4. automatizari - cap 10 - sisteme domotice

5/16/2018 4. Automatizari - Cap 10 - Sisteme Domotice

1/7

Cap ito lu l 10S is teme dom o tic e


2/7

Capilolull0: Sisteme domotice rv . AutomatizariCladirile mari sunt prevazute cu insta-

latii diverse care asigura condltiile ne-cesare unei existents comode, placute,sigure !iii civilizate pentru persoanelecare utilizeaza cladirea. Preocuparilelegate de modernizilrile cladirilor aucondus la dotar; cu instalatil diversecum ar fi: incalzire, climatizare, ventila-re, instalatii electrice diverse, instalatiide supraveghere !iii alarm are la incendii,controlul accesului, entiefractie, ascen-soare, statu de hidrofor, grupuri electro-gene, cablare voce-date etc. Pentrucladiri marl, cum ar fi spre exemplu:centre comerciale. hoteluri banci, spita-le. magazine mari, cladiri administrative,supravegherea si conducerea instal a-tiilor din dotare este 0 problema nece-sara !iii cornplexa, Prin automatizare,cladirile devin mai sigure, consuma maipulina energie, se asigura 0 mai bunaexploatare a instalatiilor sl, nu in ultimulrand dispun de un contort ridicat.Instalatiile din cladiri au evoluat per-

manent. Odata cu ele au evoluat $i teh-nicile de conducere automata ale aces-tara. Se vehiculeaza :;;i in domeniulautornatizarf inatalatiltor termeni carenu de mult erau specific; automatlzart-lor industriale complexe: conducereaierarhizata, conducere distribuita, con-ducere optirnala, reglare adaptiva, logi-ca programata, supraveghere centrali-zata, retete de automate programabUe.transmisia informatiei, standarde decornunlcatis. Mai mult, in autornatiza-rea instalati ilor incep sa fie utilizati ter-meni proprii, cum ar fi de exemplu ges-tiunea tehnica a cladirilor, cabJareastructurata voce-date.Un nivel superior in automatizarea in-statatillor il reprezinta realizarea unuisistem de conducere ierarblzata a Ia-dirilor care s a includa ca parti compo-nente toate instalatille aferente imobile-lor. Structura unui astfel de sistem au-tomat este distribuita : ; ; i lerarhizata. Sis-temul complex de conducere ierarhi-zata a lnstalatlilor din cladirile mari asi-

gura !iii gestiunea tenntca a cladirllorrespective, cu ajutorul careia se potobtine:1. diminuarea consumurifor energeticeprin exploatarea eficienta a lnstalati-ilor;2. imbunatalirea caHtafii serviciilor da-terata unei mal bune supravegheri.unei conduceri optimale $i unei rn-tretineri preventive;3. diminuarea costuri lor necesare func-tionarii lnstalatiilor prin programareorara, deconectarea unor instatatii inanumite situatil, aplicarea eficienta asistemului de tarifare;

4. 0 mai buna exploatare a instalatiilor;5. activitate de intretinere mai eficienta;6. cresterea gradului de securitate acladirllor, a echipamentelor $i a per-sonalului din cladiri.10.1. Principii, tehnici, i modele pentrucomunicatla in sistemeledomotice

Orice sistem de transmisie a informa-tlei implica un emitiltor (sursa de infor-mali e) care furnizeaza mesaje, un canalde cornunlcatle sl un receptor. Trans-misia tntormatiei presupune diferitetehnici de comunicatis: rnodulatia im-pulsurilor in amplitudine, rnodutatia im-pulsurilor in cod, rnodulatia "delta".Un sistem de transmisie la dlstanta a

datelor, cunoscut $i sub denumirea desistem teleinformatic, este un ansam-blu arhitectural de echipamente inteli-gente conectate Intre ele prin legaturide date. Sistemul teleinformatic includeun numar arbitrar de prcasse si fiecareproces esta condus de un echipamentde automatizare propriu, care are unasau mai multe interfete de legatura cureteaua de cornunicatie. Comunicatlaintre procese se efectueaza prin me-saje, avand ca suport un subsistem decornunicatie distribuit. Arhitectura sis-temelor teleinformatice este modulara

Sistem A Sislem B7 Aplicatie 7 Aplicatie6 Prezentare 6 Prezentare5 Sesiune 5 Sesiune4 Transport 4 Transport3 Hetea 3 Retea

Sistem2 Legatura de date inter- 2 Legalura de datemediar1 Nivel fizic 1 Nivel fizic

I Mediu de cornunlcatie IFig. IV.10.1. Modelul ISO-OSI pent.ru interconectarea sistemelor deschise.

si structurata ierarhic.Canale Ie pentru transmisia inforrnati-ei, de obicei, sunt linii de cornunicatiepe fire metalice. fibre optice sau radio.Tehnicile de comurucatle specifice

pentru transmisia datelor prin linii me-taliee, in ordinea aparltiei, sunt urrna-toarele: comutarea de clrcuite, de me-saje l jii de pachete.Modelarea este a metoda de studiu a

sistemelor complexe. greu accesibilecercewii directe, cu ajutorul unor mo-dele teoretice sau materiale, cu care res-pectivele sisteme prezinta 0 analogie.

