W poprzednich częściach artykułu, przedstawiony został sposób tworzenia wizualizacji systemu KNX z zastosowaniem programu Jung Facility Pilot. Ostatnim krokiem było przygotowanie ekranu wizualizacyjnego (fot. 1), zawierającego element sterujący w postaci przełącznika oraz element sygnalizacyjny zobrazowany za pomocą lampki LED.

Fot. 2. Ekran systemu wizualizacji dla sterowania oświetleniem.Fot. 2. Ekran systemu wizualizacji dla sterowania oświetleniem.

Poprawność działania zaprojektowanej wizualizacji można sprawdzić bez konieczności podłączenia do systemu KNX w module symulacji. Pełne funkcjonalności programu wizualizacyjnego można przetestować tylko poprzez jego podłączenie do rzeczywistego systemu z którym ma współpracować. Aby ułatwić czytelnikowi tę czynność, wymagającą posiadania urządzeń systemu KNX, przygotowane zostało stanowisko laboratoryjne z urządzeniami i zaprogramowanym projektem opisanym w poprzednich częściach artykułu (fot. 2).

Stanowisko składa się z:

  • urządzenia wykonawczego przekaźnikowego z dołączonym źródłem światła,
  • urządzenia wykonawczego ściemniającego z dołączonym źródłem światła,
  • urządzenia wykonawczego roletowego z dołączoną żaluzją,
  • przycisku sterującego z wbudowanym czujnikiem oraz regulatorem temperatury,
  • modułu komunikacyjnego zapewniającego zdalny dostęp do systemu.
Fot. 2. Stanowisko laboratoryjne przygotowane
dla potrzeb realizacji projektu „Wizualizacja Fachowy Elektryk”.Fot. 2. Stanowisko laboratoryjne przygotowane dla potrzeb realizacji projektu „Wizualizacja Fachowy Elektryk”.

Ponadto, czytelnik ma możliwość oglądania reakcji elementów wykonawczych dzięki kamerze, przekazującej obraz online. Adres kamery oraz dane potrzebne do logowania dostępne są na stronie internetowej www.szkoleniaib.pl w zakładce „Fachowy Elektryk”.

Przygotowanie potrzebnych narzędzi

Dla potrzeb realizacji i uruchomienia wizualizacji systemu KNX niezbędne są następujące narzędzia:

  • Program Jung Facility Pilot – opisany w poprzednich częściach artykułu (program w wersji demonstracyjnej można pobrać ze strony internetowej www.szkoleniaib.pl w zakładce „Fachowy Elektryk”).
  • Program ETS4 – posiadający moduł komunikacji z systemem KNX za pomocą przygotowanego wcześniej połączenia sprzętowego (program w wersji demonstracyjnej można pobrać ze strony internetowej www.knx.org).
Fot. 3. Przygotowanie połączenia z systemem KNX.Fot. 3. Przygotowanie połączenia z systemem KNX.

Program Jung Facility Pilot jest narzędziem umożliwiającym realizację graficzną wizualizacji systemu KNX oraz uruchomienie samego systemu wizualizacji. Instalowany jest na komputerze PC z systemem operacyjnym Windows.

Program ETS4 umożliwia realizację systemu sterowania automatyką budynku za pomocą urządzeń KNX oraz posiada wbudowany moduł komunikacji z sprzętowym interfejsem pozwalającym na podłączenie aplikacji wizualizacyjnej do stanowiska z systemem KNX. Ta funkcjonalność programu zostanie wykorzystana w opisanym poniżej ćwiczeniu.

Za pomocą narzędzia ETS4 zaprogramowany został, do poszczególnych urządzeń, projekt automatyzacji stanowiska opisany w poprzednich częściach artykułu.

Przygotowanie zdalnego połączenia z wizualizowanym systemem automatyki – ETS4

Program Jung Facility Pilot (FAP), podczas połączenia z systemem do którego realizuje wizualizację wymaga modułu komunikacji. Jeżeli nie ma dedykowanego połączenia, potrzebny jest sterownik programowy (driver) zamieniający rozkazy wysyłane przez FAP na telegramy zrozumiałe dla systemu KNX i odwrotnie, tłumaczący telegramy na komendy odczytywane przez FAP. Sterownik taki o nazwie „Falcon” zaimplementowany jest w programie ETS4. Można go pobrać jako niezależną aplikację ze stron internetowych Organizacji KNX, jednak aby mieć możliwość zapoznania się również z projektem zaprogramowanym na stanowisku testowym, korzystniejsze będzie zainstalowanie całego pakietu ETS4 (link powyżej). W trakcie procesu instalacji należy zwrócić uwagę, aby zaznaczona była opcja instalacji modułu „Falcon”.

