Příklad Byt 2+KK Teco a.s. & En-Tech s.r.o první vydání duben 2013 změny vyhrazeny 1
Historie změn Datum Vydání Duben 2013 1 Popis změn První vydání, popis odpovídá Byt_2+KK_v13 Obsah 1 Úvod... 4 2 Popis funkcí vzorového inteligentního bytu 2+kk...5 2.1 M.Č.3.01 Vstupní chodba...5 2.2 M.Č.3.03 Hlavní chodba...5 2.3 M.Č.3.04 Koupelna...5 2.4 M.Č.3.05 Obývací pokoj, kuchyně...6 2.5 M.Č.3.06 Ložnice...7 2.6 Globální funkce...8 2.7 Měření energií...8 3 Popis programu...9 3.1 M.Č.3.01 Vstupní chodba...9 3.2 M.Č.3.03 Hlavní chodba...12 3.3 M.Č.3.04 Koupelna...13 3.4 M.Č.3.05 Obývací pokoj, kuchyně...16 3.5 M.Č.3.06 Ložnice...22 3.6 Globální funkce...24 3.7 Měření energií...25 3.8 A něco navíc...30 4 Popis ovládání...34 4.1 Stránky členěné podle technologií...35 4.1.1 Hlavní stránka... 35 4.1.2 Ovládání světel... 37 4.1.3 Výběr a nastavení scén... 38 4.1.4 Nastavení světel... 39 4.1.5 Ovládání zásuvek, žaluzií a závěsů...40 4.1.6 Ovládání topení... 41 4.1.7 Týdenní program topení...42 4.1.8 Předpověď počasí... 43 4.1.9 Grafy... 43 4.1.10 Nastavení grafů... 44 4.1.11 Kamera... 45 4.1.12 Parametry... 46 4.2 Stránky členěné podle místností...47 4.2.1 Hlavní stránka... 47 4.2.2 Ovládání obýváku...48 4.2.3 Nastavení obýváku... 49 4.2.4 Ovládání ložnice... 50 2
4.2.5 Nastavení ložnice... 51 4.2.6 Výběr a nastavení scén... 51 4.2.7 Předpověď počasí... 51 4.2.8 Grafy... 52 4.2.9 Nastavení grafů... 52 4.2.10 Kamera... 52 4.2.11 Parametry... 52 3
1 ÚVOD Příklad Byt 2+KK je vzorová aplikace programu pro PLC Foxtrot, která ukazuje řízení bytu 2+KK a jeho ovládání pomocí webového prohlížeče. Aplikace ovládá světla a některé zásuvkové obvody, okenní žaluzie a závěsy, řídí vytápění a měří spotřebu elektrické energie a vody. Zadání požadavků a projektovou dokumentaci pro tento vzorový projekt vypracovala firma En-Tech s.r.o. (http:www.inteligentni-instalace.cz). Program byl vytvořen společně firmami Teco a.s. a En-Tech s.r.o.. Objednací číslo této dokumentace je. 4
2 POPIS FUNKCÍ VZOROVÉHO INTELIGENTNÍHO BYTU 2+KK Tato kapitola obsahuje detailní popis struktury řízení elektroinstalace s požadavkem na ovládání bytového prostoru systémem Foxtrot. 2.1 M.Č.3.01 Vstupní chodba V místnosti vstupní chodby je požadavkem ovládat pouze stropní světlo SV1. Světlo SV1 bude ovládáno pohybovým čidlem P.Č.1. Toto čidlo bude spínat na základě pohybu bez ohledu na to jaká je okolní osvětlenost, protože místnost není vybavena oknem, předpokládá se, že k rozsvícení světla dojde pokaždé při detekci pohybu v daném prostoru a to na dobu 1-né minuty. Místnost je rovněž vybavena tlačítkem TL 1. Jedná se o možnost manuálního zapnutí popř. vypnutí světla SV1 opět pouze na omezený čas 1 minuta. Použití se uvažuje pouze, pokud by došlo např. k poruše nebo špatném vyhodnocení pohybu u P.Č.1. Tlačítko TLoff, je odchozí tlačítko, při stisku vypne všechny světla v bytě (SV1- SV10) a zároveň vypne zásuvkový okruh ZASV4. Rekapitulace ovládání v M.Č. 3.0.1 P.Č.1 => spínání SV1 na základě pohybu (bez ohledu na okolní osvětlení) TL1 manuální (tlačítkové) ovládání SV1 (zapnutí pouze na 1 min.) TLoff funkce centrálního vypnutí světel (odchozí tlačítko) 2.2 M.Č.3.03 Hlavní chodba Zde je požadavkem ovládat světelný okruh SV2 a to opět pomocí stropního pohybového čidla P.Č.2. Ovládání bude realizováno stejně jako v předchozím případě v M.Č.3.01. Spínání bez ohledu na okolním osvětlení, při detekci pohybu. Místnost je rovněž vybavena tlačítky TL3, TL4 pro případ nutnosti manuálního zapnutí (1 minuta) popř. vypnutí světelného okruhu SV2. Rekapitulace ovládání v M.Č. 3.0.3 P.Č.2 => spínání okruhu SV2 na základě pohybu (bez ohledu na okolní osvětlení) TL3, TL4 manuální (tlačítkové) ovládání okruhu SV2. (zapnutí pouze na 1 min.) TLoff funkce centrálního vypnutí světel (odchozí tlačítko) 2.3 M.Č.3.04 Koupelna Zde bude ovládáno světlo SV3 pomocí tlačítka TL5 a program bude připraven pro světlo SV4 ovládané pomocí tlačítka TL7 (zatím nepoužito). Ventilátor VENT1 bude ovládán pomocí tlačítka TL6 ( po stisku tlačítka bude ventilátor zapnut po dobu 5 minut). Pokud ventilátor běží, lze ho stiskem tlačítka TL6 vypnout. 5
Rekapitulace ovládání v M.Č. 3.0.4 TL5 manuální (tlačítkové) ovládání SV3 (zapnout/vypnout) TL6 manuální (tlačítkové) zapnutí ventilátoru VENT1 (běh max. na 5 min) TLoff funkce centrálního vypnutí světel (odchozí tlačítko) 2.4 M.Č.3.05 Obývací pokoj, kuchyně V části kuchyně se bude stmívat světlo ST2 a to pomocí tlačítka TL8 - krátký stisk zapnout/vypnout, dlouhý stisk stmívání. Bude použito světlo se světelným předřadníkem pro stmívání 0-10V (stmívání pomocí jednotky OT 1651). V druhé části, obývacím pokoji se bude rovněž stmívat světlo ST1 pomocí tlačítka TL9 opět krátký stisk zapnout/vypnout, dlouhý stisk stmívání. Bude použito světlo se světelným předřadníkem pro stmívání 0-10V (stmívání pomocí jednotky OT 1651). Tlačítkem TL10 se bude ovládat světelný okruh SV5, SV7 (zapnout/vypnout). Světelný okruh SV8 bude ovládán pouze pomocí webového rozhraní na příslušném tabletu či ipadu jako součást světelné scény. Je tedy požadavkem, aby si zde sám uživatel mohl jednotlivé světelné okruhy přiřazovat do světelných scén, neboli vytvářet si své vlastní světelné skupiny pomocí webového rozhraní a následně je ovládat. Ovládání zásuvkových okruhů ZASV10, ZASV4 pomocí web. rozhraní. Ovládaní žaluzií bude řešeno pomocí tlačítek ZM1TL_UP a ZM1TL_DW resp. ZM2TL_UP a ZM2TL_DW. Tlačítko ZM1TL_UP bude ovládat pohyb žaluzie ZM1 nahoru, krátký stisk [<300 ms] - krok nahoru po dobu 400 ms, dlouhý stisk [>300 ms] pohyb žaluzie nahoru, doba chodu nahoru po definovanou dobu (bude nastaveno až po montáži žaluzií). Tlačítko ZM1TL_DW bude ovládat pohyb žaluzie ZM1 dolů, krátký stisk [<300 ms] tlačítka - krok dolů po dobu 400 ms, dlouhý stisk [>300 ms] pohyb žaluzie dolů, doba chodu dolů po definovanou dobu (stšejní jako doba chodu nahoru, bude nastaveno až po montáži žaluzií). Krátký stisk tlačítka ZM1TL_UP nebo ZM1TL_DW během pohybu žaluzie nahoru nebo dolů zastaví pohyb žaluzie. Tlačítka ZM2TL_UP a ZM2TL_DW budou ovládat žaluzii ZM2, ovládání bude totožné jako v předchozím případě. Žaluzie budou rovněž ovládány pomocí webového rozhraní. Ovládaní topení, u vstupu do místnosti je navržen termostat TERM1 (RCM2-1), pro nastavení požadované teploty v prostoru. (Volba režimů topení tzv. ÚTLUM, KOMFORT ). Regulace teploty v místnosti se bude provádět pomocí termostatické hlavice HL1 Alpha AA 4104/24V NO. Všechna okna v místnosti budou opatřena magnetickým kontaktem v sériovém zapojení, dojde-li k otevření jakéhokoliv okna v místnosti (v sériovém zapojení dojde k rozpojení kontrolovaného okruhu) dojde k uzavření termostatické hlavice v daném pokoji do doby, kdy teplota v místnosti neklesne pod stanovenou mez 13 C. Nastavení požadované teploty bude opět možno ovládat pomocí webového rozhraní (týdenní program). V místnosti 3.05 bude nainstalovaná IP kamera. Obrázek z web kamery by měl být zobrazen přes webové rozhraní v rámci řízení bytu. Typ kamery bude upřesněn. Rekapitulace ovládání v M.Č. 3.0.5 TL8 manuální (tlačítkové) stmívání ST2 TL9 manuální (tlačítkové) stmívání ST1 TL10 manuální (tlačítkové) ovládání SV5,SV7 (zapnout/vypnout) 6
