Способы передачи данных в системах домашней автоматизации
В домашней автоматизации используются практически все способы передачи данных, за исключением разве только цветных дымов и голубиной почты. Хотя опыты по использованию голубиной почты для передачи по TCP/IP уже проведены в США (опять нас опередили!).
RS-485
Это сокращение знакомо любому инженеру по сигнализациям и системам контроля доступа. Правда, протоколирован только физический уровень сигналов, но несмотря на разные названия шин (С-Bus, ComBus …) - это одно и то же.
Шина очень удобна - допускает соединение узлов звездой (попросту говоря, топология произвольна), общая длина шины может доходить до пары километров, а с репитерами - и того больше, есть интерфейсы для обмена данными практически со всеми используемыми протоколами (CeBus, LonWorks, DMX512 и даже EIB). Для сопряжения с ПК - полно интерфейсов RS232/RS485.
Cкорость передачи данных обычно составляет 9600 бод, что более чем достаточно не только для домашней автоматизации, но и для управления светом на концерте Майкла Джексона. Если используемый контроллер не совсем тупой, то качество сервиса для автоматизации дома будет более чем достаточным. RS485 используют контроллеры Ocelot / Leopard (до 128 модулей могут быть объединены в сеть, число узлов до 2048, время прохода петли программы менее 1 сек.), HomeVision (от 24 до 224 узлов, время прохода петли программы 120 мс).
RS-232
Время дефицита последовательных портов прошло, так что теперь к порту RS-232 можно цеплять и контроллер, а то и контроллеры домашней автоматизации. Простейший контроллер, который можно повесить на COM - порт - это CM17 Firecracker. Он передает сигналы по RFC - протоколу, а радиотрансиверы его принимают и дальше - в сигналы стандарта X10. Решается и обратная задача - к порту можно подключить MP(JR)26 принимать сигналы RFC от радиодатчиков или брелков.
Существует огромное количество как платного, так и шароварного софта для этих устройств, но под окнами надежной работы не жди! Любители же Linux могут автоматизировать на этих двух недорогих устройствах.
Ocelot / Leopard программируются также через RS-232 (со скоростью 600 бод), но отлично работают и без компьютера. Даже еще лучше - суровая ladder логика контроллеров не виснет. Среди приборов ADI есть и отдельные RS485 / RS232 интерфейсы, так что контроллер Ocelot / Leopard может управлять, например, десятком видеопроекторов. Или 1027 видеопроекторами, если такая задача встанет.
С COM- порта же программируется (и управляется) и дедушка контроллеров домашней автоматизации - CM11. Число платных и шароварных программ для него огромно, даже больше чем недостатков, дефектов и глюков самого контроллера. CM11 может работать и отдельно - в огромную память в 1 Кб можно залить до 30 макросов. Условной логики нет, но голь на выдумки хитра - можно включить два релейных модуля X10 друг в друга и таким образом реализовать "железную" во всех смыслах этого слова логику "AND".
ИК- канал
Передача сигнала по ИК имеет свои минусы (не каждую стенку пробить можно), но и свои плюсы (сигнал не проходит сквозь стены). Такой вот дуализм. X10 выпускает ИК - контроллер, который понимает и передает дальше по сети команды по 10 каналам одного кода дома. Но редкая квартира имеет меньше 10 групп освещения.
Контроллеры Ocelot / Leopard имеют память на 1000 ИК - команд. Это уже что - то, и для любого домашнего театра вполне достаточно, да и мультирумов, которым 1000 ИК - команд мало, я что - то не встречал. Если 1000 мало - можно соединить в сеть несколько контроллеров, часто так и делается - для каждого помещения ставится свой контроллер, со своими ИК - сигналами. Home Vision принимает и передает 255 ИК - команд. Не по 255, а просто 255.
И по поводу обучаемых пультов - не каждый пульт можно научить любому сигналу. Стандартные пульты X10 не понимают (или почти не понимают) сигналов НТВ-шного дешевого ресивера X-SAT. У нас совместная работа этой сладкой парочки всегда вызывала проблемы. А вот сигналы Bang&Oluffsen понимает только пульт Pronto. И то даже не понимает, а позволяет воспроизвести.
Радиоканал
По радиоканалу работает много приборов пр-ва Х10. Тут к вышенаписанному особо и добавить нечего - протокол этот (RFC), открыт, пользуйтесь на здоровье если есть умение паять и собрать схемку.
Х10 технология передачи данных по силовым линиям (PLC)
X10 - стандарт передачи данных между передатчиком и приемником по силовым линиям. Эти сигналы включают короткие радиочастотные вспышки, передающие цифровую информацию.
Передача вспышек синхронизована с нулем силового напряжения. Это связано с тем, что около нулевого напряжения уровень помех в сети минимален. Окно приема данных - около 200 микросекунд. Длительность вспышки частотой 120 кГц около 1 мс. Бинарная единица - вспышка длительностью 1 мс около нуля, бинарный ноль - отсутсвие вспышки. Некоторые передатчики сигнала передают сразу 3 вспышки, соотвествующие нулевому напряжению других фаз.
Полный цикл передачи составляет одиннадцать циклов. Первые два цикла - стартовый код, следующие 4 цикла - код дома (house code), следующие 5 циклов - код прибора (Number Code) или код функции (вкл, выкл. И т. д.). Существуют также расширенные (extended) коды для передачи данных.
Передатчиком может быть контроллер - при нажатии кнопок выдается соответсвующая команда, таймер, компьютерный модуль. Приемники - релейные модули, выполняющие команды вкл и выкл. а также команду выключить все, ламповые модули - выполняют команды вкл, выкл., ярче, темнее, вкл. весь свет, выключить все, некоторые модули (RR501 или PLM21, например) могут выдавать свой статус.
