Обзор оборудования Thermokon в свете LON-технологии Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Обзор оборудования Thermokon

в свете LON-технологии

Владислав РАЗНИКОВ

[email protected]

В статье приводится краткий обзор изделий фирмы ТИегтоКоп и дается общее представление о месте 1_ОЫ-оборудования в спектре продукции ТИегтоКоп для автоматизации жилых и коммерческих зданий, для создания так называемого «умного дома».

Входе эволюции от идеи Майка Маркку-лы об открытых локальных расширяемых сетях интеллектуальных устройств до нынешнего места платформы LonWorks сетевой протокол LonTalk успел стать стандартом ANSI/EIA 709.1, основой для европейского стандарта автоматизации зданий EN 14908 и целого ряда других стандартов. Главным плюсом технологии LON небезосновательно считается гибкость открытой системы. Разработчики, системные интеграторы и пользователи имеют полную свободу выбора оборудования LonWorks у более чем 350 компаний-производителей, входящих в ассоциацию LonMark International. Эта некоммерческая ассоциация кроме производителей объединяет разработчиков, интеграторов и пользователей и обеспечивает выработку технических, в том числе отраслевых, рекомендаций, а также сертификацию и информационную поддержку.

В настоящее время технология LON смогла завоевать прочное место на рынке автоматизации зданий. Но существуют достаточно крупные проекты на основе данной технологии, имеющие мало общего с автоматизацией зданий и «умным домом», что подтверждает универсальные возможности ее применения. Соответствующие примеры можно найти в автомобильных устройствах, автоматизированных системах больничных стационаров, акустических системах для шоу-бизнеса, системах безопасности морских животных в шлюзах, системах контроля на морских паромах и т. д.

Компания Thermokon — известный производитель оборудования для автоматизации жилых и коммерческих зданий и помещений со значительной удельной долей LON-устройств на рынке.

Важным фактором для потребителей может оказаться доступность заказных LON-разработок Thermokon с учетом технических требований конкретных проектов и особых пожеланий клиентов. Такие пожелания могут касаться расцветки, материалов, оформления, позволяющих наилучшим образом вписать оборудование в интерьер практически любого дизайна.

Thermokon разрабатывает самостоятельно как типовые версии ПО, так и оригинальные под определенные задачи заказчика. Заказные разработки оборудования и ПО, дополняя серийную продукцию и конфигурируемое ПО, являются одной из наиболее сильных сторон деятельности фирмы Thermokon.

Весь спектр оборудования Thermokon по решению задач автоматического контроля и управления освещенностью, влажностью, температурой, вентиляцией имеет версии, оснащенные LON-интерфейсом, либо может поставляться совместно с модулями подключения к LON-сети.

Свое оборудование Thermokon представляет девятью группами изделий:

• панели управления для помещений;

• освещенность и присутствие;

• влажность;

• качество воздуха;

• давление;

• температура;

• силовые тиристоры;

• модули ввода/вывода с LON-интерфейсом;

• беспроводная сенсорная система EasySens;

• принадлежности.

Панели управления для помещений

Панели управления для помещений (комнатные панели управления) представлены сериями (табл. 1, 2): WRF08; Busch-Jaeger; WRF06LCD; WRF07; WRF06; WRF04. Все серии панелей управления имеют модификации с LON-интерфейсом.

Серия WRF08 (многофункциональные панели управления для помещений) имеет лучшие характеристики в своей группе (рис. 1). С помощью панелей управления WRF08 осуществляется измерение температуры в диапазоне от 0 до 50 °C с точностью ±0,5 °C, а также управление HVAC (от англ. heating, ventilating and air-conditioning — отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха) и освещенностью. Особенностью панелей WRF08 со встроенным датчиком температуры являются крупные, всегда хорошо различимые цифры текущего значения темпера-

туры на ЖК-дисплее со светодиодной подсветкой. Также светодиодами оснащаются от 2 до 12 настраиваемых клавиш. Многофункциональные панели управления поставляются с LON-интерфейсом со свободной топологией FTT-10A либо с RS-485 Modbus. Напряжение питания составляет 15,24 В постоянного тока либо 24 (±10%) В переменного тока при мощности 1,5 Вт. С помощью панелей серии WRF08 осуществляются функции переключения или управления включением/выключением света либо сумеречного освещения, установка точек пере-

Таблица 1. Основные функции и характеристики панелей управления WRF08, Busch-Jaeger, WRF06LCD LON, поставляемых фирмой Thermokon

