Systémové elektrické instalace KNX/EIB (14. část) Ing. Josef Kunc Jednoduchá vizualizace diodami LED a tlačítkovými ovladači V mnohých případech postačí na sběrnici KNX/EIB jednoduše vytvořená vizualizace, zhotovená s miniaturními tlačítkovými ovladači a diodami LED zobrazujícími okamžitý provozní stav. K tomuto účelu je výhodné použití mnohonásobných univerzálních přístrojů (koncentrátorů), u nichž každý z pólů lze naprogramovat buďto jako binární vstup nebo jako binární výstup. Nasazení koncentrátoru pro jednoduché vizualizační úkony, jakými jsou zobrazování stavu svítidel nebo jiných spotřebičů (zapnuto vypnuto) LED diodami a možnost ovládání těchto spotřebičů libovolnými tlačítkovými ovladači je jednou z možností tohoto přístroje. Pro zajištění správné funkce je nutné použití pomocného stabilizovaného napájecího zdroje s výstupním napětím 12 V DC nebo 24 V DC dimenzovaného tak, aby pokryl energetickou spotřebu všech připojených LED. Současně je také zdrojem testovacího napětí použitého pro snímání stavu bezpotenciálových kontaktů těchto miniaturních tlačítkových ovladačů. LED a tlačítkové ovladače je možné vestavět např. do dvířek zapuštěné rozvodnice, v níž jsou vloženy také ostatní přístroje (koncentrátory s pomocným zdrojem). Příklad zapojení je na obr. 1, skutečný vzhled koncentrátoru na obr. 2. Obr. 1: Využití koncentrátoru pro jednoduchou vizualizaci
Na dvířkách rozvodnice s těmito tlačítky a LED lze zobrazit zjednodušený půdorys části objektu, k níž se vztahují funkce zahrnuté do této vizualizace. Do půdorysu budou zakomponovány svítivé diody i miniaturní tlačítkové ovladače, v souladu se skutečným prostorovým rozmístěním kontrolovaných a ovládaných funkcí. Obr. 2: Koncentrátor Podle požadovaného způsobu ovládání mohou být ovladače naprogramovány pro prosté spínání (jen zapínat, jen vypínat anebo jedním stiskem zapínat, druhým vypínat), pro spínání i stmívání s rozlišením krátkého stisku pro spínání, dlouhého pro stmívání. Jedním ovladačem tak lze zapínat i vypínat, přidávat i ubírat intenzitu osvětlení. Rovněž tak lze jediným tlačítkovým ovladačem spouštět i vytahovat žaluzie a natáčet lamely oběma směry, opět s rozlišením krátkého a dlouhého stisku (pak je velmi výhodné zobrazovat stav ovládaných žaluzií dvěma LED, jednou pro horní polohu a druhou pro dolní polohu). Časovou hranici mezi krátkým a dlouhým stiskem nastavujeme při parametrizaci přístroje. Další možností nastavení funkce tlačítkového ovladače je odesílání jednobitové nebo jednobytové hodnoty. Spínání LED je možné pouze jednobitovými telegramy. Vizualizace LCD ovládacími panely Potřebujeme-li na sběrnici KNX/EIB vizualizovat vyšší počty funkcí, nepostačí již dosud popisované jednoduché prostředky. Jedním z přístrojů na sběrnici může být již celou řadu let v širokém měřítku používané LCD tablo, nyní dodávané pod označením MT 701.2 (obr.3). Toto tablo pro zapuštěnou montáž do speciálních elektroinstalačních krabic dodávají vždy pod svým firemním označením prakticky všichni výrobci přístrojů KNX/EIB. Zpravidla se liší pouze vyznačeným firemním logem na přístroji. Pro všechna tabla je určen jeden společný parametrizační plug-in software (dodávaný bezplatně, softwarově se propojuje se základním programovacím prostředkem ETS). Je určen pro zobrazení až 400 funkcí, které lze svázat až 80 logickými funkcemi AND, OR, XOR a až 20 časovými vazbami. Umožňuje nastavení až 24 scén s nejvýše 32 účastníky (svítidly, žaluziemi apod.). Na straně chybových hlášení se může zobrazit až 50 různých informací. Je vybaven zdrojem času, který může být vysílán na sběrnici anebo může být po sběrnici synchronizován z jiného časového zdroje. Pro každou ze 7 zobrazených řádek displeje se programuje konkrétní funkce čtyř tlačítek v dolní části přístroje. Znamená to, že při přechodu z jednoho řádku na druhý mění tato tlačítka svoje funkce. Tlačítka na pravé straně přístroje slouží pro přechod mezi řádky a pro spínání podsvícení displeje.
