VISOKOŠOLSKI STROKOVNI ŠTUDIJ Elektrotehnika Močnostna elektrotehnika POROČILO PRAKTIČNEGA IZOBRAŽEVANJA v V.E.P.T. Rakičan d.o.o. -- Murska Sobota Čas opravljanja od 1.6.2008 do 1.1.2009 Mentor v GD Daniel Jakob u.d.i.e. Študent Norbert Oltvanji Vpisna številka 93572937 e-pošta norbert.oltvanji@gmail.com Telefon 041 821289
KAZALO 1. UVOD...6 2. Opis gospodarske družbe V.E.P.T. Rakičan d.o.o.... 7 2.1. Zgodovina in cilji... 7 2.2. Dejavnosti družbe... 7 3. Opis praktičnega izobraževanja - projektnega dela študenta... 8 3.1. Zgodovina EIB... 8 Stanje leta 2001... 8 Naloga EIBA... 9 3.2. Kaj sploh je EIB... 9 3.3. Primerjava EIB s konvencionalnimi električnimi inštalacijami... 10 3.4. Vizualizacija... 12 3.5. Prednosti in slabosti EIB... 13 3.6. Projekt Vizualizacija enosobnega stanovanj a preko zaslona na dotik... 14 3.6.1. Opis uporabljenih EIB naprav... 14 Busch Jaeger zaslon na dotik... 14 Električni razdelilec (omarica) z aktorji... 16 Napajalnik in napajanje komponent... 17 Podometna stikala znamke Siemens... 19 Krmiljenje žaluzij in krmiljenje odpiranja okna... 21 Regulacija ogrevanja preko EIB... 22 3.6.2. Električne enopolne sheme inštalacije... 24 3.6.3. Programski paket ETS (EIB Tool Software)... 27 3.6.4. Izdelava uporabniškega vmesnika oz. vizualizacija... 28 3.6.5. Končni izgled... 29 4. Sklep... 30
KAZALO SLIK Slika 1: Gospodarsko poslopje V.E.P.T. Rakičan d.o.o.... 7 Slika 2: EIB logo... 9 Slika 3: Konvencionalni sistem Posamezni sistemi z ločenimi funkcionalnimi omrežji... 10 Slika 4: EIB sistem Posamezni sistemi s skupnim funkcionalnim omrežjem... 11 Slika 5: Informacijski zaslon... 12 Slika 6: Vizualizacija na osebnem računalniku... 12 Slika 7: Prikazovalni tablo... 12 Slika 8: Zaslon na dotik Busch Jaeger... 14 Slika 9: Info stran... 15 Slika 10: Električni razdelilec... 16 Slika 11: Napajalnik... 17 Slika 12: Največje dolžine napeljave za razdalje med napajalnikom in komponeneto v eni liniji... 17 Slika 13: Vzporedni priklop dveh napajalnikov za povečanje nazivnega toka... 18 Slika 14: Bus linija z dvema prostorsko ločenima napajalnikoma... 18 Slika 15: Stikala znamke Siemens... 19 Slika 16: bus vmesnik... 20 Slika 17: Shematski prikaz analogne razpoznavanja... 20 Slika 18: Električni pogon žaluzij... 21 Slika 19: Električno zapiranje/odpiranje okna... 21 Slika 20: Regulator temperature z senzorjem... 22 Slika 21: El. motorni ventili... 23 Slika 22: Bimetalni ventili z aktorjem... 23 Slika 23: Programski paket ETS3... 27 Slika 24: Podprogram zaslona na dotik... 28 Slika 25: Nalaganje programa... 28 Slika 26: Izgled uporabniškega vmesnika... 29 5
1. UVOD Sem študent Fakultete za elektrotehnik, računalništvo in informatiko, smer močnostna elektrotehnika. Odločil sem se da bom šestmesečno prakso opravljal v podjetju V.E.P.T. Rakičan d.o.o. v Murski Soboti. Z mentorjem Danielom Jakobom u.d.i.e. sva sestavila plan dela, ki pa se glasi takole: 1. Meritve električnih inštalacij in strelovodne zaščite: a) Seznanitev s predpisi s področja električnih in strelovodnih inštalacij b) Seznanitev z merilnimi metodami c) Seznanitev z merilnimi inštrumenti d) Praktično usposabljanje s področja meritev električnih in strelovodnih inštalacij e) Spretnost izdelave zapisnikov in poročil meritev f) Samostojna izvedba meritev in izdelava končnih poročil oz. zapisnikov 2. Uporaba programskega orodja CAD a) Seznanitev s programskim orodjem b) Pridobitev praktičnih znanj risanja načrtov c) Samostojna izdelava načrtov 3. Inteligentne inštalacije EIB/KNX a) Seznanitev z osnovami b) Seznanitev s programskim