SV8 ovládáno pouze pomocí webového rozhraní (zapnout/vypnout) Ovládání zásuvkového okruhu ZASV10, ZASV4 pouze pomocí webového rozhraní (zapnout/vypnout) Ovládání žaluzií ZM1TL_UP, ZM1TL_DW => ZM1, ZM2TL_UP, ZM2TL_DW => ZM2 Ovládání topení => hlavice HL1 Alpha AA 4104/24V NO se zpětnou vazbou na otevřená okna a mezní hodnotu 13 C Zobrazení snímku z IP kamery 2.5 M.Č.3.06 Ložnice Realizace stmívání světelného okruhu ST3 pomocí tlačítek TL11, TL 13 (ovládání ze dvou míst) - krátký stisk zapnout/vypnout, dlouhý stisk stmívání. Bude použito světlo se světelným předřadníkem pro stmívání 0-10V (stmívání pomocí jednotky OT-1651). Světlo SV9 se bude ovládat pomocí webového rozhraní pouze zapnout/vypnout). Světlo SV10 na terase bude ovládáno pomocí tlačítka TL12. Ovládání zásuvkových okruhů ZASV20, ZASV30 pomocí web rozhraní. Ovládaní závěsů bude řešeno pomocí tlačítek ZM3TL_L a ZM3TL_R resp. ZM4TL_L a ZM4TL_R. Tlačítko ZM3TL_L bude ovládat pohyb závěsu ZM3 vlevo, na krátký stisk [<300 ms] přejede závěs do polohy zcela vlevo (celková doba chodu vlevo bude nastavena až po montáži žaluzií), při dlouhém stisku [>300 ms] pojede závěs vlevo po celou dobu držení tlačítka. Tlačítko ZM3TL_R bude ovládat pohyb závěsu ZM3 vpravo, na krátký stisk [<300 ms] přejede závěs do polohy zcela vpravo (celková doba chodu vpravo bude nastavena až po montáži žaluzií), při dlouhém stisku [>300 ms] pojede závěs vpravo po celou dobu držení tlačítka. Tlačítka ZM4TL_L a ZM4TL_R budou ovládat závěs ZM4, ovládání bude totožné jako v předchozím případě. Závěsy budou rovněž ovládány pomocí webového rozhraní. Ovládaní topení, u vstupu do místnosti bude instalováno teplotní čidlo T.Č.2 SK2PA-2SS-1 (PT1000, v KU68 pod vypínačem) pro získání informace o okolní teplotě v místnosti. Nastavení požadované teploty v prostoru bude možné pouze pomocí webového rozhraní. (Možnost volby režimů topení tzv. ÚTLUM, KOMFORT ). Regulace teploty v místnosti se bude provádět pomocí termostatické hlavice HL1 Alpha AA 4104/24V NO. Všechna okna v místnosti budou opatřena magnetickým kontaktem v sériovém zapojení, dojde-li k otevření jakéhokoliv okna v místnosti (v sériovém zapojení dojde k rozpojení kontrolovaného okruhu) dojde k zavření termostatické hlavice v daném pokoji do doby, kdy teplota v místnosti neklesne pod stanovenou mez 13 C. Snímání venkovní teploty pomocí čidla T.Č.1 P11PA. Hodnota venkovní teploty bude zobrazena pomocí webového prostředí a bude mít pouze informativní charakter. Rekapitulace ovládání v M.Č. 3.0.6 TL11, TL13 manuální (tlačítkové) stmívání ST3 TL12 manuální (tlačítkové) ovládání SV10 (zapnout/vypnout) SV9 ovládáno pouze pomocí webového rozhraní (zapnout/vypnout) Ovládání zásuvkového okruhu ZASV20, ZASV30 pouze pomocí webového rozhraní (zapnout/vypnout) Ovládání závěsů ZM3TL_L, ZM3TL_R > ZM1, ZM4TL_L, ZM4TL_R > ZM2 Ovládání topení přes web. rozhraní čidlo teploty T.Č.2 SK2PA-2SS-1 > hlavice HL1 Alpha AA 4104/24V NO se zpětnou vazbou na otevřená okna Zobrazení venkovní teploty pomocí web. rozhraní, čidlo T.Č.1 7
2.6 Globální funkce Mezi globální funkce lze zahrnou již na začátku zmiňovanou funkci odchodového tlačítka TLoff, po jehož zmáčknutí budou vypnuta všechny světla v bytě a bude vypnut zásuvkový okruh ZASV4. Také webové rozhraní bude obsahovat funkci odchodového tlačítka. Každé ze světel je možné ovládat individuálně (stmívání, zapínaní, vypínání) pomocí web. rozhraní + nastavení scén. Zapínání / vypínání zásuvkových okruhů ZASV10, ZASV20, ZASV30, ZASV4 bude pomocí webového rozhraní. Ovládání všech žaluzií a závěsů pomocí web. rozhraní. Ovládání teploty, zobrazení teplot vnitřních + venkovní teplota, indikace detekce otevření oken, nastavení režimu vytápění pomocí web. rozhraní. 2.7 Měření energií Je nutné sledovat, zaznamenávat a graficky zobrazovat pomocí webového rozhraní následující měřené spotřeby: Spotřeba elektrické energie Indikace pomocí impulzního výstupu, použitý elektroměr PRO370D 3x65A CZ. Požadavkem je zobrazení spotřeby za den, měsíc, rok v kwh. Spotřeba vody Spotřeba teplé a studené vody (dva nezávislé okruhy o dané teplotě, teplá voda je dodávaná z centrálního zásobníku budovy). Indikace pomocí impulzního výstupu. Požadavkem je zobrazení spotřeby za den, měsíc, rok v m3. Požadavky při výpadku elektrické energie Při výpadku elektrické energie je nutné, aby byly uloženy informace o zapnutých světelných a zásuvkových okruzích, tak aby po znovuobnovení došlo k rozsvícení/zapnutí daných okruhů. Požadavkem je rovněž uchovat dřívější data o záznamu spotřeb energií. Informace o výpadku bude zobrazena pomocí web. rozhraní. 8
3 POPIS PROGRAMU Program pro řízení bytu 2+KK podle zadání v kap.2 je v projektové skupině Demo_House v projektu s názvem Byt_2+KK_v13. Tato projektová skupina je součástí instalace prostředí Mosaic v2013.1. Příklad lze také stáhnout ze stránek www.tecomat.com. Pro každou místnost je definován samostatný funkční blok, který řeší její řízení. Hlavní program pak zakládá instance těchto bloků a volá je s tím, že na vstupy volaných bloků přivádí hodnoty ze vstupů systému Foxtrot. Výstupy funkčních bloků (řízení místností) jsou pak propojeny s výstupy systému Foxtrot. Hlavní program je napsaný v jazyce CFC. Hlavní schema programu je díky tomu jednoduché a dobře čitelné. 3.1 M.Č.3.01 Vstupní chodba Pro řízení chodby je použit funkční blok fbchodba., který realizuje funkci popsanou v kap.2.1. V hlavním programu je tento funkční blok volán následovně: PC1 je PIR čidlo, připojené na vstup Foxtrotu (modul IB-1301 s adresou 1). Definici najdeme dialogu Nastavení V/V: 9
Podobně TL1 je tlačítko připojené na vstup Foxtrotu (modul IB-1301 s adresou 0). SV1 je světlo připojené na výstup Foxtrotu (modul IR-1059). 10
maxlighttime1 je zálohovaná proměnná (retain) definující max. dobu svícení světla v chodbě. Hodnotu této proměnné lze měnit z web stánky Parametry. V programu je definovaná následovně. VAR_GLOBAL RETAIN parametry nastavitelné z web rozhraní maxlighttime1 : TIME := T#1m; doba svícení světla ve vstupní chodbě END_VAR A konečně proměnná Zhasnout.reset je nastavovaná funkčním blokem fbresetalllights v případě stisknutí odchodového tlačítka Tloff (centrální zhasnutí). Funkční blok fbchodba je v programu definován následovně: Vstupy fbchodba mají následující význam: PIR TL1 TL2 TL_OFF LIGHT_TIME PIR čidlo pro ovládání stropního světla SV tlačítko pro ovládání stropního světla SV tlačítko pro ovládání stropního světla SV odchozí tlačítko pro vypnutí světla SV doba svícení světla SV Činnost bloku fbchodba je definovaná schematem Ze schematu je vidět, že pro řízení světla je využit funkční blok fblight1pir. Takže pro úplnost uvedeme ješte schema bloku fblight1pir. 11
3.2 M.Č.3.03 Hlavní chodba Pro řízení hlavní chodby je použit stejný funkční blok fbchodba jako v případě vstupní chodby. kde PC2 TL3 TL4 Zhasnout.reset maxlighttime2 SV2 PIR čidlo připojené na vstup Foxtrotu tlačítko připojené na vstup Foxtrotu tlačítko připojené na vstup Foxtrotu signál pro vypnutí světla SV2 (centrální zhasnutí) doba svícení světla SV2 (retain proměnná nastavitelná z web stránky) stropní světlo připojené na výstup Foxtrotu 12
