Elektronika Praktyczna 9/2006

142

A U T O M A T Y K A P R A K T Y C Z N A

Dzięki tworzeniu modułowej struk-

tury systemu, LOGO! pozyskało nowe

możliwości komunikacyjne, pozwa-

lające na wymianę danych z innymi

urządzeniami w sieciach LON (Local

Operating Network

), EIB oraz AS–I

(Actuator–Sensor–Interface). Struktu-

ry sieciowe pozwalają na integrację

LOGO! z innymi systemami sterowa-

nia, współpracę z panelami operator-

skimi, archiwizację danych na kom-

puterach PC, bezpośrednie sterowanie

wybranymi (poprzez adresowanie)

urządzeniami w sieci komunikacyjnej.

Obecnie rodzina LOGO! jest do-

posażona w trzy moduły komunika-

cyjne: LOGO! KNX (EIB), LOGO!

CM LON i LOGO! AS–I.

Dzięki zastosowaniu modułów

komunikacyjnych w ramach automa-

tyki budynków stało się możliwe

sterowanie:

– systemami klimatyzacyjnymi,

LOGO! w technice

automatyzacji budynków

,

część 1

LOGO! było dotychczas znane jako moduł logiczny

wykorzystywany do sterowania pracą niewielkich urządzeń

i maszyn. Dzięki oprogramowaniu LOGO!SoftComfort można

tworzyć jak na tę klasę sterowań dość skomplikowane

algorytmy sterujące. Powstało tysiące aplikacji wykorzystujących

LOGO! w maszynach, jednakże tylko niewielki procent

zastosowań wykorzystuje LOGO! w automatyce budynków. Jedną

z przyczyn było to, że w budynkach rozległych należało stworzyć

specjalne okablowanie, uwzględniające odpowiednią liczbę kabli

sterujących. Na szczęście już „było”…

– oświetleniem,

– klapami oddymiającymi,

– żaluzjami,

– pracą wind w przypadku pożaru,

a także:

– kontrola przejść i kontrola dostępu,

– sterowanie drzwiami garażowymi,

– kontrola i sterowanie rozdziałem

energii,

– kontrola miejsc parkingowych,

– monitorowanie pracy kotłów,

– monitorowanie pracy systemów

przeciwpożarowych.

Oczywiście LOGO! wraz z mo-

dułami komunikacyjnymi nie jest

„sercem” systemów sterowania sys-

temami automatyki budynków, pełni

natomiast rolę uzupełniającą w tych

systemach jako inteligentny sterow-

nik, wykonujący sterowania lokalne,

szczególnie tam, gdzie jest wymaga-

ne podtrzymanie pracy systemu pod-

czas awarii sterowania centralnego.

Systemem, który integruje w sobie

wszelkie niezbędne systemy stero-

wania inteligentnym budynkiem jest

Desigo firmy Siemens działu Sie-

mens Building Technology. System

ten posiada budowę zhierarchizowa-

ną

rys. 1, gdzie najwyższą warstwą

jest warstwa zarządzania systemem

(Management Level), bazująca na sie-

ciach o dużej przepustowości BACnet

i FND. Poniżej znajduje się warstwa

automatyki (Automation Level), bazu-

jąca na specjalizowanych sterowni-

kach PLC i sieciach BACnet, Profibus,

FIP (EIBnet). Najniższa warstwa po-

lowa (Field Level) bazuje na sieciach

LON, EIB, EHS, BA Tibus i właśnie

na tym poziomie sterowania wyko-

rzystywane jest LOGO! System De-

sigo wyznacza kierunki rozwoju sys-

temów automatyki dla inteligentnych

budynków, wszystkie jego warstwy

komunikacyjne są ustandaryzowane

poprzez normy, dzięki temu system

jest systemem otwartym, pozwalają-

cym na integrację z innymi systema-

mi automatyki budynkowej.

