Описание:

Традиционные лампочки накаливания только 4 % потребляемой электроэнергии преобразуют в свет, а остальную часть в тепловую энергию, поэтому сейчас активно идет поиск наиболее энергоэффективных решений, которые можно было бы использовать для освещения в любом секторе экономики.

Система управления освещением на светодиодах

Задачи и принципы построения

Э. Б. Слободник , канд. техн. наук, генеральный директор,

Е. Х. Аллаш , заместитель генерального директора, ООО «Рэмик-2»,

В. А. Казаков , профессор, чл.-кор. Российской экономической академии, генеральный директор,

С. Б. Казанцев , исполнительный директор, ООО «РИТМ-2»

Традиционные лампочки накаливания только 4 % потребляемой электроэнергии преобразуют в свет, а остальную часть в тепловую энергию, поэтому сейчас активно идет поиск наиболее энергоэффективных решений, которые можно было бы использовать для освещения в любом секторе экономики.

Конец XX века ознаменовался появлением принципиально новых электрических источников света – светодиодов (в иностранной литературе обычно называемых LED – Light Emitted Diode). Светодиод – это полупроводниковый прибор, генерирующий (при прохождении через него электрического тока) оптическое излучение, которое в видимой области воспринимается как одноцветное (монохромное). Цвет излучения определяется как используемыми полупроводниковыми материалами, так и легирующими примесями. Полупроводник – это материал, который пропускает электрический ток в одном направлении. Излучение в этих источниках генерируется не за счет нагревания нити накала, как в лампах накаливания, и не за счет электрического разряда, как в МГЛ, а за счет выделения энергии электронами при прохождении тока через границу металла и полупроводника. В отличие от всех остальных источников света, излучение светодиодов не содержит тепловых (инфракрасных) и ультрафиолетовых лучей. Поэтому светодиоды не нагревают освещаемые предметы и не вызывают их выцветания. Размеры их очень малы, что позволяет легко перераспределять световой поток в пространстве с помощью отражателей или линз. Благодаря этому на светодиодах можно создавать высокоэффективные светильники для витринного и экспозиционного освещения, не принимая дополнительных мер по защите освещаемых предметов от перегрева и ультрафиолетового облучения. В последнее время получили широкое распространение белые светодиоды – своеобразный гибрид светодиода и люминесцентной лампы. Это монохроматический синий диод, покрытый слоем люминофора, который под действием синего излучения светодиода излучает цвет в широкой области спектра – от зеленого до красного. При смешении с собственным излучением светодиода получается свет, который человеческим глазом воспринимается как весьма близкий к обычному дневному свету, иногда с небольшим смещением в сторону холодных тонов. В последние годы эффективность светодиодов существенно возросла. В настоящее время она достигает в зависимости от цвета 30 лм/Вт и более (для сравнения, лучшая светоотдача у ламп может достигать в лабораторных условиях 200 лм/Вт). Типичный светодиод потребляет ток 15–20 мА при рабочем напряжении 1,7–4,6 В. Цветопередача находится в пределах Ra > 80.

Основные преимущества светильников на светодиодах:

1. Направленность светового потока – возможность создавать точечную направленность света. Светодиоды размещаются на плоской поверхности и производят идеальное направленное освещение. Показатель использования светового потока равен 90 %, тогда как у стандартного источника света он составляет не более 60–75 %;

2. Контрастность при освещении поверхности светодиодами в 400 раз превышает контрастность газоразрядных ламп, что обеспечивает идеальную четкость освещаемых объектов и цветопередачу (индекс цветопередачи составляет 80–85);

3. Отсутствие стробоскопического эффекта. При работе светодиодной матрицы отсутствует вредный эффект низкочастотных пульсаций, свойственный люминесцентным и газоразрядным источникам света;

4. Моментальное включение – не требуют времени на «разогрев» до полноценного уровня светоотдачи;

5. Низкий пусковой и рабочий токи , что снимает опасность перегрузки сети в момент включения светильников со светодиодами. Рабочий и пусковой токи равны 0,7–1,1 А, у светильников с газоразрядной лампой пусковой ток равен 4,5 А, а рабочий – 2,1 А;

6. Устойчивость к износу – срок действия не зависит от частоты включения / выключения. На продолжительность срока службы обычных ламп влияет частота включения / выключения;

7. Контролируемость и управляемость – совместимость с электронными системами контроля, которые управляют интенсивностью и цветом светового потока;

8. Устойчивость к низким температурам – возможность работы на холоде и в неблагоприятных условиях. В условиях низких температур эффективность излучения люминесцентных ламп резко падает. Эффективность светодиодов немного повышается при низких температурах, что делает их незаменимыми в наружном освещении;

9. Прочность и надежность – отсутствие стеклянных деталей и нити накала делает их незаменимыми в условиях промышленности, на транспорте, эскалаторах и в других ситуациях. Светодиоды также широко используются как антивандальное освещение, т. к. не содержат стекла, что отвечает требованиям безопасности и для детских комнат;

10. Специальные димеры для светодиодов работают с максимальной амплитудой, и минимальная интенсивность света составляет 5 % от максимума, а бывает и даже меньше;

11. Ресурс светильников со светодиодными матрицами составляет 40–70 тыс. ч работы, что эквивалентно 15–20 годам работы в режиме городского освещения (за это время галогеновую лампу пришлось бы сменить 100 раз, а металлогалогеновую – 30);

12. Экономия электроэнергии достигает 50 % по сравнению с традиционными газоразрядными лампами и 90 % – по сравнению с лампами накаливания.

Экономия энергии – общемировая проблема, поскольку невозможно производить энергию без разрушительных последствий для окружающей среды и климата. В европейских странах начата борьба против нерационального использования электричества, объявив врагом номер один обычные лампочки накаливания – ведь они только 4 % потребляемой энергии превращают в свет, а все остальное – тепловые потери. Крупнейшие компании соревнуются за то, чтобы предложить наиболее эффективное решение, которое можно было бы использовать для общего освещения. Поэтому внедрение в России энергосберегающих технологий является в настоящее время приоритетным направлением и требует не только активности частных и государственных предприятий, но и значительной поддержки государства на муниципальном уровне. Если взять, к примеру, ЖКХ, то его реформа невозможна без эффективных энергосберегающих программ и технологий, иначе она просто захлебнется в неплатежах: уж больно «кусачими» с каждым годом становятся цены на энергоресурсы. Так, например, в 2005 году российский жилищно-коммунальный сектор потребил более 60 % всей произведенной в стране электроэнергии – 22 из 36 млрд кВт·ч. При советской власти все было с точностью до наоборот: 70 % энергии потребляла промышленность. Ежегодно на отечественном рынке реализуется 1,5 млрд лампочек более трехсот видов. Так, например, по данным академика Академии электротехнических наук (АЭН РФ), докт. техн. наук Айзенберга Ю. Б., если считать, что в жилых домах Москвы не менее 1 млн лестничных клеток, то при замене на них светильников с ЛН (40 Вт) на светильники с СД (10 Вт) может быть получена годовая экономия электроэнергии около 150 млн кВт·ч при тех же параметрах освещения. Применение светильников с СД в коридорах, холлах и т. п. может увеличить эту цифру еще в 2–3 раза.

