис. 20. Схема устройства сенсорной панели InZennio Z38i

    1. Подключение к шине KNX. 2. Программная кнопка. 3. Программный индикатор. 4. Входные контакты. 5. Сенсорный дисплей. 6. Датчик температуры. 7. IR приемник.

Особенности сенсорной панели InZennio Z38i:

    - 3.8-дюймовая сенсорная монохромная панель с подсветкой, работающая на шине KNX; - Встроенная функция термостата; - 12 настраиваемых функций управления; - Возможность настройки 6 экранов с 6-ю функциями на каждом:
      1. Функция плеера сцен; 2. Функция предупреждения (сигнализации); 3. Функция управления климатом; 4. Настройка параметров дисплея.
    - IR приемник; - 4 бинарных входа; - Питание по шине KNX, не требующее подключения дополнительного питания; - Сохранение данных в случае перебоя питания.

Реле WAGO 788-304

реле wago 788-304

Рис. 21. Реле WAGO 788-304

Реле представляет собой электронное устройство (рис. 21), работающее в качестве "ключа", то есть замыкает или размыкает контакты электрических цепи при определенном воздействии на входе. При воздействии электрическим током на обмотку реле создается магнитное поле и происходит перемещение ферромагнитного якоря реле, который связан с контактами 11, 12 и 14. В нерабочем состоянии 11 и 12 контакты реле являются нормально замкнутыми, а 11 и 14 - нормально разомкнутыми, и при подаче тока идет переключения контактов и замыкаются уже 11 и 14 контакты (рис. 22). При отключении питания ферромагнитный якорь реле перемещается в исходное положение [17].

схема контактов реле wago 788-304

Рис. 22. Схема контактов реле WAGO 788-304

Технические характеристики представлены в таблице 7.

Таблица 7

Параметр

Значение

Питание

Входное напряжение:

24 В

Номинальная мощность потребления:

400 мВт

Продолжительный ток:

16 А

Корпус

Размер:

DIN

Габаритные размеры:

15 x 53 x 86 мм

Механическая защита: EN 60529

IP20

В данной работе реализуется именно модель домашней автоматики, поэтому реле выполняет роль нагрузки, а также является эмулятором инженерных устройств, таких как обогреватель, кондиционер, механических двигателей для управления шторами, благодаря встроенную световому индикатору состояния.

Геркон

геркон

Рис. 23. Геркон

Геркон - электромеханические устройство, которое представляет собой пару ферромагнитных контактов (рис. 23). Под влиянием магнитного поля происходит замыкание контактов электрической цепи.

В данной работе геркон применяется для эмуляции закрытого/открытого окна в помещении, что используется для управления системой микроклимата.

Датчик температуры PT1000

датчик температуры pt1000

Рис. 24. Датчик температуры PT1000

Канальный датчик температуры PT1000 (рис. 24) предназначен для измерения температуры в системах вентиляции и кондиционирования воздуха. Принцип измерения температуры основан на зависимости электрического сопротивления чувствительного элемента, находящегося в защитной трубке, от температуры. При температуре 0 С датчик имеет сопротивление 1000 Ом [18].

Технические характеристики представлены в таблице 8.

Таблица 8

Параметр

Значение

Диапазон измерений:

-35...+105°С

Выход:

Пассивный

Измерительный ток:

Приблизительно 1 мА

Продолжительный ток

16 А

Механическая защита:

IP54

Похожие статьи




Исполнительные устройства - Проектирование автоматизированной системы управления зданием

Предыдущая | Следующая