orodjem ETS 3.0 c) Pridobitev praktičnih znanj parametriranja d) Samostojno parametriranje elementov na objektu e) Izdelava končne dokumentacije 4. Izdelava projektne in tehnične dokumentacije za elektroinštalacije V okviru prakse sem bil tudi dvakrat na usposabljanju za meritve na električnih delovnih strojih in električne meritve (razne merilne metode ) v Ljubljani. Ker je moje praktično usposabljanje bilo tako raznoliko, sem se odločil, da vam predstavim bolj podrobno inteligentne inštalacije EIB in nekaj projektov s katerimi sem se ukvarjal v podjetju. 6
2. Opis gospodarske družbe V.E.P.T. Rakičan d.o.o. 2.1. Zgodovina in cilji Podjetje je bilo registrirano marca leta 1993 in se je na začetku ukvarjalo samo z varnostjo in zdravjem pri delu in požarno varnostjo. Cilj podjetja je spodbujati in zagotavljati pozitiven odnos glede naraščajočih problemov v zvezi z delom in bivanjem. 2.2. Dejavnosti družbe Čez nekaj časa se je dejavnost razširila še na: Projektiranje in tehnično svetovanje električnih inštalacij ter požarne varnosti (leta oktobra 2003 so postali EIB/KNX partner). Tehnično preizkušanje in analiziranje: o opravljanje periodičnih in drugih preiskav fizikalnih škodljivosti, opravljanje periodičnih in drugih pregledov in preizkusov delovne opreme, izdelovanje strokovnih podlag za izjavo o varnosti, pripravljanje in izvajanje usposabljanja delavcev za varno delo. o izvajanje usposabljanj za varstvo pred požarom. o izvedba in preizkušanje električnih in strelovodnih inštalacij. Izdelovanje elaboratov eksplozijske ogroženosti. Meritve efektnosti prezračevalnih sistemov. Preizkušanje tesnosti prezračevalnih sistemov. Preizkušanje tesnosti cevovodov. Pregledi in preizkušanje vgrajenih sistemov aktivne požarne zaščite (zadnje dobljeno pooblastilo od junija 2007 in so ena od 10. pooblaščenih organizacij v Sloveniji). Več najdete tudi na internet strani www.vept.si Slika 1: Gospodarsko poslopje V.E.P.T. Rakičan d.o.o. 7
3. Opis praktičnega izobraževanja projektnega dela študenta Od nekdaj so me zanimale inteligentne inštalacije, a nikoli nisem imel možnost dovolj spoznati tehnologije, ki stoji za tem. Sedaj sem dobil priložnost, da se malo»poigram«. V gospodarskem poslopju V.E.P.T.-a je v zgornjem nadstropju garsonjera z inteligentno inštalacijo. Moj projekt je bil, da povežem zaslon občutljiv na dotik od proizvajalca Busch- Jaeger z vsemi udeleženci inštalacije in naredim vizualizacijo. Se pravi, da bomo lahko z enostavnim dotikom na zaslonu vključili luč v sobi, krmilili kurjavo, nastavljali položaj žaluzij in podobne stvari. 3.1. Zgodovina EIB Že zelo zgodaj so bili procesorski računalniki, predvsem v namenskih zgradbah, vključeni v nadzor in krmiljenje različnih tehničnih obratovalnih sistemov, npr. za ogrevanje, klimatizacijo, prezračevanje in tudi za razsvetljavo. Iz tega se je razvila avtomatizacija zgradbe s svojim do sedaj veljavnim trinivojskim konceptom. Vodilni nivo s centralnim računalnikom, avtomatizacijski nivo s specifičnimi krmilnimi in regulacijskimi elementi ter področni nivo s senzorji in aktorji. Z nastankom LAN in posebej velikim uspehom osebnih računalnikov, se je pojavila možnost porazdelitve računalniških zmogljivosti po celotni mreži takšnih računalnikov. Seveda je to zahtevalo, tako pri procesnih sistemih kot tudi v avtomatizaciji zgradb, obratovalne sisteme, ki delajo v realnem času. Ustrezna pobuda povezave naprav zgradbe v računalniško mrežo je bila v okviru podjetja TRON razvita in predstavljena na Japonskem leta 1984 (prof. Nakamura). Povezal je 1000 osebnih računalnikov