Модульная инженерная система
Иллюстрации
Показать всеМодульная инженерная система содержит взаимодействующие между собой контроллеры, каждый из которых связан с группой периферийного оборудования в одной из зон комплекса, включающей датчики, исполнительные устройства и оповещатели, контроллеры всех зон выполнены универсальными для работы с единым программным обеспечением, а сопряжение их с периферийным оборудованием выполнено при помощи интерфейсных адресных микропроцессорных микромодулей с микропроцессорами, выполненных с программной конфигурацией plug-and-play для динамической индивидуальной обработки событий и информации с приведением ее к единой программной форме для передачи контроллеру и преобразования информации, передаваемой контроллером в единой программной форме, в индивидуальные команды, исполняемые периферийным оборудованием, с образованием единого адресного пространства, обеспечивающего согласование при обмене информацией между периферийными устройствами и взаимодействующими контроллерами, с возможностью регистрации и получении уведомлений об определенных событиях. Технический результат - упрощена настройка, расширены функциональные возможности для оптимальной компоновки системы на объекте и взаимодействия по протяженным линиям связи, повышена надежность электропитания за счет способности динамического перевода устройств системы в режим энергосбережения и обратно, при котором устройства потребляют электроэнергию только в том случае, когда они выполняют полезную работу, а устройства, которые в течение заданного временного интервала не используются, отключаются, и впоследствии включаются по требованию, а также повышены надежность и точность управления исполнительными устройствами. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.
Реферат
Заявляемое техническое решение относится к управляющим и регулирующим системам общего назначения, а именно к средствам управления различными технологическими процессами - для сбора, обработки и регистрации диагностических и командных извещений различного вида, а также для управления акустическими, оптическими и иными оповещателями и всевозможными исполнительными устройствами, преимущественно в системах, относящихся к типу адресных и имеющих модульную распределенную структуру, объединенную цифровым интерфейсом (адресной шиной). Система может быть использована в комбинированных системах жизнеобеспечения зданий, включающих средства охранной и пожарной сигнализации, пожаротушения, контроля и управления доступом (турникеты, шлюзы, задвижки, шлагбаумы, двери), контроля и управления инженерным оборудованием (кондиционированием и вентиляцией, водоснабжением, электроснабжением с учетом расхода воды и/или электроэнергии), управления освещением, а также многие другие.
Известна модульная инженерная система для энергетической установки с множеством взаимодействующих между собой частей установки, с выполняющими различные функции в общей для частей установки автоматизированной системе управления приборами автоматики, причем приборы автоматики связаны друг с другом и с управляющим блоком через шину данных, передающую важные для установки данные, отличающееся тем, что приборы автоматики в соответствии с технологической структурой установки объединены в работоспособные независимо друг от друга блоки, причем каждый работоспособный блок соответствует функциональной цепочке (1-n), охватывающей множество частичных функций, причем частичные функции функциональной цепочки связаны через общую линию данных, которая передает только важные для работоспособного блока данные, причем каждая частичная функция охватывает множество подсистем с управляемыми компонентами установки (RU заявка №94021650, опубл. 2003).
Недостатками данной системы являются сложность настройки, узость функциональных возможностей, ограничивающая разнообразие периферийного оборудования, и низкая надежность контроля состояния объекта и управления исполнительными устройствами.
Известна модульная инженерная система контроля и управления технологическими процессами, содержащая персональную электронную вычислительную машину (ПЭВМ) и группу взаимодействующих с ней объединенных между собой цифровым интерфейсом контроллеров, соединенных через локальную вычислительную сеть между собой, каждый из которых связан с периферийным оборудованием в одной из зон комплекса, включающим датчики, а также исполнительные устройства и оповещатели, объединенные через локальную вычислительную сеть рабочие станции и серверы на базе персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ), при этом каждый контроллер содержит модуль центрального процессора (МЦП), предназначенный для управления функциональными модулями и исполнительными механизмами, и модули функциональные (МФ) с конфигурируемой структурой, предназначенные для обработки сигналов от датчиков и формирования сигналов управления исполнительными механизмами, соединенные через системную шину VME-bus, причем модуль функциональный МФ с конфигурируемой структурой содержит схему интерфейса VME-bus, мезонины ввода и мезонины вывода переменного количества и структуры, соединенные через первую группу разъемов со схемой обработки сигналов и управления, а через вторую группу разъемов - с внешними входами и выходами модуля функционального, соответственно, для подключения внешних датчиков и исполнительных механизмов (RU №2279117, 27.02.2006, прототип).