Функции и характеристики WRF08 Busch- Jaeger WRF06LCD LON

Функции управления (управление точками переключения)

• Отопление • Вентиляция • Кондиционирование • Освещенность * * А

* * *

* * *

* * *

Элементы управления

Дисплей * * *

ИК-пульт *

Датчик температуры * *

Кнопка управления * (2-12) * (1-5)

Входы/выходы и интерфейсы

Цифровой вход * (2/4)

Аналоговый выход, 0-10 В (0-10 мА) *

Релейный выход * (1/2)

Интерфейс LON А *

Модуль LON-interface А

RS-485 * * (Modbus)

Таблица 2. Основные характеристики панелей управления серий WRF06, WRF07 и WRF04 фирмы Тїіегтокоп

Характеристики WRF06 WRF07 WRF04

Элементы управления и регулирования

Терморезисторы * * *

Потенциометр * *

Переключатель *

Поворотный регулятор * *

Кнопка управления * * (до 4) *

Светодиодный индикатор * * *

Тип выхода и интерфейс

Аналоговый выход, O-1O В (O-1O мА) * * * (O-1O В либо 4—2O мА)

Интерфейс LON * * *

ключения, управление открыванием/закрыванием штор/жалюзи либо регулировка их положения, управление уровнями вентиляции. Алфавитно-цифровая часть и спецсимволы ЖК-дисплея позволяют отображать измеренное значение температуры, дату, режим работы, уровень подачи воздуха, а также сигнализировать о факте присутствия в помещении и о тревогах. Монтаж осуществляется заподлицо с поверхностью установки (утопленный монтаж, монтаж закрытого типа) в стандартные монтажные коробки. Материал рамок можно подобрать исходя из дизайна интерьера или по желанию заказчика (стекло, камень, нержавеющая сталь).

Устройства Busch-Jaeger, выпускаемые партнером фирмы Thermokon, поставляются с изделиями Thermokon под единым брендом. Они предназначены для управления HVAC и освещенностью, включения либо переключения исполнительных устройств и элементов. В настоящее время устройства Busch-Jaeger в составе продукции Thermokon представлены выключателями, контроллерами и датчиком присутствия с выходом LON (FTX). Подключение устройств Busch-Jaeger к интерфейсу LON осуществляется с помощью модуля сопряжения LON-interface. Устройства Busch-Jaeger имеют различные варианты специализаций и соответствующие области применения: управление светом и приводами штор (в том числе в режиме сумеречного освещения), обогревом и охлаждением, уровнями вентиляции. Выключатели имеют от 1 до 4 кнопок. У выключателей с дистанционным ИК-пультом их количество в разных исполнениях доходит до 5. Контроллеры HVAC и освещенности имеют 2, а в исполнении с дистанционным ИК-пуль-том — от 2 до 4 кнопок управления. С учетом требований проекта осуществляется про-

граммирование модулей и кнопок управления. Устройства Busch-Jaeger предлагаются в разнообразных вариантах дизайна. Цвет изделий — белый либо его оттенки. Другие варианты цветового исполнения поставляются по заказу. Дизайн устройств Busch-Jaeger достаточно привлекателен, однако и цены несколько выше, чем на близкое по назначению оборудование других серий.

Панели управления WRF06LCD LON предназначены для контроля ИУАС и освещенности. LON-интерфейсом оснащены практически все устройства этой серии. Панели поставляются в вариантах с 2 либо 4 цифровыми входами, с 1 или 2 релейными выходами типа «сухой контакт», с аналоговыми выходами 0-10 В (0-10 мА). Исключение составляет упрощенная модель серии WRF06LCD без цифровых входов, с двумя аналоговыми выходами 0-10 В и без LON-интерфейса, предназначенная для измерения температуры и управления точками переключения. Панели серий WRF06LCD и WRF06LCD LON поставляются с ЖК-дисплеем с подсветкой и кнопками управления (рис. 2) и имеют контроллер обогрева/охлаждения и цифровые входы для оконных контактов и датчиков точки росы. Стоит отметить модель WRF06LCD LON в новом дизайне, одновременно лаконичном и привлекательном.

□ а а п

Рис. 2. Панель управления для помещений серии WRF06LCD

Панели управления серий WRF07, WRF06 и WRF04, предназначенные для точного определения температуры, подстройки и/или переключения режимов одной строго определенной или нескольких функций, представлены в таблице 2. Данные панели спроектированы для подключения к системам управления и визуализации.