različnih zmogljivosti za raznolike funkcije avtomatizacije zgradbe, kot npr. krmiljenje osvetlitve, krmiljenje ogrevanja, klimatizacije, prezračevanja in oskrbo s toplo vodo. Poskrbljeno je bilo celo za nadzor higiene, čiščenje in likanje ter za zabavo. Pobude, vzbujene s takšnimi idejami in odtlej podprte z dostopnimi in cenovno ugodnimi mikro procesorji, so nastajale v različnih delih sveta. V okviru EIA je bila v ZDA ustanovljena organizacija CEBus (ANSI). Drugi konzorciji so začeli s konceptom pametne hiše SHC. Na Japonskem je bil razvit sistem HBS, ki je v Evropi v okviru projekta Eureka in Esprit služila kot predloga za EHS ter v ZDA kot predloga za CEBus. Vse te pobude so imele poleg tega nalogo povezati ozkopasovne kontrolne bus-e za krmiljenje različnih aplikacij in virov zgradbe s širokopasovnimi komunikacijskimi potrebami. Evropska pobuda je štartala z zvezo leta 1987 v Franciji z Batibus v prvi vrsti za upravljanje z energijo ter v Nemčiji z Instabus, ki je pozneje postala en od temeljev EIBA. Naslednja stopnja uveljavitve sistema EIB je bila ustanovitev EIBA s sedežem v Bruslju. Osmega maja 1990 je 15 vodilnih podjetij inštalacijske tehnike iz pomembnejših držav ES ustanovilo to organizacijo in s tem mednarodno utrdilo sistem EIB za zgradbe. Stanje leta 2001 Najpomembnejši kazalniki nakazujejo pomen EIB: čez 110 podjetij članic EIBA, blizu 4500 certificiranih skupin proizvodov, blizu 11000 prodanih ETS licenc, 15 nacionalnih EIB organizacij, več kot 70 certificiranih izobraževalnih centrov. 8
Naloga EIBA EIBA zagotavlja enoten in odprt sistem. Samo certificiranje zagotavlja kupcem enotnost standarda. Z enotnim orodjem za parametriranje lahko izvajalec EIB poveže naprave vseh proizvajalcev. S certificiranjem izobraževalnih centrov je jamčeno temeljito in enotno širjenje znanja za ravnanje z novo tehnologijo. Cilji EIBA so širjenje tehnike EIB, podajanje tehničnih specifikacij, akreditiranje preizkusnih centrov, certificiranje vseh EIB proizvodov, koordiniranje promocije itd. 3.2. Kaj sploh je EIB? EIB je okrajšava za European Installation Bus (Slika 2) in je vodilni svetovni sistem za inteligentne električne inštalacije. Inštalirana bus napeljava skupaj z napajalnim kablom združuje naprave in sisteme (npr. ogrevanje, razsvetljavo ali prezračevanje), ki so prej obratovali ločeno drug od drugega, v ekonomičnejši sistem, ki je optimalno prilagojen glede na individualne zahteve. Tako zdaj kakor v prihodnosti to omrežje omogoča nove funkcije, ki so bile prej zelo težko izvedljive oziroma jih sploh ni bilo možno vključiti v sistem. Na primer s tem, ko zaklenemo hišo, lahko izklopimo pozabljeno prižgano luč v kleti ali pa električno napajanje likalnika. Rezultat tega je izboljšano običajno bivalno življenje, varnost in učinkovitost dan za dnem, celo življenje. Sistem EIB služi kot avtomatski kontrolor naprav in sistema v hiši in stanovanjih ter namenskih in komercialnih zgradbah. Senzorji, kot so detektor gibanja in termometri, komunicirajo preko prenosnega medija impulze do tako imenovanih aktuatorjev. Senzorji in aktuatorji komunicirajo med seboj preko štirih alternativnih prenosnih medijev: Twisted Pair EIB, Powerline EIB, brezžični EIB, internet - IP EIB. Senzorji in aktorji so lahko programirani in povezani po želji investitorja. Za stanovalce je z uporabo znanih stikal, telefona ali kontaktnega monitorja zelo enostavno upravljati s funkcijami sistema EIB. Povezave se lahko spreminjajo po želji in dodajajo nove funkcije k sistemu kadarkoli želimo. Fleksibilni EIB prilagodi vašo hišo potrebam osebe, ne glede na čas dneva, sezone ali obdobje življenja. Slika 2: EIB logo 9