Obr. 3: LCD panel MT 701 Obr. 4: Ovládací panel V některých instalacích se ještě můžeme setkat se starším (a také levnějším) typem ovládacího LCD panelu (obr.4). Panel není určen pro pevnou montáž, ukládá se na stůl apod. Umožňuje ovládání 200 funkcí, které lze svázat do 100 časových programů (závislých na vnitřním zdroji času) a do 50 scén, se zobrazením až 50 řádek chybových hlášení (lze navázat na akustický výstražný signál). Programování panelu je možné pomocným, bezplatně dodávaným firemním softwarem, počítačovou klávesnicí připojenou přímo k panelu anebo tlačítky na panelu. Funkce ovládacích tlačítek je předprogramována, uživatelsky ji nelze měnit. Ovládací panel je dosud ještě používán ve verzi pro KNX/EIB komunikaci po silovém vedení PL110, byla však i řada aplikací pro komunikaci po sběrnici TP1. Vizualizace dotykovými panely V současné době se stále více používá dotykových LEAN a SMART panelů, jejichž činnost je spojena s přímými dotyky ovládacích ploch vytvořených na displeji. Tyto přístroje jsou v různých variantách, v různých rozměrových řešeních, s různými aplikačními možnostmi. Jako příklad si uveďme SMART dotykový panel pro ovládání až 210 funkcí. Panel má vestavěný časový zdroj. Obdobně jako u panelu MT 701 je i u SMART panelů užitečné synchronizovat čas po sběrnici např. ze zdroje času, jakým může být vysokofrenkvenční přijímač časového signálu DCF 77. Občas se vyskytují dotazy po významu této zkratky. Proto uvádíme: D = Deutschland-Německo, C značí vysokofrekvenční pásmo, F = umístění vysílače v blízkosti Frankfurtu nad Mohanem, 77 značí nosný kmitočet 77,5 khz. Dosah tohoto vysílače, v závislosti na použitém přijímači může být až 2000 km, v ČR se dodávají antény s citlivostí postačující pro spolehlivý příjem do vzdálenosti 1000 km od vysílače. Dokonalou synchronizaci času pro všechny přístroje na sběrnici opatřené vestavěným časovým zdrojem můžeme tedy zajistit využitím antény DCF77 a vysílače času na sběrnici, jak je znázorněno na obr. 5 a obr. 6. Obr. 5: Anténa DCF77 pro venkovní montáž Obr. 6: Vysílač času na sběrnici
Vysílač času je schopen odesílat časové signály na sběrnici i bez vlastní synchronizace přijímačem DCF 77. Vlivem nepřesnosti chodu však může docházet k postupné časové odchylce od reálného času. To by v některých případech mohlo zapříčinit chybu ve zpracování některých parametrů (např. nesprávně stanovenou vzájemnou polohu odrazné vrstvy lamel žaluzií a Slunce) a následné snížení efektivity provozu odpovídající funkce. Dotykový panel je určený pro montáž do speciální zapuštěné krabice. Až 20 objektů je možné svázat do 32 scén. Lze vytvořit a uložit i jiné, uživatelské nastavení těchto scén. Zobrazení ovládaných funkcí může být až na 21 stranách, z nichž u každé si můžeme zvolit 5 nebo 10 ovládacích ploch anebo 8 ikon. Pomocný plug-in software umožňuje nastavení i češtiny jako systémového jazyka. Výhodnou funkcí je možnost nastavení prvního dotyku při vstupu do místnosti prvním dotykem např. sepneme osvětlení a teprve poté se nastaví úvodní strana (obr.7). Obr.7: SMART dotykový panel Každé z ovládacích tlačítek může otevírat další stranu anebo může být nastaveno pro přímé ovládání požadované funkce. Panel je kombinovaným přístrojem, obsahujícím i některé další funkce. Je v něm integrován snímač teploty s programem pro řízení vytápění i chlazení v daném prostoru. V dolní části se může zobrazovat nejen údaj o teplotě vnitřní, ale i o teplotě venkovní (měřená hodnota musí být přijímána po sběrnici). Vybaven je také infračerveným přijímačem. Umožňuje tak dálkové řízení až 20 funkcí a spouštění 6 scén. Časové programování umožňuje pro 20 funkcí uživatelsky nastavovat vždy až 10 spínacích časů, s možností rozlišení na jednotlivé dny, pracovní dny, víkendy, mimořádné dny apod. v průběhu celého roku. Kromě toho jsou předprogramovány stránky pro ovládání audio a video techniky (ovládání TV přijímače, tuneru, CD přehrávače, videa, DVD), jak je znázorněno na obr. 8.