Панели серии WRF07 (рис. 3) предназначены для управления и регулировки точек переключения HVAC на основе точного определения температуры в диапазонах от 0 до +50 0C и от -50 до +50 °С По выбору могут использоваться терморезисторы РИ00, РШ00, N11000, №1000ТК5000, FeT, КГС 10к, NTC 20к и др. Основной особенностью панелей серии WRF07 является наличие потенци-

ометра с трехпроводной схемой включения и стандартными уровнями 1, 5, 10 кОм мощностью 0,25 Вт для варианта исполнения выхода 0-10 В (0-10 мА). Напряжение питания панелей составляет 15,24 В постоянного тока либо 24 В переменного тока. На заказ возможна дополнительная установка на панели переключателя режимов и поворотного регулятора в вариантах от 2 до 5 уровней настройки (например, вентиляции), а также индикатора и до четырех регулировочных клавиш. Панели WRF07 могут поставляться с интерфейсом LON (ПТ-10 и LPT-11).

Рис. 3. Панель управления для помещений

серии WRF07

Серия WRF06 отличается от серии WRF07 отсутствием потенциометра, повторяя набор элементов управления, но в более простых сочетаниях.

Серия WRF04 имеет наиболее лаконичный дизайн среди комнатных панелей управления Thermokon. Изделия этой серии предназначены для самых разных помещений и скорее напоминают технологические регуляторы, чем домашние или офисные выключатели (рис. 4). Изделия серии WRF04 имеют диапазон рабочих температур от -35 до +70 °C. Они также могут подключаться к системе управления или отображения и предназначены для управления функциями настройки точек переключения и уровней вентиляции, определения точной температуры. Потенциометр с трехпроводной схемой включения и стандартными уровнями 1, 5, 10 кОм, выключатель, светодиодные индикаторы различных цветов, поворотный регулятор с разным количеством положений (от 2 до 5), варианты выходов по току 4-20 мА с минимальным сопротивлением нагрузки 5 кОм и по напряжению 0-10 В с максимальным сопротивлением нагрузки 700 Ом (24 В), а также уже упомянутый набор терморезисторов — на основе всего этого в разных комбинациях формируется 97 базовых моделей, из которых можно сделать выбор для большинства конкретных применений. Потенциометр 0-10 В доступен в качестве опции. Панель WRF04 можно устанавливать как внутри помещений, так и снаружи — в этом слу-

P

Рис. 4. Панель управления для помещений серии WRF04

чае необходимо использовать дополнительный защитный кожух.

Панели управления могут поставляться в заказных исполнениях, с нанесением стандартных и заказных надписей и гравировок, в стандартных и заказных цветовых решениях. Кроме того, поставляются заказные комбинированные панели и оказывается исчерпывающая программная поддержка, позволяющая, благодаря наличию огромного числа специализированных программных модулей, скомпоновать и модифицировать ПО для задач автоматизации жилых и офисных зданий, помещений любого уровня.

Освещенность и присутствие

Данная группа изделий представлена комбинацией различных по исполнению, способу монтажа и функциям датчиков (табл. 3).

Универсальный (освещенность + присутствие) датчик МБ8 с диапазоном измерения освещенности 1 клк в случае монтажа на высоте 2,7 м имеет поле обзора диаметром примерно 7 м.

Таблица 3. Датчики присутствия и освещенности, поставляемые фирмой Thermokon

Функции и характеристики MDS о 0£ WRF06I Busch- Jaeger WRF04I Li04 о L 5 £ Li

Функции

Освещенность * * * *

Присутствие * * * * *

Температура *

Применение

Внутри помещения * * * * * * *

Вне помещения *

Исполнение и монтаж

Потолочный * *

Настенный (утопленный монтаж) * *

Настенный (накладной монтаж) * *

Типы выходов и интерфейс

Аналоговый выход, 0-10 В * * * *

Аналоговый выход, 4-20 мА * * *

«Сухой» контакт * * *

Интерфейс LON * * * * * *

Датчики освещенности LDF поставляются в вариантах с прямой либо диагональной призмой (рис. 5). Эти устройства, а также датчики освещенности серий Li04 и Li65 выпускаются с диапазонами измерения освещенности 2, 20, 100 клк (сравните с 1 клк датчика MDS).