Modelul topoioqic al unui sistem te-leinformatic este un prag neorientatG = (N,R), in care nodurile (varturile) Nrepre.zintaechipamen1eleinteligente,lar areele (rarnurile, legaturi le) R repre-zinta legaturile de cornunicatie.Configuratiile cele mai raspanditesunt: retea in stea, retea in lin ie, retea

arborescenta, retea in inel, retea in pla-sa.

Modelul structural are rolul de a evi-dentia repartizarea functiilor intre diferi-te componente ale sistemului teleinfor-matico

Modeful arhitectural. Din cauza com-plexitatii lor deoseblte, sistemele telein-formatice au fost concepute si prolec-tate intr-o rnaniera ierarhica, cu a seriede niveluri, fiecare fiind construit pebaza nivelului inferior.

Modelul interconectarii sistemelordeschise (OSI - Open Systems Interco-nnectation). dezvoltat in cadrul Organi-zatlei Internationale de Standardizare(ISO - International Standards Organi-zations). se retera la procesele de soft-ware care permit schimbul de informa-tii intre sisteme diferite, in principal.pentru legarea echipamentelor inteli-gente in retele. S-a constatat necesita-tea organizilrii unel ierarhii de procese,Tntre care legaturile se asigura stan dar-dizat de jos in sus.

Modelu/ arhitectural ISO-OSI esteproiectat in ideea stabillrll cadrului decoordonare a dezvottarii standardelorexistente si viitoare pentru interconec-tarea sistemeJor (fig. IV.10.1).Sistemele de conducere distribuite

(asa cum este cazul mstalatiilor din cla-diri) sunt sisteme deschise. la care sepot conecta, respectiv deconecta. altesisteme. Modelul de referinta prop us

Fig. IV.10.2. Accesulla maglstralaprin metoda hlbrlda in standardulPROFIBUS..


3/7

IV . Automatizar i C ap ito lu l1 0: S is tem e d omo tic ede standardul ISO 7498. descria sapteniveluri pe care trebuie asigurata com-patibi titatea intre doua sisteme interco-nectate (figura IV 10.1). corespunzatoa-re celor sapte functil care intervin incornunicatia dintre sisteme.

1 0 .2 . S tr uc tu ra s is teme lo rd omo tic e , mag is tra le , r eJ ele, i s ta nd ard e a e comunieatleTehnicile actuale de conducere a

proceselor au condus la utilizarea unorsisteme numerice de prelucrare a infor-rnatiei cum ar fi regulatoarele numerice.automatele programabile, calculatoarelede proces, sistemele multiprocesor,care ridice problema transferului dedate, sub forma numerica, intre acesteechipamente. Sistemul de transmisie dedate va avea 0 structura ierarhizata,care va u r rna r t structura ierarhizata deconducere a procesului.Progresele din rnlcroelectronlca, rea-

lizarea dispozitivelor cu un lnalt gradde integrare, determine patrundereatehnicii numerice in achizitia $i prelu-crarea inforrnatiei la nivelul procesului,inlocuind rapid adaptoarele solutiei"sistem unlficat". Structurile inteligente,programabile, care iau locul adaptoare-lor sunt robuste sl mult mai bine adap-tate la conditiile din proces, motiv pen-tru care sunt denumite frecvent "echi-pamente de camp". Aceste echipa-mente sunt conectate intre ele pe 0rnaqistrala serlala, nurnita magistralede proces sau maqlstrala de camp(fieldbus).Un sistem ierarhizat de conducere sltransmisie de date cu 0 structura, carepoate satisface apllcatil de mare com-plexitate, poate fi structurat pe patruniveluri.

Nive/u/ proceslaparatura de campeste nivelul la care are loc achizltia dedate de la traductoare 5i se trimit co-menzi sore elementele de executie.Nivelul productie/fabricatie grupeazaechipamente de conducere a procese-lor care se interconecteaza. prin rete Ielocale (LAN - Local Area NetwOrk).Echipamentele interconectate sunt au-tomate programabile, echipamente deconducere nurnerica, regulatoare nu-rnerice, calculatoare de proces.

Nivelul conducere/gestiune asiguraconectarea intre ele a diferitelor rete Ieexistente la nivelul produotie/tabrlcatie.

Nivelul supervizare esta un nivelutilizat numai in cazul aplicatiilor com ..plexe $i transmisia are loc, in general,la distante marl,Sistemele de conducere ierarhizata

s-au impus si in automatizarea instala-tiilor din cladiri, tncat ASHRAE (Ameri-can Society of Heating Refrigeratingand Air Conditioning Engineers) a eta-

borat un standard pentru 0 retea dedi-cata automattzarf instalatnlor din cla-diri, retea care poarta numele de BAC-Net. Echipamentele de oonducere dinretea sunt conectate printr-o magistra-l a de camp reallzata conform acestuistandard.