Rys. 1. Standaryzacja protokołów i warstw komunikacyjnych sieci w Europie
wg CEN TC247

Rys. 2. Wygląd modułu CM LON

143

Elektronika Praktyczna 9/2006

A U T O M A T Y K A P R A K T Y C Z N A

Elektronika Praktyczna 9/2006

144

A U T O M A T Y K A P R A K T Y C Z N A

System jest skalowany, więc licz-

ba elementów i odpowiednie warstwy

komunikacyjne użyte do projektowa-

nia takiego systemu są definiowane

przez projektanta. Tak więc system

może być użyty zarówno do niewiel-

kich domków jednorodzinnych jak

i dużych biurowców i hipermarketów.

Bliższe informacje na temat systemu

Desigo można znaleźć na stronach

Internetowych SBT (Siemens Buil-

ding Technology

). Z punktu widzenia

LOGO! wytworzenie i udostępnienie

zmiennych poprzez moduły komuni-

kacyjne do sieci EIB oraz LON Works

jest bardzo proste.

Moduł komunikacyjny CM

LON

Moduł komunikacyjny jest podłą-

czany do LOGO! jak typowy moduł

rozszerzenia. W przypadku zastosowa-

nia modułu LOGO! CM LON nale-

ży wykonać podłączenia zasilania 24

VDC zgodnie z

rys. 2.

Sieć LON bazuje na dwużyłowym

kablu w ekranie, który należy podłą-

czyć do zacisków oznaczonych jako

„A” i „B”. Każdy moduł komunikacyj-

ny wyposażony jest w wyspecjalizo-

wany układ scalony Neuron–ID firmy

Echelon, w którym zapamiętany jest

niemodyfikowalny adres komunikacyj-

Rys. 3 .Przyporządkowanie adresów w module LON w zależności od uloko-
wania modułu w systemie

Rys 4 Przykładowy program w LOGO! z wykorzystaniem sieci LON

ny. Ma on zdefiniowaną, skończoną

liczbę zmiennych, za pomocą któ-

rych może komunikować się z innymi

urządzeniami. Projektant ma możli-

wość ustawienia parametrów komu-

nikacyjnych oraz wygenerowania tych

parametrów do pliku z rozszerzeniem

.xif

po uaktywnieniu przycisku ozna-

czonego jako Service. Programowanie

i parametryzowanie sieci LON Works

odbywa się za pomocą oprogramowa-

nia LON Maker lub za pomocą opro-

gramowania firmy Siemens RXT10.

Z punktu widzenia sieci LON mo-

duł logiczny LOGO! widziany jest

jako 8AI (wejść analogowych), 16DI

(wejść binarnych) oraz 12DQ (wyjść

binarnych). Do poszczególnych wejść

i wyjść przypisano stałe i zmienne

występujące w sieci LON. Przypisanie

adresów w module LON do zmien-

nych jest zależne od położenia mo-

dułu komunikacyjnego w stosunku do

modułu logicznego LOGO!

Powiązanie programu LOGO!

z siecią LON jest bardzo proste, co

przedstawiono na

rys. 4. Wyjścia Q9,

Q16 oraz wejście I13 związane są ze

zmiennymi sieci LON:

I13 – zmienna typu SVNT_switch

I14 – zmienna typu SVNT_switch

Q9 – zmienna typu SVNT_switch

Q16 – zmienna typu SVNT_tod_

event

Jeżeli w sieci LON zdefiniujemy

obiekt typu switch posiadający styki

o swobodnym potencjale i przypisze-

my go do zmiennej SVNT_Switch jako

wejście I13, każdorazowe uaktywnie-

nie styku (może to być np. przycisk

gdzieś na obiekcie), będzie on uak-

tywniał wejście I13, a tym samym

zgodnie z przykładowym programem

w LOGO! również aktywnym będzie

fizyczne wyjście Q1. Podobnie jeżeli

spowodujemy podanie stanu aktyw-

nego na wejście I1 oraz poprzez sieć

LON podamy sygnał aktywny na I14

(może to być również jakiś przycisk

na obiekcie), a następnie poprzez funk-

cję NAND dokonamy negacji iloczynu

logicznego, tym samym spowodujemy

wyłączenie fizycznego wyjścia Q6.

