Разработка системы автоматизации жилого пространства - Дипломная работа

В таких зданиях обычно существует административная служба или администратор, которые используют и обслуживают эту систему практически круглосуточно. Хотя есть немало средств автоматики, которые сами справляются с возложенными на них задачами, такими, как отопление, вентиляция, поддержание микроклимата, освещение, пожарная сигнализация, дымоуничтожение, контроль входа/выхода и т.п., но управление и обслуживание всех этих систем требует наличие администрирующего персонала. технология автоматизация микропроцессорный программный В зданиях устанавливались системы только с теми возможностями и с той степенью сложности, какие были необходимы на текущий момент построения здания. Затраты на эксплуатацию такой системы слагаются из затрат на эксплуатацию каждой автономной системы в отдельности, стоимости обучения персонала Стоимость эксплуатации этих систем высока - в силу их автономности каждая из них поддерживается отдельно. · изучить основные технологии построения систем «Умный дом» и выбрать средства разработки программного обеспечения для контроллера;В системах автоматизации ошибка в передаваемых от контроллера или к нему данных означает сбой исполнительного механизма. Такой протокол принято называть протоколом со свободной топологией. Основными доступными сейчас и в будущем вариантами протоколов являются: - решения, основанные на CAN, такие как CAN автоматизация; Коаксиальный кабель Оптоволокно Витая пара (SDS, DEVICENET) Альтернативные решения на основе оптоволокна для сетей CAN Силовые электрические линии (FCC) Коаксиальный кабель RF Витая пара. Максимальное адресное пространство 248 27=128 (SDS) 26=64 (DEVICENET) 211 (CAN 1) 229 (CAN 2) 216 65535 узлов в сети 248 доменов, 32000 узлов в доменеОбъектом автоматизации, который рассматривается в данной дипломной работе, является здание в загородном поселке. В здании уже имеются определенные инженерные системы, такие как: - отопление; Но для комфортного образа жизни хочется не только иметь такие системы, но и управлять ими, создавая тем самым благоприятные условия быта, работы исходя из изменений, например, температуры воздуха, влажности и т.д. Как видно из рисунка 1.4 помимо контроллера для управления всеми системами здания необходимо еще иметь исполнительные механизмы и датчики - что составляет автоматику здания. Система, исходя из текущей обстановки, должна выбирать тот или иной режим работы - увеличить или уменьшить обогрев, если температура воздуха в помещении упала или превысила заданные параметры, погасить или же включить свет, в зависимости от уровня освещенности, включить обогрев ливнестоков и ступенек в зависимости от погодных условий, пользователь должен иметь возможность управлять скоростью воздушного потока в системе вентиляции и т.д.В системе управления работой «умного дома» на контроллер возлагается функции по управлению, коммуникации и настройке внешних устройств (датчики, исполнительные механизмы, регуляторы и т.д.) При этом он является одним из наиболее важных компонентов в цепи обмена данными между полевым оборудованием (датчиками и исполнительными механизмами) и средствами АСУТП верхнего уровня (диспетчерским пунктом). ПЛК были разработаны для замены релейно-контактных схем управления, собранных на дискретных компонентах: реле, таймерах, счетчиках, элементах жесткой логики. Использование программируемых логических контроллеров позволяет заменить одним устройством любое необходимое количество отдельных элементов релейной автоматики, что увеличивает надежность системы, минимизирует затраты на ее тиражирование, ввод в эксплуатацию и обслуживание. Этот контроллер работает по протоколу MODBUS/TCP , что позволяет легко интегрировать данное устройство со SCADA системами и другими пользовательскими приложениями. Эти контроллеры очень часто выбирают фирмы-разработчики в качестве базовых для создания «умных домов».В настоящее время разводка входных и выходных сигналов производится децентрализовано к устройствам, подключенным напрямую к промышленной шине и централизованно к программируемым логическим контроллерам. Нередко используются специфичные устройства с фиксированной конфигурацией сигналов входов/выходов, что приводит к необходимости применения целых групп однотипных устройств. Этот дорогостоящий способ сбора сигналов требует дополнительных затрат на материалы, монтаж, проектирование и документацию, особенно при дальнейшей модификации или расширении системы, ложась дополнительным бременем на плечи обслуживающего персонала. Эти модули совместимы с теми типами датчиков, которые используются для построения «умного дома». При возникновении неполадок, например обрыв кабеля между модулем и датчиком, на корпусе модуля загорается соответствующий светодиод.Для удобства монтажа часть модулей ввода-вывода будет располагаться в другом здании.

Содержание

Введение

1. Анализ технологий «Умного дома»

1.1 Базовые понятия «Умного дома»

1.2 Протоколы передачи для автоматизации зданий

1.3 Описание технологического процесса и модель автоматизации

2. Разработка системы управления зданием

2.1 Анализ и выбор контроллера

2.2 Выбор модулей ввода-вывода

2.3 Разработка микропроцессорной сети

3. Детальная разработка систем автоматизации

3.1 Анализ программного обеспечения для работы с контроллером

3.2 Система обогрева помещений

3.3 Система вентиляции

3.4 Система управления освещением и ландшафтным отоплением

3.5 Система мониторинга

3.6 Разработка человеко-машинного интерфейса

4. Расчет стоимости внедрения системы «Умный дом»

5. Безопасность и санитарно - гигиенические условия труда на рабочем месте оператора

5.1 Требование к рабочему месту

5.2 Параметры микроклимата

5.3 Обоснования выбора системы освещения

5.4 Электробезопасность

5.5 Пожарная безопасность

5.6 Электромагнитные излучения и уровень ионизации воздуха

5.7 Эргономические показатели

Заключение

Список использованных источников

Приложение