Galerie handlowe – po drugiej stronie lustra
Grudzień. Rok dobiega końca. Słoneczne, długie dni ustępują miejsca ponurym wieczorom, słupki termometrów pokazują coraz niższe temperatury, a w radiu częściej możemy usłyszeć świąteczne piosenki.
Jest to czas, w którym chcemy obdarzyć najbliższych prezentami albo chociaż drobnymi upominkami. Stajemy na głowie starając się znaleźć ten idealny i wymarzony, aż w końcu wpadamy w szał zakupów. Przedzierając się przez tłumy ludzi okupujących sklepy obwieszone zewsząd afiszami informującymi o atrakcyjnych cenach, ruszamy do komercyjnej dżungli skrywanej w wielkopowierzchniowych centrach handlowych. Błądzimy w nich godzinami, często tracąc poczucie czasu, nie zastanawiając się, co czuwa nad naszym komfortem i bezpieczeństwem.
Tymczasem po drugiej stronie otaczających nas ścian, wśród spokojnego szumu powietrza w kanałach wentylacyjnych i wody w instalacjach sanitarnych, przy spokojnym cykaniu przekaźników i pośrodku wielu instalacji technicznych nieustannie działają systemy automatyki. Dostarczają nam świeże powietrze, utrzymują komfortową temperaturę, doświetlają ciągi komunikacyjne czy nadzorują pracę systemów bezpieczeństwa.
Sterowniki PLC
System automatyki WAGO (bo o nim właśnie mowa) pozwala na zbudowanie kompleksowego systemu BSM dla galerii handlowej. Do sterowania instalacjami wentylacyjnymi, grzewczymi, oświetleniowymi oraz monitorowania wielu innych urządzeń na tak dużej powierzchni doskonale nadają się swobodnie programowalne sterowniki WAGO z serii 750 wraz z modułami I/O. Szeroka gama sterowników różniących się między sobą mocą obliczeniową i pamięcią pozwala na dopasowanie jednostki centralnej do funkcji, jaką będzie pełniła w całym systemie. To z kolei prowadzi do optymalizacji kosztów i zwiększa atrakcyjność cenową rozwiązania dla inwestora.
Spójrzmy na ofertę WAGO w kontekście automatyki budynkowej, a w szczególności zastosowania systemu dla galerii handlowej. Na wyróżnienie zasługują najbardziej wydajne w całej rodzinie sterowniki PFC200 (750-8202) przygotowane do akwizycji i przetwarzania dużej ilości danych procesowych. W systemie mogą pełnić rolę koncentratorów danych pozyskiwanych z różnych podsystemów i udostępniające je dalej do systemu nadrzędnego oraz do sterowników podrzędnych albo jako bramki komunikacyjne. Ponieważ są to jednostki o znacznej mocy obliczeniowej, równie dobrze sprawdzą się w realizowaniu złożonych algorytmów sterowania, gdzie poza standardowymi sygnałami cyfrowymi i analogowymi musimy obsługiwać protokoły komunikacyjne.
Trochę niżej w klasyfikacji pod względem wydajności znajdują się sterowniki z serii 750-88x oraz PFC100. Ich zasoby są wystarczające do implementacji programów obsługujących instalacje technologiczne, takie jak: węzły ciepła, maszynownie chłodu czy centrale wentylacyjne. Zasadne jest stosowanie tych urządzeń jako sterowników strefowych obsługujących wydzielony technologicznie bądź powierzchniowo fragment instalacji. Posiadają one wystarczającą ilość pamięci do wpisania wielu harmonogramów czasowych, dlatego mogą służyć do sterowania instalacjami załączanymi w określonych porach, np. oświetleniem, systemami nawadniania bądź przewietrzania. Poza „standardowymi” sterownikami integrator ma również do wyboru urządzenia obsługujące standardy komunikacyjne charakterystyczne dla automatyki budynkowej, takie jak: BACNet MS/TP, BACNet IP czy KNX IP.
Moduły I/O
Bez możliwości odczuwania otoczenia i wpływania na jego stan sterownik PLC byłby w zasadzie bezużyteczny. Doposażanie jednostek centralnych w receptory i aktuatory w systemie WAGO odbywa się poprzez dodanie odpowiednich modułów I/O. Podobnie jak w przypadku sterowników, oferta jest szeroka. Rozpoczyna się od popularnych kart wejść/wyjść dwustanowych oraz powszechnie znanych standardów analogowych (0-10 V, 0(4)-20 mA).
Wśród kart obsługujących sygnały analogowe warto zwrócić uwagę na moduły 750-597 i 750-451. Pierwszy z nich pozwala wysterować 8 urządzeń o standardzie 0-10 V, natomiast drugi umożliwia bezpośrednie podłączenie 8 czujników termistorowych PT100 czy PT1000 (powszechnie stosowane do pomiaru temperatury w budynkach i przemyśle). Modułowa budowa sterowników WAGO pozwala na ich niemal nieograniczoną skalowalność. Jeśli potrzebne jest dodatkowe wejście, wystarczy po prostu dodać moduł i w ten sposób rozbudować węzeł, a nie inwestować w kolejne sterowniki. Takie rozwiązanie to również oszczędność kosztów materiałowych dla inwestora.