Недостатками данной системы являются сложность настройки, узость функциональных возможностей из-за того, что он имеет фиксированные параметры настройки, не допускающие изменение конфигурации без перезагрузки, и низкая надежность управления исполнительными устройствами, так как системные ресурсы не разделяются на различных уровнях, что и приводит к конфликтам.
Технической задачей изобретения является создание эффективной модульной инженерной системы, а также расширение арсенала модульных инженерных систем.
Технический результат, обеспечивающий решение задачи состоит в упрощении настройки, расширении функциональных возможностей для оптимальной компоновки системы на объекте и взаимодействия с распределенными по протяженным линиям связи различными по конструктивному выполнению, программному обеспечению и контролируемым параметрам типами извещателей (датчиков) и для управления разнообразными видами исполнительных механизмов, элементов сигнализации за счет обеспечения возможности распознавать и адаптировать изменения аппаратной конфигурации без вмешательства пользователя и без необходимости перезагрузки какого-либо компьютера системы, повышена надежность электропитания за счет способности динамического перевода устройств системы в режим энергосбережения и обратно, при котором устройства потребляют электроэнергию только в том случае, когда они выполняют полезную работу, а устройства, которые в течение заданного временного интервала не используются, отключаются, и впоследствии включаются по требованию, а также в повышении надежности и точности управления исполнительными устройствами, поскольку исключает риск утраты совместимости, в условиях статических и импульсных помех.
Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что модульная инженерная система содержит взаимодействующие между собой контроллеры, каждый из которых связана с группой периферийного оборудования в одной из зон комплекса, включающей датчики, исполнительные устройства и оповещатели, при этом контроллеры всех зон выполнены универсальными для работы с единым программным обеспечением, а сопряжение их с периферийным оборудованием выполнено при помощи интерфейсных адресных микропроцессорных микромодулей с микропроцессорами, выполненных с программной конфигурацией plug-and-play для динамической индивидуальной обработки событий и информации с приведением ее к единой программной форме для передачи контроллеру и преобразования информации, передаваемой контроллером в единой программной форме, в индивидуальные команды, исполняемые периферийным оборудованием, с образованием единого адресного пространства, обеспечивающего согласование при обмене информацией между периферийными устройствами и взаимодействующими контроллерами, с возможностью регистрации и получении уведомлений об определенных событиях.
Предпочтительно периферийное оборудование объединено в группы, каждая из которых связана с контроллером с помощью одного из интерфейсных адресных микромодулей, а универсальные контроллеры выполнены в виде ЭВМ, а для регистрации и получения уведомлений об определенных событиях все ЭВМ подключены к центральной ПВЭМ.
При этом контроллер содержит печатную плату, на которой установлен микропроцессор, и связанные с ним источник питания, постоянное запоминающее устройство, устройство контроля времени и схема управления исполнительными реле, а также линии связи, управления и сигнализации, при этом он снабжен схемой согласования и защиты линий связи, схемой согласования с элементами сигнализации и магистральным усилителем, подключенными к микропроцессору, причем устройство контроля времени выполнено в виде устройства контроля реального времени и даты и совместно с постоянным запоминающим устройством подключено к микропроцессору, а источник питания выполнен в виде преобразователя переменного тока в постоянный ток, диода, схемы управления зарядом внешнего аккумулятора и трех преобразователей напряжения постоянного тока, первый и второй из которых подключены к выходу преобразователя переменного тока, а третий - к микропроцессору, постоянному запоминающему устройству, устройству контроля реального времени и даты и к схеме согласования и защиты линий связи, при этом микропроцессор связан с цепью управления схемы управления зарядом внешнего аккумулятора, к ее входу подключен первый преобразователь напряжения постоянного тока, а к выходу, через диод, - второй и третий преобразователи напряжения постоянного тока, магистральный усилитель, схема согласования с элементами сигнализации и схема управления исполнительными реле.
Предпочтительно контроллер снабжен модулем расширения функций контроллера, подключенным к микропроцессору.