Fot. 4. Uruchamianie poszczególnych modułów w programie Jung Facility Pilot.Fot. 4. Uruchamianie poszczególnych modułów w programie Jung Facility Pilot.

Po poprawnym zainstalowaniu programu ETS4, należy go uruchomić i przejść do opcji konfiguracji połączenia z magistralą KNX (fot. 3). Tutaj należy kolejno:

a) Kliknąć na menu „ETS”
b) Włączyć moduł „Ustawienia”
c) Zaznaczyć opcję „Komunikacja”
d) Utworzyć „Nowe” połączenie”
e) W otwartym oknie konfiguracji nowego połączenia ustawić następujące parametry:

  • Nazwa: Wizualizacja Jung połączenie
  • Typ: IP (EIBlib/IP)

Parametry komunikacji:

  • Serwer: 156.17.40.157
  • Protokół: TCP
  • Config Port: 50000
  • Read Port: 50001
  • Write Port: 50003
  • Port Com: COM1
Fot. 5. Sposób nawiązania połączenia przez program wizualizacyjny z systemem KNX.Fot. 5. Sposób nawiązania połączenia przez program wizualizacyjny z systemem KNX.

Następnie potwierdzić parametry połączenia naciskając przycisk „OK”.

Tak przygotowane połączenie wykorzystane zostanie w następnej części, podczas komunikacji wizualizacji z systemem KNX.

Uwaga! Utworzone zostało połączenie z systemem KNX który jest zainstalowany w laboratorium na stanowisku dydaktycznym. Adres IP 156.17.40.157 jest adresem punktu dostępowego interfejsu IP i umożliwia również rekonfigurację poszczególnych urządzeń systemu.

Otwarcie połączenia pomiędzy wizualizacją w systemie KNX w programie Jung Facility Pilot

Dla potrzeb wizualizacji wykorzystamy projekt o nazwie „Wizualizacja Fachowy Elektryk” utworzony w drugiej części artykułu (zarówno projekt jak i program FAP można pobrać ze strony internetowej www.szkoleniaib.pl w zakładce „Fachowy Elektryk”). W tym celu uruchamiamy program FAP i otwieramy moduł „KNX editor” (fot. 4a). Następnie wybieramy utworzony wcześniej projekt o nazwie „Wizualizacja Fachowy elektryk”. Otrzymamy w ten sposób przygotowane adresy grupowe (komunikacyjne) które wykorzystane zostaną w dalszej części projektu wizualizacji.

W tym samym module (KNX editor) z menu „Options” wybieramy opcję konfiguracji połączenia z systemem KNX „KNX settings…”. Otwarte zostanie okno w którym wskazujemy połączenie o nazwie „wizualizacja JUNG połączenie” (utworzone w poprzednim kroku w programie ETS4) i za pomocą przycisku „Start conection manager…” otwieramy zarządzania połączeniami z systemem KNX. Następnie za pomocą ikony „Start KNX connection” uruchamiamy połączenie z magistralą systemu KNX. Poszczególne kroki zobrazowane zostały na rysunku nr 5.

Fot. 6a. Widok stanowiska laboratoryjnego i ekran wizualizacyjny z wyłączonym oświetleniem.Fot. 6a. Widok stanowiska laboratoryjnego i ekran wizualizacyjny z wyłączonym oświetleniem.

Uwaga 1! Od tej chwili komputer ma otwarte połączenie z wizualizowanym systemem. W udostępnionej wersji programu FAP jest ono ograniczone czasowo i zostanie zamknięte po 30 minutach. Aby powtórnie nawiązać połączenie z systemem KNX należy ponowić operacje przedstawione na rysunku nr 5.

Uwaga 2! Jeżeli połączenie nie zostanie nawiązane, należy sprawdzić w programie ETS4 czy wybrany interfejs jest dostępny. Najczęściej spotykanym powodem problemów w połączeniu z przygotowanym systemem jest wykorzystanie łącza przez innego użytkownika. Aby połączenie zostało nawiązane poprawnie, należy powtórzyć jego konfigurację po pewnym czasie.