Датчики присутствия серий WRF04I, WRF06I и RDI, так же как и универсальный датчик MDS, создают поле обзора диаметром 7 м с высоты 2,7 м. Датчики присутствия Busch-Jaeger имеют дальность обнаружения до 15 м по фронту и до 5 м в боковом направлении; их отличие — кнопка выбора режима ON/ OFF/AUTO.

Влажность

Данную группу продукции Thermokon представляют датчики следующих типов:

• датчики относительной влажности для помещений (при температурах -20.. .+70 °C);

• датчики относительной влажности для воздуховодов систем отопления, вентиляции и кондиционирования;

• датчики относительной влажности для использования внутри и вне помещений;

• датчики конденсата;

• датчики протечки.

Сориентироваться в датчиках данной группы поможет таблица 4.

Датчики серии F(T)W04(P), по аналогии с настенными панелями управления WRF04, могут иметь дополнительно (по заказу) индикаторы и поворотный переключатель. Серия F(T)W04P снабжается потенциометром с уровнями 1, 5, 10 кОм; возможны и другие шкалы, но это требует дополнительного согласования.

Датчики влажности серий FTK и LCN-FTK (рис. 6), предназначенные для применения в воздуховодах, поставляются со штоками длиной соответственно 130/260/390 мм и 140/270/400 мм.

Датчики влажности серий FTK, FTW04, FTW04P имеют различные варианты исполнения, но все они оборудованы встроенными датчиками температуры, обеспечивающими определение температуры с точностью ±0,3% от полного диапазона измерений. В случае необходимости точного измерения температуры вне помещений можно выбрать одну из модификаций датчиков серии FTP для подвеса или серии FTA54 со степенью защиты IP65 в корпусе из полиамида.

Таблица 4. Датчики влажности, конденсата и протечки фирмы Thermokon

Характеристики WK01 LS01 FW04 K і— FTW04 LCN- FTW04 FTW04P FA54 -4 У< а. P і— LC-FTK FTA54 LC- FTA54

Встроенный датчик температуры * * * * * * * *

Исполнение корпуса датчиков влажности

Для воздуховодов * * *

Настенный * * *

Настенный, с потенциометром *

IP65 * * * *

Подвесной * *

Специальные датчики

конденсата *

протечки *

Применение

Внутри помещения * * * * * * * *

Вне помещения * * * * * * * *

Типы выходов и интерфейс

«Сухой» контакт * *

Аналоговый выход, 4-20 мА * * * (1/2) * * * * (1/2) * (1/2)

Аналоговый выход, 0-10 В * * * (1/2) * (1/2) * (1/2) * (1/2) * * * * (1/2) * (1/2) * (1/2) * (1/2)

Интерфейс LON * * * * * * * *

Примечание. Буквы 1_С в обозначении соответствуют бюджетному варианту базовой серии.

Качество воздуха

Группа имеет и другое, более оригинальное, название — «Газовая смесь и CO2» и представлена сериями воздуховодных (LK) и комнатных (LW04) датчиков газовой смеси. Датчики настроены на распознавание сигаретного дыма, водорода, углекислого газа, этанола и аммония. Кроме того, они определяют присутствие газов и испарений на основе эффекта их окисления кислородом, содержащемся в воздухе, с соответствующим изменением температуры и преобразованием этого изменения в электрический сигнал — таким образом распознаются запах пота, запахи мебели и предметов интерьера. Комнатные датчики газовой смеси серии LW04 сигнализируют об отклонении в составе контролируемой среды от нормы через аналоговый выход 0-10 В, а воздуховодные датчики серии LK (LK130, LK260, LK390) — через аналоговый выход 0-10 В либо через LON-интерфейс.

Датчики концентрации углекислого газа для воздуховодов серии LK CO2 и комнатные датчики серии WRF04 CO2 обеспечивают диапазон измерения концентрации CO2 от 0 до 2000 ppm (миллионных долей) при точнос-

Рис. 7. Сравнительные данные измерений WRF04 CO2 и LWO4

ти ±40 ppm, имеют функцию измерения температуры. У каждого датчика есть два аналоговых выхода 0-10 В. Кроме того, поставляются варианты исполнения датчиков этих серий с двухстрочным алфавитно-цифровым ЖК-дисплеем, отражающим текущие значения температуры и концентрации CO2.

Из приведенного на рис. 7 графика сравнения данных измерений, полученных датчиками серий WRF04 С02 и 1^04, очевидно, что для обеспечения комфортной атмосферы в относительно небольших помещениях применение датчиков газовой смеси серии TW04 может оказаться предпочтительным. ■