Кроме того, адресный микромодуль содержит плату, на которой размещен микропроцессор, а также гибкие вводы, при этом он снабжен преобразователем напряжения постоянного тока и выполнен с, по меньшей мере, четырьмя гибкими вводами, а плата с установленными на ней микропроцессором и преобразователем напряжения залита компаундом и покрыта изоляционной пленкой, причем, по меньшей мере, два гибких ввода выполнены с возможностью подключения к датчику и к адресной линии связи, и подключены к соответствующим каналам ввода-вывода микропроцессора, один гибкий вывод выполнен с возможностью подключения к общему проводу и соединен с общим входом микропроцессора, преобразователь напряжения выходом подключен к входу питания микропроцессора, а одним входом - к общему проводу, при этом его другой вход выполнен с возможностью подключения к источнику питания.
Предпочтительно адресный микромодуль выполнен с пятью гибкими вводами, а между пятым гибким вводом и общим проводом установлено реле, выполненное с возможностью подключения к исполнительным и/или сигнальным устройствам.
На фиг.1 изображена принципиальная блок-схема модульной инженерной системы на примере системы жизнеобеспечения предприятия, на фиг.2 - блок-схема контроллера, на фиг.3 предпочтительный пример схемы подключения электрической охранного устройства к контроллеру, на фиг.4 - схема адресного микромодуля с реле.
На средних и крупных объектах, как правило, физически невозможно подключить все многочисленное оборудование к одному компьютеру. К тому же, максимальная длина линии связи между устройствами обычно ограничена несколькими сотнями метров. Для преодоления этих проблем, а также для обеспечения практически неограниченной масштабируемости и гибкости комплекс построен по многозвенной архитектуре.
На фиг.1, в качестве примера, адресное пространство разбито на несколько зон: одна из них включает Водоснабжение и Управление электроприборами, вторая - Системы отопления и Системы кондиционирования, третья (или N-я) - Охранную сигнализацию и Системы управления доступом. Универсальный контроллер 1, 2, 3, соответственно, в каждой из зон распознает все занятые адреса и выбирает один из нескольких стандартных алгоритмов, в соответствии с которым работает в дальнейшем с адресными микромодулями. В каждой зоне имеются соответствующие микромодули (микрочипы) 4 и 5; 6 и 7; 8 и 9 соответственно, а также исполнительные устройства: электронасосы 10, осветительные, бытовые электроприборы 11 (включая жалюзи), отопительное оборудование 12 (котлы, радиаторы, теплые полы), системы 13 кондиционирования, датчики 14 охранной сигнализации, средства 15 управления и контроля доступа. Центральный сервер ПЭВМ, которым может быть, например, контроллер 2, имеет панель 16 управления, поддерживает общую базу данных системы и централизованно управляет всем оборудованием. Активные и пассивные компоненты (датчики, исполнительные механизмы и контроллеры) находятся в едином адресном пространстве. Поэтому количество соединительных линий сводится к минимуму, а конфигурация системы может меняться даже в процессе эксплуатации сооружения.
Универсальный контроллер (ЭВМ) содержит печатную плату (не изображена), на которой установлен микропроцессор 17, постоянное запоминающее устройство 18 в виде микросхемы энергетически независимой памяти, устройство 19 контроля времени и схему 20 управления исполнительными реле, схему 21 согласования и защиты линий связи, схему 22 согласования с элементами сигнализации, магистральный усилитель 23 и модуль 30 расширения функций контроллера. Устройство 19 контроля времени выполнено в виде устройства контроля реального времени и даты (например, в виде микросхемы часов) и совместно с постоянным запоминающим устройством 18 подключено к микропроцессору 17, а источник питания выполнен в виде преобразователя 24 переменного тока в постоянный ток, диода 25, схемы 26 управления зарядом внешнего аккумулятора (не входит в состав контроллера и не изображен) и трех преобразователей 27, 28, 29 напряжения постоянного тока. Первый преобразователь 27 и второй преобразователь 28 подключены к выходу преобразователя 24 переменного тока, а третий преобразователь 29 - к микропроцессору 17, постоянному запоминающему устройству 18, устройству 19 контроля реального времени и даты и схеме 21 согласования и защиты линий связи. При этом первый, второй и третий преобразователи 27, 28, 29 напряжения постоянного тока выполнены с выходными напряжениями 13,6 В, 12 В, 5 В соответственно.
Микропроцессор 17 связан с цепью управления схемы 26 управления зарядом внешнего аккумулятора, к входу которой подключен первый преобразователь 27 напряжения постоянного тока, а к выходу, через диод 25, - второй и третий преобразователи 28, 29 напряжения, магистральный усилитель 23, схема 22 согласования с элементами сигнализации, схема 20 управления исполнительными реле и модуль 30 расширения функций контроллера, который может входить в состав контроллера. Контроллер имеет линии связи, подключенные к каналам ввода-вывода микропроцессора 17, линии управления и сигнализации, общий провод, а также винтовые клеммы (не изображены) для подключения проводов.