3.3. Primerjava EIB s konvencionalnimi električnimi inštalacijami Že od začetka uporabe električne energije so bili električni porabniki, kot npr. žarnica, napajani z električno energijo direktno preko stikala. Število električnih porabnikov po gospodinjstvu je bilo na začetku majhno. Ta situacija se je skozi leta temeljito spremenila. Udobnost je cilj, h kateremu danes v vsakem primeru stremi vsak uporabnik. Takšen razvoj je vodil k uvajanju vedno novih električnih pripomočkov, tako v zasebnem področju kot tudi v industrijski uporabi. Nadaljnji velik porast števila električnih porabnikov je nastal zaradi novih rab, v katerih sta čedalje pomembnejša varstvo okolja in energetika. Sem spadajo solarne naprave, sistemi za pripravo vode, inteligentno ogrevanje in klimatizacija in še marsikaj. Slika 3: Konvencionalni sistem Posamezni sistemi z ločenimi funkcionalnimi omrežji Nove naprave in rabe vodijo k vedno bolj zapletenim električnim inštalacijam, pri katerih ni zadosti samo polaganje same močnostne napeljave za napajanje naprav z električno energijo, ampak tudi dodatne napeljave za prenos informacij. Čedalje več takšnih naprav je na razpolago senzorjem in javljalnikom ali regulatorjem tako, da je stalni pretok informacij med različnimi napravami ne obhoden, če sploh hočemo realizirati željene funkcije. V primerjavi s konvencionalno električno inštalacijo je EIB po načinu delovanj a popolnoma drugačen. V običajnih inštalacijskih tehnikah se za prenos energije in informacij (npr. vklop/izklop) uporablja napeljava 230 V. Pri EIB sta napeljava za energijo in napeljava za prenos informacij ločeni. Porabniki se napajajo z energijo direktno preko stikalnega aktuatorja (podobno kot kontaktor). Prenos informacij med stikalom in stikalnim aktuatorjem pa je izveden preko dvožilne bus napeljave. 10
Slika 4: EIB sistem Posamezni sistemi s skupnim funkcionalnim omrežjem Napeljava za energijo pri EIB je torej povezana samo še z aktuatorji in ne več s stikali. Stikalne ukaze dobijo aktuatorji preko ločeno položene bus napeljave. Dodelitev stikala ustreznemu aktuatorju izvedemo s pomočjo programiranja. Zaradi tega pravimo, da je EIB fleksibilen. EIB je tako bus sistem, pri katerem so vsi senzorji, tipkala, stikala itd. in vsi aktuatorji povezani med seboj vzporedno z dvožilno napeljavo. Dvožilna napeljava, torej bus napeljava, predstavlja komunikacijo za vse udeležence sistema. Senzorji in aktuatorji si izmenjujejo informacije kot npr. vklop" ali izklop". Velika prednost EIB je, da odpade s tem povezana krmilna napeljava. Funkcionalno skupinsko delovanje udeležencev je rešeno s skupinskim naslavljanjem. V kolikor imajo udeleženci isti skupinski naslov, spadajo skupaj. Skupinski naslov torej nadomesti krmilno napeljavo" konvencionalne inštalacije. Vsak senzor in aktuator ima bus vmesnik (BV). BV je vmesnik med EIB napravo in bus napeljavo. Bus napeljava ima poleg naloge izmenjave informacij med posameznimi udeleženci tudi nalogo napajanja bus vmesnika z enosmerno napetostjo 24 V. Če opazujemo obstoječe posamezne rešitve z konvencionalno inštalacijo, pogosto opazimo nepregledno število krmilnih napeljav za ogrevanje, klimatske naprave, prezračevanje, razsvetljavo ter krmiljenje senčil. Iskanje napak je oteženo. Pri spremembi uporabnosti je zaradi slabe fleksibilnosti pričakovati dolge izpadne čase. V nasprotju s tem pri gradbenih spremembah ni potrebno spreminjati obstoječe inštalacije EIB. Zamenjava naprav ali dodajanje novih funkcij ali uporabnosti poteka brez problemov. Ker so vsi udeleženci povezani vzporedno na bus, ponovno ožičenje ni potrebno. Potrebno je samo preprogramiranje. S tem je zagotovljena visoka fleksibilnost. 11