Двумя московскими предприятиями для ЖКХ была разработана система управления освещением, построенная на применении светодиодных осветительных приборов различного назначения и световой мощности. Каждый прибор оснащен импульсным источником питания собственной разработки, позволяющим управлять параметрами освещения при неизменно высокой стабильности.

Концептуально система управления освещением для ЖКХ подразделена на три подсистемы:

• для освещения подъездов жилых домов, холлов, лестничных клеток и внутридомовых помещений;
• для освещения дворов, игровых дворовых площадок, детских площадок и т. п.;
• для освещения улиц, площадей и прожекторного освещения.

В зависимости от применения, светильники имеют или встроенное управление, или регулируются от блока в щитовом или настенном исполнении.

Управление ведется по параметрам:

• освещенности (включение / выключение);
• по временным параметрам (включение и выключение через заданные интервалы времени);
• по сигналу датчика присутствия;
• диммирование в сочетании с датчиком присутствия и без него;
• освещенности и заданным временным параметрам, в сочетании с диммированием и без него.

Система управления освещением комплектуется из изделий, выпускаемых на сегодняшний день мелкими партиями и подготовленными к серийному производству. Это светильники типов:

Технические характеристики светильников представлены в таблице.

Управление светильниками осуществляется интеллектуальным электронным ключом ESP, позволяющим подсоединять (бесконтактно) различные виды нагрузок (до 15 А) к сети 85–264 В с источником питания АС, и автоматом управления освещением FR-11.

Технические характеристики FR-11

Напряжение питания - 24-220 В; Род тока - постоянный, переменный; Режим работы - 100 % (непрерывный); Условия эксплуатации УХЛ4 - 5-40 °С; Степень защиты - IP20; Диапазон температур хранения - -40-85 °С. Характеристики каналов управления: Диапазон регулирования уровня срабатывания - 0-100 Люкс; Тип регулировки - плавный; Выход - два нормально разомкнутых релейных контакта; Диапазон регулирования уровня срабатывания - x 1; x 1,5; x 2; x 3 от уровня, установленного для канала 1; Тип регулировки - ступенчатый; Выход - нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт; Номинальные режимы коммутации на одну контактную группу реле (количество циклов срабатывания, не менее) при cos φ ≥0.5: 0,1A, 12 В ~ не менее 5.105; 5 А, 30 В = не менее 9.104; 5А, 220 В ~ не менее 9.104; Допустимые режимы коммутации - 103 замыканий до 30 А на время до 0,1 с с размыканием до 5А, ~245 В или = 30 В до 0,1 Гц. Система управления освещением имеет функцию диспетчеризации по телефонной сети (модуль интерфейса) или через модуль GPRS.

Ключ обладает высоким быстродействием, малыми габаритами и возможностью программировать функции – формирование циклических или конечных последовательностей импульсов. Ключ является импортозамещающим и превосходит по своим характеристикам продукцию фирмы Chorus Gewiss: GW90841 – регулятор освещения для резистивной / индуктивной нагрузки.

Автомат управления освещением FR-11 представляет собой микропроцессорное устройство, многофункциональное фотореле, предназначенное для автоматизированного принятия решения на включение и выключение нагрузок в зависимости от уровня освещенности датчика. Управление производится по двум каналам. Включение первого канала осуществляется при достижении установленного уровня освещенности «сверху», после чего канал остается включенным в течение установленного интервала «Ночь». Затем нагрузка выключается на установленный интервал «Утро». По истечении последнего интервала нагрузка снова включается и остается включенной до достижения уровня освещенности заданного значения освещенности «снизу».

Второй канал включается при достижении «сверху» уровня освещенности, кратной установленной для первого канала, и выключается при достижении того же уровня «снизу». Данный канал может быть использован для включения дежурного освещения в помещении. Кроме того, первый канал может быть включен в течение интервала «Утро» путем замыкания внешних контактов автомата, что позволяет осуществлять ручное управление освещением. Внешние контакты могут работать в трех различных режимах, определяемых установкой DIP-переключателей на лицевой панели прибора, – переключение канала в противоположное состояние при изменении состояния любого входного контакта; включение канала на 3 мин. при срабатывании одного канала и удержании канала включенным при замыкании другого; включение канала на 3 мин. при изменении состояния на любом из входных контактов.

В настоящее время назрела необходимость создания в России программы развития светодиодной промышленности, светотехнических устройств на основе светодиодов и повсеместного применения этих устройств в общественном освещении, что внесет существенный вклад в решение проблемы сбережения энергии.

• Комплексная система учета энергоресурсов (электроэнергия, вода, тепло) ЖСК «Английский квартал», г. Москва
• АИИС КУЭ на границе балансовой принадлежности 0,4 и 10 кВ ОАО «ОЭК»;
• АИИС КУЭ на границе балансовой принадлежности 0,4 кВ ОАО «МОЭСК»;
• АИИС КУЭ, АИИС КУТ жилых домов ЖК «Завидное» в г. Видное Московской области;
• АИИС КУЭ, АИИС КУВ и АИИС КУТ жилых домов ЖК «Некрасовка-Парк», Московская область
• АИИС КУЭ, АИИС КУТ жилых домов ЖК «Центр-2» в г. Железнодорожный Московской области
• АИИС КУЭ, АИИС КУВ, АИИС КУТ жилых домов мкрн. «Щитниково», г. Щитниково Московской области
• АИИС КУЭ БП ОАО «Мосэенргосбыт», г. Раменское Московской области

Автоматизированные системы управления освещением

Расход электроэнергии на цели освещения может быть заметно снижен достижением оптимальной работы осветительной установки в каждый момент времени.Добиться наиболее полного и точного учета наличия дневного света, равно как и учета присутствия людей в помещении, можно, применяя средства автоматического управления освещением (СУО) . Управление осветительной нагрузкой осуществляется при этом двумяосновными способами: отключением всех или части светильников (дискретное управление) и плавным изменением мощности светильников (одинаковым для всех или индивидуальным).