В схеме контроллера имеются также балансные резисторы и иные стандартные элементы (не изображены), не входящие в состав необходимых функциональных узлов.
Источник питания снабжен схемой 31 индикации работы от сети или от аккумулятора, связанный входами с преобразователем 24 переменного тока в постоянный ток, а выходом, через диод 25 - с выходом схемы 26 управления зарядом внешнего аккумулятора и с преобразователем 24 переменного тока в постоянный ток.
Контроллер может быть снабжен вентилятором (не изображен). В случае наличия вентилятора источник питания включает подключенную к преобразователю 24 переменного тока в постоянный ток и ко второму и третьему преобразователям 28, 29 напряжения постоянного тока схему управления вентилятором, состоящую из последовательно включенных теплового реле, компаратора и транзистора (не изображено).
Представленные в блок-схеме на уровне функционального обобщения составные части контроллера (схема 21 согласования и защиты линий связи, схема 20 управления исполнительными реле, схема 22 согласования с элементами сигнализации, схема 26 управления зарядом аккумулятора и схема 31 индикации работы от сети или аккумулятора) относятся к цифровым комбинационным автоматам, для которых известны методы синтеза их структуры по содержательному описанию функции (сведениям о функциях, изложенным в описании), т.е. они могут быть синтезированы с помощью известных правил и методов, с помощью которых автоматическое устройство может быть получено по предъявляемым к нему требованиям. Указанные в описании электрические линии и общий провод, а также стандартные элементы: имеют графические и буквенные обозначения на чертежах в соответствии с ГОСТ 2.743-91 «ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ В СХЕМАХ. ЭЛЕМЕНТЫ ЦИФРОВОЙ ТЕХНИКИ». Используемые элементы и микросхемы (элементная база), изображенные на чертежах согласно нормативной системе обозначений, являются стандартными изделиями, применяются в соответствии с публикуемыми каталогами. В частности, в качестве микропроцессора предпочтительно используются серийно выпускаемые микросхемы - микроконтроллеры типа PIC16F, PIC18F, согласно каталогу «Информационный каталог», С-Петербург, ГАММА, 2002. Могут быть использованы микросхемы типа Atmel и другие.
Схемы на фиг.1-4 представлены в качестве предпочтительных, но не исключающих иное исполнение примеров синтеза.
В качестве извещателей (не изображены), подключаемых к контроллерам 1,2,3…N через адресные микромодули 4-9…n, используются, например, считыватель (с карты, с ключа и т.п.), извещатель охранный поверхностный (окно), извещатели охранные магнитно-контактные, извещатели акустические, датчики движения, датчики уровня, датчики давления, датчики расхода жидкости, датчики потребляемой мощности, датчики иных физических параметров, герконы, тепловые (пожарные) извещатели, дымовые (пожарные) извещатели, комбинированные пожарные и иные извещатели.
Адресный микромодуль или, что то же, универсальный микрочип (фиг.4) содержит плату (не изображена), на которой размещен микропроцессор 33, а также гибкие вводы, преобразователь напряжения постоянного тока в виде стабилитрона 34 и резистора 35 и выполнен в данном исполнении с пятью гибкими вводами (не обозначены). Плата с установленными на ней микропроцессором 33, стабилитроном 34 и резистором 35 залита компаундом и покрыта изоляционной пленкой, которые просвечивают таким образом, что видна плата с микропроцессором 33. По меньшей мере, два гибких ввода выполнены с возможностью подключения к датчику 32 (фиг.3) и к адресной линии связи и подключены к соответствующим каналам ввода-вывода микропроцессора 33, один гибкий вывод выполнен с возможностью подключения к общему проводу 36, соединен с общим входом микропроцессора 33 и с первым выводом стабилитрона 34, второй вывод которого соединен с резистором 35 и подключен к входу питания микропроцессора 33, а второй вывод резистора 35 является вторым гибким вводом адресного микромодуля и выполнен с возможностью подключения к источнику питания постоянного тока (не изображен). Предпочтительно адресный микромодуль выполнен с перемычкой 37 между пятым вводом и общим проводом 36. Резистор 35 выполнен, например, с сопротивлением 5,1±0,5 кОм. Микропроцессор 33 выполнен с программной прошивкой и с индивидуальным номером, записанным при изготовлении. Настройка микропроцессора 33 производится в конфигурации plug-and-play для индивидуальной обработки информации с датчиков с приведением ее к единой программной форме для передачи контроллеру и преобразования информации, передаваемой контроллером в единой программной форме, в индивидуальные команды, исполняемые периферийным оборудованием. Между одним гибким вводом и общим проводом 36 установлено реле 38, выполненное с возможностью подключения к исполнительным и/или сигнальным устройствам (не изображены).
