ТРИА Комплекс инженерных систем
facebook.com/group.triakomm twitter.com/triakomm triakomm.livejournal.com instagram.com/triakomplex
Проектирование инженерных систем Сервис инженерных систем
Поставка инженерного оборудования Монтаж инженерных систем
Объекты
ТРИА
Комплекс
инженерных
систем

Контроллер TK CP-32-03 Master и Slave для управления инженерными системами

Контроллер TK CP-32-03   Контроллер CP-30   Датчик-контроллер TK CP-16   Контроллер-генератор напряжения TK VG-16   Диммер DM-2   Датчик TK FS-3   Стенд-презентация системы «Умный Дом» с элементами «разумной автоматики»

Контроллер TK CP-32-03 Master и Slave для автоматизации инженерных систем

Контроллер TK CP-32-03 Master и Slave является усовершенствованной моделью хорошо зарекомендовавшего себя контроллера TK CP-32. Новый контроллер также предназначен для дискретного управления электроприборами различного назначения, такими как освещение, обогрев, вентиляция и т. п., на основе анализа состояния различных датчиков, кнопок, выключателей и других органов управления инженерных систем здания.

Благодаря применению новых схемных решений, значительно повышена его надежность и помехоустойчивость. Схемотехнически и конструктивно обе версии (Master и Slave) ничем не отличаются друг от друга, кроме отсутствия в контроллере TK CP-32-03 Slave интерфейсного модуля TCP (Ethernet) с выведенным разъемом.

Версия контроллера TK CP-32-03 Master с интерфейсным модулем TCP с выведенным разъемом Ethernet
Версия контроллера TK CP-32-03 Master с интерфейсным модулем TCP с выведенным разъемом Ethernet

Версия контроллера TK CP-32-03 Slave (нет модуля TCP с разъемом Ethernet)
Версия контроллера TK CP-32-03 Slave (нет модуля TCP с разъемом Ethernet)

В настоящее время данное устройство может использоваться в трех режимах:

  1. Автономно (только для TK CP-32-03 Master),
  2. В составе какой-либо системы централизованного управления,
  3. В качестве элемента самостоятельной децентрализованной системы управления.

Работа контроллера TK CP-32-03 основана на непрерывном анализе состояния датчиков (кнопок), формировании соответствующих событий по изменению их состояния и коммутации электрических нагрузок по определенному алгоритму.

Автономная работа контроллера

При автономной работе данное устройство работает по своему внутреннему алгоритму, подготавливаемому и загружаемому при помощи специальной Windows-программы. Помимо управления освещением, контроллер может быть использован для интеллектуального управления коммутацией любых нагрузок инженерного оборудования дома или квартиры, в частности, электроприводов ворот, рольставен, вентиляторов, нагревательных и отопительных приборов, оборудования антипротечки воды, коммутацией электророзеток и т. п.

Автономно работающий контроллер является подмножеством (частью) системы децентрализованного управления. Каждый контроллер системы связан с остальными устройствами по внутренней локальной сети TRIAnet и работает по индивидуальной программе. Информация о событиях (изменениях состояния датчиков, подключенных ко входам контроллеров) передается по внутренней сети в виде циркулярных сообщений. Таким образом, каждый контроллер в сети осведомлен обо всех событиях системы и может формировать на них соответствующие реакции. Несмотря на то, что внешний контроллер может не принимать участия в управлении при децентрализованном режиме, за ним сохраняется возможность выдавать команды контроллерам и получать от них сообщения о событиях.

О работе контроллера в составе системы централизованного управления

При централизованном управлении данное устройство используется в качестве связующего звена между центральным контроллером (AMX, CRESTRON и др.) и исполнительными устройствами, и выполняет передачу команд коммутации (включения, выключения) на исполнительные устройства, а также обратный приём информации о состоянии исполнительных устройств или каких-либо датчиков контактного типа.

Схема управления инженерными системами на базе TK CP-32-03 Master для автономной работы и в составе сети TRIAnet
Схема управления инженерными системами на базе TK CP-32-03 Master для автономной работы и в составе сети TRIAnet

Для реализации принципа централизованного управления необходим внешний контроллер (AMX, CRESTRON или просто компьютер). Программа управления пишется на внешнем контроллере (компьютере), который взаимодействует с контроллерами TK CP-32-03 по сети Ethernet, подключенными либо через HUB (Switch, Router), либо через один из контроллеров TK CP-32-03 (TCP), с которым связаны остальные контроллеры TK CP-32-03 по своей локальной шине TRIAnet.