Управление освещением учебного заведения (школа, ВУЗ)

Система управления позволит автоматически управлять освещением:

Мест общего пользования (коридоры, холлы, зоны рекреации, туалеты);

Учебных классов (аудиторий);

Технических этажей;

Прилегающей территории с возможностью ночного понижения мощности светильников с лампами ДНаТ на 50%,

а также автоматизировать процесс подачи звонков к началу занятий !

Рис 1. Схема управления освещением здания школы в комплексе с системой подачи звонков

Как это работает

По запрограммированному в компьютере расписанию (программа «Школьный звонок») система управления, построенная на базе контроллера К2000Т, автоматически переводит на время уроков люминесцентное или светодиодное освещение коридоров, холлов и зон рекреации в экономичный режим, программируемый в диапазоне 10-20% от номинальной мощности.

Рис 2. Главное меню программы “Школьный звонок”

Если в системе не используются датчики движения, контроллер поддерживает установленную минимальную мощьность системы освещения коридоров до конца текущего урока, а после подачи звонка на перемену снова переводит освещение в режим номинальной яркости.

Если в системе управления используются датчики движения, то их срабатывание при прохождении человека по коридору во время уроков приводит к автоматическому плавному увеличению светового потока группы светильников в контролируемой датчиком зоне. Мощность светильников регулируется плавно в диапазоне 2-100% от номинального значения.

Предусмотрена связь с системой пожарной сигнализации здания – при возникновении пожара контроллер переводит систему освещения коридоров и холлов в режим максимальной мощности для обеспечения нормальной эвакуации людей из здания и тушения пожара. Возможен режим ручного управления освещением, минуя контроллер и компьютер – обычным выключателем.

Рис 3. Схема управления освещением школы. Типовой этаж.

Если выделенных на капремонт средств недостаточно для реализации полнофункциональной системы управления, можно ограничиться экономичным вариантом без датчиков движения и без плавного регулирования светового потока светильников в коридорах. В этом случае система автоматики будет просто отключать на время уроков часть светильников рабочего освещения коридоров и холлов.

Рис 4. Экономичный вариант системы управления освещением мест общего пользования.

Управление освещением в классах

Уровень естественного солнечного света в обычном школьном классе распределяется неравномерно - чем ближе к окну расположены парты, тем более интенсивно они освещены солнечным светом и наоборот. Стандартное искусственное освещение не учитывает эту особенность. Таким образом, когда естественного света недостаточно для удаленного ряда парт, учитель обязан включить освещение всего класса, в результате чего большую часть времени ближние к окнам ряды парт оказываются излишне освещенными, что приводит к необоснованному расходованию электроэнергии.

Повысить эффективность систем освещения классов можно путем установки датчиков постоянной освещенности К2110 на потолке над каждым рядом парт. Этот датчик способен поддерживать заданный уровень освещенности, например, 500 лк, автоматически уменьшая или увеличивая световой поток группы светильников в зависимости от уровня солнечного света, проникающего в класс через окна. В светлое время суток светильники, расположенные ближе к окнам, будут работать с меньшей мощностью.

Рис 5. Автоматическое управление освещением класса

На этой фотографии наглядно видно, как в солнечный день работают датчики К2110: светильники, расположенные у окон работают в режиме минимальной мощности (5% от номинального значения). Второй и третий ряды светильников также работают в экономичных режимах (примерно 20% и 60% от номинальной мощности соответственно). В обычные светильники 4х18Вт при реконструкции были установлены диммируемые ЭПРА TF8418ETD. Напомним, что в режиме минимальной мощности светильники потребляют в 4-6 раз меньше электроэнергии!

Что делать со старыми светильниками

Вариант 1 - замена устаревших светильников с люминесцентными лампами 2х40Вт, потребляющих с учетом внутренних потерь около 90Вт каждый, на новые с одной лампой Т8 мощностью 58Вт 5000 лм, например К22-158У, с лампой Т5 мощностью 49Вт 4500 лм (К22-149У) или Т5 35Вт 3600 лм (К22-135У) и электронным регулируемым ПРА позволит сэкономить примерно от 40 до 60% электроэнергии. При этом также появляется возможность регулировать световой поток этих светильников, как описано выше и дополнительно экономить ещё 20-25% электроэнергии за счет автоматического управления световым потоком (мощностью). Данные светильники соединяются в световую линию, обеспечивая высокую равномерность освещения. Длина светильника - 1500 мм, поэтому на один класс их потребуется меньше, чем обычных светильников 2х40Вт, длина которых равна 1200 мм. Освещенность и цветопередача при этом значительно улучшатся.

Светильник К22-158У / К22-149У с регулируемой яркостью Соединение светильников в “световую линию”

Рис 6. Светильники для классов и аудиторий, соединяемые в “световую линию”

Если, например, в кабинете рисования , где нужна освещенность не менее 500 лк, ранее было установлено 18 светильников 2х40Вт (три ряда по 6 шт в каждом) с суммарной мощностью 1440Вт, то при модернизации их потребуется всего 12 шт (3 ряда по 4 светильника) с суммарной мощностью 696 Вт (12 шт х 58Вт). Применение датчиков постоянной освещенности К2110 уменьшит среднюю мощность ещё примерно на 20%, таким образом мощность, потребляемая системой освещения одного класса, составит 556 Вт вместо 1440Вт до модернизации.

Если в стандартном классе ранее было установлено 12 светильников 2х40Вт (два ряда по 6 шт в каждом) с суммарной мощностью 960Вт, то при модернизации можно установить, например, 12 светильников К22-135У с одной лампой на 35Вт (3 ряда по 4 светильника) с суммарной мощностью 420 Вт (12 шт х 35Вт). Применение датчиков постоянной освещенности К2110 уменьшит среднюю мощность ещё как минимум на 20%, таким образом мощность, потребляемая системой освещения одного класса размером 8,5х6 м, составит примерно 336 Вт вместо 960Вт до модернизации.

Рис. 7 Замеры освещенности в классах с различными типами ламп в светильниках серии К22- (Т8 58Вт и Т5 35Вт). Замеры выполнены на реальном объекте - школа № 104 г. Пермь (нажмите, чтобы увеличить!)

При расчетах мы не учитывали потери в электромагнитных ПРА старых светильников, которые достигают 20% от потребляемой мощности, поэтому на практике показатели эффективности модернизации будут еще лучше!

Затраты на приобретение и утилизацию ламп также снизятся в 3-4 раза, т.к светильники – одноламповые и с ЭПРА лампы прослужат значительно дольше (в т.ч благодаря функции “тёплый старт”).