В качестве микропроцессора 33 предпочтительно используются серийно выпускаемые микросхемы - однокристальные микроконтроллеры типа PIC12C5, PIC12C6 согласно каталогу «Микроконтроллеры. Выпуск 2. Однокристальные микроконтроллеры», М, ДОДЭКА, 2000.
В качестве реле 38 может использоваться твердотельное оптоэлектронное реле 5П14.9А согласно каталогу «Каталог электронные компоненты и приборы», 2002.
Состав совместимых аппаратных средств системы определяется на основе оборудования, указанного в таблице.
Таблица | |
Обозначение в схемах реальных объектов | Наименование |
РВ | Силовой блок |
L**** | Контроллер |
DGR | Адресный микрочип (микроэлектронное реле с гальванической развязкой, контроль «сухого контакта») |
DGT | Адресный микрочип (специализированный транзистор, контроль «сухого контакта») |
DGV | Адресный микрочип (электронный ключ, контроль «сухого контакта») |
DLR | Адресный микрочип (твердотельное реле, контроль целостности цепи по питанию) |
DLT | Адресный микрочип (специализированный транзистор, контроль целостности цепи по питанию) |
DLV | Адресный микрочип (электронный ключ, контроль целостности цепи по питанию) |
ТМР | Датчик температуры |
HMD | Датчик влажности |
AD5 | Аналогово-цифровой преобразователь (диапазон измерения сигнала 0-5 В) |
AD10 | Аналогово-цифровой преобразователь (диапазон измерения сигнала 0-10 В) |
DTR | Цифровой передатчик/приемник датчик |
4372-001-41113704-98 РЭ | Руководство по эксплуатации |
L 3D - контроллер, предназначенный для системы контроля доступа, через одну точку прохода - дверь.
L 3Т - контроллер, предназначенный для системы контроля доступа, через одну точку прохода - турникет.
L 3TK - контроллер, предназначенный для системы контроля доступа, через одну точку прохода - турникет + картоприемник.
L 3SV - контроллер, предназначенный для системы контроля доступа, через одну точку прохода - ворота или шлагбаум. Power - индикатор питания.
LN - адресная шина обмена данными между компьютером, через конвертер, и контроллерами (L - BUS).
IN - индикатор приема команд по шине LN.
OUT - индикатор передачи команд и данных по шине LN.
LD - адресная шина обмена данными между контроллером и адресными микрочипами.
ON - включение дополнительной подпитки шины LN.
OFF - отключение дополнительной подпитки шины LN.
Устройства, включенные в список совместимых аппаратных средств, индивидуально характеризуются следующим (адресные микромодули в технической документации часто называют адресный микрочип.).
Аналого-цифровые преобразователи AD5, AD10 измеряют входные аналоговые сигналы, преобразуют их в соответствующие им цифровые значения и передают в контроллер для дальнейшей обработки.
Адресные микрочипы представляют собой плату, покрытую изоляционной пленкой, имеют гибкие выводы для подключения к адресной шине и контролируемому или исполнительному устройству.
Цифроаналоговый преобразователь DAC получает из контроллера по адресной шине цифровые коды, значения которых преобразует в соответствующие им аналоговый сигнал и выдает на исполнительное устройство.
Адресные микрочипы DGR (исполнительный элемент микрочипа - твердотельное реле), DGT (исполнительный элемент микрочипа - специализированный транзистор), DGV (исполнительный элемент микрочипа - электронный ключ) предназначены для управления одной нагрузкой и передачи в контроллер состояния контролирующего вывода микрочипа (замыкание на общий вывод или обрыв). В качестве нагрузки могут быть использованы световые табло, сирены, реле с оптоэлектронным управлением и т.п. В качестве контролируемых устройств могут быть использованы любые приборы как с нормально замкнутыми (NC), так и с нормально разомкнутыми (NО) контактами - кнопки, герконы, и т.п. Перемычка определяет рабочее состояние контактов:
- перемычка замкнута - контакт подключенного устройства нормально включен на землю;
- перемычка разомкнута - контакт подключенного устройства нормально не соединен с землей.