3.3 M.Č.3.04 Koupelna Funkční blok pro řízení koupelny se jmenuje fbkoupelna. Tento blok umožňuje ovládat dvě světla. Každé světlo má svoje ovládací tlačítko. Stisk tlačítka zapne světlo, další stisk ho vypne. Doba svícení není omezena. Světla lze též zhasnout centrálním tlačítkem (odchozí tlačítko). Blok dále ovládá ventilátor, který má rovněž vlastní ovládací tlačítko. Po stisku tlačítka je ventilátor zapnut po dobu 5 minut. Pokud ventilátor běží, lze ho stiskem tlačítka vypnout. Funkční blok fbkoupelna je v programu použit následovně: kde TL5 TL6 Zhasnout.reset maxventtime1 SV3 VENT1 tlačítko připojené na vstup Foxtrotu tlačítko připojené na vstup Foxtrotu signál pro vypnutí světel (centrální zhasnutí) doba běhu ventilátoru (retain proměnná nastavitelná z web stránky) světlo připojené na výstup Foxtrotu ventilátor připojený na výstup Foxtrotu Činnost bloku fbkoupelna je definovaná schematem: 13
Ze schematu je patrné, že blok fbkoupelna využívá fukční blok fblight1 pro řízení světel a blok fbvent1 pro řízení ventilátoru. Funkční blok fblight1 vypadá následovně: Oba vstupy bloku (in a off) jsou vstupy s detekcí náběžné hrany. To znamená, že na vstupu se objeví hodnota TRUE pouze v případě, že proměnná připojená na tento vstup přejde ze stavu FALSE do stavu TRUE (stiskneme tlačítko). Definici vstupu s detekcí náběžné hrany ukazuje následující dialog: Výstup out je řízen RS klopným obvodem. Zpětná vazba a hradla AND na vstupu zajišťují, že každý stisk vstupu in změní stav výstupu out. Vstup off pak resetuje výstup out. Stejnou funkci bychom v jazyce ST naprogramovali následovně: 14
FUNCTION_BLOCK fblight1st VAR_INPUT in : BOOL R_EDGE; tlačítko pro ovládání stropního světla off : BOOL R_EDGE; odchozí tlačítko pro vypnutí světla END_VAR VAR_OUTPUT out : BOOL; ovládání světla END_VAR IF in THEN out := NOT out; END_IF; IF off THEN out := FALSE; END_IF; END_FUNCTION_BLOCK změnit stav světla vypnout světlo Jak je vidět, v některých případech vede použití jiného jazyka k jednoduššímu kódu (zde bylo možné vynechat RS klopný obvod). Posledním blokem použitým ve funkčním bloku fbkoupelna je funkční blok fbvent1 pro řízení ventilátoru. Schema tohoto bloku je následující: Pozorný čtenář snadno odhalí, že tento blok vznikl drobnou modifikací předcházejícího bloku. Vstup in opět zapíná resp. vypíná výstup out. Rozdíl je v resetu výstupu out, kde je použit blok standardního časovače TON z knihovny StdLib. Časovač se rozběhne (začne časovat) v okamžiku sepnutí výstupu out a po dosažení předvolby dané časem venttime nastaví svůj výstup Q. Ten přes RS klopný obvod resetuje výstup out (zastaví ventilátor). Zároveň se vynulováním výstupu out zastaví časovač TON. 15
3.4 M.Č.3.05 Obývací pokoj, kuchyně Řízení obýváku s kuchyňským koutem se od předchozích místností (chodeb a koupelny) liší v několika aspektech. První odlišností je řízení světel. V tomto případě je totiž požadováno, aby bylo možné ovládat světla také z web stránky a dále aby bylo možné vytvářet skupiny světel s určitým nastavením (takzvané scény) a ty pak ovládat jedním tlačítkem opět z web rozhraní. Světla jsou navíc stmívaná a požaduje se možnost nastavení úrovně, na kterou se má světlo rozsvítit. Takže pro řízení světel nebudou stačit jednoduché bloky fblight1 použité pro chodby a koupelnu. Další odlišností je počet ovládaných technologií. Na chodbách a v koupelně stačilo ovládat světla a ventilátor. Tady přibývá řízení žaluzií a topení. Uvedeným faktům bude přizpůsoben také popis programu, kde se budeme věnovat typickým konstrukcím použitým pro řízení jednotlivé technologií a opustíme kompletní výpis programu. Stejně jako v případě chodeb a koupelny je i pro obývávací pokoj s kuchyňským koutem vytvořen funkční blok fbobyvakkuchyne. V hlavním programu je vytvořena jeho instance s názvem ObyvakKuchyne. Na vstupy tohoto bloku jsou připojena ovládací tlačítka a čidla, výstupy toho bloku jsou pak připojeny na akční členy v technologií, kterými jsou světla, zásuvky, motory žaluzií a hlavice ústředního topení. To v programu vypadá následovně: Řízení světel Pro řízení světel jsou použity funkční bloky z knihovny LightsLib. Tato knihovna obsahuje funkce a funkční bloky umožňující ovládat světla tlačítky, které jsou připojeny na vstupy Foxtrotu, nebo prostřednictvím web stránek s využitím web serveru ve Foxtrotu. Světla lze ovládat buď jednotlivě nebo po skupinách. Pro každé světlo lze zadat maximální dobu, po kterou bude světlo svítit. Každý blok pro ovládání světla z knihovny LightsLib automaticky zaregistruje světlo do seznamu světel. Tento seznam se pak využívá při řízení světel z web rozhraní, které je navrženo tak, aby ho nebylo třeba měnit při změnách počtu světel nebo jejich typů. Z web rozhraní lze pak zapínat nebo vypínat jednotlivá světla, nastavovat max. dobu svícení pro každé světlo, nastavovat další parametry jako např. dobu stmívání, intenzitu světla, poměr RGB složek světla apod. Z web rozhraní lze dále vytvářet skupiny světel (scény), nastavovat parametry světel ve skupině a ovládat celou skupinu světel. Jedno každé světlo může být součástí několika skupin, přičemž v každé skupině může mít nastaveny jiné parametry (dobu za kterou se rozsvítí, intenzitu svícení, apod.). 16
Pro ovládání skupin světel obsahuje knihovna bloky, umožňující zhasínat a rozsvěcet celé skupiny tlačítky nebo vypínači. A konečně je v knihovně také blok pro centrální zhasnutí všech světel. Podrobný popis viz dokumentace ke knihovně LightsLib TXV 003 xx. Konkrétně ukážeme použití bloků z knihovny LightsLib_16 na řízení světla v kuchyni. Schema řízení vypadá následovně: Výstup pro ovládání světla v kuchyni ST1 je řízen vstupem TL1, na který bude připojeno tlačítko. Krátké stisky tlačítka zapínají resp. vypínají světlo. Dlouhými stisky tlačítka se nastavuje úroveň svícení. Protože je tlačítko připojeno na vstup Foxtrotu, potřebujeme nejprve vyhodnotit, zda bylo stisknuto krátce či dlouze. K tomu slouží funkční blok fbsimplebutton, který převede stav tlačítka snímaný vstupem Foxtrotu na informace typu krátký stisk (výstup click) resp. dlouhý stisk (výstup press). Pro řízení světla je použit funkční blok fblight1dim2web. Jeho vstupy in a longin očekávají informace o krátkém a dlouhém stisku ovládacího tlačítka. Vstup webin slouží pro ovládání připojeného světla z web stránky (rozsvítit, zhasnout). Dále je třeba zadat název světla na vstup name (zde 'Světlo kuchyně'). Název světla je řetězec, který může obsahovat max. 16 znaků. Pod tímto názvem bude světlo uvedeno na web stránce. A konečně je třeba zařadit světlo do seznamu světel. Seznam světel je globální proměnná, která se jmenuje LightList a je definovaná v knihovně LigthsLib_16. Tato proměnná eviduje všechna světla v našem programu a umožňuje jejich nastavování z web stránky. LightList je pole, kde každé světlo obsadí jednu položku pole. Obsazování seznamu světel začíná na indexu 1. Pro první světlo v našem programu zapíšeme tedy na vstup lightitem odkaz na první řádek seznamu světel tj. LightList[1]. Blok fblight1dim2web má dva výstupy. Výstup out signalizuje zda je světlo zapnuté nebo vypnuté. Výstup level ovládá úroveň svícení světla. Při zapnutí se světlo rozsvěcí postupně až na naposledy zvolenou úroveň. Dobu, za kterou se má světlo rozsvítit na 100% lze zadat z web stránky. Takto naprogramované světlo bude možné zhasnout tlačítkem na centrální zhasnutí, neboť knihovna LightLib_16 obsahuje funkční blok fbresetalllights, který po stisku tohoto tlačítka projde celý seznam světel LightList a všechna rozsvícená světla zhasne. Dalšími světly, které je třeba v této místnosti řídit, jsou běžná světla (bez stmívání, pouze zapnout nebo vypnout). K tomu je použit funkční blok fblight1web. Vyhodnocování krátkých a dlouhých stisků není v tomto případě potřeba, blok fblight1web zapíná a vypíná světlo pouze na náběžnou hranu při stisku ovládacího tlačítka. Stejně jako v předchozím případě je třeba světlo pojmenovat ('Světlo obývák 2') a přiřadit ho do seznamu světel (LightList[3]). 17