Michał Bereza, Siemens

W drugiej części artykułu przed-

stawimy inne moduł sieciowe współ-

pracujące z LOGO!

141

Elektronika Praktyczna 10/2006

A U T O M A T Y K A P R A K T Y C Z N A

LOGO! w technice

automatyzacji budynków

,

część 2

Moduł komunikacyjny KNX

(EIB)

Zasada pracy oraz wygląd modu-

łu komunikacyjnego dla sieci KNX

(EIB) jest bardzo zbliżony do modu-

łów CM LON (opisane w EP9/2006).

Na

rys. 5 pokazano podłączenia za-

silania modułu (24 VDC). Ponadto,

na obudowie modułu zaznaczono za-

ciski sieciowe „+” oraz „–”, służące

do podłączenia dwużyłowego kabla

sieci EIB. Znajduje się tam także

przycisk Prog służący do parametry-

zacji modułu

komunikacyj-

nego w sieci

KNX(EIB).

Pierwszym

krokiem przy

uruchomieniu

m o d u ł u k o -

munikacyjnego

jest podłącze-

nie zasilania

oraz nadanie

adresu modu-

ł o w i . W t y m

c e l u n a l e ż y

dokonać połą-

czenia modu-

łu KNX (EIB)

z komputerem

PC, na którym

należy urucho-

mić oprogra-

mowanie ETS2

V. 1 . 2 . A p l i -

kacja służąca

LOGO! było dotychczas znane jako moduł logiczny

wykorzystywany do sterowania pracą niewielkich urządzeń

i maszyn. Dzięki oprogramowaniu LOGO!SoftComfort można

tworzyć jak na tę klasę sterowań dość skomplikowane

algorytmy sterujące. Powstało tysiące aplikacji wykorzystujących

LOGO! w maszynach, jednakże tylko niewielki procent

zastosowań wykorzystuje LOGO! w automatyce budynków. Jedną

z przyczyn było to, że w budynkach rozległych należało stworzyć

specjalne okablowanie, uwzględniające odpowiednią liczbę kabli

sterujących. Na szczęście już „było”…

nadaniu adresu modułowi LOGO!

KNX(EIB) jest dostępna pod adre-

sem www.siemens.de/logo.

Po zainstalowaniu pakietu ETS

należy uruchomić program Program

Physical Address

, następnie należy

nacisnąć przycisk Prog znajdują-

cy się na module KNX (EIB), aby

wejść w tryb programowania – po-

winna się w tym momencie zaświe-

cić pomarańczowa dioda LED. Wy-

łączenie diody oznacza że adres

został nadany.

Adres w sieci EIB ma następują-

cą notację:

OBSZAR / LINIA/ URZĄDZENIE
AREA / LINE/ DEVICE
XX / XX / XXXX

Dopiero po ustaleniu adresu na-

leży załadować program aplikacyjny.

Z punktu widzenia sieci KNX

(EIB) moduł komunikacyjny widzia-

ny jest jako 16 DI (wejść binar-

nych), 12DQ (wyjść binarnych) oraz

8 AI (wejść analogowych). Przy-

porządkowanie zmiennych i typy

zmiennych są oczywiście odmienne

niż w przypadku modułu komunika-

cyjnego CM LON.

Zmienne bitowe typu switch

odpowiadają w obiekcie fizycznym

stykom, którymi mogą być prze-

łączniki lub krańcówki. Zmienna

EIB5 floating 2 byte value jest to

16–bitowa zmienna odpowiadająca

np. za skalowanie. Zmienna EIB6

floating 1 byte value

jest to 8–bito-

wa zmienna odpowiadająca np. za

temperaturę.