Сеть управления TRIAnet — для больших и протяженных объектов

Управляющие устройства входят в единую сеть TRIA-net и работают по интерфейсу RS-485. Протокол взаимодействия всех устройств разработан в нашей компании и включает полный набор программных средств для организации корректной работы управляющих устройств в сети.

Преимущество интерфейса RS-485 заключается в создании протяженных сетей управления, достигающих 1000 метров, т. е. это решение может с успехом применяться для больших по площади объектов и для серии объектов, расположенных на протяженных территориях: промышленных, государственных, административных и т. п.

Сеть TRIAnet — для объединения различных управляющих устройств в единое целое

Все управляющие устройства работают как единое целое, каждый контроллер, каждое устройство «знает», что происходит в соседней системе, каждый элемент системы знает, какие датчики сработали и т. п., что позволяет сделать процесс управления прозрачнее и устойчивее. Любое дополнительное устройство управления, подключенное к сети TRIA-net, включается в сеть для управления, т. е. благодаря этой сети и разработанным нами протоколам обмена данными достигается расширение интеграционной сети управления инженерными системами, т. е. к единой системе управления добавляются новые объекты для управления доступом, климатом и другими системами. Благодаря объединению в сеть все устройства TRIA-net работают, как элементы одного механизма.

Контроллер, как элемент самостоятельной децентрализованной системы управления

В случае децентрализованного управления, даже при наличии внешнего контроллера, все устройства работают по своим внутренним программам. Внешний контроллер при этом получает информацию о всех событиях, происходящих в системе, и также, как и в предыдущем варианте, может принудительно управлять каналами по своему алгоритму. Для записи собственных программ в каждое устройство применяется специальная оболочка (под Windows) Prog-32, при помощи которой даже неподготовленный инсталлятор сможет сконфигурировать систему под нужды заказчика, по определенным правилам заполняя таблицу взаимодействия устройств. После чего созданная совокупность управляющих записей (скриптов) переносится одновременно во все устройства системы посредством Ethernet или Wi-Fi (если взаимодействие идет через Router)

Обе версии контроллеров (Master и Slave) могут работать как ведомые усройства для внешнего контроллера по протоколу ModBus RTU (485).

Входы и выходы контроллера для подключения устройств

  1. Нижний ряд разъемов (входы каналов) предназначен для подключения управляющих устройств инженерного оборудования (кнопок, выключателей, датчиков и др.).
  2. Верхний ряд разъемов (выходы каналов) предназначен для подключения управляемых устройств (реле, приводы и др.) инженерных систем.
  3. Разъем питания «+» «-» 12 В (±20%) постоянного тока. Ошибка в полярности не приводит к повреждению устройства.
  4. Клеммы A и B в верхнем ряду предназначены для подключения устройства к локальной шине TRIAnet.
  5. Клеммы терминатора локальной шины для установки перемычек на крайних устройствах, соединенных шлейфом.
Назначение входов и выходов контроллера TK CP-32-03 для подключения различных устройств и оборудования
Назначение входов и выходов контроллера TK CP-32-03 для подключения различных устройств и оборудования

Контроллер TK CP-32-03 имеет 32 выходных канала коммутации низковольтных нагрузок (например, реле) и 32 входных канала, каждый из которых содержит интерфейсные схемы для подключения кнопок, герконов, датчиков протечки воды различных типов, датчиков движения, дождя, дыма и др., имеющих потенциал на коммутируемом выходе не более 24 В или «сухие» контакты. Четыре независимых таймера в каждом канале (всего 128) позволяют управлять автоматическим включением/выключением каналов без внешних команд. Четыре битовых флага на каждом канале могут быть использованы для временных запретов управления или хранения каких-либо особых состояний системы. Связь с центральным контроллером (AMX, CRESTRON и др.) при его наличии осуществляется по интерфейсу Ethernet (протокол связи TCP/IP) через Hub или Router.

Выходы для подключения исполнительного оборудования

Выходные каналы могут быть настроены на подключение различных типов нагрузок, например:

  • электромагнитные реле — импульсные (поляризованные) и обычные,
  • светодиоды, светодиодные ленты,
  • низковольтные лампы,
  • приточные и вытяжные вентиляторы, различные электродвигатели постоянного тока,
  • сервоприводы дискретного типа, электрозамки, электрозащелки ворот, калиток и т. п.,
  • сирены, стробоскопы,
  • дискретные входы устройств разного назначения.