V tomto případě jsou řízena dvě světla (viz výstupy SV1 a SV2) jedním tlačítkem. Stejně jako u všech ostaních světel řízených bloky z knihovny LightsLib_16 je možné světla ovládat z web stránky a centrálně zhasínat. Dalším požadavkem, pro který využijeme blok fblight1web, je ovládání zásuvkových okruhů. Podle zadání mají být tyto okruhy ovládané pouze z web rozhraní. Schema řízení bude velmi podobné předchozímu případu, pouze nezapojíme vstup pro ovládání tlačítkem. Řízení žaluzií Každá žaluzie je ovládána dvěma tlačítky, jedno řídí pohyb žaluzie nahoru, druhé dolů. Krátký stisk tlačítka pouze pootočí žaluzii, dlouhý stisk vyvolá pohyb žaluzie do koncové polohy (nahoru nebo dolů). Pokud je během pohybu žaluzie krátce stisknuto tlačítko (nehraje roli jestli nahoru nebo dolů), pak se žaluzie zastaví. Současný pohyb nahoru a dolů (např. při stisku obou ovládacích tlačítek současně) je blokován. Při změně směru pohybu žaluzie je automaticky vkládána pauza, aby nedošlo k poškození pohonu žaluzie. Žaluzie je možné vytahovat a spouštět také z web rozhraní, ze kterého je také nastavitelná doba pohybu žaluzie z jedné krajní polohy do druhé. Pro řízení žaluzií je určen funkční blok fbsunblind1. Tento blok není součástí žádné z knihoven, v projektu najdeme jeho zdrojový kód v jazyce ST. Vstupy funkčního bloku fbsunblind1 mají následující význam: rotup up rotdw dw webup webdw pootočit žaluzie nahoru vytáhnout žaluzie nahoru pootočit žaluzie dolů stáhnout žaluzie dolů pro vytažení žaluzií z web rozhraní pro stažení žaluzií z web rozhraní 18
maxtime rottime doba přejezdu žaluzií doba trvání kroku při pootáčení Výstupy funkčního bloku fbsunblind1 mají následující význam: outup outdw sig sigup sigdw ovládání pohybu nahoru ovládání pohybu dolů signalizace pohybu žaluzií (jeden z výstupů outup nebo outdw je sepnut) signalizace vytažených žaluzií (žaluzie jsou nahoře) signalizace stažených žaluzií (žaluzie jsou dole) Schema ovládání žaluzií pak vypadá následovně: Podobně jako v případě ovládání světel jsou pro vyhodnocení krátkých a dlouhých stisků tlačítek použity funkční bloky fbsimplebutton z knihovny LightsLib_16. Doba kroku při rotaci žaluzií je zvolena pevně 400 milisekund. Doba celkové přejezdu žaluzií se řídí vstupem 19
BLIND_TIME. V hlavním programu je na tento vstup přiřazena zálohovaná proměnná maxsunblindtime1, jejíž hodnotu lze zadat z web rozhraní. Řízení topení Dům, ve kterém se nachází řízený byt, je vybaven společnou kotelnou. Z tohoto pohledu se jedná o centrální zdroj tepla, Foxtrot tedy řídí pouze teplotu v místnostech prostřednictvím termostatických hlavic Alpha AA 4104/24V NO osazených na radiátorech. Tyto hlavice jsou ovládány napětím 0-24 V, ovládání je dvoupolohové (otevřeno, zavřeno), bez napětí je hlavice otevřena. Okna v místnostech jsou opatřena magnetickými kontakty zapojenými do série v každé místnosti. Otevření okna blokuje topení do doby, než teplota v místnosti neklesne pod 13 C. Každá vytápěná místnost má svůj týdenní topný program, kde je možné nastavit dva intervaly pro topení na komfortní teplotu pro každý den, mimo tyto intervaly je v místnosti udržovaná útlumová teplota. Hodnoty teplot pro oba režimy (ÚTLUM i KOMFORT) stejně jako všechny intervaly týdenního programu lze nastavit z web rozhraní pro každou místnost samostatně. Požadovanou teplotu v místnosti v režimu KOMFORT lze v daném intervalu upravit o ±2,5 C bez zásahu do týdenního programu. Korekce je platná až do uplynutí právě platného intervalu v týdenním programu, poté se přejde na teploty dané týdenním programem (funkce okamžité změny žádané teploty). Kromě toho lze režimy topení přepínat nastavením ručního režimu. Lze tedy přepnout topení do režimu KOMFORT v případě, že se podle týdenního programu nachází v režimu ÚTLUM a naopak. Ruční přepnutí režimu je signalizované ve web stránce a je opět platné do konce aktuálního intervalu v týdenním programu. Uvedené chování topení realizuje fbobyvakkuchyne volán následovně: funkční blok fbheating1, který je v rámci Vstupy bloku fbheating1 mají následující význam heaton win temp prog požadavek na topení TRUE = topit podle týdenního programu FALSE = vypnout topení (mimo topnou sezónu) vstup pro okenní kontakt (TRUE = zavřené okno) měřená teplota v místnosti jméno proměnné, která obsahuje týdenní program topení Výstupy bloku fbheating1 mají následující význam out comfort rqtemp výstup pro ovládání hlavice Alpha AA 4104/24V NO signalizace zvoleného režimu (FALSE = ÚTLUM, TRUE = KOMFORT) požadovaná teplota v místnosti podle týdenního programu 20
Pro týdenní program topení je nutné založit zálohovanou proměnnou s následující strukturou: TYPE T_TimeProgWeek name timeprog mintemp maxtemp korekce pluskorekce minuskorekce manual END_STRUCT; END_TYPE : STRUCT : STRING[31]; : _TimeProg2_Week_; : REAL; : REAL; : REAl; : BOOL; : BOOL; : BOOL; název týdenního programu časové intervaly pro topení min teplota max teplota krátkodobá korekce maxtemp zvýšit korekci snížit korekci vnucený režim Význam položek ve struktuře T_TimeProgWeek je následující: name timeprog mintemp maxtemp korekce pluskorekce minuskorekce manual jméno programu (zobrazeno we web rozhraní) struktura pro intervaly topení, definovaná v knihovně RegoLib teplota pro režim ÚTLUM teplota pro režim KOMFORT krátkodobá korekce teploty v režimu KOMFORT zvýšit korekci (z web rozhraní) snížit korekci (z web rozhraní) ruční režim Deklarace proměnné pro časový program v obýváku vypadá následovně VAR_GLOBAL RETAIN časové programy topení program1 : T_TimeProgWeek := ( name := 'Topení obývák', timeprog := ( Mon := ( T_ON1 := T#06:00:00.0, T_OFF1 := T#07:00:00.0, T_ON2 := T#10:00:00.0, T_OFF2 := T#21:00:00.0), Tue := ( T_ON1 := T#06:00:00.0, T_OFF1 := T#07:00:00.0, T_ON2 := T#10:00:00.0, T_OFF2 := T#21:00:00.0), Wed := ( T_ON1 := T#06:00:00.0, T_OFF1 := T#07:00:00.0, T_ON2 := T#10:00:00.0, T_OFF2 := T#21:00:00.0), Thu := ( T_ON1 := T#06:00:00.0, T_OFF1 := T#07:00:00.0, T_ON2 := T#10:00:00.0, T_OFF2 := T#21:00:00.0), Fri := ( T_ON1 := T#06:00:00.0, T_OFF1 := T#07:00:00.0, T_ON2 := T#10:00:00.0, T_OFF2 := T#21:00:00.0), Sat := ( T_ON1 := T#08:00:00.0, T_OFF1 := T#22:00:00.0, T_ON2 := T#00:00:00.0, T_OFF2 := T#00:00:00.0), Sun := ( T_ON1 := T#08:00:00.0, T_OFF1 := T#22:00:00.0, T_ON2 := T#00:00:00.0, T_OFF2 := T#00:00:00.0)), mintemp := 19.0, maxtemp := 23.0); END_VAR 21
