Postupne prišlo k štandardizácii komunikačných protokolov, ktorými si komponenty od rôznych výrobcov môžu vzájomne odovzdávať údaje (LonWorks, BACnet, KNX, M-Bus, Modbus, OPC, DALI ...). V oblasti konštrukčného vyhotovenia modulov riadiacich systémov sa rozšíril trend vstupno-výstupných modulov, ktoré sa dajú vzájomne spájať a umožňujú tak zostaviť veľkosť systému podľa požiadaviek technológie. Jedným z najvýznamnejších pokrokových trendov v oblasti riadiacich systémov z obdobia posledných niekoľkých rokov je príchod web orientovaných riadiacich systémov.

Vlastnosti web orientovaných riadiacich systémov

Základnou vlastnosťou týchto systémov je IP konektivita. Jednotlivé DDC regulátory majú svoju vlastnú IP adresu a môžu sa pripájať na infraštruktúru internetovej siete. Výrazne sa tak oproti minulosti zjednodušuje a aj zlacňuje vzájomná prepojiteľnosť jednotlivých podstaníc. Toto má význam najmä pri budovaní dispečerských dohľadových centier pre blízke aj vzdialené objekty. Vo web orientovanom regulátore jednak prebieha samotný program pre riadenie technológie a jednak je v ňom funkčne integrovaný webserver. To umožňuje vytvárať veľmi komfortné graficky orientované užívateľské rozhranie. Prístup k zariadeniu je takto možný cez bežný internetový prehliadač (Mozilla Firefox, Internet Explorer ...) a nie je potrebné investovať do nákupu drahých grafických dispečerských staníc ako tomu bolo v minulosti. E-mailing umožňuje automatické posielanie e-mailov na vybrané adresy, ktorých obsah môžu byť grafické, textové alarmové a iné reporty.

Dajú sa takto napr. automaticky generovať denné, týždenné, mesačné hlásenia o spotrebách energií. Alarming aktivuje pri vzniku poruchy okamžité odoslanie poruchového hlásenia či už formou SMS hlásenia, alebo aj e-mailu. Manažment týchto hlásení (komu majú byť posielané, kedy majú prichádzať) je užívateľsky jednoduchý cez web obrazovky. Trending podporuje vytváranie rozličných grafov z procesných veličín, ktoré sú ukladané do pamäte regulátora. Kapacita pamäte je závislá na type použitého regulátora, väčšinou postačuje na ukladanie dôležitých procesných veličín za zhruba mesačné obdobie. Pre históriu väčšieho rozsahu sa využívajú dispečerské centrály, ktoré cez internetové prepojenie cyklicky obiehajú jednotlivé podstanice a ukladajú do svojich veľkokapacitných pamätí zaznamenané údaje. Scheduling umožňuje pomocou grafického rozhrania vytvárať a modifikovať časové programy. Vzdialené programovanie je jednou z najdôležitejších vlastností týchto systémov.

V praxi je oveľa efaktívnejšie ak programátor upravuje a ladí program diaľkovo. Šetrí sa tým čas a umožňuje (tým že je to non-stop pripojenie) naozaj kvalitne odladiť regulovanú sústavu. V minulosti, keď programátor strávil na stavbe 1-2 dni pri oživovaní a následne sa k zariadeniu pripojil až pri nahlásenej poruche alebo profilaktickej prehliadke, nebolo prakticky možné úplne odladiť regulovanú sústavu. Vzdialená úprava obrazoviek grafického rozhrania je efektívny nástroj pri komunikácii medzi používateľom a programátorom. Dajú sa veľmi rýchlo a pohotovo pridávať napr. ovládacie prvky pre režimy kúrenia. Keď je napr. požiadavka, aby sa dalo z ovládacieho panelu zmeniť režim vykurovania z ekviermickej na konštantnú s možnosťou zadania výšky teploty, je takýto prvok skúseným programátorom softvérovo realizovateľný v priebehu 30 minút, priamo z pracoviska programátora bez potreby výjazdu na miesto. A zadávateľ má okamžite k dispozícii požadovanú funkcionalitu.