Высоковольтное оборудование — через промежуточные электромагнитные реле

Через промежуточные электромагнитные реле к контроллеру может быть подключено высоковольтное оборудование инженерных систем здания, например:

  • осветительные лампы и прожекторы,
  • отопительные приборы, обогреватели, осушители, увлажнители,
  • вентиляторы и другое вентиляционное оборудование,
  • жалюзи, рольставни, ворота разных типов,
  • коммутируемые электророзетки.

Входы для датчиков, кнопок, тумблеров, выключателей

Входные каналы также могут быть настроены на подключение различных устройств:

  • тумблеры, кнопки, герконы, выключатели,
  • датчики движения, дыма, разбития стекла, протечки, дождя,
  • пороговые датчики освещенности, температуры, влажности.

Во избежание сильных сетевых помех, создаваемых коммутацией мощных нагрузок, а также импульсной перегрузки блока питания в контроллере исключена возможность одновременного срабатывания нескольких реле (включения или выключения выходных каналов) при одновременном поступлении нескольких команд или команды общего включения/выключения. Реле будут включаться последовательно друг за другом с минимальным периодом 100 мс.

Система управления на TRIAnet

Если в системе предполагается установка нескольких подобных контроллеров, то допустимо использовать только один контроллер с TCP-модулем, остальные контроллеры — без TCP-модуля (более дешевые) подключаются между собой по внутренней двухпроводной локальной шине TRIAnet.

К одному контроллеру TK CP-32-03 Master с TCP-модулем можно подключить по шине TRIAnet до 32-х контроллеров TK CP-32-03 Slave без TCP-модулей.

Протяженность сети управления TRIAnet может достигать 1000 метров.

Система связи центрального контроллера с контроллерами TK CP-32-03 через TCP/IP и TRIAnet
Система связи центрального контроллера с контроллерами TK CP-32-03 через TCP/IP (Ethernet) и TRIAnet (RS-485)

Таким образом, у внешнего контроллера сохраняется возможность доступа ко всем контроллерам на этой шине через один TCP-модуль.

Для резервирования связи всей системы с центральным контроллером можно использовать два контроллера с TCP-модулями, подключенными через Hub, и имеющими разные IP-адреса. Информация о событиях в сети будет поступать на внешний контроллер по двум независимым каналам. Тогда, при неисправности одного из контроллеров, сообщение об этом будет передано по другому каналу.

Основные возможности

  • Непрерывный анализ логического состояния 32-х входов, формирование событий, сообщений о них и их передачу по внутренней локальной шине всем подключенным к ней устройствам.
  • Выдачу дискретных сигналов управления по 32 выходам для коммутации электрических нагрузок инженерного оборудования.
  • Запоминание логического состояния выходных каналов (нагрузок) при выключении питания.
  • 128 виртуальных таймеров общего назначения (до 99 часов с точностью 1 сек.) и 128 флагов. Формирование событий по окончанию счета таймеров.
  • Работа в качестве независимого устройства с управлением от внешнего контроллера по сети Ethernet.
  • Работа в локальной сети TRIAnet по собственной программе, подготавливаемой инсталлятором и загружаемой в устройство как локально, так и дистанционно.
  • Простая и открытая система команд управления по протоколу TCP/IP.
  • Установка любого IP-адреса (мл. байт в диапазоне 10…250) и номера подсети (0, 1),
  • Интерфейсная оболочка (Windows) для конфигурации каналов (входов и выходов) и для создания внутренней программы.
  • Возможность управления всеми устройствами сети TRIAnet с мобильных устройств (iPhone, iPAD, Smartphone Android).
  • Возможность беспрограммного автономного использования контроллера по нескольким стандартным сценариям.
  • Возможность локального или дистанционного обновления внутренней прошивки контроллера, а также перепрограммирования его под нестандартные задачи пользователя*.
  • Ведение электронного аппаратного журнала событий.
  • Непрерывная самодиагностика аппаратных средств контроллера с индикацией факта неисправности.
  • Самовосстановление после сбоев или пропадания питания с сохранением статусов всех выходных каналов и таймеров.
  • Взаимный контроль работоспособности всех устройств системы с оповещением исправными контроллерами о неисправности других контроллеров.