Адресный микрочип DGR (исполнительный элемент микрочипа - микроэлектронное реле с гальванической развязкой) предназначен для передачи в контроллер состояния контролирующего вывода микрочипа (замыкание на общий провод или обрыв) и управление нагрузкой. В качестве нагрузки могут быть использованы световые табло, сирены и другие устройства, которые требуют гальванической развязки. Вид нагрузки - активная, индуктивная.
В качестве контролируемых устройств могут быть использованы любые приборы как с нормально замкнутыми (NО), так и с нормально разомкнутыми (NC) контактами - кнопки, герконы, контакты реле и т.д.
Перемычка определяет состояние контактов:
перемычка замкнута - контакт подключенного устройства нормально включен на землю;
перемычка разомкнута - контакт подключенного устройства нормально не соединен с землей.
Адресный микрочип DGT (исполнительный элемент микрочипа - специализированный транзистор, защита от КЗ, перегрузки по току, перенапряжения) предназначен для передачи в контроллер состояния контролирующего вывода микрочипа (замыкание на общий провод или обрыв) и управление нагрузкой. В качестве нагрузки могут быть использованы световые табло, сирены и другие устройства, которые не требуют гальванической развязки. Вид нагрузки - активная, индуктивная.
В качестве контролируемых устройств могут быть использованы любые приборы как с нормально замкнутыми (NО), так и с нормально разомкнутыми (NC) контактами - кнопки, герконы, контакты реле и т.д.
Адресный микрочип DGV (исполнительный элемент микрочипа - электронный ключ) предназначен для передачи в контроллер состояния контролирующего вывода микрочипа (замыкание на общий провод или обрыв) и управление нагрузкой. В качестве нагрузки могут быть использованы реле с оптоэлектронным управлением. Вид нагрузки - активная.
В качестве контролируемых устройств могут быть использованы любые приборы как с нормально замкнутыми (NО), так и с нормально разомкнутыми (NC) контактами - кнопки, герконы, контакты реле и т.д.
Адресный микрочип DLR (исполнительный элемент микрочипа -микроэлектронное реле с гальванической развязкой) предназначен для передачи в контроллер состояния контролирующего вывода микрочипа (целостность цепи по питанию - логическая «1», КЗ или обрыв - логический «0») и управление нагрузкой. В качестве нагрузки могут быть использованы световые табло, сирены и другие устройства, которые требуют гальванической развязки. Вид нагрузки - активная, индуктивная.
В качестве контролируемых устройств могут быть использованы любые приборы, где необходимо контролировать целостность цепи под напряжением - обмотки реле, сопротивления и т.п., а также приборы с нормально замкнутыми (NО), так и с нормально разомкнутыми (NC) контактами - кнопки, герконы и т.д.
Адресный микрочип DLT (исполнительный элемент микрочипа - специализированный транзистор, защита от КЗ, перегрузки по току, перенапряжения) предназначен для передачи в контроллер состояния контролирующего вывода микрочипа (целостность цепи по питанию - логическая «1», КЗ или обрыв - логический «0») и управление нагрузкой. В качестве нагрузки могут быть использованы световые табло, сирены и другие устройства, которые не требуют гальванической развязки. Вид нагрузки - активная, индуктивная.
В качестве контролируемых устройств могут быть использованы любые приборы, где необходимо контролировать целостность цепи под напряжением - обмотки реле, сопротивления и т.п., а также приборы с нормально замкнутыми (NО), так и с нормально разомкнутыми (NC) контактами - кнопки, герконы и т.д.
Адресный микрочип DLV (исполнительный элемент микрочипа - электронный ключ) предназначен для передачи в контроллер состояния контролирующего вывода микрочипа (целостность цепи по питанию - логическая «1», КЗ или обрыв - логический «0») и управление нагрузкой. В качестве нагрузки могут быть использованы реле с оптоэлектронным управлением. Вид нагрузки - активная.
В качестве контролируемых устройств могут быть использованы любые приборы, где необходимо контролировать целостность цепи под напряжением - обмотки реле, сопротивления и т.п., а также приборы с нормально замкнутыми (NО), так и с нормально разомкнутыми (NC) контактами - кнопки, герконы и т.д.
