Poprzedni artykuł traktujący o aplikacjach systemowych technologii KNX (FE 4/2010) zapoczątkował cykl publikacji przybliżający użytkownikom oprogramowania ETS funkcje, jakie dostępne są w urządzeniach magistralnych sterujących (sensorach) i wykonawczych (aktorach). We wspomnianym artykule omówiono podstawowy zakres wykorzystania obiektów komunikacyjnych sensora przyciskowego ? 1-bitowego, 4-bitowego oraz 1-bajtowego do realizacji różnych funkcji np. sterowania oświetleniem. Drugi z serii aplikacji systemowych przybliży czytelnikowi wykorzystanie sensorów przyciskowych do obsługi napędów elektrycznych rolet i żaluzji.

W poniższym przykładzie zaprezentowano tę samą aplikację sensora co w artykule poprzednim (FE 4/2010), gdzie do objaśnienia funkcji sterowania wykorzystano sensor 2-krotny (4-klawiszowy, fot. 1), którego ilość obiektów komunikacyjnych zależy od rodzaju wybranego w aplikacji sensora.

Funkcja Blind (rys. 1) aplikacji ETS sensora przyciskowego KNX wersji plus firmy Schneider Electric pozwala użytkownikowi oprogramowania ETS sparametryzować dany klawisz sensora do sterowania napędem elektrycznym rolety (także markizy, ekranu prezentacyjnego, zasłony itp.) bądź żaluzji (poziomej lub pionowej). O ile obsługa z klawisza sensora rolety czy żaluzji, w samej pracy opuszczania czy podnoszenia zasadniczo nie różni się, nie biorąc pod uwagę odpowiedniego ustawienia się listków (lamel) żaluzji przed wykonaniem ruchu, to w przypadku krótkiego jego naciskania inaczej zachowa się roleta, a inaczej żaluzja.
Krótkie naciśnięcie danego klawisza (jego czas jest znany po określeniu przez programistę początku reakcji klawisza na długie naciśnięcie, czyli rozpoczęcia ruchu – wynik iloczynu 100 ms oraz wybranej z zakładki liczby jako tzw. mnożnika – detection of long operation time 100 ms * factor (4-250)) podczas ruchu „dół” bądź „góra” spowoduje dla obu rodzajów napędu jego zatrzymanie. Ponowne krótkie naciśnięcie klawisza w przypadku rolety może nie spowodować żadnej reakcji napędu (dopiero dłuższe naciśnięcie może zapoczątkować ruch), dla żaluzji będzie to przekręcenie się lamelek o określony kąt (np. w celu ograniczenia lub zwiększenia dostępu światła naturalnego do wnętrza pomieszczenia), gdzie kolejne powtórzenia mogą doprowadzić do ich całkowitego zamknięcia. Wtedy to żaluzja może być zwinięta, rozwinięta lub znajdować się w pozycji pośredniej.

Przy tworzeniu w projekcie funkcji Blind sterowania zaciemnieniem (często też można spotkać nazwę roller lub roller shutter) wykorzystywane są dwa rodzaje obiektów komunikacyjnych od parametryzowanego klawisza sensora, każdy o wartości 1 bit. Pierwszy z nich stop/step odpowiada za zatrzymanie napędu elektrycznego rolety/żaluzji i krokowy ruch napędu lamel żaluzji, a drugi movement za ruch (przyjmuje wartość „0” dla podnoszenia, „1” dla opuszczania). Wymienione wyżej możliwości obsługi rolety i żaluzji można realizować wykorzystując parę klawiszy sensora do wywołania przez jeden z nich ruchu w górę (podnoszenia, przesuwania się w prawo) – Direction of movement – Up, a przez drugi ruchu w dół (opuszczania, przesuwania się w lewo) Direction of movement – Down. Czynności te można również wykonać wykorzystując jeden klawisz sensora, „zaoszczędzając” przez to jeden klawisz z pary. Należy wówczas z pola wyboru kierunku ruchu wybrać ruch góra i dół – Direction of movement – Up and Down (rys. 2). Każde kolejne długie naciśnięcie tego klawisza, poprzedzone zatrzymaniem napędu odpowiedzialnego za ruch będzie skutkowało zmianą kierunku jego pracy. Przy wyborze tej opcji sterowania programista ma możliwość zdefiniowania czasu dla lamel żaluzji, jaki wymagany jest do ich pozycjonowania przy zmianie kierunku ruchu – Louvre adjustment time on change in direction 100 ms * factor (5-50).