3.4. Vizualizacija Večja je stavba, bolj kompleksna in razvejana je obratovalna in varnostna tehnična oprema. Centralni prikaz stanja in centralno daljinsko upravljanje sta bila s konvencionalno električno inštalacijo izvedljiva le s povečanim ožičenjem in z visokimi stroški. Vsak signal in vsak potrošnik je moral imeti neprekinjeno povezavo do centrale. Spremembe in razširitve so bile težko izvedljive. S povezavo vseh elementov inštalacije z bus se ta situacija znatno spremeni. V kolikor je bila neka informacija poslana na bus, je že na razpolago vsem elementom sistema. Tako lahko s centralnega mesta (vratar, hišnik, vhod v stavbo) nadziramo in krmilimo vse elemente tega sistema. Vsako informacijo poslano na bus lahko s pomočjo: informacijskega zaslona (Slika 5), osebnega računalnika s programom za vizualizacijo (Slika 6), EIB prikazovalnega tabloja (Slika 7), Zaslona na dotik (Slika 8) Slika 5: Informacijski zaslon Slika 6: Vizualizacija na osebnem računalniku Slika 7: Prikazovalni tablo 12
3.5. Prednosti in slabosti EIB Prednosti: Večje udobje (svetlobne scene, IR daljinsko upravljanje, ogromno krmilnih in regulacijskih možnosti z uporabo centralne in decentralne senzorike). Večja varnost (manjše požarno breme zaradi manj kabliranja, večja premoženjska varnost zaradi končnih stikal na oknih in vratih). Večja fleksibilnost (spreminjanje s preprogramiranjem in ne s ponovnim ožičenjem) Komunikacijske zmožnosti (vizualizacija zgradbe, nadzor, vključevanje drugih naprav, kot so telefon). Optimiranje porabe in upravljanje z energijo (vgradnja senzorjev osvetlitve za krmiljenje razsvetljave, vgradnja okenskih končnih stikal za regulacijo ogrevanja, upravljanje z energijo). Slabosti: Zanesljivost (EIB inštalacija je bolj kompleksnejša od običajne klasične inštalacije, če kak aktor odpove, zadeva več ne deluje). Cena (vse je še zmeraj zelo drago). V okviru šest mesečne prakse sem na V.E.P.T.-u videl tudi, da inteligentna inštalacija tudi ni tako zanesljiva, kot sem si predstavljal. Enkrat je odpovedal napajalnik, drugič pa en aktor, ki je vklapljal in izklapljal luči v pisarni. Potem sledi še en problem, dobavni rok teh elementov je dokaj velik in jih ne moremo dobiti v kakršni koli trgovini z elektrotehničnim materialom. 13
3.6. Projekt - Vizualizacija enosobnega stanovanja preko zaslona na dotik Kot sem že zgoraj omenil, bom povezal zaslon občutljiv na dotik od proizvajalca Busch- Jaeger (Slika 8) z vsemi aktorji inštalacije, da bomo lahko s preprostim dotikom na zaslon vključili npr. luč na hodniku. V sobi na oknih imamo nameščene žaluzije na električni pogon, ter razsvetljava je predvsem halogenska z možnostjo nastavljanja osvetljenosti. Na hodniku pred vhodom v stanovanje pa je okno z motoriziranim odpiranjem in zapiranjem. Ogrevanje je izvedeno z dvema radiatorjema v sobi in kopalnici, ki pa sta krmiljena z elektroventiloma in povezana z Busch-Jaegerjevim zaslonom na dotik, ki ima vgrajen sobni termostat. 3.6.1. Opis uporabljenih EIB naprav Busch-Jaeger zaslon na dotik Slika 8: Zaslon na dotik Busch-Jaeger 14