Jak je vidět, tak deklarace proměnné program1 obsahuje inicializační hodnoty, které slouží jako výchozí nastavení pro případ, ža nahrajeme program do nového Foxtrotu. Po prvním vyslání kódu do Foxtrotu bude např. teplota pro režim ÚTLUM nastavena na 19 C a teplota pro režim KOMFORT bude 23 C. Vyplněním těchto hodnot tedy ovlivníme výchozí nastavení programu. Výchozí hodnoty lze posléze změnit z web rozhraní. Pro každý den obsahuje proměnná program1 dva časové intervaly, ve kterých se bude topit v režimu KOMFORT (žádaná teplota bude program1.maxtemp + program1.korekce). Konkrétně v pondělí bude režim KOMFORT od šesti do sedmi hodin ráno a od deseti dopoledne do devíti večer. Mimo tyto intervaly se bude topit v režimu ÚTLUM (v obýváku bude udržovaná teplota program1.mintemp tedy 19 C). To vše za předpokladu, že proměnná program1.manual má hodnotu FALSE (není nastaven ruční režim). Nastavení proměnné program1.manual na hodnotu TRUE způsobí přechod na opačný režim (místo ÚTLUM se nastaví KOMFORT resp. místo KOMFORT se nastaví ÚTLUM). Při ukončení právě probíhajícího intervalu se proměnná program1.manual nastaví na FALSE a proměnná program1.korekce se vynuluje. Uvedené chování realizuje funkční blok fbheating1, který je v projektu k dispozici v jazyce CFC ze zdrojové formě. Kromě standardních funkcí jsou v něm použity funkční bloky Hyst1 a Tprog2 z knihovny RegoLib. 3.5 M.Č.3.06 Ložnice Řízení ložnice je velmi podobné řízení v obýváku. Opět je vytvořen funkční blok fbloznice, který obsahuje kompletní řízení této místnosti. Na vstupy tohoto bloku jsou připojena ovládací tlačítka a čidla, výstupy toho bloku jsou pak připojeny na akční členy v technologií, kterými jsou světla, zásuvky, pohony závěsů a hlavice ústředního topení. Jeho volání v hlavním programu vypadá následovně: Řízení světel, zásuvkových obvodů a topení používá stejné funkční bloky, jaké jsou použity při řízení obýváku. Jediným rozdílem je, že v ložnici jsou pro stínění oken místo žaluzií použity závěsy. A jejich řízení věnujeme další text. 22
Řízení závěsů Každý závěs je ovládán dvěma tlačítky, jedno řídí pohyb závěsu vlevo, druhé vpravo. Krátký stisk tlačítka rozběhne závěs z jedné krajní polohy do druhé. Po přejetí do krajní polohy se závěs zastaví. Pokud stiskneme krátce tlačítko ve chvíli, kdy se závěs pohybuje, pohyb závěsu se zastaví. Pohyb závěsu lze také řídit dlouhým stiskem tlačítka. V tomto případě se závěs pohybuje tak dlouho, jak dlouho držíme tlačítko. Při uvolnění tlačítka se závěs zastaví. Současný pohyb vlevo a vpravo (např. při stisku obou ovládacích tlačítek současně) je blokován. Při změně směru pohybu závěsu je automaticky vkládána pauza, aby nedošlo k poškození pohonu závěsu. Závěsy je možné ovládat také z web rozhraní, ze kterého je také nastavitelná doba pohybu závěsu z jedné krajní polohy do druhé. Pro řízení závěsů je určen funkční blok fbsunblind2. Také tento blok není součástí žádné ze standardních knihoven, v projektu najdeme jeho zdrojový kód v jazyce ST. Vstupy funkčního bloku fbsunblind2 mají následující význam: toleft moveleft toright moveright webleft webright maxtime přesunout závěsy zcela vlevo (na náběžnou hranu) po dobu kdy je tento vstup TRUE se závěs pohybuje vlevo přesunout závěsy zcela vpravo (na náběžnou hranu) po dobu kdy je tento vstup TRUE se závěs pohybuje vpravo pro přesun závěsu zcela vlevo z web rozhraní pro přesun závěsu zcela vpravo z web rozhraní doba přejezdu závěsu z jedné krajní polohy do druhé Výstupy funkčního bloku fbsunblind2 mají následující význam: outleft outright sig sigleft sigright ovládání pohybu vlevo ovládání pohybu vpravo signalizace pohybu závěsu (jeden z výstupů outleft nebo outright je sepnut) signalizace, že závěs je v poloze vlevo signalizace, že závěs je v poloze vpravo 23
Schema ovládání závěsů pak vypadá následovně: Stejně jako v ostatních případech jsou pro vyhodnocení krátkých a dlouhých stisků tlačítek použity funkční bloky fbsimplebutton z knihovny LightsLib_16. Doba celkové přejezdu závěsu se řídí vstupem BLIND_TIME. V hlavním programu je na tento vstup přiřazena zálohovaná proměnná maxsunblindtime2, jejíž hodnotu lze zadat z web rozhraní. 3.6 Globální funkce Mezi globální funkce lze zahrnou funkci odchodového tlačítka TLoff, po jehož stisknutí jsou vypnuta všechny světla v bytě a dále jsou vypnuty všechny zásuvkové okruhy ovládané z webového rozhraní. Funkci centrálního vypnutí je rovněž možné vyvolat z webového rozhraní. Další globální funkcí je ovládání světel, žaluzií a závěsů z webového rozhraní, včetně nastavování světelných scén. A konečně sem také patří ovládání a nastavování topení včetně zobrazení aktuálních teplot v bytě i venku. Tyto globální funkce jsou přímo podporovány funkčními bloky pro řízení světel, žaluzií a závěsů. Řízení scén Pro ovládání světelných scén nabízí knihovna LightsLib_16 funkční blok fbligh1group. Pro každou zamýšlenou skupinu světel je třeba vytvořit jednu instanci tohoto bloku a tu je třeba přiřadit do seznamu skupin (scén). V knihovně LightsLib_16 je pro seznam skupin definovaná proměnná LightGroup, která může obsahovat maximálně 4 skupiny (scény). Následující obrázek ukazuje tomu odpovídající část CFC programu: 24
V našem programu lze pracovat se 4-mi scénami. Pro ovládání každé scény je tedy vytvořena jedna instance bloku fblightgroup. Názvy instancí jsou Scena0, Scena1, Scena2 a Scena3. Každá instance bloku fblightgroup je přiřazena do seznamu skupin podle čísla uvedeného na vstupu groupnum. Scena0 bude mít v seznamu skupin index 0, Scena1 bude mít v seznamu skupin index 1, Scena2 bude mít v seznamu skupin index 2 a konečně Scena3 bude mít v seznamu skupin index 3. Dále je třeba připojit na vstup light_list jméno proměnné se seznamem světel (LightList) a na vstup light_group připojit název proměnné se seznamem skupin (což je LightGroup). Vstupy in a webin jsou určeny k ovládání skupin (zapnutí resp. vypnutí scén). Výše uvedená část programu tedy umožní ovládat scény. Nastavení světel ve scéně, centrální zhasnutí V každé scéně může být zařazeno maximálně 8 světel. Která světla to budou se nastavuje z web rozhraní. Vybrat lze libovolné světlo nebo zásuvkový okruh, který je zapsaný v seznamu světel (proměnná LightList). Pro každé světlo zařazené do scény (skupiny světel) lze pak nastavit parametry, které má světlo mít při zapnutí scény (např. úroveň na jakou se světlo má rozsvítit, jakou rychlostí se má rozsvěcet, apod.). Aby bylo možné vybírat světla do scén a nastavovat jejich parametry ve scénách je nutné do programu zařadit blok fbweblighsupport. Do stejného schematu pak můžeme přidat i funkční blok pro centrální zhasnutí, který se jmenuje fbresetalllights. Vstupy bloku fbresetalllights označené in a webin slouží ke zhasnutí všech aktuálně rozsvícených světel. Tento blok dokáže zhasnout pouze světla zapsaná v seznamu světel. Pro zhasnutí ostatních světel je výhodné použít jeho výstup reset. To jsou v našem případě světla na chodbách a v koupelně. Výstup bloku označený out slouží k signalizaci, že nějaké světlo v bytě svítí. 3.7 Měření energií Pro měření energií je v programu vytvořen samostatný funkční blok s názvem fbenergie. Tento blok měří spotřebu elektrické energie a spotřebu studené a teplé vody. Dále provádí měření venkovní teploty. Naměřené hodnoty jsou ukládány do archivu, ze kterého se hodnoty zobrazují formou grafů ve web rozhraní. Vstupy funkčního bloku fbenergie mají následující význam: ELM PKW SVO TVO PM3 CVT pulzy z elektroměru počet pulzů na jednu kwh (pro elektroměr) pulzy z vovoměru na studené vodě pulzy z vovoměru na teplé vodě počet pulzů na jeden m3 pro oba vodoměry čidlo venkovní teploty ELCNT počitadlo pulzů celkové spotřeby el. energie (retain proměnná) 25