Вариант 2 – модернизация существующих светильников. Если светильники были приобретены относительно недавно, их можно модернизировать путем установки ЭПРА (без замены ламп) или светодиодных панелей с функцией регулирования светового потока. Этот вариант особенно удобен для применения в коридорах и холлах, где установлены светильники 4х18Вт или 2х40Вт. После реконструкции эти светильники также будут иметь функцию регулирования светового потока и смогут работать в составе системы автоматического управления с датчиками движения. При этом яркость будет меняться плавно, что очень важно для зрительного комфорта.

Освещение прилегающей территории

В контроллере К2000Т имеется также два канала управления уличным освещением и один канал для архитектурной подсветки здания. С их помощью можно эффективно управлять группами светильников с лампами ДНАТ 70-400Вт, используя функцию ночного понижения мощности на 50%, например, с 22-00 до 6-00 (экономия электроэнергии - до 50%).

Преимущества

Готовое решение от производителя оборудования;

Оборудование разработано и производится в России;

Высокая надежность, небольшой срок окупаемости;

Установить и обслуживать систему управления может обычный электрик 4-5 разряда;

Возможность использования люминесцентных или светодиодных светильников с регулируемым световым потоком любого производителя;

Гарантия на основное оборудование – 3 года, на датчики движения – 5 лет!

Высокая надежность системы - при обрыве линии управления светильниками 1-10В, они автоматически переключаются в режим 100% яркости; при коротком замыкании этой линии - в режим минимальной яркости. Таким образом полного отключения освещения в здании по вине системы автома тики быть не может!

При современном уровне развития инфраструктур использование лишь одного способа управления осветительными сетями является не рентабельным. Необходима интеграция всех способов управления освещением в общую многоструктурную систему, которая вмещала бы в себя и местное, и дистанционное управление, и при этом была, как на ручном, так и на автоматическом режиме контроля.

Подобное решение вызвано возможностью получить более разумное распоряжение ресурсами осветительных сетей. Подобные системы ценятся за их экономические преимущества. Расход электроэнергии на цели освещения заметно снижается не только благодаря достижению оптимальной работы осветительной установки в каждый момент времени, поскольку соблюдается четкость работы автоматики по расписанию, но благодаря более надежной системе, построенной из современных электронных компонентов, требующих меньше затрат на свое обслуживание. Происходит снижение стоимости монтажных работ, поскольку сокращаются затраты на материал и их установку.

Для построения таких систем понадобятся автономные программируемые контроллеры. Автономные контроллеры являются интеллектуальными устройствами, способными выполнять сложные функции, связанные с управлением и сбором данных, а также способными к принятию решений на основании текущих состояний системы и процессов. Чтобы все это делать, они, во-первых, должны программироваться. Программа интерпретируется и исполняется устройством, так что устройство в каждый момент времени "знает", что ему делать.

Будучи запрограммированным, автономное устройство может продолжать работать, производя измерения сигналов с датчиков, записывая данные в память и выполняя функции контроля и управления, даже если главный компьютер не подключен или не работает.

Возможны два способа программирования автономных контроллеров и передачи на ПК полученных данных, либо с помощью коммуникационного интерфейса связи, будь то RS-232, RS-485, Ethernet и прочие, либо с помощью портативных карт памяти.

Эта гибкость в программировании позволяет автономным контроллерам работать в разных режимах, которые определяются месторасположением устройства и объемом сохраняемых данных, а также наличием питания:

§ Автономная работа, когда с помощью карт памяти или портативных ПК (ноутбуков) производится периодическое обновление данных и программирование (при необходимости);

§ Он-лайновая работа с главным ПК, когда производится передача данных и программирование (при необходимости);

Если приложение требует большее количество датчиков, чем может поддерживать автономный контроллер, причем датчики распределены по большой территории, то может потребоваться сеть распределенных контроллеров. Каждый режим работы, использующий только один контроллер, также должен быть применим, если дополнительные устройства подключены в виде части распределенной сети.

Наиболее распространенной конфигурацией системы, обеспечивающей максимальную надежность системы, является прямое соединение с главным ПК с помощью коммуникационного интерфейса связи.

Эта конфигурация позволяет частую передачу данных на ПК, постоянное отслеживание опасных условий и онлайновый контроль системы. Наиболее часто такая система реализуется в условиях заводов и промышленных предприятий, когда критические процессы должны постоянно отслеживаться и регулироваться. Максимальное расстояние, на котором контроллер может находиться от главного ПК, зависит от скорости передачи информации через коммуникационный интерфейс. Если единственный контроллер подключен непосредственно к главному ПК, то такая система может быть настроена на передачу данных, как только они появятся.

Если приложение требует более одного контроллера и все устройства распределены на большой реальной площади, например на промышленном предприятии или на заводе, то контроллер может быть настроен как часть распределенной многоточечной сети RS-485. Одно единственное устройство, вынужденное быть главным или локальным, может быть подключено непосредственно к главному компьютеру.

Достоинством такого подключения является то, что остальные главные ПК или терминалы могут быть подключены к портам других контроллеров, что еще больше увеличит надежность системы.

Как часто собранные данные будут передаваться на ПК, зависит, во-первых, от важности для управляемой системы или процесса немедленного анализа данных и, во-вторых, от того, сколько памяти имеет устройство и насколько быстро она заполняется.

Быстрое заполнение памяти важно по двум причинам. В случае неисправности главного ПК или коммуникационного интерфейса устройство должно иметь достаточно памяти, чтобы обеспечить запись всех данных и продолжить работу без потери данных. Кроме того, устройство, подключенное к главному ПК через многоточечную сеть, может возвращать данные только по требованию с ПК. Если к главному компьютеру подключено большое количество устройств, то память каждого устройства должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить запись данных и продолжать работу без потери данных до тех пор, пока главный компьютер в очередной раз не потребует передать к нему данные.

Не рассматривая специфические ограничения, рекомендуется обновлять данные максимально часто, поскольку любая ошибка датчика, неисправность источника питания или проблема с самим устройством будут сразу обнаружены и тем самым увеличена надежность системы. Кроме того, частое обновление данных поможет минимизировать шанс того, что данные могут быть потеряны вследствие неисправности устройства, например из-за неисправности памяти, питающейся от батарей.

Важной особенностью, которая наделяет автономные программируемые контроллеры производительностью и гибкостью при их использовании в качестве автономных устройств или в качестве распределенной сети, по существу, является их относительная сложность аппаратного обеспечения. Упрощенная блок-схема типичного автономного программируемого контроллера показана на рисунке 5.

Рисунок 5. Упрощенная блок-схема автономного программируемого контроллера.

