Equipos comunes para la automatización de edificios
1. Sensor de temperatura:
Los principales sensores de temperatura de contacto utilizados en proyectos de construcción, como resistencias térmicas, termopares, sensores de silicio PTC, etc. Dado que el elemento de medición de temperatura necesita intercambiar calor con el medio medido, esto suele ir acompañado de un retraso de tiempo. Por ejemplo, la resistencia de Pt1000 a 0°C es 1000ω. A medida que aumenta la temperatura, la resistencia disminuye, la sensibilidad es generalmente de 3 ~ 4ω/K y la velocidad de respuesta es generalmente de 15 ~ 30 segundos.
2. Sensor de presión: Se utilizan comúnmente sensores de presión eléctricos, que convierten los cambios en la presión medida en cambios en diversas cantidades eléctricas, como la resistencia y la inductancia, logrando así una medición indirecta de la presión. Los más utilizados incluyen interruptores de presión diferencial, sensores de presión manométrica y sensores de presión estática.
3. Sensor de caudal: caudalímetro electromagnético de uso común. Según la ley de inducción electromagnética de Faraday, en un conductor se genera una fuerza electromotriz inducida que se mueve en un campo magnético y corta líneas de fuerza magnéticas. Esta fuerza electromotriz inducida está relacionada linealmente con el caudal volumétrico del fluido. Si se modifica, también se puede utilizar un caudalímetro ultrasónico para facilitar la instalación y el mantenimiento.
4. Sensor de humedad: se utiliza para medir la humedad relativa del aire interior.
5. Sensor de nivel de líquido: se utiliza para controlar los niveles de líquido superior e inferior de tanques de agua y piscinas.
En el sistema de control automático, recibe la señal de control emitida por el controlador y la convierte en desplazamiento lineal o desplazamiento angular para cambiar el área de la sección transversal de la válvula reguladora para controlar el flujo de material. o energía dentro o fuera del proceso controlado. Esto permite el control automático de los parámetros del proceso.
6. Actuador de válvula de aire: se utiliza para controlar la válvula de aire instalada en las salidas de aire fresco y de retorno. Se puede abrir y cerrar, y la apertura es controlable. El actuador está equipado con una abrazadera universal, que se puede sujetar directamente al eje de accionamiento de la válvula, y está equipado con un botón de reinicio manual, que se puede ajustar manualmente en caso de falla. Dependiendo del tamaño de la sección del canal se pueden seleccionar actuadores con diferentes pares de apriete.
7. Actuador de válvula de tubería de agua: utilizado junto con la válvula, hay dos tipos: tipo on-off y tipo ajustable. El tipo interruptor generalmente tiene un diámetro mayor y se utiliza para controlar la apertura y cierre de las tuberías de proceso de cada sistema, así como la conmutación de diversas condiciones de trabajo en las estaciones fría y caliente. El tipo regulador se utiliza principalmente para controlar el flujo. En la unidad de aire acondicionado, el flujo de agua de retorno y el flujo de humidificación de vapor se controlan de acuerdo con el valor establecido de temperatura y humedad del controlador para mantener la temperatura y la humedad en el valor establecido. DDC es un controlador utilizado para monitorear y controlar equipos electromecánicos en un sistema. Es un controlador completo con software y hardware apropiados que puede funcionar independientemente de fallas de la red u otros controladores. Según los diferentes tipos de puntos de monitoreo, se proporcionan controladores que cumplen con los requisitos de control y la cantidad. Cada DDC tiene una extensión o diferencial de 10-15% puntos.