So/utii standard pentru comunicetiela nivelul proces Firma INTEL a elaborat speciflcatiaBITBUS Interconnect' Specification,care propune 0 metoda de conectarela calculator a echipamentelor de con-ducere dedicate $i a echipamentelor deachizitie a datelor din proces. Metodabazata pe cornunicatla sertala la vitezaridicata intre echipamentele inteligenteplasate chiar in proces, conduce laelaborarea de sisteme distribuite, care,datorrta realizarilor in domeniulmicroelectronicii, permit perform antesporite la preturi mai mici.Magistrala BITBUS este definita ca 0

magistrala seriala de mare viteza pen-tru sisterne ierarhiz.ate. in ceea ce pri-veste: controlul accesului la magistralaBITBUS se disting doue modele:- modelul ierarhic cu un singur nivel almagistraJei, care contlne un singurechipament master oe cornuntca cumai multe echipamente slave;- modelul ierarhic multinivet.Din punctul de vedere electric, rna-gistrala BITBUS este conceputii in

acord cu prevederile stanoardului EIARS-485, care permite conectare.a pedoua fire torsadate a unui nurnar de celmult 32 de echipamente. PROFIBUS (PROcess Field BUS)este 0 norma industr iala germana (DIN

19245), care conduce la asigurareacornunlcatlel intr-o conceptie unitarapentru intregul spectru de aplicatii dela nivelul procesului independent deaplicatie,Serviciile in magistrala PROFIBUSsunt structurate pe trei niveluri: nivelul

fizic, nivelul legatura de date $i nivelulaplicatiei. Arhitectura magistralei PRO-FIBUS este in acord cu modelul de re-ferinta ISO-OSI pentru magistralele decamp.Participantll conectati la magistralaPROFIBUS pot fi partlcipanti activi (asi-

gura controlul acoesului la maqistrala)sau partlclpantl pasivi (tara controlulaccesului la magistral a).Comunicatia in reteua PROFIBUS seetectueaza conform standardului EIA

RS-485, iar codificarea intorrnatiel estede tip NRZ (nonreturn to zero). I n acestcaz structura magistralei este liniara,mediul de oomunicatie este cab lui bifi-lar torsadat sau ecranat, care permiteinterconectarea a maximum 32 de par-ticipanti pe un segment (tronson) almagistralei, fara. a utiliza amplificatoarede linie (repetoare). Daca se utillzeaza

repetoare, atunci nurnaru' participantl-lor poate creste pana la 127. Lungimeamagistralei PROFIBUS este de maxi-mum 1200 m, atunci cand nu se utili-zeaza repetoare $i de 4,8 km, atuncicand sa utilizeaza repetoare.Una din aplicatiila tipice de sisteme

informatice, la nivelul fabricatiei, estereteaua de automate programabile.Standardul de comunicatie PROFI-BUS, datorita tehnicii de transmisiesimple (semiduplex asincrona) $i a ali-nierii lui Ia standarde internationale, adepa5it nivelul de standard national alGermaniei, fiind acceptat si de firmedin alte Wi. Este aliniat la standardeleinternationale existents, deoarece arhi-tectura magistrale! are la baza modelulde referintil ISO-OSI al unei retele loca-le ISO 7498.in standardul PROFIBUS, participan-

~ii la cornunicatia in retea,' care au dinpunctul de vedere al sistemului de au-tomatizare 0 complexitate mare saumedie, pot avea controlul accesului lamagistrala sl se numesc stanl active.Atunci cand exista 0 singure statieactive in retea, accesul la rnaqistralaeste de tipul master/slave cu pollingcentral. in al doilea caz, cand existamal multe statil active Tnretea, metodaaccesului la magistrala este hibrida (fig.IV.10.2): token ring (deplasarea in inel a je -tonului) intre sta tu te active; master/slave intre statitle active slcele pasive.Sistemele de conducere distribuite in

general si sistemele distribuite din do-meniul constructillor in special, folosescpentru comunlcatie interferente seriale.Dezavantajul unui timp mai mare pentruefectuarea transmisiei este compensatde numarui redus de fire 5i pretul mic alcablului, care nu necesna tehnologiespeclala de realizare, Standardele folo-site pentru interfetele seriale suntRS-232C, RS-422, RS-423, RS-485.Pentru firme specializate (STAEFACONTROL SYSTEM, HONEYWELL,JOHNSON CONTROLS, LANDIS &GYR, SATCHWELL etc.), singurul modde comunicatie folosit este cel serial,conform standardului RS-485.