Датчик температуры ТМР обеспечивает измерение, преобразование и передачу в контроллер информации о температуре окружающего воздуха. Данные в контроллер передаются в цифровом виде и отражают реальное значение температуры.
Адресный чип представляет собой бескорпусную плату, покрытую изоляционной пленкой. Имеет гибкие выводы для подключения к адресной шине.
Датчик влажности HMD обеспечивает измерение, преобразование и передачу в контроллер информации об относительной влажности окружающего воздуха (без конденсации влаги на поверхности чувствительного элемента). Данные в контроллер передаются в цифровом виде и отражают реальное значение влажности в условных единицах.
В качестве считывателей могут использоваться считыватели Touch Memory, типа SV4, SV6 и т.п. а также считыватели Proxy card типа PLR2, WRM4 и т.п. Считыватель предназначен для подключения в адресную шину контроллера с целью присвоения считывателю определенного адреса. А также для передачи в контроллер кодов ключей. Адресный микрочип DTR принимает с контроллера управляющие сигналы и в соответствии с ними отрабатывается реакция.
Конвертер служит для сопряжения СОМ-порта компьютера с двухпроводным специальным интерфейсом линии связи контроллеров и обмена информацией между компьютером и контроллерами. На переднюю панель конвертера выведены индикатор контроля питания (красный светодиод) и индикаторы контроля передачи данных, по одному на каждую линию (зеленый светодиод). На задней панели устройства располагается гнездо подключения сетевого адаптера и гнезда подключения линий связи контроллеров, а также выведен шнур для подключения к СОМ - порту компьютера.
Контактная площадка для считывания ключей Touch Memory выведена на переднюю панель конвертера. Считыватель Proximity карт расположен внутри корпуса под верхней крышкой конвертера.
Адресный микрочип DTR предназначен для подключения в адресную шину считывателя с целью присвоения ему определенного адреса. DTR передает в контроллер коды ключей, а также, в зависимости от режима работы контроллера, управляет светодиодами и излучателем звука считывателей. В качестве считывателей могут использоваться считыватели Proximity card типа PLR2, WRM4 и т.п.
Адресный микрочип FIRE предназначен для контроля состояния двухпроводного шлейфа автоматических пожарных извещателей (ПИ) и обеспечивает выдачу в контроллер следующих видов извещений:
- норма - дежурный режим,
- пожар - срабатывание одного или более ПИ в шлейфе сигнализации,
- короткое замыкание шлейфа сигнализации,
- обрыв шлейфа сигнализации.
Адресный микрочип обеспечивает защиту от ложных срабатываний ПИ по следующему алгоритму: при срабатывании одного или нескольких ПИ микрочип производит кратковременное снятие напряжения в шлейфе сигнализации, затем производит повторную проверку напряжения в шлейфе и по результатам повторной проверки либо переходит в дежурный режим, либо выдает извещение «Пожар».
Контроль обрыва шлейфа сигнализации обеспечивается оконечным стабилитроном.
Перемычка определяет рабочее состояние контактов извещателей:
- перемычка замкнута - контроль тепловых пожарных извещателей с нормально замкнутыми контактами.
- перемычка разомкнута - контроль дымовых пожарных извещателей или тепловых пожарных извещателей с нормально разомкнутыми контактами.
Адресный микрочип представляет собой плату, залитую компаундом и покрытую изоляционной пленкой, имеет гибкие выводы для подключения к адресной шине и контролируемым устройствам. Адресный микрочип подключается к первому в шлейфе ПИ (если их более одного), а стабилитрон к последнему. Малые размеры микрочипа и стабилитрона позволяют размещать их внутри ПИ.
Датчик температуры ТМР обеспечивает измерение, преобразование и передачу в контроллер информации о температуре окружающего воздуха.
Датчик влажности HMD обеспечивает измерение, преобразование и передачу в контроллер информации об относительной влажности окружающего воздуха (без конденсации влаги на поверхности чувствительного элемента). Контроллер автоматики предназначен для автономной работы по заданной программе, сбора, обработки и регистрации извещений о состоянии датчиков и исполнительных устройств. Устройство управляет различными типами исполнительных устройств (с помощью адресных микромодулей) и позволяет вывести оперативную и справочную информацию о состоянии объекта на персональный компьютер дежурного оператора.
Модульная инженерная система работает следующим образом.