Универсальный модуль UM506 cодержит низковольтное реле и может включаться/выключаться, а также включаться на некоторое время, затем выключаться. Также содержит зуммер, который можно и выключить. Используется для управления любыми приборами - приводами ворот, приводами жалюзи, насосами, клапанами. Есть и более сложные приборы, которые являются и приемниками, и передатчиками - радиотрансивер TM751 получает сигналы по радиоканалу и выдает сигналы протокола Х10 в силовую линию, есть и аналогичные трансиверы ИК- силовая сеть.
Частотные преобразователи от Schneider Electric
Вся приводная техника Schneider Electric делится на следующие категории:
- Преобразователи частоты, серия Altivar.
- Устройства плавного пуска и торможения, серия Altistrat.
- Пускорегулирующая аппаратура TeSys, автоматические выключатели, контакторы, интеллектуальные пускатели.
В ряду оборудования для автоматизации промышленных процессов частотные преобразователи занимают особое место. Это оборудование, дающее прямой экономический эффект при внедрении. Ниже мы размещаем в табличной форме гамму приводной техники с характеристиками и диапазонами применения.
- SVC — алгоритм векторного управления потоком без датчика обратной связи по скорости.
- FVC — алгоритм векторного управления потоком с датчиком обратной связи по скорости (преобразователи ATV58F и ATV68F с улучшенными динамическими и статическими характеристиками электропривода).
- Варианты конструктивного исполнения преобразователей:
ATV..H — стандартный преобразователь с радиатором (для установки в шкафу в нормальных условиях эксплуатации);
ATV..P — стандартный преобразователь на платформе (для установки на корпусе механизма или в герметичном шкафу);
ATV..E — комплектный преобразователь, встроенный в защитный кожух или шкаф (для установки в непосредственной близости от двигателя);
ATV31C — преобразователь, встроенный в защитный кожух, с возможностью индивидуальной комплектации;
ATV31K — бескорпусный преобразователь (для установки в герметичном шкафу или на корпусе механизма). - Все преобразователи до 75 кВт поставляются со встроенными фильтрами радиопомех (без фильтров — на заказ).
- Преобразователи ATV58H мощностью > 18,5 кВт, ATV38H мощностью 18,5 - 75 кВт, ATV38E, ATV58E и ATV68E поставляются со встроенными сетевыми дросселями.
- Программное обеспечение Power Suite для управления от ПК или карманного ПК, общее для всей гаммы преобразователей частоты и устройств плавного пуска Altistart 48.
Электромагнитные пускатели ПМ12: опасайтесь подделок
Пускатели ПМ12 номиналами 100, 160 и 250 А предназначены для пуска, остановки и реверсирования трехфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. При наличии тепловых реле РТТ пускатели также осуществляют защиту управляемых ими электродвигателей от перегрузок недопустимой продолжительности, перекоса и обрыва фаз.
Контакторы ПМ12 до 2002 года номиналами свыше 100 А выпускались на предприятии «Уралэлектро», г. Медногорск Оренбургской области, а в 2002 году бизнес по производству пускателей ПМ12 5, 6 и 7 величины был интегрирован в состав одного из мировых лидеров рынка электротехнической продукции — компанию Schneider Electric.
Цех по производству ПМ12 был выделен в отдельное предприятие, которое получило название ООО «УралЭлектроКонтактор». По итогам проведения маркетинговых исследований рынка данной продукции и выявления потребительских предпочтений руководством Schneider Electric была поставлена задача существенно повысить качество выпускаемых ПМ12 при сохранении уровня цены.
За три года специалистам Schneider Electric и «УралЭлектроКонтактор» удалось сделать следующее: в пускателях ПМ12 усовершенствовано крепление дугогасительной камеры для снижения уровня шума; изменен вывод зажимов втягивающей катушки для упрощения монтажа и повышения безопасности; изменена конструкция магнитной системы; блок-контакты имеют закрытый корпус.
Улучшена конструкция основных контактов. Подвижный контакт имеет более прочную, жесткую конструкцию контактного мостика, поскольку используется несущая скоба из стали, а конструкция скобы снижает риск изменения геометрии контакта при нагреве. Весь мостик теперь покрывается серебром для улучшения проводимости, добавлена скоба неподвижного контакта, что улучшает гашение дуги.
В конструкции пускателей ПМ12 используется высококачественная пластмасса компании «Дюпон». Улучшено качество биметалла теплового реле. Применяются новые блок-контакты со сниженной хрупкостью, новые винты и крепления. С февраля 2005 г. все пускатели производятся с удлиненной шиной для обеспечения возможности последующей их комплектации тепловыми реле без применения дополнительных переходных комплектов.
Каждый производимый пускатель имеет наклейку с логотипом «Урал-ЭлектроКонтактор» и заводской номер изделия. Также все пускатели маркируются уникальными антикопийными наклейками Schneider Electric, произведенными во Франции и имеющими несколько степеней защиты.
Массовое применение пускателей серии ПМ12 на рынке России и стран СНГ привело к появлению на рынке подделок. По внешнему исполнению поддельные и оригинальные пускатели очень похожи, т.к. производители контрафакта стремятся к визуальному сходству.
Пластиковые детали контрафактных пускателей изготовлены из дешевой пластмассы с неудовлетворительными тепловыми свойствами и повышенной хрупкостью. Низкое качество намотки катушек, часто ржавая магнитная система, некондиционные блоки силовых контактов снижают эксплуатационный ресурс подделок и повышают риск возникновения пожара при эксплуатации.
В большинстве областей применения контакторов серии ПМ12 номиналами свыше 100 А, таких как нефтедобыча, машиностроение и др., очень важно, чтобы изделие обеспечивало бесперебойную работу и не подвело в самый ответственный момент.
http://www.schneider-electric.ru/