Obr. 8: Strana dotykového displeje pro ovládání přehrávače CD Zajímavou programovací možností dotykového panelu je vytváření široké škály logických vazeb, včetně hradel, teplotních komparátorů i převodníků na čtrnáctibytové textové zprávy. Panel umožňuje samočinné vytváření programů pro nepřítomnost (činnost vybraných funkcí se dlouhodobě ukládá do paměti přístroje a po aktivaci programu jsou provozovány zaznamenaným způsobem, odpovídajícím skutečnému provozu při přítomnosti osob). Může také zobrazovat až 10 poplašných hlášení a monitorovat činnost až 30 funkcí. Jako doplňkovou funkci lze použít budík a minutku, uzamčení panelu před neoprávněnou obsluhou kódem nebo pouze dětskou pojistkou, anebo také zapisovat různé vzkazy nebo poznámky (obr. 9). Obr. 9: Pohled na stranu poznámek Dotykové panely jsou neustále zdokonalovány, je rozšiřován počet funkcí, které mohou zobrazovat a ovládat, lze do nich vkládat vlastní vyobrazení a symboly.
Představují tedy současný vrchol možností vizualizačních prostředků s možností přímého připojení ke sběrnici KNX/EB. Vizualizace na monitoru PC Pro vizualizaci prostřednictvím PC se využívá široké nabídky vizualizačních softwarů. Z nich však není žádný poskytován bezplatně. PC není připojován přímo ke sběrnici KNX/EIB, ale vždy je nutné použít některých rozhraní, jako např. RS232 nebo USB. V současnosti je ale v převážné většině systémových instalací potřebné vizualizovat společně nejen funkce budovy, ale i jiné systémy, včetně provozu různých technologií souvisejících s komplexním zajištěním provozu budovy. Proto bývá vytvářena společná páteřní síť např. LAN pro všechny technologie a k ní se potom připojuje společná vizualizace. Instalace KNX/EIB je k IP linii připojena IP rozhraním. Společně lze pak vizualizovat třeba i několik různých KNX/EIB instalací. To je výhodné pro společnou správu např. několika objektů, které tvoří společný komplex anebo jsou společně kontrolovány a ovládány. Takováto vizualizace vždy připouští možnost zobrazení a ovládání všech funkcí bez omezení, vytváření libovolných scén a časových programů, obvykle také tvorbu logických vazeb apod. Podmínkou aktivního provozu těchto funkcí ovšem vždy je, aby PC použitý pro vizualizaci byl v trvalém provozu. Obr. 10: Příklad vizualizace na monitoru PC V Evropě jsou značně rozšířené vizualizační programy OPC. Na obr. 10 je pohled na monitor PC při zobrazení softwarem WinSwitch. Některé jiné vizualizační softwary jsou svázány s konkrétními hardwarovými prostředky speciálními IP rozhraními, v jejichž ceně je již i cena zabudovaného vizualizačního programu umožňujícího vytváření široké škály logických funkcí, scén, časových programů a dalších potřebných aplikací.
V České republice, ale i v některých dalších zemích, se stále více využívá tuzemského vizualizačního softwaru Control-web, umožňujícího vazby na jiná přenosová prostředí. Možné je také využití široké škály různých rozhraní, např. firmy Beckhoff, vytvořených pro komunikaci mezi různými médii či komunikačními protokoly. Vizualizace na monitoru PC je využita vždy ve velkých objektech pro centrální zobrazování a ovládání, přičemž v objektu jsou kromě toho obvykle nainstalovány různé typy panelů LCD nebo dotykových, případně i malých vizualizací s tlačítkovými ovladači a svítivými diodami. Bez centrální vizualizace se však dnes již nemůže obejít žádná moderně řešená komerční nebo průmyslová budova, stejně jako budova školská, zdravotnická či správní.