Технические характеристики

Архитектура Микроконтроллер 16-bit PIC MCU
TCP/IP W5100 (аппаратный стек протоколов связи)
PHY (физ. уровень) 10/100 Mбод Ethernet (дуплекс, полудуплекс)
Последовательный порт RS-485 (внутренняя локальная шина TRIAnet) 115200 бод.
Энергонезависимая память FRAM с бесконечным количеством циклов перезаписи (для хранения текущего состояния каналов) 2К
FLASH-память 4М (для хранения программы внутренней прошивки, программы пользователя и журнала со-бытий)
Количество каналов коммутации 32
Максимальный выходной ток
Максимальный выходной ток в импульсе до 1 сек. 6A
Максимальное напряжение на входе 24В (постоянного тока)
Максимальное напряжение для нагрузок (реле), подключенных к выходу 24В (постоянного тока)
Поддерживаемые протоколы порта Ethernet TCP (в режиме «сервер») для контроллера с TCP-модулем
Системные таймера (точность 1 сек.) 128 таймеров (до 99 часов каждый)
Индикация Светодиоды на разъеме Ethernet (Link и 10/100)
Светодиоды «Operate», «Link», «Error»
Конструктивное исполнение и габаритные размеры Модуль (9 DIN) для установки на din-рейку 15,9x9,0x6,0 см
Напряжение питания 12В (±20%) постоянного тока
Потребляемая мощность 2 Вт без нагрузок
Температура Работа: 0°С ~ 70°С, Хранение: -40°С ~ 85°С
Влажность 10~80%

Работа с внешним контроллером (порядок управления)

Перед тем, как с внешнего контроллера подавать команды управления, необходимо установить соединение по протоколу TCP с данным устройством. Устройство TK CP-32-03 после включения питания будет находиться в режиме ожидания открытия сокета со стороны внешнего контроллера. В программном обеспечении управляющего контроллера должны быть подключены соответствующие библиотечные функции (или написаны разработчиком) для обеспечения связи по протоколу TCP/IP.

Связь устанавливается после посылки соответствующей команды внешним контроллером со следующими параметрами:

На локальной шине TRIAnet может находиться до 120 различных устройств, поддерживающих протокол TRIAnet, в каждом из них может быть установлен TCP-модуль, хотя для связи по Ethernet будет достаточно одного TCP-модуля. Для старых версий контроллеров TK CP-32 устройство со встроенным TCP-модулем называлось мастер-контроллером.

Фото прошлых версий контроллеров TK CP-32 Input/Out Module и Master Controller
Фото прошлых версий контроллеров TK CP-32 Input/Out Module и Master Controller

Такое устройство транслирует все команды, адресуемые другим устройствам. Для старых версий контроллеров данная возможность могла быть реализована только после прописывания в мастер-контроллере локальных адресов всех устройств на шине TRIAnet. Для этого использовалась специальная программная команда «GSL» (get slaves).

В ответ на эту команду приходит информация от всех подключенных устройств и фиксируется в памяти мастер-контроллера. Таким образом, данная команда подавалась всего один раз, при инсталляции системы.

Для новых моделей контроллеров TK CP-32-03, которые поддерживают децентрализованный принцип управления, не существует понятия мастер-контроллер. Все контроллеры на шине равнозначны, даже если некоторые из них снабжены TCP-модулем. Поэтому команда «GSL» носит чисто информативный характер.

Более подробную техническую информацию о командах контроллера и другие особенности его работы можно узнать у наших технических специалистов.

 !  Познакомиться подробнее с функциональными возможностями предыдущей версии контроллера ТК-СР-30 можно в нашей статье «Контроллер CP-30 для автоматизации вашего дома».

Контроллеры сертифицированы

Контроллеры TK CP-32-03 Master и Slave имеют сертификат соответствия и соответствует требованиям нормативных документов.

Сертификат соответствия на контроллеры TK CP-32-03 Master и Slave
Сертификат соответствия на контроллеры TK CP-32-03 Master и Slave

Контроллеры не содержит каких-либо радиопередатчиков или высокочастотных генераторов и высоковольтных узлов, поэтому не создает никаких индустриальных помех. Контроллеры также не содержит каких-либо взрывоопасных или пожароопасных элементов и элементов радиоактивного излучения.