(1) El controlador debe cumplir los siguientes requisitos:
a) DDC programable con microprocesador de 32 o 16 bits
b) Con capacidad para operar de forma independiente o en red sin un host de control central.
c) Tiene un módulo de alimentación
d) Tiene un módulo de comunicación
E) DDC tiene LED de plantilla para mostrar el estado cambiante en tiempo real de cada digital punto de entrada y salida. Cuando se corta el suministro de energía externa, la batería de respaldo del DDC puede garantizar que los datos en la RAM no se pierdan durante 60 días.
f) Cuando se vuelve a encender la fuente de alimentación externa, el DDC puede reanudar automáticamente el funcionamiento normal sin intervención manual.
g) Cuando los datos almacenados en el DDC se pierden de manera anormal, el usuario puede reescribir los datos en el controlador DDC a través de la interfaz de datos en serie estándar en el sitio y las operaciones de red.
Los procedimientos operativos y programas de aplicación de DDC están escritos en lenguaje de alto nivel PPCL.
La compilación y modificación de programas DDC se puede realizar tanto en la estación central como a través de un ordenador portátil.
j) Cuando se desconecta la fuente de alimentación externa y se pierde la batería de respaldo, el DDC puede almacenar su programa debido.
La precisión de adquisición de DDC coincide con la precisión del sensor.
l) Ambiente de trabajo: la temperatura es de 0 a 50 grados, la humedad relativa es de 0 a 90%.
m) Alimentación: AC 220v, 10%, 50hz.
2) DDC tiene las siguientes funciones:
Temporización inicio-parada inicio/parada adaptativo
El control automático de amplitud requiere control predictivo
Control automático de eventos, control de escáner y gestión de alarmas
En los últimos años, se ha considerado que el edificio del futuro está lleno de diversos dispositivos inteligentes. Los sensores, actuadores y válvulas de la red de control del edificio son todos inteligentes. La infraestructura del edificio puede conectar sin problemas la red de datos y la red de control para formar una red de edificio integrada. Toda la red de edificios se convertirá en un modelo para el futuro control de edificios. En la década de 1990, la gente formó gradualmente un nuevo concepto de transmisión de información en la automatización de edificios: dispositivos inteligentes: sensores y actuadores forman un entorno de control autónomo, es decir, sensores inteligentes de temperatura, interruptores de luz, cortinas, botones de ascensores, lectores de tarjetas, etc. Red: una nueva generación de dispositivos inteligentes puede conectarse sin problemas a varias redes, como Internet, redes corporativas o crear WAN y LAN. Redes globales: a medida que las redes, los dispositivos y los sistemas evolucionan, los usuarios pueden acceder de forma remota a cualquier lugar de la red del edificio inteligente en cualquier momento del mundo. Todo el concepto de construir una red ya no es una expectativa para el futuro, sino que está sucediendo hoy. El número de fabricantes que ofrecen dispositivos, subsistemas y sistemas inteligentes está creciendo exponencialmente. Este impulso proviene principalmente de los propietarios de inmuebles, que tienen exigencias cada vez mayores para la integración de las propiedades edificables, lo cual también es razonable. Porque hoy se han lanzado productos inteligentes para subsistemas de automatización de edificios, como control de acceso, circuito cerrado de televisión, ascensores, aire acondicionado, HVAC, seguridad y protección contra incendios. Aunque muchos productos inteligentes están actualizando gradualmente los subsistemas de los edificios, los verdaderos sistemas generales de redes de edificios todavía son raros. Por un lado, los fabricantes demuestran que están completamente cerca de los sistemas abiertos, pero por otro lado, limitan el desarrollo de productos interoperables porque temen los cambios en el mercado provocados por un protocolo de comunicación de red estándar y una estructura verdaderamente abierta. . Las grandes empresas están dispuestas a mantener el status quo porque tienen intereses creados. Muchos fabricantes importantes aplican la tecnología L0NWORKS a los equipos subyacentes porque descubren que la plataforma L0NWORKS es una tecnología rentable que puede realizar la comunicación entre dispositivos en sus sistemas cerrados, pero solo están dispuestos a hacerlo. En las décadas de 1960 y 1970, algunos gigantes de la industria informática, como IBM, Burroughs, Control Data, Sperry, NCR y Honeywell, monopolizaron el mercado de la informática. Su equipamiento es grande, cerrado y caro. En las décadas de 1970 y 1980 surgieron varias nuevas empresas de informática, como DEC, Data Geheral, Tande y Wang Computer. Los productos informáticos de estas empresas están relativamente distribuidos, pero siguen siendo costosos sistemas maestro-esclavo cerrados.