Сердцем автономной системы является микропроцессор или микроконтроллер. В совокупности со встроенным программным обеспечением (программы, "зашитой" в ПЗУ) он обеспечивает все управление и работу системы. Важно представлять различие между микропроцессорами и микроконтроллерами. Микропроцессор является просто центральной частью компьютера, занимающейся обработкой данных, в которую не входят память, схемы ввода/вывода и периферия, необходимая для образования полной системы. Все остальные интеллектуальные системы (ИС) в ПК предназначены для того, чтобы обеспечить его теми функциями, которые не реализует ИС самого микропроцессора. Однако если микропроцессор дополнен схемой ввода/вывода, памятью и периферией, то эта совокупность уже называется микроконтроллером.

Микроконтроллер, по-видимому, является наиболее распространенным вариантом автономной системы, поскольку он обеспечивает все необходимые функции с помощью ИС. Одним из достоинств микроконтроллеров являются низкая стоимость, уменьшенное количество ИС и, следовательно, небольшие размеры печатной платы.

Долговременная память, используемая для хранения результатов измерений с датчика и параметров контроля, является важным элементом автономной системы. Обычно для хранения данных используется оперативная память с произвольным доступом (ОЗУ), которая требует наличия резервной батареи, необходимой на случай нарушения питания.

Аналогично ОЗУ в автономных системах для хранения результатов измерений и данных, необходимых для управления системой, используются также сменные карты памяти. Хотя имеется большое количество производителей карт, наиболее популярными картами для использования в подобных устройствах стали SD карты.

Важным достоинством карт памяти в автономных системах является возможность извлечения заполненной карты и замены ее пустой в полевых условиях, что обеспечивает очень удобный механизм переноса данных. Впоследствии карту памяти можно вынуть из устройства и перенести данные, находящиеся на ней, на любой компьютер. Кроме того, карты памяти позволяют пользователю покупать и устанавливать карты такой емкости, которая требуется для конкретного применения.

Если пустую карту памяти вставить в автономное устройство, то все данные из внутренней памяти будут перенесены на карту памяти, и запись будет продолжаться до заполнения карты памяти. При удалении карты памяти запись данных продолжится во внутреннюю память. Если же в устройство вставить частично заполненную карту памяти, то запись будет производиться во внутреннюю память.

Для экономии места данные записываются в фиксированном 24-разрядном формате с плавающей запятой. Для идентификации даты и времени записи в начале каждого блока данных используется заголовок фиксированной длины. При передаче данных идентифицирующий заголовок используется пользователем для интерпретации данных и дополнительной информации. Поэтому расписания не могут быть изменены, когда данные уже записаны. При использовании закодированных заголовков и данных фиксированной длины записи объем необходимых данных значительно уменьшается.

В автономных устройствах память фиксирована и ее объем неизменен. Используются два режима записи данных - режим остановки при заполнении памяти и режим перезаписи. То есть запись данных останавливается, как только память будет заполнена. Это позволяет сохранить данные в том порядке, в каком они были записаны, при этом самые последние данные не записываются. Если имеется карта памяти, то внутренняя память используется только после заполнения карты памяти.

А если брать режим перезаписи, то в этом режиме записи данных вся память организована в виде кольцевого буфера. При заполнении памяти самые старые данные могут быть переписаны новыми

Встроенная операционная система, или "зашитая" программа автономного устройства хранится в памяти, предназначенной только для чтения (ПЗУ), или в памяти, которую можно перепрограммировать (ППЗУ). ПЗУ обычно используется в системах, выпускаемых в больших объемах.

ППЗУ больше распространены в системах, выпускаемых небольшими партиями, поскольку они позволяют производителям изменять "зашитое" программное обеспечение и наделять систему новыми функциями или модернизировать ее без вмешательства в процесс производства. Для удобства установки и замены ИС ПЗУ и ППЗУ во время срока службы устройства эти ИС обычно устанавливаются на плате с помощью панелек.

Оперативная память с произвольным доступом (ОЗУ) обычно используется в автономных системах для хранения результатов измерений и системных параметров. В основном распространены два типа ОЗУ - статическое и динамическое. Динамическое ОЗУ требует периодического обновления, или перезаписи содержимого, в то время как статическое ОЗУ обновления не требует. Однако преимуществом динамического ОЗУ над статическим является то, что статическое ОЗУ имеет намного большую емкость для заданной площади кремниевой подложки.

Динамическое ОЗУ подходит для персональных компьютеров, используемых в офисе, где важным требованием является емкость памяти. В автономных системах достоинство статического ОЗУ заключается в его способности сохранять данные с помощью резервного питания при отсутствии основного. Это можно получить относительно легко, поскольку статическое ОЗУ не требует обновления даже в дежурном режиме.

Электрически перезаписываемое ПЗУ (ЭСППЗУ) относится к долговременной памяти, обычно используемой для хранения ограниченного количества данных по конфигурации системы и управляющих параметров. Сравнительно небольшая емкость памяти и медленный цикл записи ЭСППЗУ (обычно около 10 миллисекунд) ограничивают их применение.

Флэш-память также является долговременной памятью и используется для хранения как данных, так и программ. Флэш-память может иметь объем от 32 кбайт до 2 Мбайт. Значительно более короткий цикл записи имеет свой недостаток - необходимость стирать данные на ИС блоками фиксированного размера, а не побайтно.

Часы реального времени являются важным элементом любой автономной системы. Помимо информации о дате и времени, они с помощью программы обеспечивают функцию сигнализации и периодического запуска считывания сигналов с датчиков, а также управляют выходными сигналами.

Часы реального времени подключаются к соответствующей схеме управления питанием, позволяя системе оставаться в дежурном режиме, при котором потребление энергии невелико, до тех пор, пока из этого режима система не будет выведена заранее запрограммированным событием или аварийной ситуацией. Таким образом, управляющая программа может считывать и записывать данные с датчиков и управлять выходными сигналами, после чего система вновь переходит в дежурный режим с низким потреблением энергии.

В типичной автономной системе сбора данных датчики опрашиваются с периодическими интервалами, позволяя системе между измерениями переходить в дежурный режим, экономя электрическую энергию в период неактивности. Например, считывание данных может производиться только один раз в 500 мс. Тогда часы реального времени должны быть запрограммированы на пробуждение системы каждые 500 мс, тем самым обеспечив значительное уменьшение расхода энергии, что очень важно для систем, работающих от батарей.

Стартовый, стоповый биты и бит четности, используемый для проверки целостности данных при асинхронной передаче, физически вырабатываются универсальным асинхронным приемопередатчиком (UART), расположенным между шиной микропроцессора и формирователем линии, который связан с реальным каналом связи.