SVCNT TVCNT počitadlo pulzů celkové spotřeby studené vody (retain proměnná) počitadlo pulzů celkové spotřeby teplé vody (retain proměnná) Výstupy funkčního bloku fbenergie mají následující význam: KWH SUV TUV VTE celková spotřeba el. energie v kwh celková spotřeba studené vody v m3 celková spotřeba studené vody v m3 okamžitá hodnota venkovní teploty Měření spotřeby elektrické energie Pro měření spotřeby elektrické energie je použit funkční blok fbelectricitymeterpulse z knihovny EnergyLib, který slouží k výpočtu celkové spotřeby a proudu na základě pulzů poskytovaných elektroměrem. Podrobný popis bloku viz dokumentace TXV 003 xx nebo nápověda v programu Mosaic. Výstup PowerUsage udává celkovou spotřebu v kwh. Tuto hodnotu použijeme později při ukládání do archivu. Měření spotřeby vody Pro měření spotřeby vody je použit funkční blok fbflowmeterpulse z knihovny EnergyLib, který slouží k výpočtu celkového proteklého množství (objemu) na základě pulzů poskytovaných průtokoměrem. Tento blok je použit stejným způsobem pro měření teplé i studené vody. Výstup bloku Volume udává celkovou spotřebu v m3. Tuto hodnotu použijeme později při ukládání do archivu (viz dále odstavec Archivace naměřených hodnot). 26
Měření venkovní teploty Pro měření venkovní teploty není v principu potřeba žádný speciální funkční blok, neboť teplota ve ºC je k dispozici přímo na vstupu Foxtrotu, kam je připojeno teplotní čidlo. Praxe však ukazuje, že je vhodné zatlumit snínanou hodnotu např. filtrem prvního řádu, aby se omezily krátkodobé vlivy na měření teploty jako jsou např. poryvy větru apod. Náš program používá filtr s časovou konstantou 120 sec a periodou vzorkování 1 sec realizovaný funkčním blokem fbfirstorder z knihovny ModelLib. Pro archivaci teplot pak bude použit výstup Out. Archivace naměřených hodnot Naměřené hodnoty je potřeba v nějaké formě archivovat, aby je bylo možné kdykoliv zobrazit v grafech. Způsobů jak se to dá udělat je celá řada. V tomto programu je pro archivaci vytvořen funkční blok s názvem fbarchiv. Vstupy funkčního bloku fbarchiv mají následující význam: name unit in minin maxin dif zaznam název archivu inženýrská jednotka měřené veličiny (např. kwh, ºC, apod.) měřená veličina ukládaná do archivu minimum pro zobrazení v grafu maximum pro zobrazení v grafu FALSE = do archivu se ukládají absolutní hodnoty měřené veličiny TRUE = do archivu se ukládají přírůstky za hodinu jméno proměnné, kde budou uchovány hodnoty (proměnná musí být retain) 27
Výstupy funkčního bloku fbarchiv mají následující význam: out sumahod sumaden kopie vstupu in přírůstek za hodinu přírůstek za den Funkční blok fbarchiv ukládá hodnoty do zálohované proměnné, jejíž jméno je uvedeno na vstupu zaznam. Tato proměnná musí být typu T_ZAZNAM. Definice tohoto typu je následující: TYPE T_ROCNI_ZAZNAM T_DENNI_ZAZNAM : ARRAY[1..12,1..31] OF REAL; : ARRAY[0..24] OF REAL; T_ZAZNAM : STRUCT nazev : STRING[16]; jednotka : STRING[4]; dif : BOOL; minmez maxmez prumer minulahod minuladen denniindex dnes letos vloni END_STRUCT; END_TYPE : : : : : : : : REAL; REAL; REAL; REAL; REAL; USINT; ARRAY[0..24] OF REAL; T_ROCNI_ZAZNAM; : T_ROCNI_ZAZNAM; název signálu fyzikální jednotka 1... ukládat přírustky za čas 0... ukládat absolutní hodnoty minimum pro zobrazení v grafu maximum pro zobrazení v grafu průměrná hodnota za den pro výpočty přírůstku za hodinu pro výpočty přírůstku za den index ve dni buffer pro uložení 24 hodnot (1 den) pamět hodnot za letošní rok (1 hodnota denně) pamět hodnot za minulý rok Z uvedené definice je patrné, že proměnná typu T_ZAZNAM může uchovávat denní hodnoty po dobu 2 let (letošní a loňský rok). To umožňuje jednoduše srovnávat stejná období v roce. Ukládají se buď hodnoty spotřeby za den nebo průměrná teplota za den. Spotřeba za měsíc je pak součtem uložených hodnot v příslušném měsící. Pro aktuální den je v této struktuře 28
položka, do které se ukládají údaje každou hodinu, takže je možné sledovat rozložení spotřeby nebo vývoj teploty za den. Pro každou sledovanou veličinu je potřeba založit zálohovanou proměnnou typu T_ZAZNAM. V našem případě je potřeba založit proměnné pro spotřebu el. energie, studené a teplé vody a venkovní teplotu. Zároveň je třeba založit proměnné, které si pamatují celkový počet pulzů z elektroměru a vodoměrů. VAR_GLOBAL RETAIN sumapulzuelektro sumapulzustudena sumapulzutepla archiv_kwh archiv_suv archiv_tuv archiv_vte END_VAR : : : : : : : UDINT; UDINT; UDINT; T_ZAZNAM; T_ZAZNAM; T_ZAZNAM; T_ZAZNAM; celkový počet pulzů z elektroměru suma pulzů z vodoměru studené vody suma pulzů z vodoměru teplé vody archiv pro spotřebu el. energie archiv pro spotřebu studené vody archiv pro spotřebu teplé vody archiv pro venkovní teploty Ukládání měřených hodnot do archivu zajistí blok fbarchiv. Následující příklad ukazuje měření a ukládání venkovní teploty. Funkce RegistrujZaznam slouží pro registraci archivu teplot (proměnná archiv_vte) do seznamu použitých archivů. Seznam archivů je pak využíván pro zobrazení hodnot z archivu ve web rozhraní (viz následující popis). Stejný postup je použit pro archivace spotřeb elektrické energie a vody. Zobrazení naměřených hodnot v grafech Pro zobrazení naměřených hodnot v grafech ve web rozhraní slouží funkční blok fbgraf2. Blok fbgraf2 pracuje nad seznamem archivů hodnot, ze kterého nabízí do web stránky, které hodnoty mohou být zobrazeny v grafech. Uživatel si vybere, kterou hodnotu z nabízených chce v grafu zobrazit, a blok fbgraf2 vybere hodnoty z příslušného archivu a předá tyto hodnoty bloku fbsimplegraph1real_32c z knihovny WebGraphLib, který spočítá vše potřebné pro jejich zobrazení. Blok fbgraf2 podporuje výběr maximálně z 8-mi archivů. Dále lze volit, jestli mají být zobrazeny letošní nebo loňské hodnoty a přepíná mezi zobrazením za měsíc nebo za den. 29
Zdrojový kód bloku fbgraf2 je součástí projektu. Vstupy funkčního bloku fbgraf2 jsou nastavovány pouze z web rozhraní. Podobně výstupy bloku slouží pouze pro zobrazení ve web rozhraní. Pokud budou na web stránce zobrazeny 2 grafy současně musíme v programu vytvořit a zavolat 2 instance bloku fbgraf2 jak ukazuje následující schema. Každá instance umožňuje nezávislé ovládání jednoho grafu. Jediným předávaným parametrem je jméno proměnné, ve které je seznam archivů (záznamů) vytvářených v našem programu. Deklarace seznamu archivů vypadá následovně: VAR_GLOBAL CONSTANT MAX_POCET_ZAZNAMU : USINT := 8; END_VAR TYPE T_SEZNAM_ZAZNAMU : ARRAY[1..MAX_POCET_ZAZNAMU] OF UDINT := [ 16#FFFFFFFF, 16#FFFFFFFF, 16#FFFFFFFF, 16#FFFFFFFF, 16#FFFFFFFF, 16#FFFFFFFF, 16#FFFFFFFF, 16#FFFFFFFF]; END_TYPE VAR_GLOBAL seznam odkazů na záznamy zobrazované v grafech seznamzaznamu : T_SEZNAM_ZAZNAMU; END_VAR Archivy se do seznamu registrují pomocí funkce v předcházejícím odstavci. RegistrujZaznam jak ukazuje příklad 3.8 A něco navíc Vzhledem k předpokládanému připojení Foxtrotu na internet je program pro řízení bytu doplněn o následující funkce: synchronizace času Foxtrotu podle internetu načítání předpovědi počasí z internetu zachycení času poslední detekce přítomnosti osoby Systém Foxtrot musí mít správně nastavenou IP adresu, masku sítě a adresu brány. 30
Synchronizace času Foxtrotu s časovým serverem na internetu Synchronizaci času Foxtrotu s časovým serverem na internetu zajišťuje funkční blok fbsynchrotime. Tento blok jednou denně synchronizuje čas Foxtrotu s časovým serverem cz.pool.ntp.org. Tím se ve Foxtrotu udržuje přesný čas, nezávisle na přesnosti RTC obvodu. Na vstup ethcode funkčního bloku fbsynchrotime je třeba zadat název ethernet spojení, přes které bude ve Foxtrotu probíhat komunikace s časovým serverem. Toto spojení se nastavuje v manažeru projektu v uzlu Konfigurace HW na záložce pro Centrální modul. Nejprve je třeba nastavit režim uni pro ethernet kanál. 31
