Наиль Муратов, АО "Систэм Электрик"
Эта статья описывает особенности объектов расписаний протокола BACnet и их использование в системах автоматизации зданий Systeme Electric на основе программируемых контроллеров SystemeHD и программного обеспечения диспетчеризации Systeme Building Operation.
Для автоматизации зданий работа в соответствии с расписаниями является важной функцией, так как использование зданий характеризуется периодичностью, например, часы работы торгового центра или административного здания. Эта особенность отличает автоматизацию зданий от промышленной автоматизации, где действия чаще происходят по событиям или команде оператора.
Встроенные объекты расписаний протокола BACnet
В BACnet расписания (Schedules) являются одним из ключевых объектов, которые используются для автоматизации управления оборудованием в зависимости от времени и даты. Это особенно полезно для управления освещением, системами отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВКВ), а также другими системами в зданиях.
Основные принципы работы расписаний BACnet
1. Объект Schedule
Расписания реализуются через специальный объект BACnet под названием Schedule Object. Этот объект хранит информацию о временных интервалах, в течение которых должны выполняться определённые действия. Каждое расписание связано с конкретным объектом или свойством в системе BACnet, которое будет изменяться в зависимости от заданного графика.
Каждый объект расписания содержит список объектов BACnet, которые будут менять свои значения в соответствии с этим расписанием. Также объект расписания хранит список действий, которые нужно совершить с теми объектами, которые находятся в его списке. Эти действия выполняются еженедельно, но можно настроить и исключения из этого графика.
2. Еженедельные расписания
Основная часть объекта расписания — это таблица, задающая действия для каждого дня недели. Например, вы можете настроить включение освещения с 8:00 до 18:00 в будние дни и с 10:00 до 16:00 в выходные.
3. Исключения (Exception Schedules)
Исключения позволяют переопределить стандартное расписание на определённые даты, такие как праздники или особые дни. Например, система может не включать отопление в выходные дни, если это праздничный период.
4. События (Event Values)
Расписания определяют значения для объекта (или свойства), которые должны быть активны в заданное время. Это может быть значение типа:
- Включено/выключено;
- Конкретная температура;
- Уровень яркости освещения и т.д.
Для каждого действия указывается время, когда оно должно быть совершено, и значение, которое запишется в прикрепленные к этому расписанию объекты.
5. Триггеры времени
Объект расписания использует встроенные механизмы временного триггера, чтобы отслеживать время и запускать необходимые действия в нужные моменты.
Разработчику программы для контроллера не нужно заботиться о реализации этого функционала в своей программе – весь функционал уже реализован в объекте BACnet Schedule.
6. Синхронизация времени
Чтобы расписания работали корректно, все устройства в сети BACnet должны синхронизировать своё системное время. Эта синхронизация реализуется за счет встроенной службы BACnet, которая обеспечивает синхронизацию времени всех контроллеров и устройств BACnet с сервером SCADA.
Структура объекта Schedule
Объект расписания включает в себя следующие ключевые атрибуты:
- Weekly_Schedule (Еженедельное расписание): список временных интервалов для каждого дня недели.
- Exception_Schedule (Исключения): список исключений для определённых дат.
- List_Of_Object_Property_References (Список ссылок): перечень объектов и свойств, которые управляются расписанием.
- Priority_For_Writing (Приоритет записи): определяет уровень приоритета изменений, вносимых расписанием.
- Present_Value (Текущее значение): показывает активное значение, установленное в данный момент времени.
Пример работы расписания
Сценарий: управление системой ОВКВ в офисном здании
1. Еженедельное расписание:
- Включение ОВКВ с понедельника по пятницу с 7:00 до 19:00.
- Выключение ОВКВ в остальное время.
2. Исключения:
- В праздники (например, 1 января) ОВКВ остаётся выключенным, независимо от обычного графика.
3. Реализация:
- Объект Schedule связан с объектом Analog Value, который контролирует целевую температуру.
- В 7:00 значение температуры устанавливается на 22°C, а в 19:00 — на 16°C.
Преимущества использования расписаний BACnet
- Автоматизация: Минимизация ручного управления за счёт заранее заданных правил.
- Энергоэффективность: Уменьшение потребления ресурсов благодаря точному управлению в заданное время.
- Гибкость: Возможность учитывать исключения и изменять расписание без необходимости перепрограммирования системы.
- Масштабируемость: Расписания могут управлять как отдельными устройствами, так и большими группами оборудования.
Интеграция расписаний с другими объектами BACnet
Расписания часто работают совместно с другими объектами BACnet, такими как:
- Calendar (Календарь): определяет конкретные даты или периоды для исключений.
- Device (Устройство): обеспечивает выполнение команд расписания.
- Command (Команда): позволяет запускать сложные сценарии управления на основе расписания.
Работа расписаний BACnet в системах автоматизации зданий
Объекты расписаний в Systeme Building Operation
Программное обеспечение Systeme Building Operation имеет поддержку расписаний BACnet в интерфейсе пользователя. Во встроенном редакторе расписаний диспетчер имеет возможность корректировать недельные расписания и задавать дни переноса, то есть задавать периоды включения и выключения установок, изменения режима работы, смещения уставок и пр.
Внесенные диспетчером изменения автоматически синхронизируются средствами протокола BACnet по всей системе автоматизации.
Объекты расписаний в SystemeHD
Серия контроллеров автоматизации зданий SystemeHD также имеет поддержку расписаний BACnet и автоматически синхронизируют объекты расписаний в своей памяти с объектами расписаний в системе диспетчеризации.
В программе контроллера производится связывание объектов сигналов с расписаниями.
Объекты контроллера, которые связаны с расписаниями, будут изменять свои значения в соответствии с временем действия этих расписаний.
Заключение
Расписания BACnet являются мощным инструментом для автоматизации управления зданиями. Их использование позволяет создать более удобные, энергоэффективные и надёжные системы, которые адаптируются под любые эксплуатационные условия.
Работа расписаний BACnet и выполнение связанных с ними действий поддерживаются на уровне протокола, поэтому использование их в системе не требует дополнительного программирования и снижает затраты на программирование в процессе ввода в эксплуатацию и упрощает работу в процессе эксплуатации.