Основной целью UART является контроль всех рутинных операций, связанных с интерфейсом между параллельной шиной и последовательным коммуникационным каналом главного компьютера.

Во время передачи UART выполняет следующие функции:

§ Устанавливает необходимую скорость передачи информации.

§ Обеспечивает интерфейс с шиной данных микропроцессора и прием символов (по одному).

§ Генерирует стартовый бит для каждого символа.

§ Добавляет биты данных в последовательный поток данных.

§ Вычисляет и добавляет в поток данных бит четности.

§ Заключает последовательную группу необходимым стоповым битом (битами).

§ Подготавливает микропроцессор для передачи следующего символа.

Приемная часть схемы UART выполняет следующие функции:

§ Устанавливает необходимую скорость приема информации.

§ Синхронизирует с помощью стартового бита поступающие данные.

§ Считывает биты данных из последовательного потока.

§ Считывает биты четности и проверяет их соответствие с полученной информацией.

§ Считывает стоповые биты.

§ Передает символ в параллельном виде на шину данных микропроцессора.

§ Образует интерфейс линий квитирования.

§ Контролирует возникновение любых ошибок, связанных с принятым символом.

Типичные ошибки, которые может обнаружить схема UART:

o Переполнение приемника - биты принимаются быстрее, чем они могут считываться.

o Ошибки четности - несоответствие между битами четности и битами символа.

o Ошибка символа - все биты символа являются нулевыми или появление сообщения о разрыве.

Условие разрыва происходит, когда передатчик, захвативший линию данных, находится в состоянии паузы (положительное напряжение) дольше, чем это требуется для завершения передачи символа. Это условие является способом заставить принимающую схему UART немедленно отреагировать и переключиться на другую задачу.

Обычно контроллеры имеют несколько входных аналоговых каналов. Особенностью этих устройств является то, что каждый канал может быть настроен на работу с различными датчиками и сигналами. Типичная упрощенная схема входного канала показана на рисунке 6.

Рисунок 6. Упрощенная схема аналоговых входных каналов.

Гибкость, с которой каждый канал может быть настроен на различные датчики, различные режимы возбуждения, а также использование дифференциального или однопроводного входа обеспечиваются селектором аналогового сигнала. Конфигурация каждого канала производится командами программы, которые интерпретируются регистратором/контроллером, который управляет селектором аналоговых сигналов.

Возбуждение датчиков обычно производится постоянным током низкого уровня, предназначенным для измерения сопротивления (250 мкА), для работы резистивных термодатчиков (RTD) и для измерений с использованием моста Уитстона, или от источника напряжения (обычно нерегулируемого) через внутренний резистор, необходимый для питания некоторых датчиков.

Чтобы обеспечить обратную цепь для токов смещения инструментального усилителя, в цепь можно включить входные ограничительные сопротивления, обычно с номиналом 1 МО м. Если ограничительные резисторы не включены в цепь, то входное сопротивление, на которое нагружен датчик, может быть порядка 100 МОм.

Ни один контроллер не обходится и без цифровых каналов ввода/вывода. Контроллеры обычно имеют несколько цифровых каналов ввода/вывода двойного назначения, которые разделяют нагрузки и действуют как цифровые входы и выходы. Схема цифрового канала ввода/вывода показана на рисунке 7.

Рисунок 7. Схема цифрового канала ввода/вывода.

Цифровые входы имеют высокое входное сопротивление и поэтому буферизуются, чтобы защитить чувствительные КМОП схемы цифрового интерфейса от повреждений, вызываемых импульсами тока. Защиту от импульсов высокого напряжения обеспечивает стабилитрон на 30 В, который ограничивает входное напряжение на уровне, допустимом для входного буфера.

На автономных регистраторах/контроллерах наиболее часто используются цифровые выходы в виде схемы с открытым коллектором, способной на нагрузку до 200 мА при напряжении 30 В. При такой конфигурации стабилитрон действует также в качестве ограничителя напряжения, если канал используется в качестве выхода с открытым коллектором.

Входные каналы счетчика снабжены входным буфером на основе триггера Шмидта, входной порог которого установлен на уровне двух вольт. Это позволяет избежать срабатываний счетчика при уровне помех меньше заданного предела. Конденсатор, установленный на входе триггера Шмидта, обеспечивает фильтрацию, но снижает быстродействие до частоты порядка 1 кГц (= 1 /RC). Если конденсатор удалить, то скорость счета может достигать 500 кГц.

Становится очевидным, что внедрение автоматизированной системы управления освещением позволяет осуществлять телекоммуникационный контроль состояния сетей и приборов освещения, управлять режимами горения светильников, дистанционно управлять освещением по заранее заданному графику, а также вести учет энергопотребления и следить за эффективным использованием электроэнергии, что непременно приводит к понятию выгодности данных систем.

Создается строго соблюдаемый алгоритм работы осветительных сетей, так как исключается влияние человеческого фактора. Поскольку системе задано расписание, которому она должна следовать, не будет происходить нерационального расходования электроэнергии и ресурсов электрооборудования. Разумеется, конечное управление остается за человеком, и он вправе руководить работой системы по своему усмотрению. Однако система изначально просчитывает наиболее оптимальный режим функционирования, при котором будет обеспечиваться достаточное количество света и умеренное энергопотребление.

Бывают случаи, когда человек переходя на ручное управление в обход автоматическому забывал про контроль, тем не менее, в случае не отключения освещения не происходит потерь электроэнергии, так как диспетчер оперативно об этом оповещается и имеет возможность принять соответствующие меры, в ином случае это сделает автоматика системы.

Речь идет о человеко-машинных системах управления, диспетчерском управлении на основе использования автоматических информационных систем сбора данных и современных вычислительных комплексов.

Диспетчер в многоуровневой автоматизированной системе управления технологическими процессами получает информацию с монитора компьютера или с электронной системы отображения информации и воздействует на объекты, находящиеся от него на значительном расстоянии с помощью телекоммуникационных систем, контроллеров, интеллектуальных исполнительных механизмов.

Основой, необходимым условием эффективной реализации диспетчерского управления, имеющего ярко выраженный динамический характер, становится работа с информацией, т.е. процессы сбора, передачи, обработки, отображения, представления информации.

От диспетчера уже требуется не только профессиональное знание технологического процесса, основ управления им, но и опыт работы в информационных системах, умение принимать решение (в диалоге с компьютером) в нештатных ситуациях и многое другое.

Поэтому требуется программная оболочка диспетчерского управления. На мой взгляд отличным решением данного вопроса станет внедрение SCADA-технологий.