En la década de 1990, otro grupo de empresas informáticas asumió el liderazgo de la industria: Compaq, Dell, Gateway y Hewlett-Packard. Estas nuevas empresas pueden lograr esos resultados porque sus productos son completamente abiertos, rentables y flexibles. Con el aumento de los canales de venta, los fabricantes pueden reducir costes y ampliar el mercado para obtener más beneficios. Existen muchas similitudes entre la industria de la automatización de edificios actual y la industria informática de ayer. Los sistemas de control de edificios tradicionales también son cerrados y generalmente se compran a una empresa y esta los instala. Dado que este sistema es una estructura de control maestro-esclavo, los costos de instalación y mantenimiento son altos, y las futuras adiciones, reducciones, modificaciones y mantenimiento tienen ciertas limitaciones. Cualquier integración a nivel de subsistema requiere un costoso hardware de puerta de enlace y programas de edición especializados para completarse. Lamentablemente, muchos fabricantes de sistemas de control no están dispuestos a ofrecer una plataforma verdaderamente abierta. Lo que los usuarios finales quieren es un sistema abierto de ecuaciones que elimine esos costosos y exclusivos módulos cerrados y controladores centrales con su correspondiente cableado complejo, procedimientos de control y mantenimiento. Los fabricantes de equipos de control actuales quieren integrar (lograr interoperabilidad) sus costosas puertas de enlace. Aunque estas puertas de enlace pueden permitir un cierto grado de interoperabilidad entre subsistemas, las puertas de enlace limitan la comunicación entre dispositivos finales y complican el sistema en general. Los enrutadores inteligentes pueden resolver las deficiencias anteriores. El enrutador hace que el canal sea transparente y se puede acceder a los dispositivos finales del canal desde cualquier lugar. Los enrutadores aumentan la confiabilidad del sistema y brindan suficiente flexibilidad para actualizaciones, cambios y reemplazos. El modo de funcionamiento de este enrutador es solo aislamiento lógico en la red, no aislamiento físico.
Cuando nuestra industria de controles adopta sistemas verdaderamente abiertos, los propietarios y administradores de propiedades pueden disfrutar de los beneficios reales de integrar productos de diferentes fabricantes en un sistema de gestión de edificios: la libertad de elegir los productos, tecnologías y servicios más rentables sobre los actuales; vida del producto. Las empresas relacionadas con el desarrollo e instalación de redes de control abiertas proporcionan módulos básicos a nivel de sistema de redes de control abiertas LONWORKS, principalmente para fabricantes OEM. Los productos incluyen: herramientas de desarrollo, Lon Talk (protocolo de comunicación), chips neuronales, transceptores, interfaces de red, sistemas operativos de red y software de gestión de red. Esta serie de productos permite a los OEM aprovechar directamente los beneficios de las redes LONWORKS sin tener que volver a desarrollar el núcleo técnico de las redes de control abiertas. Pueden concentrar valiosos recursos humanos y materiales para desarrollar equipos y sistemas de control, aumentar el valor agregado del producto y reducir los costos de desarrollo y producción. Los productos proporcionados a los integradores de sistemas desempeñan un papel clave a la hora de lograr soluciones de control altamente distribuidas e interoperables. Para ello, Eche ofrece un conjunto de productos de sistemas Lon Point para integradores de sistemas. Estos productos permiten a los integradores de sistemas integrar productos L0NMARK de diferentes fabricantes para completar una solución de control completa. Esta solución puede reemplazar el controlador central mencionado anteriormente y distribuir los algoritmos de control directamente a los dispositivos de E/S.