10.3. S is teme d omo tic especial izatein cazul cladirllor, sistemele de con-

ducere sunt distribuite $i oistantele din-tre echipamentele inteligente sunt deordinul sutelor de metri. Din punctul devedere al topologiei, modelele adoptatepot fi in stea sau in inet. Modelulstructural este de tipul retea de caf-culatoare, iar modelul arhitectural estestratificat pe sapte niveluri, conformmodelului de referi~ta ISO-OSI pentru


4/7

C ap itolu ll0 : S istem e d om otice IV. Automatiz i ir isistemele deschise.Arhitectura reprezentativa a unui sis-tem de gestiune tehnica a cladiriloreste prezentata Tn figura IV.10.3.La nivelul instalati tlor automatizate se

afla echipamentele specifice cladirilorcum ar fi: cazanele, schlmbatoarate decal dura, sistemul de distribulie al agen-tului termic, sistemul de alimentare cuenergie electrica $i eel de iluminat, sta-tiile de hidrofor, dispozitivele de conto-rizare a consumurilor de energie, gru-purile electrogene, sistemele de supra-veghere $i alarmare la incendii etc.Nivelul autornatlzarn locale poate fi

implementat cu echipamente speciali-zate sau cu automate programabile sifunctloneaza independent cu nivelultrei. Nivelul doi asigura conducereaproceselor grupate la posturile localede automatizare.Nivelul gestiunii tehnice este dotat,de abicei, cu un calculator numeric.Nivelul uti lizator este rezervat perso-nalului de exploatare $i intretinere a e ta -

dirii, care este informat permanent des-pre starea de functionare a instalatiilor.La acest nivel se iau deciziile privitoarela regimul de exploatare a cladirii.Pornind de la conceptia generala a

sistemului de conducere, prezentata infigura IV.10.3, se prezinta ooua struc-turi care sunt adoptate de firmele spe-cializate in acest domeniu.Prima structure de sistem este pre-zentata Tn figura IV.10A, in care ele-

mentele componente au u rma t o e r e asernnificatie:1 - adaptor de mag istrala , care asigura

conversia semnalelor din standardulRS-232 in standardul AS 485,pentru transmisie de date pima la1200 m;

2 - interfatii care asigure transferul da-

T EE

telor intre echipamentul local $iechipamentul de supervizare;

3 - automat logic pentru conducereasecventlata a procesului;

4 - regulator numeric multicanal.Sistemul esta ierarhlzat pe trei nive-

luri astfe!: nive!ul inferior contine echipamentelede automatizare locale a proceselor,formate din automate log ice si re-gulatoare numerice;

nivelul doi este rezervat comunicatiei;este constituit din supervizorul (con-trolorul) la care se conec t eaza toateechipamentele locale $i din intertetele1 !iii 2 pentru transferul datelor intresupervizor $i echipamentele locale; lasupervizor se pot conecta !ili alterete Ie locale LAN A , LAN B.

nivelul superior corespunde postufuicentral format dintr-un calculator per-sonal dotat cu software-ul adecvat.Modulul regulator numeric (4), din fi-

gura, poate fl conectat direct la interfa-fa (2) proprie torrnand un singur echi-pament, sail poate fi desprins $1utilizatlocal pentru conducerea procesului. in

acest al doilea caz, fiecare regulator seconec t eaza la magistrala proprle regu-latoarelor printr-un adaptor/convertorRS-2321RS-485 $1intreaga retea de re-gulatoare numerice este consctata lasupervizor numai printr-o singure inter-fata (2).Oaca, Tn anumite aplicatii, este nece-s a r a utilizarea mai multor supervizoare

conectate 'in retea, atunci lungimeamaxima a liniei intre primul sl ultimulsupervizor nu poate depasi 1200 m.Pentru dlstante mai mari se folosescmodem-uri. De asemenea, oaca dis-tanta dintre postul central si supervizoreste mai mare de 15 m, transmisia se-riala a date lor nu se mai poate realizaconform standardului RS-232, fiind ne-cesar !i li aici adaptorul RS-2321RS-485.Cea de-a doua varianta de imp lemen-tare a sistemului de conducere a in-stalatiilor din cladiri este prezentata infigura IV.11.5.Echipamentele de conducere locala

exercita controlul asupra proceselorprin intermediul modulelor de intra-re/iesire, In tunctie de complexitatea

EEFig. IV.10.3. Sistem de conducereierarhizati a instalaJiilor din cladirLStructura generala.

1 - echipamente; 2 - automatizarslocala: 3 - gestiune tehnica:4 - utilizator; T - traductoare;EE - elemente de executie;PLA - post local de automatizare;RC - retea de cornunicatie:PC - procesor de cornunicatie

Fig. IV.10.4. Sisteme de conducere a instalaJiilor din cladiri. Varianta 1.Interfata graficacu utilizatorul

Fig. IV.10.S.Sistem de conducere a instalaJiilor din cladiri. Varianta 2.