Architektúra systému

Systém sa skladá z lokálnych DDC podstaníc, z ktorých je každá užívateľovi jednotlivo priamo prístupná pomocou web prehliadača jednak miestne a jednak cez internet. Ak je v systéme zaradený aj server dispečerskej centrály (na obrázku BMS server) je užívateľovi umožnený prístup rovnako pomocou web prehliadača cez tento BMS server. Keďže tento server cyklicky komunikuje so všetkými podstanicami s ktorými má spojenie, ponúka pripojenie cez neho užívateľovi vyšší komfort (rýchlejší prístup, archivácia dát, SMS brána ...).

Integrácia systémov

I keď schopnosť integrácie nie je výsadnou vlastnosťou iba web orientovaných riadiacich systémov, najmä ich príchodom si našla široké uplatnenie. Veľmi dobre sa nám v praxi osvedčila integrácia meračov tepla, vodomerov a elektromerov pomocou M-bus rozhrania. Takisto sa osvedčilo pripojenie vstupno-výstupných modulov cez LonWorks alebo v poslednom čase najmä cez Modbus TCP. Renomovaní výrobcovia riadiacich systémov neponúkajú zďaleka taký široký sortiment ovládacích prístrojov pre individuálnu reguláciu miestností ako niektorí menší výrobcovia. A práve v tejto oblasti sa veľmi rozšíril protokol Modbus RTU. Menší výrobcovia sú schopní rýchlo zareagovať na požiadavky koncových zákazníkov a vyrábajú ovládacie prístroje pre vykurovanie, chladenie a vetranie miestnosti v rovnakom dizajne ako sú napr. vypínače a zásuvky. Odovzdávanie dát vyššiemu dodávateľovi BMS sa nám osvedčilo použitím protokolov Modbus RTU, Modbus TCP (kvôli ich jednoduchosti).

Grafické užívateľské rozhranie

Nepochybne je pre užívateľa najlepší prístup k technologickému zariadeniu práve cez grafické vyobrazenie technológie na obrazovke počítača, notebooku, alebo dotykového panelu v technológii. Vzhľad a funkcionalita obrazoviek významne ovplyvňuje užívateľský komfort a prehľad o technológii. Web orientované riadiace systémy nie sú okliešťované malými obrazovkami, ktoré výrobcovia riadiacich systémov ponúkajú za cenu častokrát vyššiu než sú v dnešnej dobe komerčne dostupné dotykové obrazovky s vysokým rozlíšením (tzv. panel PC). Ako príklad uvádzame jednu z obrazoviek plynovej kotolne obytného domu s 3 vykurovanými vetvami.

Obrazovka má na hornej lište ikony, ktorými sa dá vnoriť do ďalších obrazoviek, ktorých význam je aj laikovi zrejmý z popisu aj z obrázku. V dolnej časti je panel alarmových hlásení a panel ovládacích prvkov pre jednotlivé vetvy ÚK, kotly a TÚV. V strednej časti je vyobrazená samotná technológia. Pri symbole kohúta je okrem vonkajšej teploty zobrazená aj rýchlosť vetra (tá je zdarma automaticky sťahovaná z meteo-servera yahoo). Rýchlosť vetra sa tu používa aj v algoritmoch pri automatickej zmene sklonu ekvitermickej krivky.

Záver

V súčasnosti je hardvér riadiacich systémov od rôznych výrobcov približne na rovnakej kvalitatívnej úrovni a do popredia sa tak dostáva softvér riadiacich systémov ako flexibilné riešenie automatizovaného riadenia technologických procesov. Práve použitím web orientovaných riadiacich systémov sa stáva práca softvérového inžiniera oveľa efektívnejšia.

Literatúra

[1] Firemné materiály firmy Regulaterm
[2] Firemné materiály firmy Tridium
[3] Firemné materiály firmy Honeywell

REGULATERM® ,  spol. s r.o.

Ing. Ján Graus Ing.
Pavol Kováčik