Trzecią możliwością obsługi rolet/żaluzji przy wykorzystaniu sensorów wersji plus jest uzyskanie przez jedno z urządzeń położenia, określonego wcześniej w oprogramowaniu ETS. Zaznaczając w polu wyboru kierunku ruchu predefiniowane wartości położenia – Direction of movement – with positional values uzyskuje się możliwość określenia do dwóch różnych pozycji – Select position – rolet/żaluzji wraz z kątem otwarcia/ zamknięcia lamel żaluzji, z wywołaniem zależnym od czasu naciśnięcia danego klawisza sensora – Positional value 1/2 (short, long operation).
Efektem tak określonej w aplikacji funkcji jest pojawienie się dwóch obiektów komunikacyjnych, każdy o wartości 1 bajt (rys. 3). Pierwszy z nich odpowiada za pozycję rolety/żaluzji, a drugi za kąt ustawienia lamel żaluzji. Każdy z nich może przyjąć jedną z 13 wartości z zakresu 0% – 100%, wybór in steps 0% – 100% lub dokładniej przy zapisie dziesiętnym kodu binarnego z wyborem 255 wartości w zakresie 0 – 255, wybór continuous 0- 255. Przyjęcie takiej samej pozycji przy każdorazowym wywołaniu tej funkcji musi być ściśle powiązane z kalibracją – przyjęciem położenia odniesienia przez dany napęd, co musi być uwzględnione przy parametryzacji aktora sterującego danym napędem (napędami).

Przy wyborze w klawiszu funkcji Blind, tak jak to było w przypadku poprzednio opisywanych funkcji Switch, Toggle oraz Dimming możliwe jest również określenie warunku zachowania się diody LED – Triggering of status LED, umieszczonej obok każdego klawisza sensora. Jej stan może wyglądać następująco:

• switched on oznacza ciągłe świecenie
• switched off oznacza brak świecenia
• from status feedback object oznacza świecenie zależne od stanu obiektu typu status
• operation = ON/ release = OFF oznacza świecenie tylko w momencie naciskania klawisza (wywołania funkcji)
• on after movement telegram oznacza świecenie tylko po dłuższym naciśnięciu klawisza (wywołaniu funkcji)
• flashes oznacza ciągłe miganie
• flashes when status feedback obj. equals 1 oznacza miganie w przypadku, gdy obiekt typu status jest równy 1
• flashes when status feedback obj. equals 0 oznacza miganie w przypadku, gdy obiekt typu status jest równy 0
• operation = flash/ release = OFF oznacza miganie tylko w momencie naciskania klawisza (wywołania funkcji)
• long operation = flash/ release = OFF oznacza miganie tylko w momencie dłuższego naciśnięcia klawisza (wywołania funkcji)