5/7

IV . A utoma tiza ri C a pitolul10: S is teme domoticeprocesului, sertarul electronic confinenurnarul adecvat de module intrareliesire si un modul de comunlcatie cunivelul. superior. Schimbul deinformatieintre sertarele cu module intrarelie!,>ire$i echipamentul de conducere l oca lacoordonator se efectueaza pe 0 rna-gistrala PRDFIBUS. conform standar-dului specific.Echipamentul de conducere localalndeplineste a serie de functll, dintrecare se pot rnentiona: programare o ra r a (saptamanala., zit-nica, specialaetc.); reglari ale parametrilor din proces(chiarsi reglare adaptiva): optimizarea consumurilor energetice; memorarea datetor sernniflcative dinproces !,>iadmlnlstrarea bazei de date; rapoarte de functionare a instalatlei(stari normale sau anormale, alarme,rnanmiloqice, analogice sau numeri-ce etc.): tratarea sltuatiei create la intrerupe-rea accidentaJfi a tensiunii de alimen-tares! reluarea functionarii la resta-bi lirea allmentaril cu energie;

cornunicatla cu reteaua subordonatasl cu ec.hipamentul de supravegherecentralizata la nivelul ierarhic superior.Topologia reteletor locale respectsmetodele topologice ale sistemelor tale-

intorrnatice. Echipamentele "inteligente"conectate in retea trebuie sa comuniceintre ele, fapt pentru careeste necesarao conexiune fizica $i 0 conexiunelogic8. Se utilizeaza de obicei proto-coale oma rn i ce , care permit alocareacanalului de comunlcatie numai utiliza-torului care solicita acest lucru.10.4. SIstem integrat. pentruconducerea ierarhizataa instalaJiUor din cladiriCresterea gradului de cornplexltate a

proceselor tehnologice. corelata cu ne-oesitatea optimizari' regimurilor de tunc-tionare.impun tot mai mult solutii mo-derne in automatizarea acestora, atat Tnceea ce prlvests aspectele conceptuale.cat $i in ceea ce prlveste aspecteleaplicative. Modalitatea ideala pentru in-deplinirea obiectivelar care revin siste-melor de conducere automata este or-ganizarea acestor sisteme in structuriierarhizate, ce satisface exiqentele ac-tuale din automatizarea lnstalatiiloe.Un sistem de conducere ierarnizataeste un sistemla care sarclnile de con-ducere sunt distribuite pe mai multe ni-veluri sau structurLin continuare, se prezinta 0 solutiede sistemierarhizat specializat pentruconducsrea instalatiilor din oladiTi (Iig.1v'10.6.).Drice cladire modema, de dimensiunimedii$! mari, de 0 anumrca. importanta

sociala (hoteluri, spitale, scotl, cladir!administrative, centre de ataceri etc.)trebui.e dotata minimal cu lnstalatie deincalzlre automatizata, mstalatie lrnpo-triva patrunderif prin efractie si pentrucontrotul accesulul, lnstalatle de supra-veghere si alarrnare la incencii $i, inanumite cazuri (l;Ioteluri, spitale), cu in-stalatie deasigurare sl rnenrtonzare aserviciilor in camere sau saloane.Sistemul propusse remarca prin fap~tul c a permite integrarea in sistem a unarautomate progamabile s a u a uno r au-tomate specializate, care pot proveni dela firms producatoare diferi te sau din ge~neratii diferite, CU conditia ca acestea safie aHniale la standardele de comunicatlepe magistra.lele sistemului ierarhizat sllaprotocoalele de comunicatie adoptate insistem. Tnvederea oornun ica t ie i intre au-tomate sl calculatorul de la nivelul

Iierarhic superior, programarea automa-telar, cat sl conceperea driverilorsoftware, pentru calculator. se voradopta distinct, tinand seama de par-nouler i ta t i le echipamentelor care sa an-ga jeaza la dialog (calculator - automat).in mod obisnuit, un PC este capabllsa comunice serial pe patru porturi. Dinacest rnotiv, in structura propusa,calculatorul cornunica cu doua echi-pamente specializate (antiefraetie slsiguran1a contraincendiilor). cu unautomat programab.il puternic oonfi.gu-

rat incat sa asigure conduee r i secven-tiale, reglari .. cornunicatii $i cu 0 retealocala de automate programab.ile(exemplu rsteaua PROFIBUS).Sisternul ierarhizat propus poate ficonstituit dintr-o mare diversitate deechipamente de automatizare, caredispun de functiile de baza pentru con-ducerea automata s i pentru c omun i e a -tie. Pentru fiecare ciadire supusa auto-rnatlzar!l, confiqurapa sistemulul poatedobandl forme partlculare, insa nu se

poate indeparta prea mult de structuradin figura IV.l0.6. Acest sistem poate fjconstruit cu un efort financiar redus,deoarece poate prelua, partial, auto-matizarea sxistenta 'in clad ire $f poatefj dezvottat pe etape ..Argumentele prezentate pana alci au