Specifikacije zaslona: Funkcija SMARTtouch Zaslon Barven 16-bit, občutljiv na dotik Resolucija 320x240 pixlov Število krmilnih funkcij 210 Število preklopnih časov 200 Alarm/alarmno odzivna sporočila 10 Simulacija prisotnosti Ja Število infrardečih krmilnih kanalov 16 Število svetlobnih scen 32 svetlobnih scen z 20-timi objekti Integrirani sobni termostat Ja Informacijska možnost Ja Funkcija Časovnika Ja Budilka Ja Alarmna centrala Ja Napajanje 230 V~, 50Hz Zaslon na dotik ima tudi možnost časovnika, kar pomeni, da lahko nastavimo ob kolkih se naj npr. luč vključi in izključi ali pa ogrevanje (posamezni radiator) Še ena zanimiva stvar je info stran, saj nanjo s pomočjo svinčnika napišemo kako sporočilce (Slika 9). Za vgradnjo v steno, moramo že prej imeti vstavljeno električno inštalacijo 230 V in BUS kabel. Slika 9: Info stran 15
Električni razdelilec (omarica) z aktorji V električnem razdelilcu (Slika 10) imamo naslednje elemente: Napajalnik (1), z njim napajamo vse EIB elemente. Aktor za žaluzije (2), z njim krmilimo električne motorje pri žaluzijah. Dimm aktor (3) za halogenske luči, da lahko nastavljamo svetilnost luči. 8-kanalni stikalni aktor (4) za izvrševanje stikalnih funkcij (vklop/izklop luči). Varovalni členi (5) (RCD stikalo in varovalke). Slika 10: Električni razdelilec 16
Napajalnik in napajanje komponent Vsaka bus linija, vključno z glavno in območno linijo, razpolaga z lastnim napajalnim virom (Slika 11) tako, da pri izpadu ene linije celotni sistem obratuje normalno naprej, razen v primeru, če je izpadla linija, namenjena za posebne funkcije. Slika 11: Napajalnik Napajalna napetost bus napeljave je nazivne napetosti 24 V DC. Takšna napetost je izbrana namensko zato, da napetost na koncu 350 m dolgega predpisanega kabla (npr. PYCYM 2x2x0.8 kabel s presekom 0.5 mm 2 z upornostjo 72 Ω/km), med napajalnikom in komponento, ne pade pod minimalno vrednost 21 V (Slika 12). Slika 12: Največje dolžine napeljave za razdalje med napajalnikom in komponeneto v eni liniji 17
Vsak udeleženec odjema bus liniji električno moč približno 150 mw. Ta moč lahko pri prikazovalnih funkcijah (npr. prikazovalna dioda) znaša 200 mw. Skupni izhodni tok napajalnika EIB znaša 320 ma. Kondenzator v napajalniku omogoča premostitve do 100 ms dolge izpade električnega omrežja. Ko zmogljivost enega napajalnika ne zadostuje za eno linijo, se lahko razpoložljivi odjemni tok poviša na 640 ma. V ta namen se vzporedno vežeta dve izhodni napetosti napajalnikov, ki preko dodatne dušilke napajata bus linijo (Slika 13). Bolj elegantna rešitev pa je namestitev zmogljivejšega napajalnika z izhodnim tokom 640 ma. Slika 13: Vzporedni priklop dveh napajalnikov za povečanje nazivnega toka Da se izognemo nepotrebnim padcem napetosti, mora biti v primeru, da je na majhnem prostoru vgrajenih dosti udeležencev, npr. v električnem razdelilcu, napajalnik nameščen v neposredni bližini oz. v istem razdelilcu. Pri povečani porabi se lahko na isto linijo namesti še drugi napajalnik, če odmik od prvega znaša najmanj 200 m (Slika 14). Slika 14: Bus linija z dvema prostorsko ločenima napajalnikoma 18
Podometna stikala znamke Siemens Prednost teh stikal je ta, da lahko z enostavnim preprogramiranjem, nastavljamo različne funkcije določene tipke, npr. vklop luči z enim kratkim pritiskom na tipko, če pa dalj časa držimo tipko, spreminjamo svetilnost luči ali z pritiskom na tipko odpremo okno. Vsako funkcijo tipke določimo s spremembo programa. Pri klasični inštalaciji bi se morali fizično lotiti problema. S stikalom v kuhinji (Slika 15 - levo), vklapljamo/ izklapljamo halogenske luči v kuhinji, vklapljamo/izklapljamo in reguliramo svetilnost halogenskih svetilk na lesenem robu na koncu sobe, vklapljamo/izklapljamo in reguliramo svetilnost fluorescentnih svetilk na lesenem robu na koncu sobe ter nastavljamo položaj žaluzij. S