Концепция SCАDA (Supervisory Control And Data Acquisition - диспетчерское управление и сбор данных) предопределена всем ходом развития систем управления и результатами научно-технического прогресса. Применение SCADA-технологий позволяет достичь высокого уровня автоматизации в решении задач разработки систем управления, сбора, обработки, передачи, хранения и отображения информации.

Дружественность человеко-машинного интерфейса, предоставляемого SCADA - системами, полнота и наглядность представляемой на экране информации, доступность "рычагов" управления, удобство пользования подсказками и справочной системой и т.д. - повышает эффективность взаимодействия диспетчера с системой и сводит к нулю его критические ошибки при управлении.

Следует отметить, что концепция SCADA, основу которой составляет автоматизированная разработка систем управления, позволяет решить еще ряд задач, долгое время считавшихся неразрешимыми: сократить сроки разработки проектов по автоматизации и прямые финансовые затраты на их разработку.

В настоящее время SCADA является основным и наиболее перспективным методом автоматизированного управления динамическими системами.

В России диспетчерское управление технологическими процессами опиралось, главным образом, на опыт оперативно-диспетчерского персонала. Поэтому переход к управлению на основе SCADA-систем стал осуществляться несколько позднее. К трудностям освоения в России новой информационной технологии, какой являются SCADA-системы, относится как отсутствие эксплуатационного опыта, так и недостаток информации о различных SCADA-системах. В мире насчитывается не один десяток компаний, активно занимающихся разработкой и внедрением SCADA-систем.

Большое значение при внедрении современных систем диспетчерского управления имеет решение следующих задач:

1) выбора SCADA-системы (исходя из требований и особенностей технологического процесса);

2) кадрового сопровождения.

Многие проекты автоматизированных систем контроля и управления (СКУ) для большого спектра областей применения позволяют выделить обобщенную схему их реализации, представленную на рисунке 8.

Рисунок 8. Обобщенная схема контроля и управления посредством SCADA-систем

Как правило, это двухуровневые системы, так как именно на этих уровнях реализуется непосредственное управление технологическими процессами. Специфика каждой конкретной системы управления определяется используемой на каждом уровне программно - аппаратной платформой.

Нижний уровень - уровень объекта (контроллерный) - включает различные датчики для сбора информации о ходе технологического процесса, электроприводы и исполнительные механизмы для реализации регулирующих и управляющих воздействий. Датчики поставляют информацию локальным программируемым логическим контроллерам (PLC - Programming Logical Controoller), которые могут выполнять следующие функции:

ѕ сбор и обработка информации о параметрах технологического процесса;

ѕ управление электроприводами и другими исполнительными механизмами;

ѕ решение задач автоматического логического управления и др.

Так как информация в контроллерах предварительно обрабатывается и частично используется на месте, существенно снижаются требования к пропускной способности каналов связи.

В качестве локальных PLC в системах контроля и управления различными технологическими процессами в настоящее время применяются контроллеры как отечественных производителей, так и зарубежных. На рынке представлены многие десятки и даже сотни типов контроллеров, способных обрабатывать от нескольких переменных до нескольких сот переменных.

К аппаратно-программным средствам контроллерного уровня управления предъявляются жесткие требования по надежности, времени реакции на исполнительные устройства, датчики и т.д. Программируемые логические контроллеры должны гарантированно откликаться на внешние события, поступающие от объекта, за время, определенное для каждого события.

Для критичных с этой точки зрения объектов рекомендуется использовать контроллеры с операционными системами реального времени (ОСРВ). Контроллеры под управлением ОСРВ функционируют в режиме жесткого реального времени.

Разработка, отладка и исполнение программ управления локальными контроллерами осуществляется с помощью специализированного программного обеспечения, широко представленного на рынке.

К этому классу инструментального ПО относятся пакеты типа ISaGRAF (CJ International France), InConrol (Wonderware, USA), Paradym 31 (Intellution, USA), TraceMode (AdAstra Research Group, Россия), имеющие открытую архитектуру.

Информация с локальных контроллеров может направляться в сеть диспетчерского пункта непосредственно, а также через контроллеры верхнего уровня (см. рис.8). В зависимости от поставленной задачи контроллеры верхнего уровня (концентраторы, интеллектуальные или коммуникационные контроллеры) реализуют различные функции. Некоторые из них перечислены ниже:

Ш сбор данных с локальных контроллеров;

Ш обработка данных, включая масштабирование;

Ш поддержание единого времени в системе;

Ш синхронизация работы подсистем;

Ш организация архивов по выбранным параметрам;

Ш обмен информацией между локальными контроллерами и верхним уровнем;

Ш работа в автономном режиме при нарушениях связи с верхним уровнем;

Ш резервирование каналов передачи данных и др.

Верхний уровень - диспетчерский пункт (ДП) - включает, прежде всего, одну или несколько станций управления, представляющих собой автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера/оператора. Здесь же может быть размещен сервер базы данных, рабочие места (компьютеры) для специалистов и т.д. Зачастую в качестве рабочих станций используются компьютеры типа IBM PC различных конфигураций. Станции управления предназначены для отображения хода технологического процесса и оперативного управления. Эти задачи и призваны решать SCADA - системы. SCADА - это специализированное программное обеспечение, ориентированное на обеспечение интерфейса между диспетчером и системой управления, а также коммуникацию с внешним миром.

Спектр функциональных возможностей определен самой ролью SCADA в системах управления и реализован практически во всех пакетах:

Ш автоматизированная разработка, дающая возможность создания ПО системы автоматизации без реального программирования;

Ш средства исполнения прикладных программ;

Ш сбор первичной информации от устройств нижнего уровня;

Ш обработка первичной информации;

Ш регистрация алармов и исторических данных;

Ш хранение информации с возможностью ее пост-обработки (как правило, реализуется через интерфейсы к наиболее популярным базам данных);

Ш визуализация информации в виде мнемосхем, графиков и т.п.;

Ш возможность работы прикладной системы с наборами параметров, рассматриваемых как "единое целое" ("recipe" или "установки").

Рассматривая обобщенную структуру систем управления, следует ввести и еще одно понятие - Micro-SCADA.

Micro-SCADA - это системы, реализующие стандартные (базовые) функции, присущие SCADA - системам верхнего уровня, но ориентированные на решение задач автоматизации в определенной отрасли (узкоспециализированные). В противоположность им SCADA - системы верхнего уровня являются универсальными.