Analizując przedstawione w poprzednim artykule funkcje Switch (np. wysyłanie na magistralę KNX telegramu o konkretnej, stałej wartości) i Toggle (np. wysyłanie na magistralę KNX telegramu o zmiennej wartości) można zauważyć, że znając metody realizacji zadań przez poszczególne zależności obiektowe, funkcje te mogą być wykorzystywane do obsługi zdarzeń, które z założenia podlegają pod inne schematy działania. Mając świadomość możliwości urządzeń magistralnych oraz reakcji urządzeń odbiorczych na komendy przez nie wydawane można w ten sposób prościej „dostosowywać” pierwsze z nich do pracy w całym systemie, należy jednak rozważyć wszystkie aspekty jakie wyznacza efekt końcowy.
Zarówno funkcje Switch, jak i Toggle można wykorzystać do obsługi rolet czy żaluzji. Wykorzystują one zarówno obiekty 1-bitowe oraz 1-bajtowe, porównując jednak te funkcje z funkcją Blind ich wykorzystanie będzie ograniczone. Programista ETS będzie mógł utworzyć powiązanie obiektowe pomiędzy sensorem, a aktorem dla wykonania ruchu czy wymuszenia przyjęcia przez roletę/żaluzję odpowiedniej pozycji (np. 30% otwarcia), nie będzie miał natomiast możliwości takiego samego zatrzymania ruchu rolety/ żaluzji jak to ma miejsce w przypadku funkcji Blind. Przy funkcjach Switch oraz Toggle odchodzi możliwość rozróżnienia krótkiego i długiego naciśnięcia klawisza sensora. Warto jednak posiłkować się tymi funkcjami jeżeli np. z powodu braku tych funkcji w jakimś sensorze nie ma możliwości wykorzystania stworzonej do tego celu funkcji Blind.

Wykorzystując możliwości sensora KNX wyboru funkcji sterowania napędem elektrycznym, gdzie w zależności od oczekiwań klientów finalnych poprzez ustawienia ręczne i pracę automatyczną (np. przyjmowanie określonej pozycji uzależnione od pory dnia czy panujących warunków zewnętrznych) można uzyskiwać różne stopnie zaciemnienia wnętrz, zawsze należy uwzględnić w aktorze parametry techniczne napędu. Związane jest to z zapewnieniem jego prawidłowej pracy szczególnie przy wykonywaniu przez niego ruchu zwijania/rozwijania z zadeklarowanym pozycjonowaniem oraz zatrzymaniem napędu przy osiągnięciu pozycji górnej (lub lewej) bądź dolnej (lub prawej) najlepiej w tej samej chwili co reakcja wyłącznika krańcowego.

Inteligentne instalacje w każdym nowym obiekcie, to zapewne niedaleka przyszłość. Wiąże się to nie tylko z wygodą, ale przede wszystkim z oszczędnością energii. Tego typu instalacja sprawdzi się wyłącznie wówczas, kiedy będzie współgrała z wszystkimi funkcjami budynku. Czy wśród inwestorów planujących budowę domu jest duża świadomość tego typu rozwiązań na etapie poszukiwania projektu?

Współcześni inwestorzy są wymagający i świadomi swoich potrzeb. Coraz większa grupa inwestorów chciałaby mieć tzw. „inteligentny dom”, czyli taki który łączy zaawansowaną technologię z prostotą obsługi i ekonomiczną eksploatacją. O inteligentnych systemach zarządzania budynkiem należy myśleć już w fazie wyboru projektu.

Zintegrowany system rozwiązań sprawia, że budynek staje się ekologiczny i przyjazny dla środowiska naturalnego, a dodatkowo zapewnia poczucie bezpieczeństwa. Spełnia on najwyższe wymagania pozwalające na optymalizację zużycia energii elektrycznej. Panele sterujące pozwalają nadzorować całe pomieszczenia – regulować natężenie oświetlenia, sterować żaluzjami, regulować temperaturę, oszczędzać ciepło, wodę oraz energię elektryczną. Istnieje możliwość dostosowania systemu do indywidualnych potrzeb klienta, niezależnie od tego, czy jest to dom jednorodzinny, czy budynek handlowo-usługowy.

Modelowy przykład tego typu rozwiązań został zastosowany w wysoko energooszczędnym domu LUMINA HOUSE, który jest owocem współpracy architektów z Pracowni Projektowej ARCHIPELAG oraz ekspertów z firmy VELUX. LUMINA powstaje obecnie w gminie Długołęka pod Wrocławiem. Dziennik budowy można śledzić na stronie: www.archipelag.pl

Ireneusz Rzeczkowski