Moduły wraz z bibliotekami programowymi
Osobną grupą zasługującą na wzmiankę są moduły specjalne. Obsługują one najczęściej protokoły komunikacji cyfrowej. Centra handlowe często są budynkami rozległymi, o wielu poziomach i nietuzinkowej topologii. Zastosowanie rozwiązań sieciowych do sterowania pozwala na oszczędności kosztów w okablowaniu, dając dodatkowe korzyści dzięki możliwości dokładniejszej diagnostyki poszczególnych urządzeń. Przykładem jest system DALI, pozwalający na cyfrowe sterowanie oświetleniem. Wykorzystując go w sposób programowy możemy dowolnie grupować oprawy, tworzyć sceny i kompozycje oświetleniowe zarówno na etapie projektu, jak i później, w czasie eksploatacji obiektu. Dodatkowo zastosowanie systemu DALI pozwala uzyskać informacje nt. sprawności poszczególnych lamp i poziomu ich wysterowania. W ofercie WAGO znajduje się moduł 753-647 będący masterem sieci DALI, a dla programistów została udostępniona biblioteka pozwalająca w szybki i prosty sposób zaimplementować niezbędne funkcjonalności. Przykładów uzupełniających się par moduł + biblioteka programowa jest o wiele więcej. Stanowi to niewątpliwy atut systemu WAGO. Kupując moduł poza kartą rozszerzeń integrator otrzymuje kompletną funkcjonalność w swoim projekcie.
Dla odwiedzających galeria handlowa jest zbiorem sklepów (sprzedawców) oferujących swoje towary i usługi. Z punktu widzenia inwestora lub zarządcy, ci sami sprzedawcy stają się najemcami powierzchni, korzystającymi z mediów dostarczanych przez wynajmującego. Dla integratora powstaje natomiast problem zebrania danych koniecznych do rozliczenia najemcy: wskazań z liczników wody, energii elektrycznej itp. Powszechnie stosowanych standardem w odczycie zużycia mediów jest protokół M-Bus. Integracja urządzeń wyposażonych w ten interfejs z systemem WAGO jest niezwykle prosta dzięki modułowi 753-649, który pozwala na podłączenie do 40 liczników, oraz bibliotece programowej z gotowymi blokami funkcyjnymi umożliwiającymi odczyt zużycia z liczników wody, energii elektrycznej czy ciepła.
Ale to nie wszystko! Moduł do sieci MP-Bus (750-643) wraz z biblioteką MpBus_03.lib służą do obsługi urządzeń sieciowych firmy Belimo np. siłowników, regulatorów VAV powszechnie stosowanych w układach wentylacyjnych. Moduły 750-653 oraz 750-652 obsługujące standard RS-485 wraz z autorską biblioteką Modbus_Easy ułatwią integrację urządzeń Modbus w systemie WAGO. W galerii handlowej protokół Modbus stosuje się do integracji takich urządzeń jak: centrale rooftop, analizatory parametrów sieci, agregaty chłodnicze. Do pomiaru parametrów elektrycznych (napięcia, prądu, mocy, składowych harmonicznych) na odpływach rozdzielni zasilających wykorzystywane są moduły 750-494 lub 750-495 wraz z biblioteką PowerMeasurement_xxx_02.lib. Spośród mniej popularnych w galeriach handlowych, ale powszechnych w automatyce budynkowej kart rozszerzeń obsługujących protokoły do wyboru są: KNX TP1 (moduł 753-646 + KNX_02.lib), LON (moduł 753-648 + LON_01.lib), DMX (750-652 + DMX_02.lib), EnOcean (moduł 750-642 + Enocean_06.lib). Jak widać, WAGO umożliwia nam integrację z różnymi technologiami poprzez dodawanie odpowiednich modułów do jednostki centralnej.
Poza bibliotekami ściśle związanymi ze sprzętowymi komponentami, WAGO udostępnia nieodpłatnie szereg bibliotek pomocnych przy tworzeniu oprogramowania dla automatyki budynkowej: Scheduler_03.lib, Building_HVAC_03.lib czy WagoBuilding_01.lib. Repozytoria zawierają wiele funkcji pozwalających na obsługę harmonogramów czasowych, komponentów układów wentylacji oraz systemów sterowania oświetleniem. Czytelników zainteresowanych szczegółami zachęcam do zapoznania się z dokumentacją bibliotek dostępną na stronie WAGO.
Oczywiście automatyka WAGO ma zastosowanie nie tylko w galeriach handlowych. Wszystkie te zastosowania z łatwością da się zaadaptować do innych obiektów, np. szpitali, hal magazynowych, biurowców. Pomimo że specyfika tych budynków będzie nieco inna, to obsługa technologii z poziomu systemu automatyki WAGO pozostanie niezmieniona.
Bartłomiej Błażejewski, WAGO.PL