Все компоненты системы управления объединены между собой каналами связи. Обеспечение взаимодействия SCADA - систем с локальными контроллерами, контроллерами верхнего уровня, офисными и промышленными сетями возложено на, так называемое, коммуникационное ПО. Это достаточно широкий класс программного обеспечения, выбор которого для конкретной системы управления определяется многими факторами, в том числе и типом применяемых контроллеров, и используемой SCADA - системой.

Для осуществления контроля над составляющими и параметрами системы, её оборудуют механизмами передачи информации о состоянии. То есть речь идёт о телеметрии, используемой в подобных системах. Телеизмерения предоставляют полные данные по параметрам системы, позволяют оперативно выявлять несанкционированные подключения к сетям освещения и выявлять хищения электроэнергии, ведут технический учёт энергии. С помощью телеизмерений напряжений, токов и мощностей можно осуществить первичную диагностику осветительной сети в случаях каких-либо аварий, происходит автоматизация инспекции и технического обслуживания электрооборудования. Таким образом, отпадет необходимость непосредственного участия человека при диагностике и профилактической проверке электрооборудования, исключается возможный человеческий фактор при подобных мероприятиях - ошибки при измерении величин, невнимательность при диагностике.

Все необходимые данные поступают на компьютер. Оператор компьютера имеет полный доступ ко всей информации, поступающей с датчиков телеметрии - фактическое напряжение и мощность в сети, рабочие токи в цепях, техническое состояние сетей и оборудования. Любое отклонение от нормы отображается другим цветом и может инициировать сигнал звукового предупреждения, чтобы привлечь внимание. Изображения на экране можно получать в одной из нескольких разных форм. Каждый пользователь может назначить по своему выбору воспроизведение результатов конкретных измерений в графическом или числовом виде. Данные, полученные с телеметрии, обычно копируются и заносятся в базу данных, чтоб иметь возможность проанализировать, сравнить или исследовать их.

Как и в других телекоммуникационных областях существуют международные стандарты, установленные такими организациями как CCSDS и IRIG для телеметрического оборудования и программного обеспечения. Стандарты CCSDS относится к авиационным и космическим системам передачи данных, в промышленности же используют стандарты IRIG.

Система телеметрии воспринимает и ретранслирует электрические сигналы от многих датчиков одновременно благодаря процессу уплотнения данных, называемому мультиплексированием. По стандарту IRIG в промышленных системах телеметрии принят способ импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) уплотнения данных. ИКМ до сих пор является наиболее распространенной благодаря характерной для нее низкой вероятности ошибок (обычно менее 0,25% для любого измерения). ИКМ-система преобразует результат каждого измерения, выраженный аналоговым значением напряжения, в приемлемое для компьютера цифровое значение. В системе с использованием, например, 12-разрядных двоичных чисел самое малое напряжение будет представлено кодовым числом 000 000 000 000 (0), а самое большое - 111 111 111 111 (2047). Для подачи сигнала о начале каждого нового цикла сканирования датчиков и преобразователей генерируется специальная кодограмма. В ИКМ-системе процесс демультиплексирования (разуплотнения) включает в себя отыскание кодограммы, которая вставляется в поток данных, чтобы сигнализировать о начале каждого цикла сканирования, после чего ведется подсчет битов для идентификации каждого измерения и подготовки его результата для ввода в компьютер.

Компьютер, который принимает все поступившие данные с датчиков телеметрии и производит контроль над системой, именуется сервером. Сервером может выступить любой настольный компьютер офисного пользования, который будет поддерживать работу с беспроводными сетями. Разумеется, необходима установка специального программного обеспечения на компьютер. Поскольку данные телеметрии поступают на приемную станцию многократно и иногда даже непрерывно, аппаратные и программные средства должны быть хорошо согласованы друг с другом, а сервер всегда включенным. В типичных случаях аппаратные средства отрабатывают относительно простые и неоднократно повторяющиеся задания (примером могут служить установление синхронизации и реакция на возникновение тревожной ситуации); программные средства выполняют первичную обработку для воспроизведения данных на экране.

В задачи программного обеспечения входят настройка всех аппаратных и программных средств, высокоскоростной ввод данных, возможная предварительная проверка аппаратных средств, высокоскоростной вывод отобранных результатов измерений на монитор, специальная обработка данных в соответствии с требованиями анализа. Программные средства также довольно часто используют, чтобы подготовить накопитель для работы со всеми или отобранными результатами измерений, для выборки в целях проведения более детального анализа и для выполнения самодиагностики состояния системы телеметрии перед началом и в процессе приема данных.

Однако помимо работы с данными, мы имеем возможность управления элементами осветительной сети через компьютер. Помимо того, что система работает по выставленному нами режиму и принципу, мы можем произвести управление авторитарно в обход запрограммированному алгоритму. Ведь программа заранее знает, когда и где зажечь свет, для чего и для кого, это помимо отдельных возможностей простой работы на датчиках присутствия и движения, датчиков освещенности. Когда нами просто выставляется работа системе на режиме определения сколько света необходимо для освещения данного помещения - информация поступит с датчика освещенности - программа сама просчитает необходимое количество освещенности, или же режим включения/отключения света по наличию человека - информация поступит с датчика движения или присутствия - программа включит или отключит свет в нужный момент. Имеется возможность создать такой алгоритм, в котором учитывалось бы рабочее расписание объекта, контролируемого системой, и параллельная работа системы по показаниям датчиков. При наличии видеокамер можно наблюдать за своими действиями не только по принципиальному графическому представлению схемы освещения, но и посредством видеокартины.

При усовершенствовании структуры аппаратного обеспечения системы благодаря внедрению GSM модуля соединенного с сервером, возникает возможность управления системой даже через мобильный телефон. То есть происходит отправка команды через телефон посредством sms-сообщения на GSM модуль, соединенный с сервером. Сервер обрабатывает команду и отправляет команду контроллеру высшего уровня осветительных сетей. Может быть и такое, что команда будет отправлена через сам сервер, даже возможно, что посредством проводной связи с контроллером. ПЛК, приняв сигнал, отдаст команду реле, чтобы тот, в свою очередь, включил освещение. Это изображено на рисунке 9.

Рисунок 9. Автоматическая система управления с GSM модулем

Также стоит иметь в виду, что телефон выступает не только как отправитель команд, но и как приемник информации о параметрах системы или каких-либо изменениях в ней. Так мы сможем на расстоянии вести полный контроль над системой. Достаточно, выставить на сервере параметр отправки данных о системе на телефон каждые сутки, чтоб можно было отслеживать ее работу и в случае чего отправить sms-команду на выполнение какой-либо операции.

Читайте также

Деление истории земли на эры и периоды

Сказка на ночь про волка Пешку

в пословицах русского народа даля

Сказка про русский язык Сказки темы по русскому языку