stikalom (Slika 15 - desno) v predprostoru pa vklapljamo in izklapljamo luč v predprostoru. Vsako tako stikalo ima na podnožju svoj bus vmesnik (Slika 16). Bus vmesnik je sestavljen iz dveh sklopov: iz prenosnega modula in obdelovalne enote, ki je praviloma mikrokontroler za vodenje prenosa podatkov. Prenosni modul je sestavljen iz stopnje za oddajanje in sprejemanje, vezja za nadzor bus napetosti in napetostnega pretvornika za proizvajanje stabilizirane interne napetosti iz bus napetosti. S to napetostjo se napajata obdelovalna enota in uporabniški modul. Razpoznavanje tipa modula ima velik pomen. V vsak uporabniški modulu je vgrajen posebni merilni upor R tip (0-910 kω). S pomočjo njegove vrednosti bus vmesnik ugotovi, kateri tip uporabniškega modula je priključen. Takšen ukrep preprečuje napačno parametriranje bus vmesnika. Ta sprejme le podatke, ki ustrezajo priključenemu uporabniškemu modulu. V primeru napačnega parametriranja javi bus vmesnik napako v ETS. Za razpoznavanje tipa uporabniškega modula se uporablja analogna metoda (Slika 17). Slika 15: Stikala znamke Siemens 19
Slika 16: bus vmesnik Slika 17: Shematski prikaz analogne razpoznavanja 20
Krmiljenje žaluzij in krmiljenje odpiranja okna V naši garsonjeri imamo v sobi dve okni in na obeh imamo žaluzije na el. pogon (Slika 18). Žaluzije lahko dvigujemo in spuščamo ter obračamo. Električni pogon žaluzij je povezan z aktorjem za žaluzije, ki se nahaja v električni omarici v predsobi (Slika 5). Potrebna inteligenca je že prisotna v samem aktorju. Poleg gibanja gor-dol je možno tudi nastavljanje položaja lamel. Aktor za žaluzije ima tudi eno varnostno funkcijo, in sicer dvigne žaluzije ob prihajajoči se nevihti, preko senzorja jakosti vetera, ki ga imamo na strehi. Na hodniku pred vhodom stanovanja pa je okno (Slika 19), ki ima električno odpiranje in zapiranje. Montaža motorja na okno je zelo preprosta, le odstranimo ročaj za odpiranje okna in namestimo tirnico, ter privijemo elektromotor. Njen aktor pa se nahaja v drugem električnem razdelilcu. Slika 18: Električni pogon žaluzij Slika 19: Električno zapiranje/odpiranje okna 21
Regulacija ogrevanja preko EIB Poseben pomen ima decentralna regulacija temperature v prostoru. Skrbeti mora za udobno in zdravo klimo v prostoru in za učinkovito rabo energije. Povečana zavest za varovanje okolja in ostrejši predpisi zahtevajo nove rešitve. Z EIB regulatorjem temperature v prostoru, ki je v našem primeru zaslon na dotik znamke Busch-Jaeger (Slika 8)je izvedljiva cela vrsta funkcij v zvezi z energijsko učinkovitostjo in povečanim udobjem. Za EIB regulator temperature lahko tudi uporabimo kak drugi uporabniški modul (Slika 20), ki ga priključimo na 10 polni podometni bus vmesnik. Njegovo želeno temperaturo pa določimo v programskem paketu ETS. Dodatno lahko korigiramo temperaturo preko tipkama + in (1). Korigirana vrednost se nam prikaže na (3). S tipkama (2) preklapljamo med komfortnim in standby režimom obratovanja. Spodaj še imamo LED prikaz nočnega režima obratovanja (4) in prikaz temperature rosišča (5). 1 2 5 4 3 Slika 20: Regulator temperature z senzorjem 22
Imamo dve vrsti elektroventilov za regulacijo ogrevanja! Eni so bimetalni (Slika 22) in so priključeni na ogrevalni aktor, ki jih odpira in zapira, drugi pa so el. motorni (Slika 21) in so priključeni direktno na BUS kabel. Vsakemu ventilu moramo dodeliti fizični naslov, kar pri bimetalnem ne rabimo, ampak fizični naslov dodelimo samo ogrevalnemu aktorju. V našem projektu smo uporabili bimetalne. El. motorni ventili Bimetalni elektro ventili Slika 21: El. motorni ventili Ogrevalni aktuator Slika 22: Bimetalni ventili z aktorjem 23