Uruchomienie wcześniej przygotowanego projektu wizualizacji stanowiska laboratoryjnego

Uruchomienie wcześniej przygotowanego projektu wizualizacji stanowiska laboratoryjnego

System wizualizacji jest już gotowy do pracy. Po kliknięciu lewym klawiszem myszy na przełączniku wysłany zostanie rozkaz załączenia lampki na stanowisku. Po jej załączeniu urządzenie wykonawcze prześle potwierdzenie do ikony lampki LED, która wykonaną funkcję zobrazuje zmianą koloru. Aby Czytelnik mógł „na własne oczy” zobaczyć sposób działania zrealizowanego systemu wizualizacji, w laboratorium umieszczona została kamera. Adres kamery i dane potrzebne do logowania umieszczone zostały na stronie internetowej www.szkoleniaib.pl w zakładce „Fachowy Elektryk”.

Efekt załączenia i wyłączenia oświetlenia na stanowisku przedstawiony został na fot. 6a i 6b.

Fot. 6b. Widok stanowiska laboratoryjnego i ekran wizualizacyjny z załączonym oświetleniem.Fot. 6b. Widok stanowiska laboratoryjnego i ekran wizualizacyjny z załączonym oświetleniem.

Rozbudowa projektu

Dla uważnego czytelnika przewidziana została możliwość rozbudowy projektu o dodatkowe elementy. Jednym z częściej wykorzystywanych jest regulacja jasności oświetlenia. Aby uzupełnić sterowanie jasnością głównego oświetlenia stanowiska, należy w głównym panelu sterowania FAP uruchomić moduł „Visualization editor” (fot. 4c). Otwarte zostanie okno edytora graficznego projektu wizualizacji. W oknie należy wybrać projekt przeznaczony do modyfikacji („Wizualizacja Fachowy Elektryk”) a następnie z menu „Worksheets..” wybrać ekran wizualizacyjny, do którego będzie dodany element graficzny. W naszym przypadku ekran ma nazwę „Salon” (fot. 7).

Następnie z menu „View” wybieramy opcję „Tool windows” i „Catalog”. Dzięki temu otwarte zostanie okno z biblioteką aktywnych elementów graficznych dla naszej wizualizacji. Tutaj klikamy na nazwie „Parameter displays” i wchodzimy do katalogu „Analog out”. Spośród elementów wybieramy „Slider” i przenosimy go na ekran wizualizacji (fot. 8). Przypisanie adresu grupowego (0/1/2) do elementu graficznego szczegółowo przedstawione zostało w części 2. artykułu.

Fot. 7. Otwarcie ekranu „Salon” w oknie edytora wizualizacji.Fot. 7. Otwarcie ekranu „Salon” w oknie edytora wizualizacji.

Jak działa regulacja jasności, można sprawdzić ponownie przechodząc do modułu „Visualization player”, a efekt widoczny będzie w widoku z kamery. Przed włączeniem systemu wizualizacyjnego należy pamiętać o ponownym nawiązaniu połączenia (fot. 5) Analogicznie do ekranu wizualizacyjnego można przypisać inne elementy, które za pomocą symboli graficznych będą obrazować rzeczywiste pomieszczenie w postaci fotografii, elementy sterujące w postaci przycisków czy też grafiki przedstawiające obwody którymi sterujemy. Możliwe jest również wzbogacanie ekranów o elementy animacyjne prezentujące sposób działania urządzeń poruszających się takich jak rolety i bramy garażowe. Uniwersalne wskaźniki pomiarowe mogą zobrazować wartości pomiarowe np. poziomu otwarcia zaworu ogrzewania czy jasności oświetlenia. Wykresy i archiwa pozwolą na analizę historycznych danych pomiarowych zużycia energii i na tej podstawie dokonanie decyzji odnośnie optymalnego gospodarowania energią. Do każdej monitorowanej zmiennej można przypisywać również progi alarmów, które będą sygnalizowały przekroczenie krytycznych wartości. Wszystkie informacje mogą zostać przesłane na zdefiniowany wcześniej adres e-mail. Dzięki temu oprócz lokalnej wizualizacji system może informować właściciela domu o najważniejszych sytuacjach jakie w nim zaistnieją.

Fot. 8. Przypisanie elementu „Slider” do ekranu wizualizacyjnego.Fot. 7. Przypisanie elementu „Slider” do ekranu wizualizacyjnego.

Wszystkie tego typu zdarzenia można definiować w programach takich jak Jung Facility Pilot. Dzięki programom udostępnionym i opisanym w tym artykule Czytelnik może sam sprawdzić ich możliwości oraz przetestować działanie na przygotowanym i wyposażonym w urządzenia KNX stanowisku laboratoryjnym. Zachęcamy do eksperymentów i przesyłania zrealizowanych systemów wizualizacyjnych.

Źródło: www.fachowyelektryk.pl