statla baza utilizarll termenului "integrat"pentruSistemul de conducere propus,Intre niveluril'e de automatizare $i su-pravegherelgestiune, distantele la carese efectueaza transrnisia informatleipol atinge maxim 1200 m (RS-485).Structura prevazuta in figura. IV.10.6se detaliaza prin prezentarea urrnatoa-

relor sisteme:1. Sistem ierarhizat, cu automat pro-gramabil TSX 17-.20 (Telerneca-nique), pentru conducerea unei in-

stalat!i de incalzira;2. $istem ierarhizat, cu automate pro-gramabHe APC 702 (Automatica SA)conectate in retea PRDFIBUS, pen-ITu asigurarea $1 monitorizareaservi-cii/or in csmerete um hotel;

3. Sistem ieramizat pentru supraveghere~ialarmare la incendii,. realizal cu cen-trala MIORO-SAM (Automatica SA).10.4.1. S.istemierarhizat pentruconduce rea unei instalaliide incalzirelerarhizarea sistemului de conducere

este structurata pe t r e i niveluri s l a nu -me: nivelul aparatura de camp (nivelul deproces); nivelul automatizare; nivelul supraveghere $i gestiune.

Niveluf aparatura de camp esle for-mat din aparatele $i ec.hipamentele deautomatizare montate in procesul dininstalatia de lncalzire, moliv pentrucare aces! nivel mal este denumlt $i ni-velul proces.

B u . c l ; l i dereglarel IE specla l lzateantlefractia $icontrolacceslIE soeciatizate lIE log ioe $isupraveghere s i analoqlcaalarmare la lncendll

VE loqice siar1alogice

FigJV.10.6 $istem integral de conducereierarhizatil a p~oceselor~i serviciilor din clildiri.


6/7

C a pitolul1 0: S is tem e domotice IV . Au toma t iz a riNiveiu! automatizare este prezentatde automatul programabil TSX 17-20,

produs de TELEMECANIQUE, a caruiconflquratle hardware este urrnatoarea: modulul de baza al automatului; modulul de intrad analog ice (patrucanale In tensiune 0 . .. 10 V c.c.); modulul de ie$iri analogiee (dous ca-nale in tensiune 0 ... 10 V c.c.): adaptorul psntru termorezistenta,

Nivelul supraveghere $i gestiune esteasigurat de un calculator PC, care co-mon i c a serial cu automatul programa-bil. Software-ul utillzat de calculatoreste sistemul de simulare s l oomunica-tie Kit, pentru sisteme analogioce, dis-crete .Iogice cu ssantionare, conceputih Catedra de Electrotehnica din Uni-versitatea Tehnica de Oonsfructii Bucu-restl, sl completat, In mod special, pen-tru conducerea ierarhizata a lnstalatii lor,cu driveri de cornunicatie dedicate. involumul ~Instalatii deinec'jJzire" 7 suntprezentate sistemele de gestiune aenergiei termiee.10.4.2. Sistem. ierarhizat pentruasigurarea ;;i rnonilorizareaserviciilor in camerele unui hotelDin structura penerala propusa in fl-gum IV.10.7., reiese ca sistemul decondueere poate asigura sl ierarhizareaintre un calculator PC si 0 retea de au-tomate programabile APC 702 (produ-

se de AUTOMATICA SA din Bucurasti),conectate conform standardului de co-municatie seriala pe doua fire RS-485,protocolul PAOFIBUS.Scopul constituiril relelei de automa-te programab.ile este ace ta de a oferi 0solutie de preluare si deservire distribu-ita in camerele unui hotel, cum ar fi:prestatii ale menajerei de pe eta], soli-eitar-ila spalatorie, bar, receptie etc.Reteaua de automate APC 702 este di-mensionata pentru un hotel cu parter ~ipatru etaje, care are 20 de eamere pefiecare niveL La fiecare nivel a fost pre-vazut cate un automat proprarnabtl, ca-

re trateaza sollcltarlte de la eamerecatre oficlul menajerei pe respectivulnivel. Interconeetarea in retea a auto-matelor de la fiecare nivel, permite tra-tarea solicltarilor de servicil in cameraincat, daca menajefa de [a etajulres-pectiv nu poate rezolva solieltarea Infr-un interval de timp prestabilit, atuneisolicttarea se transtera catre oficiul me-najerei de la nivelurila apropiate, panala rezolvarea solicitarii. in camera caresolicits serviciul este prevazut un sis-tem de confirmare optica a faptului c aapelula rost preluat ~I urmeaza rezol-varea soficitaril,Cal culatoru I PC de la nivelul supra-veghere/g.estiune este conectat in re-teaua automatelor programabife de lanivelut automatizare ~i, prin foloslreaunui software adeevat, poate monitori-za asigurarea serviciilor in camerelehotelului. cat 1;ii interventia in timp realla eventualele naooralari ale persona!u-lui pe oricare nivel al hotelulul.