Nastavení parametrů ethernet kanálu v režimu uni pro komunikaci s časovým serverem ukazuje následující obrázek. Funkční blok fbsynchrotime využívá při komunikaci s časovým serverem funkční bloky fbsntp a fbnslookupex z knihovny InternetLib. Zdrojový kód fbsynchrotime je součástí tohoto projektu. Takže ho není problém upravit, pokud bychom chtěli např. použít jiný časový server. Načítání předpovědi počasí z internetu Pro načítání předpovědi počasí z internetu je v programu vytvořen funkční blok fbweather. Tento blok načte každou půlhodinu předpověď počasí pro danou lokalitu a získané informace uloží do globální proměnné WeatherData. Z této proměnné se pak informace zobrazí do web stránky. Na vstup woeid je třeba zadat kód města nebo obce, pro které chceme získat předpověď počasí (woeid je zkratka where on earth identifier). Nejrychlejší způsob jak kód pro danou lokalitu zjistit je zadat název města či obce na www stránce http:woeid.rosselliot.co.nz/, kde se dozvíme odpovídající kód. Na vstup ethcode funkčního bloku fbweather je třeba zadat název ethernet spojení, přes které bude ve Foxtrotu probíhat komunikace se serverem počasí. Komunikace probíhá po ethernetu v uni režimu. Konkrétní nastavení pro načítání předpovědi počasí ukazuje následující obrázek. Uvedený dialog najdeme v manažeru projektu a dostaneme se k němu stejným způsobem jako v předcházejícím odstavci. 32
Blok fbweather využívá funkční blok fbyahooweather z knihovny WeatherLib. Podrobný popis této knihovny viz dokumentace TXV 003 77 nebo nápověda v prostředí Mosaic. Zachycení času poslední detekce přítomnosti osoby Vzhledem k tomu, že na chodbách bytu jsou osazena PIR čidla, lze v bytě detekovat pohyb osob. PIR čidla slouží primárně ke spínání světel na chodbách. Současně tak poskytují informaci o tom, jestli je někdo doma. Funkční blok fbdetofpeople slouží k zaznamenání datumu a času, kdy došlo naposledy k sepnutí některého z PIR čidel (k vyhodnocení přítomnosti osoby). Zachycený datum a čas se zveřejňuje we web rozhraní, ze kterého se tedy lze dozvědět, kdy byl naposledy zaznamenaný pohyb po bytě. Pokud je Foxtrot dostupný přes internet, lze se např. o dovolené podívat na web Foxtrotu a zkontrolovat, že je v bytě klid. CasDetekceOsoby je globální proměnná, kterou prostě zobrazíme ve web stránce. 33
4 POPIS OVLÁDÁNÍ Součástí příkladu Byt 2+KK je návrh www stránek pro ovládání bytu. Předpokládá se, že primárním zařízením pro ovládání bude tablet resp. počítač. Dále se předpokládá, že řídící systém Foxtrot bude připojen k internetu. Stránky jsou navrženy tak, aby umožňovaly snadnou modifikaci pro ovládání z mobilního telefonu. Web stránky pro řízení bytu 2+KK jsou zorganizovány do dvou skupin. Tyto skupiny odpovídají dvěma různým pohledům na řízený byt, který můžeme rozdělit na logické celky buď z pohledu různých technologií (světla, topení, žaluzie, ) nebo z pohledu ovládání jednotlivých místností (obývák, ložníce,...). Každá navržená stránka má dvě části (ovládací panely). Ty je možné vzájemně kombinovat a lze je tedy využívat v obou skupinách. Struktura web stránek je na následujícím obrázku. Výchozí stránkou v obou skupinách je stránka s názvem index. Na tu je nasměrován návrat z ostatních stránek ve skupině. Mezi stránkami index lze vzájemně přepínat a měnit tak přístup k dalším stránkám podle technologií nebo podle místností. 34
4.1 Stránky členěné podle technologií 4.1.1 Hlavní stránka Hlavní stránka se zobrazí jako první po přihlášení prohlížeče k web serveru v PLC. Poskytuje základní informace o bytu a umožňuje přechody na další stránky. V pravém horním rohu stránky je ikona pro přechod na stránky členěné podle místností. Levý zobrazovací panel je stejný jako v případě hlavní stránky v členění podle místností (viz kap.4.2.1). Pravý panel slouží k přechodům na ovládání jednotlivých technologií. Detekce přítomnosti osoby Signalizuje datum a čas posledního sepnutí některého PIR čidla v bytě. Venkovní teplota Signalizuje aktuální venkovní teplotu 35
Režim topení Tlačítko se signalizací stavu topení pro hlavní obytnou místnost. Změny režimu topení jsou dány týdenním programem topení pro danou místnost. Kliknutím na tlačítko lze změnit režim topení. Režim KOMFORT (podle týdenního programu topení) Režim ÚTLUM (podle týdenního programu topení) Režim KOMFORT (zvolený ručně) Režim ÚTLUM (zvolený ručně) Teplota v obýváku Aktuální teplota v hlavní místnosti Signalizace stavu oken Signalizuje stav okenních kontaktů. Během topné sezóny znamená otevřené okno vypnutí topení v místnosti. Topení se při otevřeném okně zapíná pouze v případě, že teplota v místnosti klesne pod hodnotu 13 C. Mimo topnou sezónu lze tuto informaci použít např. v případě blížící se bouřky. Zhasnutí všech světel Tlačítko se signalizací zapnutého světla. Pokud signálka v tačítku svítí, znamená to, že v bytě svítí nějaké světlo. Stisknutím tlačítka se všechna rozsvícená světla zhasnou. Aktuální datum Zobrazuje aktuální datum nastavené v řídícím systému Aktuální čas Zobrazuje aktuální čas v řídícím systému. V případě, že je řídící systém připojen k Internetu je datum a čas jednou denně synchronizován s časovým serverem na Internetu. Přechody na další stránky s ovládáním Tlačítka, která po stisku přejdou další ovládací stránky. Přechod do nastavení parametrů Stisk této ikony vyvolá stránku s nastavením parametrů řídícího systému. Podmínkou je, aby se uživatel přihlásil k web serveru s právem měnit parametry. Běžný uživatel (s právem přístupu 0) nemá možnost parametry měnit. 36
4.1.2 Ovládání světel Na této stránce lze ovládat jak jednotlivá světla v bytě tak světla ovládaná skupinově v rámci nastavení světelné scény. Každé světlo má tlačítko se signalizací stavu světla. Ovládání z web stránky funguje paralelně s ovládáním světel nástěnnými ovladači. Levý ovládací panel slouží pro ovládání jednotlivých světel, pravý ovládací panel umožňuje ovládat světelné scény. Návrat na základní stránku Ikona pro návrat na hlavní stránku. Tlačítka pro ovládání světel Umožňují ovládat jednotlivá světla v bytě. Zhasnutí všech světel Tlačítko se signalizací zapnutého světla. Pokud signálka v tačítku svítí, znamená to, že v bytě svítí nějaké světlo. Stisknutím tlačítka se všechna rozsvícená světla zhasnou. Tlačítka pro ovládání scén Umožňují rozsvítit jednotlivé scény. Nastavení scén (která světla budou součástí scény a jak budou ve scéně svítit) může uživatel bytu kdykoliv upravit na stránce Výběr a nastavení scény. Přechod na nastavení scén Ikona pro přechod na stránku Výběr a nastavení scén 37
