Немецкая компания Beckhoff представляет и продвигает на мировом рынке одноимённую концепцию и систему автоматизации промышленных объектов и зданий. В основу разработки положена всеформатность и максимально возможная совместимость с другими технологиями автоматизации. Как утверждают сами разработчики, Beckhoff поддерживает все самые распространённые датчики, исполнительные механизмы и шины передачи данных. В рамках проекта было создано более 180 модулей ввода-вывода, с помощью которых удалось охватить почти все типы возможных в системе автоматизированного здания сигналов. С помощью специальных коммуникационных модулей к «умному дому» на базе элементов Beckhoff можно подключать также системы, использующие такие интерфейсы и протоколы передачи данных, как EIB, LON, DALI, RS232, RS485.
Основной идеей Beckhoff является организация и интеграция информационных и автоматизационных технологий с использованием, так называемых, промышленных ПК и сетевого стандарта Ethernet, в частности стека TCP/IP. Стандарт Ethernet выбран в качестве базового, благодаря своей универсальности при использовании что с офисной и бытовой техникой, что с инженерными системами здания или помещения. То есть через одну сеть на базе технологии Ethernet общаются и передают информацию друг другу как датчики движения, так и принтеры, как компоненты систем вентиляции, так и камеры наблюдения.
В рамках Beckhoff можно построить как централизованную сеть на базе мощной центральной вычислительной машины (ПК), так и децентрализованную, то есть распределённую систему, в которой сигналы принимаются и обрабатываются непосредственно на месте нахождения устройства или датчика. Важно заметить, что технологии и оборудование компании Beckhoff имеют промышленное происхождение, благодаря чему являются универсальными и позволяют обойти большинство существующих на сегодня технологических ограничений. Как уже упоминалось ранее, Beckhoff обладает «сквозной» совместимостью со всеми современными протоколами автоматизации зданий и передачи данных. Благодаря этому, системы «умного дома» с использованием компонентов Beckhoff обладают огромными возможностями по расширению и дальнейшей модернизации.
Почти все современные бытовые электроприборы и электроника имеют возможности (очевидные или не очень) по включению их в единую систему «умного дома». Для реализации умных функций любого устройства в большинстве случаев достаточно лишь программируемого контроллера и датчика.
Итак, существует несколько основных категорий компонентов автоматического управления Beckhoff:
Допустим, требуется интегрировать комплекс зданий в единую автоматизированную сеть. В таком случае каждое здание будет обслуживаться одним промышленным ПК, который будет использовать ПО TwinCAT. Этот ПК выполняет основные функции управления оборудованием здания и согласует работу распределенных клеммных модулей Ethternet. Сеть соединит каждый из 3 компьютеров, управляющих этими помещениями, с центральным компьютером службы управления. Идея проста – компьютер в данном случае выполняет роль главного центрального средства обработки информации и передачи команд. Такие системы требуются в случае выполнения проектов автоматизации больших зданий и объектов. Через единую сеть данные от каждой точки сбора информации (это может быть как температура в отдельном помещении, так и информация о том, закрыта ли дверь в уборную на втором этаже) поступают на главный компьютер, где они обрабатываются и контролируются.
Контроллеры сети являются устройствами сопряжения сети с функциональными возможностями ПЛК (программируемый логический контроллер). Они программируются в соответствии со стандартом IEC 61131-3, имеют 64 Кбайт памяти для хранения данных, 96 Кбайт памяти для хранения программ и 512 байт для остаточных данных. Контроллеры сети Ethernet способны сами предварительно обрабатывать данные, поступающие от инженерных систем, тем самым освобождая систему управления более высокого уровня (допустим, центральный ПК) от выполнения рутинных задач и снижая объем информации, передаваемой по внутренней сети. Такая информация, как сигналы управления осветительными приборами, управления положением жалюзи и климат-контролем могут обрабатываться непосредственно в самом контроллере без передачи данных на центральный компьютер. Благодаря этой особенности система, хотя и имеет центральный элемент обработки информации, сигналов и команд, остаётся максимально децентрализованной и способна функционировать даже при отказе внутренней сети.
А вот обмен централизованными данными осуществляется по сети Ethernet TCP/IP с помощью программного обеспечения TwinCAT. После установки на любой обычный компьютер программного комплекса TwinCAT, ПК превращается в работающий в реальном времени, программно реализованный, мульти ПЛК (программируемый логический контроллер). С помощью этого ПЛК можно осуществлять полноценное централизованное управление как зданием в целом, так и каждым помещением по отдельности. Мало того, уже сегодня существует огромный выбор стандартных программ, настроенных на работу и управление конкретными инженерными системами зданий. Чтобы все устройства внутренней сети могли обмениваться командами и сигналами, отправлять информационные и статус-сообщения на центральный узел системы, в рамках проекта реализована система связи TwinCAT ADS (спецификация устройств автоматизации). При этом, все необходимые настройки и изменения в конфигурации котроллеров сети Ethernet можно внести с помощью специального ПО, входящего в состав TwinCAT.
Это лишь примерная и далеко не полная модель функционирования «умного дома» с использованием компонентов Beckhoff. Однако, общий смысл и концепция очерчены довольно чётко. Важный момент заключается в том, что систему вполне можно построить на базе обычного компьютера и сети Ethernet или вообще без участия компьютера, используя лишь шинные контроллеры. Говоря иначе, в домашней локальной вычислительной сети теперь могут появиться любые домашние бытовые устройства.
 |
|
Оставить комментарий