Observatie. Automatefe APC 702 potfi oonectate lntr-o reiea locala de maxi-mum opt automate, cu ajutorul interfe-rentelor seriale AS-485 (protocolul estede tip PAQFIBUS TOken-Ring).. Dincauza Hmiillrii la opt a nurnarutul de au-tomate din retea, hotelul nu poate aveamai mull de opt niveluri. Pentru unnurnsr mal mare de etaje se potadop-ta solUlil speciale, bazate pe autorna-tele APC 702 {cum a r fi constituirea maimultor telele independente) sau se uti-llzeazaatte tipuri de eehipamente.Principiul de functionare a sistemuluiIn oficiul menajerei dela flecare dincele cinci niveluri ale hotelului se aflacate un automat APC 702, legat prinintrar.ile $iie$irile logice la eele 20 decamere de pe un nivel. Suportul fizioprin care se toterconecteaza automate-Ie in retea este constituit din doua firemetalice torsadate (rasucitej, conformstandardului serial RS-485.Un automat lnstalat la un nlvsl al ho-telului are conflguratla hardware mini-

mala oferita de modulul de baza al au-Nivelsupraveghera/gestiune

magistrala PROFIBUS

Oficiude elaj

Camerade hotel InlTarilie~irilogicsNivelaparaturade camp

Nivelautomatizare

Figura IV.10.7. Sistem lerarhizat pentru a.sigurarea. servlcillorin camerele unui hotel.

tornatului, t a r a utillzarea modulelorAPC 702 EXlENSIE. Acesta dispunede .24 intrari logice pe tranzistoare, 0intrare de nurnarare rapida (nsutraliza-tal, un canal de comunicatla serialaRS-232C pentru con sola de programa-re si un canal de comunicatie serialaRS-485 pentru coneetarea in reteaualocala de automate.in reteaua celor opt automate pro-gramabile este eonectat calculatorulPC, de la nivelul ierarhic superior de

supraveghere sl gestiune .. Calculatorulpoate sa Hasculte" toate intormatiile ve-hiculate in reteavdar nu poate emiteproprlile mesaje. Are rol de supervizorcentral si se instaleaza Intr-unul din bi-rourde personalului de conducere a ho-telului saula receptie, De aiel se poateurmari dinamica asigurarii serviciilor incamere, cu ajutorul ecranului specialeonceput in acest scop. Camerele caresolicita servicii se coloreaza in mod di-ferlt de celelalte (rosu) si revin la culoa-rea comuns (gri), dupa anularea servi-ciului prinexecutare.Organlzarea progamulul de luau a Iunul au toma tAutornatele programabile APC 702,

plasate la fiecare nivel al hotelului, suntdotate cu programe de aclicatie careau structuri similare. Deosebirile apar lanurnerotarea diferita a. camerelor de laparter si de la fiecare etaj, conform re-gulilor oblsnuite in hotel uri, cat si la zo-nele de memorie aloeate procesoarelorde cornun ica t ie ale automatelor co-nectate in retea,Unitatea centrala a autornatulul, detip biprocesor, contlne un procesor deautomat (80C32) pentru execu t i a pro-

gramelor utilizator~i un procesor decornunlcatie (80C32) pentru transteruldate lor pe linie.Transmisia inforrnattilor in reteaua deautomate programabile se efectueazaprin utilizarea memoriei de date pentrucomunlcatle, Aceasta zona de memorieeste alocata tuturor automate lor dinretea si crice modificare, care aparelaun automat, este actuaiizata prin inter-mediul retetei de cornunlcatie 1;iiin zo-nele corespunzatoare ale celorlalle au-tomate din retea,Emisia dateJor se efectueaza din zo-na memor.iei de date alocata in auto-

mat, catre toate automatele dinreteapentru care s-a validat emisia.Heceptia datelor se efectueaza prlnpreluarea din memoria de date pentrucomunicatie,. a datetor care au fast re-ceptionate de pe magistrala si se actu-alizeaza memoria de date in zona de-dicata automatului care Ie-a transmis.


7/7

IV . Au toma t iz a ri C a pito lu l1 0: S is teme d omotice10.4.3. Sistem ierarhizat pentrusupraveghere ~i alarmarela incendiiRolul unei instalatii de semnalizare a

incendiilor consta in supraveghereapermanenta a spatiului protejat, in de-pistarea coreeta $i preeoce a prezentelincendiului $i in dsctansarea sistemelorde alarmare si/sau de protectie adap-tate unei interventii rapide $i eficiente.MicroSupervizorul Adresabil Modular~MICRO-SAMw, produs in Romania deAUTOMATICA SA, este un sistem detip adresabil destinat supravegherii,detectarii $i alarmaril in cazul aperitielunor incendii in spatii inchise.Sistemul (fig. IV.10.8) este com pusdintr-o centrala de semnalizare si dis-pozitive periferice adresabile (butoane,