4.1.3 Výběr a nastavení scén Tato stránka umožňuje vybrat světla do scény a nastavit, jak mají světla ve scéně svítit. Maximální počet scén je 4, v jedné scéně může být maximálně 8 světel. Vybírat lze ze všech světel definovaných v programu pro PLC. Levý ovládací panel slouží k výběru světel do scény. Pravý ovládací panel pak umožňuje nastavení jednotlivých světel ve scénách. Každou scénu lze pak rozsvítit resp. zhasnout tlačítky pro ovládání scén Předchozí scéna Tlačítko pro výběr předchozí scény. Pokud není na tlačítku zobrazena modrá šipka, tak je zvolená scéna první v seznamu scén (už není žádná předchozí). Následující scéna Tlačítko pro výběr následující scény. Pokud není na tlačítku zobrazena modrá šipka, tak je zvolená scéna poslední v seznamu scén (už není žádná další). Seznam světel pro výběr scény Seznam všech světel definovaných v programu řídícího systému. Světla zařazená do scény jsou označena symbolem zeleného zátržítka. Světla, která do scény nepatří, mají před názvem světla symbol červený křížek. Kliknutím na symbol zátržítko resp. křížek lze změnit příslušnost světla do scény. Předchozí světla Zobrazí 8 předcházejících světel ze seznamu. Pokud není na tlačítku zobrazena modrá šipka, tak je zobrazeno prvních 8 světel ze seznamu (už nejsou žádná předchozí). 38
Následující světla Zobrazí 8 následujících světel ze seznamu. Pokud není na tlačítku zobrazena modrá šipka, tak je zobrazeno posledních 8 světel ze seznamu (už nejsou žádná následující). Zobrazit všechna nebo pouze vybraná světla Přepínač, který určuje, jsou-li v seznamu zobrazována všechna světla bez ohledu na to, zda patří do scény či nikoliv, nebo pouze světla vybraná do scény. Název scény Pojmenování vybrané scény. V levém panelu lze název scény změnit (max. 16 znaků). Naopak v pravém panelu lze stiskem tohoto tlačítka zapnout resp. vypnout světla ve scéně. Doba přechodu pro stmívané světlo Je zadávaná v sekundách a udává dobu, za kterou se rozsvítí stmívané světlo z 0 na 100% (rychlost rozsvícení). 4.1.4 Nastavení světel Tato obrazovka umožňuje nastavit základní parametry všech světel. Tyto parametry budou použity v případě, že jsou světla ovládaná jednotlivě (ať už nástěnným ovladačem nebo z web rozhraní). U každého světla lze omezit maximální dobu, po kterou může světlo svítit. 39
Tlačítko pro ovládání světla Umožňuje zapnout nebo vypnout vybrané světlo. Omezení času svícení světla Umožňuje nastavit maximální dobu, po kterou bude světlo svítit. Doba se zadává ve formátu [hodiny:minuty]. Hodnota 00:00 znamená, že doba svícení není omezena. Další parametry jsou závislé na typu světla. On_Off světla lze pouze zapnout nebo vypnout Smívaná světla lze nastavit úroveň, na kterou se světlo rozsvítí při zapnutí lze nastavit dobu přechodu pro rozsvícení na 100% Barevná světla lze nastavit jednotlivé RGB složky pro zapnutý stav lze nastavit dobu přechodu pro rozsvícení na 100% 4.1.5 Ovládání zásuvek, žaluzií a závěsů Levý ovládací panel slouží k ovládání zásuvek. Pravý ovládací panel pak umožňuje ovládat žaluzie a závěsy. Ovládání zásuvek Tlačítka pro zapnutí resp. vypnutí zásuvkových okruhů. Každé tlačítko má indikaci zapnutého zásuvkového okruhu. Tyto okruhy mohou být společně se světly součástí scén. Ovládání žaluzií Žaluzie lze tlačítky vysunout nahoru nebo spustit. Chod žaluzií je indikován rozsvícením zelené signálky na prvku indikujícím stav žaluzie. Krajní polohy žaluzií indikují žluté signálky. 40
Ovládání závěsů Závěsy lze tlačítky přesunout vlevo nebo vpravo. Chod závěsů je indikován rozsvícením zelené signálky na prvku indikujícím stav závěsu. Krajní polohy závěsů indikují žluté signálky. 4.1.6 Ovládání topení Levý ovládací panel slouží k ovládání topení v obýváku, pravý umožňuje ovládat topení v ložnici. Každý panel obsahuje informaci o tom, je-li otevřené okno v místnosti, o aktuální teplotě v místnosti, o požadované teplotě podle týdenního programu a o stavu topení. Dále je zobrazován aktuální čas řídícího systému. Teplota v místnosti Aktuální teplota měřená čidlem v místnosti. Signalizace otevřeného okna Signalizuje se pouze otevřené okno a to z toho důvodu, že při otevřeném okně se přestává v místnosti topit. Topení je vypnuté až do chvíle, kdy teplota v místnosti klesne pod 13 C. Poté se topení zapne, aby nedošlo k jeho zamrznutí. Topení V každém panelu se zobrazuje požadovaný stav topení (KOMFORT, ÚTLUM) podle týdenního programu resp. informaci o ručním režimu topení. Stisknutím ikony režimu topení lze režim topení změnit. Podle vybraného režimu je zobrazovaná příslušná teplota, na kterou se topí. Teplotu v režimu KOMFORT lze ještě korigovat v rozsahu <-3 C, +3 C>. Korekce stejně jako 41
ruční režim je zrušena přechodem intervalu nastaveném v týdenním programu topení. Platí tedy pouze v rámci aktuálního intervalu. Signalizace aktivního týdenního programu Jedná se vlastně o signalizaci topné sezóny. Jinými slovy ikona signalizuje, že program ovládající topení je aktivován. Mimo topnou sezónu není ikona zobrazena. Přechod na nastavení týdenních programů Stiskem této ikony se přejde do nastavení týdenních programů topení. 4.1.7 Týdenní program topení Levý panel umožňuje nastavit týdenní program pro topení v obýváku, pravý panel pro ložnici. Pro každý den lze nastavit dva časové intervaly, ve kterých bude topení v režimu KOMFORT (bude se topit na vyšší teplotu). Mimo tyto intervaly se bude topit v režimu ÚTLUM (tedy na nižší teplotu). Teploty pro režim KOMFORT resp. ÚTLUM mohou být nastaveny individuálně pro každou místnost stejně jako intervaly topení. Pokud je interval nevyužit, pak má hodnotu <00:00, 00:00>. Přechod na ovládání topení Kliknutím na tuto ikonu se přejde na obrazovku ovládání topení. 42
4.1.8 Předpověď počasí Tato obrazovka prezentuje předpověď počasí získanou ze serveru Yahoo. Informace jsou aktualizovány každých 30 minut. Server zpravidla vydává novou předpověď každou hodinu. Datum a čas vydání předpovědi jsou součástí zobrazovaných informací. Pro porovnání předpovědi s realitou je ve stránce zobrazena také reálně naměřená venkovní teplota. Levý panel zobrazuje základní předpověď počasí pro danou lokalitu, pravý panel zobrazuje podrobnější informace. Data zobrazená v této stránce jsou z globální proměnné WeatherData, kam je ukládá funkční blok fbweather. Pouze aktuální venkovní teplota je z proměnné teplotavenku. 4.1.9 Grafy V jedné web stránce jsou zobrazeny dva grafy. Každý graf má vlastní nastavení a může zobrazovat jednu z následujících veličin: spotřeba elektrické energie venkovní teplota spotřeba studené vody spotřeba teplé vody 43
Každý graf zobrazuje průběh za jeden měsíc. V případě spotřeby jsou do grafu vyneseny spotřeby za den, v případě teploty se zobrazí průměrná denní teplota. V grafech lze zobrazit také hodnoty dosažené v minulém roce. Graf je možno přepnout na zobrazení jednoho dne (místo průběhu za měsíc). Pak jsou zobrazeny hodnoty v hodinovém intervalu. Lze tedy sledovat průběh spotřeby resp. teploty v aktuálním dni. Lupa Přepočítá rozsah pro osu Y v závislosti na minimální a maximální zobrazené hodnotě. Přepínání zobrazených veličin a zobrazených intervalů se provádí na stránce nastavení grafů. 4.1.10 Nastavení grafů Tato stránka slouží k výběru veličin, které budou zobrazeny v grafech. Současně lze volit zobrazovaný interval. Pokud je zvoleno zobrazování dat za měsíc, je možné volit zda se má zobrazit průběh v letošním nebo loňském roce. Pokud se zvolí zobrazení dat za jeden den, pak se volby pro letošní a loňský rok skryjí. 44
4.1.11 Kamera V této stránce je vložen objekt Obrázek z IP kamery se zadanou IP adresou, na které kamera zveřejňuje obraz ve formátu JPG. Tento příklad využívá volně dostupnou kameru, která monitoruje náměstí v Kolíně. Viz http:posta.mukolin.cz/axis-cgi/jpg/image.cgi?resolution=cif. 45