3.6.2. Električne enopolne sheme inštalacije 24
25
26
3.6.3. Programski paket ETS (EIB Tool Software) ETS je programsko orodje za načrtovanje, dokumentiranje, zagon in iskanje napak EIB sistema. Poglavitne značilnosti programskega paketa so: modularna, odprta in razširljiva sistemska struktura, zmogljiv sistem baze podatkov, enoten izgled in filozofija upravljanja, fleksibilno strukturiranje projektov, podpora za skupinsko projektiranje, obsežne funkcije za iskanje napak v inštaliranih EIB sistemih, podpora za Powernet EIB in brezžični EIB, funkcija Assistent inteligentna pomoč pri projektiranju in zagonu, velika in fleksibilna izbira proizvodov, enostavne»povleci in spusti«(drag & drop) funkcije. Slika 23 prikazuje praktično delo z ETS3. ETS3 nudi zelo pregledno in strukturirano izgradnjo, tako malih kot velikih projektov. Koncept»povleci in spusti«(drag & drop) omogoča hitro in učinkovito delo. Za programiranje raznih udeležencev pa uporabimo vmesnik USB za povezavo med računalnikom in EIB napravami. Možen je tudi monitoring za opazovanje stanj EIB naprav, zelo dobra on-line pomoč in mnogo uporabnih funkcij. Edina slabost je da programskega paketa ETS3 še ni v slovenskem jeziku. Slika 23: Programski paket ETS3 27
3.6.4. Izdelava uporabniškega vmesnika oz. vizualizacija Vsaka kompleksnejša naprava, kot je moderno stikalo z zaslonom ali kot je v našem primeru zaslon na dotik, uporablja za parametriranje poleg orodja ETS še svoj programski paket (Slika 24), ki ga nudi sam proizvajalec za točno določeno napravo in je ponavadi na priloženem CDju poleg same naprave. Podprogram zaslona na dotik Busch & Jaeger se mi ni zdel zakompliciran, obvladal sem ga že v parih urah. Kar se tiče izdelave uporabniškega vmesnika pa se moramo zavedati, da naj bo čim bolj uporabniško prijazen in razumljiv. Zato sem tudi sam izdelal svoje ikone v glavnem meniju, da se lahko vsaka oseba ne glede na starost bolj ali manj razume na napravo. Za nalaganje programa na napravo imamo dve možnosti, prva je preko USB vmesnika, druga pa preko pomnilniške SD kartice (Slika 25). Ker je preko USB vmesnika malo bolj zamudno, sem izbral drugi način. Slika 24: Podprogram zaslona na dotik Slika 25: Nalaganje programa 28
3.6.5. Končni izgled Kot lahko vidite je uporabniški vmesnik (Slika 26) dokaj pregleden in razumljiv, dodal sem še centralni izklop razsvetljave, ki z enim dotikom izklopi vse prižgane luči, idealno če odhajamo iz stanovanja. Halogenske žarnice na robu pa lahko krmilimo do 1% natančno. Slika 26: Izgled uporabniškega vmesnika 29
4. Sklep Tehnologija EIB se razvija z zelo hitro hitrostjo, da jo komaj že dohajamo, ampak vsaka moderna tehnologija ima svoje prednosti in slabosti. Tako imajo tudi moderne EIB električne inštalacije svoje slabosti. Zelo hitro ugotovimo da so cene komponent potrebnih za izvedbo moderne električne inštalacije še dokaj visoke in za množično inštaliranje nezanimive. Stroški pri izvedbi EIB inštalacije glede na konvencionalne el. inštalacije se pri stanovanjskih hišah lahko hitro podvojijo ali tudi potrojijo. Vidimo, da že najenostavnejše variante EIB sistema močno podražijo električne inštalacije. Torej izvedba EIB inštalacije pri stanovanjskih hišah ni ekonomična. Kot smo že omenili, je inštaliranje EIB ekonomično pri centralnem ali posamičnem krmiljenju 15 senčil. Torej pri zgradbah večjega obsega. Pri opravljanju šest mesečne prakse sem se marsikaj novega naučil, konec koncev pa vsako znanje ni nikoli odveč! 30