Podobnie jak dla sieci LON

umiejscowienie modułu komunika-

cyjnego w stosunku do modułu lo-

gicznego LOGO! odpowiada za przy-

porządkowanie adresów dla modu-

łu komunikacyjnego KNX (EIB), co

pokazano na

rys. 6.

Przykład aplikacji w zastosowa-

niu do sieci KNX (EIB) pokazano

na

rys. 7. Jest to identyczny przy-

kład jak dla sieci LON różnice wy-

nikają z różnego rozłożenia zmien-

nych na poszczególnych wejściach

i wyjściach binarnych i analogo-

wych.

W sieci EIB należy jeszcze za

pomocą oprogramowania ETS2 V.1.2

ustalić następujące parametry:

– liczbę wejść i wyjść binarnych

w module logicznym LOGO!

oraz liczbę wejść i wyjść w sieci

EIB,

– liczbę wejść analogowych w mo-

dule logicznym LOGO! oraz licz-

bę wejść w sieci EIB,

– typ danych przyporządkowanych

do zmiennej EIS5 (EIB wartość

Temp/8 bit bez znaku) oraz dla

Rys. 6. Przyporządkowanie adresów
KNX(EIB) do LOGO!

Rys. 7. Przykład aplikacji z wykorzy-
staniem sieci KNX (EIB)

Rys. 5. Widok mo-
dułu komunikacyj-
nego KNX (EIB)

Elektronika Praktyczna 10/2006

142

A U T O M A T Y K A P R A K T Y C Z N A

EIB6 (EIB wartość skalowanie/8

bit ze znakiem),

Przykład deklaracji zmiennych

pokazano na

rys. 8.

Wykorzystanie sieci LON oraz

EIB jest naprawdę proste w zasto-

sowaniu z modułami komunikacyj-

nymi LOGO! Przykładowe zastoso-

wania to np. sterowanie i monito-

rowanie instalacji w domach jedno-

rodzinnych i wielorodzinnych. Na

tej bazie kontrola i sterowanie np.:

– temperatury pomieszczeń,

– oświetleniem – wyłączanie cza-

sowe, strefowe, grupowe itp.,

– stanu bram wjazdowych na po-

sesję, garażowych, drzwi wej-

ściowych,

– zaciemnienia za pomocą kontro-

li położenia żaluzji,

– wentylacją,

– stanu napełnienia zbiorników

z wodą,

– nawadniania ogrodu,

Rys. 8. Deklaracja liczby zmiennych
w oprogramowaniu ETS2 V.1.2

– symulowanie obecności.

Wszystkie te systemy mogą być

kontrolowane i sterowane w oparciu

o dobrze znane i przetestowane mo-

duły logiczne LOGO!, a dodatkowo

stany pracy tych wszystkich sys-

temów mogą być graficznie przed-

stawiane na komfortowym panelu

dotykowym UP588 lub kilku pane-

lach.

Liczba urządzeń sterujących

i kontrolnych pracujących w sie-

ciach LON oraz EIB jest oczywi-

ście bardzo duża. Są to często

urządzenia specjalizowane wyko-

nujące tylko zdefiniowane sterowa-

nia, są one oczywiście niezbędne

aby prawidłowo funkcjonował cały

system sterowania inteligentnym

budynkiem. LOGO! jednakże dzię-

ki swojej uniwersalności, łatwości

programowania i tym samym do-

stosowania do indywidualnych po-

trzeb klienta jest urządzeniem uzu-

Bliższe informacje na temat systemu Desigo

oraz modułów CM LON oraz KNX (EIB) można

znaleźć na następujących stronach Internetowych:

– www.landisstaefa.com/sys/e/sys_des.asp

– www.ad.siemens.de/logo/simatic/portal/

html_76/techdoku_microsyst.htm

pełniającym i bardzo wygodnym do

stosowania w systemach sterowania

i kontroli budynków.

Michał Bereza, Siemens