1. Сбор информации о перемещениях объектов наблюдения (сотрудников, посетителей и т.д.) и прочих событиях (пожар, наводнение, атака инопланетян etc.) от разнообразных аппаратных устройств (контроллеров СКД, контроллеров ОПС, считывателей, датчиков, видеокамер etc.), установленных на охраняемой территории. Состав и количество аппаратных устройств не фиксирован и зависит от масштабов объекта, требуемого уровня безопасности, пожеланий заказчика. Каждое событие может либо однозначно сопоставляться с некоторым объектом наблюдения (сотрудником), либо ассоциироваться с ним с некоторой вероятностью (через такую-то дверь прошел то ли Иванов (вероятность 30%), то ли Петров (вероятность 20%), то ли еще кто-то (вероятность 50%)), либо не быть привязанным ни к одному из объектов наблюдения (пожар в определенной комнате).
2. Непрерывная систематическая обработка поступающей информации с применением разнообразных, но пока неизвестных математических и эвристических методов и алгоритмов (нейронная сеть, методы data mining, что-то еще…). Результатом этой обработки должна являться динамическая компьютерная модель охраняемой территории с указанием:
a) текущего местоположения всех объектов наблюдения;
b) направления движения объектов наблюдения;
c) состояния всех охранных, пожарных и прочих датчиков, а также всех охранных устройств;
d)…
Каждый адресный микромодуль осуществляет передачу в соответствующий универсальный контроллер информации о состоянии «сухих контактов» извещателей (датчиков), к которым они подключены. Адресные микромодули при этом осуществляют взаимодействие между универсальными контроллерами и периферийными устройствами различных систем безопасности и систем автоматизации. Благодаря небольшому размеру микромодуль может быть встроен в любое существующее устройство - датчик, компрессор, считыватель или светильник и т.д. Адресный микромодуль является универсальным благодаря возможности программировать его микропроцессор при изготовлении.
Микропроцессор 33 адресного микромодуля через заданные промежутки времени опрашивается контроллером, передавая свой номер и полученную информацию о работе датчика 32 на контроллер 1…N. Датчик 32 может находиться в состояниях норма/не норма, а контроллер, с помощью адресного микромодуля, может получать по каналам ввода-вывода и линии связи с контроллером, например, следующую приведенную к единой программной форме информацию о состоянии датчика:
1. Датчик готов к работе - норма, рабочие контакты датчика 4 замкнуты (в случае использования датчика 32 с нормальнозамкнутыми контактами).
2. Датчика 32 сработал - не норма (тревога), рабочие контакты датчика 4 разомкнуты.
3. Нет ответа микромодуля при опросе - отказ, умышленный или случайный обрыв в линии (разомкнуты контакта цепи питания датчика) или короткое замыкание.
В необходимых случаях датчик 32 может вырабатывать аналоговый сигнал (температура, напряжение, влажность, угол поворота и т.д.). При этом микропроцессором 1 адресного микромодуля производится преобразование поступающего сигнала в цифровую форму в нормализованной по напряжению единой программной форме для соответствующего контроллера.
Окончательную обработку сигналов с адресного микромодуля 4-9 выполняет контроллер. Кроме информации о состоянии датчика 32 микромодуль передает на контроллер свой номер, что позволяет однозначно определить место возникновения ситуации, требующей выполнения каких-либо действий.
Акустические, оптические и иные оповещатели и силовые исполнительные устройства работают с образованием единого адресного виртуального пространства, обеспечивающего конфигурирование измерительной сети, а также согласование программного обеспечения всего оборудования комплекса и взаимодействие между контроллерами 1…N и периферийными устройствами 10-15.
Благодаря выполнению микропроцессоров 33 адресных микромодулей с настройкой конфигурации plug-and-play обеспечивается индивидуальная обработка информации с датчиков с приведением ее к единой программной форме для передачи контроллеру и преобразования информации, передаваемой контроллером в единой программной форме, в индивидуальные команды, исполняемые периферийным оборудованием, с образованием единого адресного пространства, обеспечивающего согласование программного обеспечения всего оборудования комплекса при обмене информацией между периферийными устройствами и контроллерами, взаимодействующими с ПЭВМ только для настройки и мониторинга комплекса.
Оптоэлектронным реле 38 осуществляется отработка команд микропроцессора 33, полученных от ПЭВМ через контроллер, непосредственно на включение исполнительных механи