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
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)
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.
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)
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.
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)
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.
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)
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.
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
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.
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.
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].
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
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
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
-
Система микроклимата - Проектирование автоматизированной системы управления зданием
Система микроклимата включает в себя управление отоплением, вентиляцией и кондиционированием, то есть помогает поддерживать комфортный для человека,...
-
Система освещения - Проектирование автоматизированной системы управления зданием
Система управления освещением подразумевает включение, выключение и регулирование различных осветительных приборов, например, ламп накаливания,...
-
Свободно-программируемый контроллер LogicMachine4 Одним из наиболее важных компонентов в общей структуре системы домашней автоматики является контроллер,...
-
Анализ и настройка сети протокола KNX - Проектирование автоматизированной системы управления зданием
Для связи всех устройств для автоматизации здания необходимо их подключить к общему каналу связи - шине KNX. С помощью шины устройства системы могут...
-
В данной главе дипломной работы рассматривается непосредственно разработка основных инженерных систем домашней автоматики для наглядного примера...
-
Когда вся инсталляция спроектирована, подключена и протестирована, необходимо продумать наиболее удобный вариант управления всей системой в целом. Ведь...
-
Система управления механизмом штор - Проектирование автоматизированной системы управления зданием
Управление шторами является элементом системы домашней автоматики. Оно позволяет сделать жизнь в доме более комфортной и удобной. Автоматическое...
-
Существует большое множество различных протоколов для передачи данных в сфере автоматизации данных. Они используются для совершенно разных задач и...
-
Заключение - Проектирование автоматизированной системы управления зданием
В рамках данной дипломной работы разработана полноценная функциональная автоматизированная система управления зданием на базе международного стандарта...
-
Устройство хозяйственно-бытового водоотведения Внутренняя канализация зданий - это система трубопроводов и устройств, отводящих сточные воды из зданий,...
-
Устройство водопровода При проектировании водопроводной сети необходимо стремиться к наименьшей протяженности водопроводов. Жилые здания высотой менее 12...
-
Базовые понятия систем автоматизации ("умный дом") История домашней автоматики, или, как более популярный и простой термин, "умных домов" ( Intelligent...
-
Введение - Проектирование автоматизированной системы управления зданием
В современном мире происходит постоянное развитие существующих технологий и создание новых. Нельзя не признать тот факт, что электронные устройства...
-
Принципы автоматизированного управления в насосных станциях. - Назначение и виды насосных станций
Введение автоматизации управления насосными станциями является одним из важнейших направлений технического прогресса в области подачи и отведении воды в...
-
Сети уличного освещения являются существенной частью структуры коммунального хозяйства городов, поселков и крупных предприятий. Современные сети уличного...
-
Описание объекта и района строительства Клуб столовая для пионерских лагерей - баз отдыха на 240-360 мест имеет два этажа, первый этаж и цоколь. Здание...
-
Устройство и трассировка сети Система газоснабжения зданий предназначена для бесперебойной подачи газа потребителям от источника. Для газоснабжения жилых...
-
Для многоквартирных и частных домов, подведенных к центральному водоснабжению, а также ко всем зданиям и объектам города происходит от центрального...
-
Проектирование системы отопления, Назначение отопления - Особенность отопления гражданского здания
Назначение отопления Система отопления - это совокупность технических элементов, предназначенных для получения, переноса и передачи во все обогреваемые...
-
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ КАНАЛИЗАЦИИ, Канализация здания - Водоснабжение и канализация
Канализация здания Внутренняя канализация - система трубопроводов и устройств в объеме, ограниченном наружными поверхностями ограждающих конструкций и...
-
Введение - Расчет системы отопления жилого здания
Состояние воздушной среды в помещениях определяется совокупностью тепловлажностного и воздушного режимов помещения. На тепловой режим здания оказывают...
-
Климатологические данные 1. Населенный пункт: Усть-Мома 2. Расчетная температура самой холодной пятидневки , с обеспеченностью 0,92: -58 °С. 3. Средняя...
-
Буфера, Системы управления - Общие сведения о грузопассажирских строительных подъемниках
Буфер - устройство безопасности, служащее для смягчения удара кабины грузопассажирского подъемника в случае аварии. В нижней части зоны движения кабины и...
-
В курсовой работе производится расчет водоснабжения и канализации для пятиэтажного жилого здания. Современные системы водоснабжения и канализации...
-
Одним из факторов, обеспечивающих сохранность и долговечность зданий, является защита металлических и железобетонных конструкций от коррозии. Для защиты...
-
Под физическим износам (иногда его называют материальными или техническими) подразумевается постепенная частичная или полная потеря зданием или его...
-
Под долговечностью понимается способность зданий и их элементов сохранять во времени заданные качества в определенных условиях при установленном режиме...
-
Здания и сооружения играют важную роль в жизни современного общества. Можно с уверенностью сказать, что уровень цивилизации, развитие науки, культуры и...
-
Исходные данные к курсовому проекту Шифр исходных данных 573 Наименование данных Значение данных Номер варианта генплана 1 Номер варианта типового этажа...
-
Раствор коагулянта. По данному расходу подбираем насос-дозатор типа НД-100/10 (1 рабочий и 1 резервный). Раствор известкового молока Для водоочистной...
-
Водоснабжение здание деформация инженерный Чаще всего здания, их конструктивные элементы и оборудование преждевременно выходят из строя в результате...
-
Гидравлический расчет сети холодного водопровода N - количество приборов на расчетном участке, (шт.). =5,6л (норма расхода холодной воды в час...
-
Расчет воздухообмена, Аэродинамический расчет системы вентиляции - Отопление и вентиляция здания
Нормируемые расходы воздуха: из кухни с электрической плитой - 60 м3/ч; из туалета и ванной комнаты - по 25 м3/ч; из жилой комнаты - 3 м3/ч на 1 м2...
-
Таблица 3. Объем резервуара чистой воды Часы Подача воды НС-1 в РЧВ, % Подача воды НС-2 в бак водонапорной башни, % Поступление воды в РЧВ, % Расход воды...
-
Целью оценки инженерно-геологических условий площадки строительства является выбор несущего слоя естественного основания или типа искусственного...
-
Водяное отопление - наиболее распространенная в России система отопления. Теплоносителем в этой системе является вода, которая циркулирует по замкнутой...
-
Для расчета принимаем следующие данные: Длина здания, м - 62,5 Ширина здания, м -16,5 Количество главных пролетов - 3 Количество второстепенных пролетов...
-
Способ пропитки в горячехолодных ваннах основан на том, что при прогреве в ванне с горячим антисептическим раствором происходит расширение и частичное...
-
За расчетное нормальное сечение принимаем приведенное тавровое сечение. Расчетная ширина ребра B=2(70+100)/2=170 мм. Расчетная ширина полки приведенного...
-
Численность персонала на строительной площадке определяем исходя из максимального числа работников по календарному плану: Таблица 4. Соотношение...
Исполнительные устройства - Проектирование автоматизированной системы управления зданием