Los módulos de interfaz Lon Point de Echelon no solo pueden reemplazar estos controladores centrales, sino que también pueden ser utilizados por integradores de sistemas para conectar equipos heredados sin transceptores y chips Neuron a redes Lon Works. El chip psicométrico del módulo LonPoint procesa directamente las señales de sensores y actuadores. Estos módulos LonPoint fáciles de instalar y de programar ofrecen importantes ventajas en términos de precio, trabajo de cableado y mantenimiento en comparación con controladores centrales complejos. Echelon prevé que en el campo de la automatización de edificios, las empresas relevantes impulsarán el mercado hacia un sistema de control de red abierto y totalmente distribuido basado en la interoperabilidad de LONMARK. Para lograr este paso, los fabricantes deben desactivar esos controladores centrales y puertas de enlace exclusivos, reducir los costos de equipo, instalación y ciclo de vida, reduciendo así los costos del sistema. Muchos fabricantes se muestran escépticos ante los "sistemas abiertos". Lo que les importa es si el mercado realmente podrá crecer rápidamente después de la apertura. De hecho, se preocupan demasiado. Una vez que se abran las áreas regulatorias, el mercado definitivamente se expandirá rápidamente, y entonces los productores podrán realmente lograr pequeñas ganancias pero una rápida facturación. La Asociación de Interoperabilidad LONWORK y sus más de 240 miembros están comprometidos a impulsar un mercado de automatización de edificios verdaderamente abierto. Los miembros de la asociación provienen de fabricantes, integradores, propietarios y usuarios finales. El trabajo de la asociación incluye el desarrollo de estándares de interoperabilidad, la certificación de productos y la promoción de mercados. Las empresas del sector de la construcción están totalmente conectadas en red Con el rápido desarrollo de las redes de datos empresariales e Internet, es cada vez más urgente conectar la red de control de la empresa a TCP/IP. Los enrutadores se utilizan para conectar diferentes canales, no puertas de enlace. El principio de funcionamiento de este enrutador "túnel" es encapsular la información de funcionamiento de L0N en paquetes TCP/IP y enviarlos a la red TCP/IP. Dado que el sistema con esta estructura es una red integrada, todos los puntos están conectados de forma transparente, lo que hace que la instalación, monitoreo, diagnóstico y mantenimiento del sistema sea muy conveniente. En otras palabras, las herramientas de red pueden funcionar en otros nodos en cualquier lugar de la red.
El enrutador de nueva generación puede conectar de forma transparente y sin problemas canales en las cuatro redes NW0RKS a una red de retransmisión Ethernet o directamente a una computadora con una tarjeta Ethernet. El resultado es un sistema de automatización de edificios LONWORKS potente y consistente que conecta el sistema de software de gestión de propiedades del edificio con todos los nodos inteligentes. Esta estructura de red integrada reduce en gran medida el costo del ciclo de vida del sistema y puede completar muchas soluciones que ahora se consideran imposibles. Para realizar la aplicación de este modo de conexión IP (Protocolo de Internet), las empresas relevantes están trabajando estrechamente con Cisco para desarrollar y lanzar productos que satisfagan dichas necesidades del mercado. Ahora que ha entrado en el mercado una nueva generación de productos de automatización de edificios, empresas como Siemens, Honeywell, Johnson & Johnson e Hisai buscan constantemente innovaciones y avances tecnológicos. Los sistemas de construcción son verdaderamente abiertos, lo que requiere que los propietarios, diseñadores e integradores propongan nuevos productos que sean verdaderamente abiertos e interoperables para los fabricantes. Sin esta motivación, los fabricantes de controladores seguirán ofreciendo productos más antiguos.
La industria necesita establecer nuevas especificaciones, formular la interoperabilidad de LONMARK, diseñar una arquitectura de igual a igual y utilizar herramientas de red basadas en plataforma LNS sin puerta de enlace.