detectoare de fum, de flacara, de tem-peratura, sonerii etc.). Centrala perrniterealizarea a 4 linii (circuite) de semnali-zare $i pe fieeare dintre acestea se potstabili 15 adrese distincte. Fieeare cir-cuit de semnalizare permite conectareaatat a elementelor de inifiere a alarmeicat $i a elementelor de executte(avertizare).Indicarea evenimentelor care au loc

in sistem se etectueaza local pe un afi-so r cu patru caractere sintetice prinsapte segmente. apartlnand centralei,sau prin tiparire la 0 imprimanta conec-tata pe lesirea seriala RS-232 a centra-lei. Indicarea evenimentelor produse insistemul de supraveghere se poateefectua si la dlstanta, datorlta comuni-catiel care se poate stabili intre centra-la MICRO-SAM $1un calculator la nive-lui ierarhic superior. De asemenea, ladistanta se poate comunica automatprin linie teletomca, folosind principiulcornunicarll circuitelor, dispozitivul deapel telefonic avand 0 capacitate demaxim patru numere (abonatl),Centrala de semnalizare a fost co-

nectata in vederea comunlcatiei cu uncalculator PC, aflat la nivelul ierarhicsuperior. Cornunicatla intre central a $icalculator se etectueaza serial, cu 0 vi-teza de 2400 bauds, este de tip asin-cron $i respeeta standardul AS-232C.Sensul transmisiei informatiei este de

la centrala MICRO-SAM, aflata la nive-lui autornatlzare al sistemului ierarhizat,catre calculatorul situat la nivelul desupraveghere $1gestiune. Este posibilatransmisia inforrnatiel $i in sens invers,

HupaSon erie Apeltelefonic1 1 1

Unia 1 linia 2 Linia 3 Linia 4Fig. IV.l0.B. Structura sistemulul ierarhizat realizat cu MICRO-SAM.

atunci cand centrala se programeazade la nivelul calculatorului.Dlstanta maxima dintre centralaMICRO-SAM sl calculator poate fi de

15 rn, atunci cand cornunicatla se rea-lizeaza conform standardului AS-232C.Daca sltuatia eonersta dintr-o cladireimpune cornunicatia la distante rnaimari, atunci se poate utiliza cea de-adoua i8$ire ssriala a centralei, care fo-loseste standardul RS-485. La eapatutdintre calculator al cablului de comuni-cane se va utiliza un adaptor RS-232/AS-485 si distanta maxima poatef i de 1200 m.l n regim de monitorizare, centralaMICRO-SAM transmite la calculatorsau tlparests la imprimanta orice eve-niment care se produce in sistem: alar-me provenite de la butoane sau detec-toare, intreruperi sau scurtcircuite in li-niile de semnalizare cab late in c!adirilesau spatiile supravegheate, intrerupe-rea alimentiirii centralei de la reteauade 220 V c.a., descarcarea acumula-toarelor etc.Sistemul ierarhizat pentru detectare$i alarmare la incendii realizat cu MI-

CRO-SAM (fig. IV.10.8) este implemen-tat ca 0 parte componenta a sistemu-lui pentru conducerea ierarnlzata a in-stalatl llor din cladlri (flg.IV.10.6). Calcu-latorul de la nivelul supraveghe-re/gestiune este acelasi calculator careasigura nivelul ierarhic superior in sis-temul de conducere al instalatiei de in-

calzire $i in sistemul pentru asigurarea$i monitorizarea serviciilor in camerelede hotel.Daca dimensiunile sau alte particula-

fitati ale cladirllor supravegheate la in-cendii impun utilizarea a mai mult depatru linii de semnalizare cu un total debutoane sl detectoare mai mare de 60elemente, atunci se poate opta pentrusolulii cu mai multe centrale MICRO-SAM conectate in retea.

Comunlcatla in reteaua centralelorMICRO-SAM se sfectueaza conformstandardului serial RS-485. La calcula-tor este nscesara prevederea converto-rului AS-232/AS-485.Protocolul de cornunicatie PROFI-BUS nu poate fi adoptat in acest caz,deoarece reprezlnta 0 solutle preacornplicata pentru resursele hardwareale centralei. Microprocesorul 80C32din unitatea centrale a MICRO-SAMeste suficient de ocupat cu activitateade supraveghere $i alarmare la incen-dii, pentru a prelua $i sarcinile de co-rnunlcatie in retea, Un argument sup li-mentar ar fi c a automatele programa-bile APC 700, 701, 702 pot comunicaconform protocolului PROFIBUS deoa-rece dispun de un microprocesor80C32 atectat special acestui scop, pelanga microprocesorul care rezolvasarcinile de automatizare obisnulta aleprocesului.

Nivelsupreveghere/ge-stiune

Nivelautomatizere

Nivelaparaturade camp

Convertor RS-232/AS-485

4. automatizari - cap 10 - sisteme domotice

Documents