Рассчитать и заказать Умный дом

Умный Дом на контроллерах

     Идея системы «Умный Дом» на базе промышленных свободно программируемых логических контроллеров (ПЛК, часто используют англ. PLC) состоит в том, чтобы снять интеллектуальные функции с оконечных устройств автоматики Умного Дома (датчиков и активаторов) и использовать одно интеллектуальное устройство для множества простых и дешёвых устройств (обычных выключателей, обычных реле и т.д.). За счёт этого мы приобретаем экономическую выгоду и возможность применения сложных алгоритмов, доступных ранее только в промышленности.

Виды ПЛК:

1.  интеллектуальные реле (Siemens LOGO!, Mitsubishi Alpha , Zelio Logic, Omron ZEN, Moeller EASY, Comat BoxX) - самые простые ПЛК (часто используются в быту)

2.  программные ПЛК на базе PC-совместимых компьютеров, так называемые SoftPLC — "альтернатива" настоящим PLC

3.  OMRON, Siemens Simatic S7, ОВЕН ПЛК, Segnetics, Direct Logic, Mitsubishi FX, Modicon TSX Quantum, Wago, Beckhoff, B&R - "настоящие" PLC

Подробнее о ПЛК можно узнать на сайте http://www.plcopen.org

Система «Умный Дом» с применением промышленных контроллеров приобретает централизованный вид:

Умный дом Beckhoff схема 1
   Контроллер состоит из интеллектуальной части (сам процессор) и модулей расширения, обеспечивающих преобразование электрического сигнала на входе/выходе в логическую переменную используемую в программе контроллера. 
   Для управления, например, группой света, к выходу модуля цифрового вывода подключается любое (дешёвое) коммутационное реле с выходом 220В 10А.
Блок реле Умный Дом Beckhoff
     К модулю цифрового входа напрямую подключается обычный выключатель, только он коммутирует не электрическую силовую цепь, а низковольтную логическую. Стоит обратить внимание, что при этом выбор выключателей по дизайну для системы «Умный Дом» расширяется с исключительно интеллектуальных на любые выключатели.

Обычный выключатель для Умного Дома
     В дальнейшем возможности системы ограничиваются только наличием коммуникационных и специальных модулей.
     Так, например, для диммирования можно использовать не внешний управляемый диммер, а специальный модуль со встроенным диммером для группы освещения мощностью до 600Вт
Диммер Умный Дом Beckhoff
Для измерения 3х фазного напряжения, потребляемого тока, cos Ф, общей мощности есть специализированый модуль измерения мощности:
Измеритель мощности для Умного Дома 
     Если на объекте всё-таки установленны интеллектуальные выключатели или любое интеллектуальное оборудование, то есть модули преобразующие переменные шины интеллектуальных выключателей в переменные доступные для обработки программой контроллера:
Умный Дом Интерфейсы
Вот далеко не полный список интерфейсов доступных для интеграции в общую систему:
RS232, RS485, Modbus, EIB (KNX), LON, DALI, CANopen

Шкаф автоматики Умный Дом Beckhoff:
Щит Умный Дом Beckhoff

     В программе контроллера прописывается алгоритм, сцена, режим, расписание и пр. работы цифровых выходов в зависимости от сигналов с выключателей на входах. Для программирования ПЛК используются стандартизированные языки МЭК (IEC) стандартом IEC61131-3
Программа Умный Дом Beckhoff

Плюсы системы:

1.  централизованное расположение интеллектуального оборудования в одном или нескольких щитах (поэтажно, поквартирно etc.);

2.  высокие интеллектуальные возможности даже самого простого контроллера, вплоть до использования контроллера Embedded PC, являющегося настоящим промышленным ПК;

3.  возможность использовать для задач Умного Дома дешёвое оборудование с простыми интерфейсами (например, простой выключатель с интерфейсом «сухой контакт»);

4.  возможность использовать любое сложное оборудование с любыми открытыми интерфейсами (LON, EIB (KNX), RS232, RS485, и т.д.).

Минусы системы:

1.  централизованное интеллектуальное оборудование: при выходе из строя процессора или программы работы процессора вся подсистема обслуживаемая контроллером парализуется;

2.  высокая стоимость контроллера делает невыгодным его использование для простых задач. (например, управление с пяти выключателей пятью группами света).

В заключение отметим, что данная система уже была успешно реализована нашими инженерами на ряде объектов. Промышленные контроллеры, использованные нашими специалистами, показали исключительную надёжность: на настоящий момент случаи отказа нам пока неизвестны. Тем не менее, при проектировании системы мы уделяем внимание также и противоаварийным схемам — например, при отказе или отключении контроллера клапаны приводов системы отопления открываются, а часть групп освещения коммутируется через нормально-замкнутые контакты (т.е. включается аварийное освещение).