Датчик-контроллер TK CP-16 для автоматизации инженерных систем

Контроллер TK CP-32-03   Датчик-контроллер TK CP-16   Контроллер TK VG-16   Контроллер CC-001   Диммер DM-2   Датчик TK FS-3   Контроллер CP-30   Стенд «разумной автоматики»

Департаментом интеграции компании «МЦИИТ Сервис» разработан датчик-контроллер TK CP-16, который выполняет функции измерения различных параметров (температуры, влажности и освещения) с помощью датчиков и генерации управляющих сигналов для управления исполнительными устройствами и механизмами инженерных систем.

Назначение и функциональный состав устройства

Изделие ТК CP-16 представляет собой интегрированный мультисенсорный датчик-контроллер и используется в системе сбора информации о текущих условиях жизнеобеспечения (преимущественно климатических) в помещениях или зданиях для измерения необходимых параметров и доведения их значений до центрального контроллера системы управления домом.

Датчик-контроллер ТК CP-16 содержит встроенные сенсоры соответствующих физических величин, а также интерфейсные схемы для подключения внешних дополнительных сенсоров различных типов, а также исполнительных устройств и механизмов.

В состав платы датчика-контроллера входят:

1. Микроконтроллер.
2. Интерфейс связи с внешним контроллером RS485.
3. Встроенные сенсоры освещенности, влажности и температуры.
4. Интерфейс для подключения внешнего температурного сенсора на базе DS18S20 в любом исполнении.
5. Интерфейс для подключения считывателя электронных ключей DALLAS “Touch Memory”.
6. Интерфейс для подключения трех сухих контактов (герконов, ИК-датчиков движения, пожарных датчиков, датчиков протечки воды и др.).
7. Интерфейс для вывода трех логических сигналов управления на внешние устройства.
8. Встроенный акустический датчик для обнаружения акустической активности.
9. Встроенный ИК-приемник для приема команд с пультов ДУ.
10. Два независимых измерителя аналогового напряжения (от 0 до 10 В) с настраиваемой точностью измерений (до 0,1 В и до 0,01 В).

Назначение и сфера применения

Датчик-контроллер ТК CP-16 с успехом применяется в системах управления инженерными системами:

• для организации локального климат-контроля в отдельном помещении, для управления сервоприводами системы отопления и вентиляционными заслонками,
• в системе предотвращения протечек воды для анализа состояний датчиков протечек воды и управления запорными кранами в системе водоснабжения для исключения затопления помещений водой,
• а также в системе контроля доступа, охраны периметра и оповещения о пожаре и проникновении на объект.

Ниже можно увидеть пример использования датчика-контроллера ТК CP-16 для управления системой отопления в помещении.

Следующее фото показывает пример реализации системы контроля доступа на основе ТК CP-16 в гараже.

Связь с центральным контроллером по RS 485

ТК CP-16 может работать как совместно со специализированным контроллером датчиков, так и без него, связываясь напрямую с центральным контроллером системы управления по интерфейсу RS 485.

Датчики могут поставляться в различных модификациях, определяемых наличием или отсутствием некоторых встроенных сенсоров.

Технические характеристики

1. Погрешность основных встроенных сенсоров:	освещенности	2 %
	влажности	2 %
	температуры	0,5°С
2. Погрешность внешнего сенсора температуры		0,5°С
3. Погрешность измерения аналогового напряжения		0,01 В
4. Чувствительность ИК-приемника (удаление от пульта ДУ)		5 м
5. Напряжение питания платы		12–13,8 В
6. Максимальный потребляемый ток платы (при отсутствии нагрузок на выходах)		10 мА
7. Максимальный выходной ток управления выходами		15 мА
8. Максимальное удаление внешних сенсоров		150 м
9. Импульсная мощность рассеивания элементов защиты входов аналогового напряжения		400 Вт
10. Диапазон измеряемых температур внешним сенсором температуры		-55°С–150°С
11. Рабочая температура		0–60°С
12. Рабочая влажность		10–95 %

Указанная погрешность измерений достигается только после калибровки датчиков на заводе-изготовителе с применением специальных проверочных средств. Пользователю не рекомендуется изменять положения подвижных контактов калибровочных резисторов во избежание внесения ошибок.

Технические особенности применения

Датчик TK CP-16 может использоваться как автономно, так и в составе локальной сети.

На крайних платах датчиков в сети, а также при автономном подключении необходимо установить джамперы терминаторов. Сечение провода (12 В) должно быть выбрано из расчета обеспечения минимального падения напряжения при максимальной нагрузке так, чтобы на самом последнем датчике на шине питания оставалось не менее 10 В.

Топология типа «звезда» допустима, но не целесообразна в силу снижения качества связи при больших скоростях обмена информацией. В таком случае джамперы терминаторов не устанавливаются, и локальная сеть будет функционировать на пониженной скорости обмена.

Конфигурирование входов-выходов

Каждый из контактов платы 8, 9, 10 может быть сконфигурирован в отдельности на вход или на выход. Если контакт является входом, то при изменении состояния контакта, подключенного к нему (или логического сигнала), будет изменяться соответствующий байт в выходной кодограмме (байт «сухих контактов»). Если контакт — выход, то существует возможность специальной командой изменить его логическое состояние. В случаях подключения к контактам 8, 9, 10 внешнего термосенсора или считывателя электронных ключей DALLAS “Touch Memory” (таблеток) — байт «сухих контактов» в выходной кодограмме будет равен FFh.

Контакты 4, 5 всегда являются входами и конфигурируются только для подключения внешнего термосенсора или считывателя электронных ключей DALLAS “Touch Memory”.

Достигается формированием байта STAT1 с разрядами, установленными в соответствии с подключенными внешними элементами.

Подключение внешних датчиков (варианты)

1. Плата датчика может подключаться для обмена информацией к любым управляющим устройствам, имеющим интерфейс RS485 (half duplex).
2. К контактам 3, 4, 5 могут быть подключены: внешний термосенсор (через стабилитрон и резистор) или считыватель электронных ключей DALLAS “Touch Memory”.
3. К контактам 6, 7 подключаются датчики с аналоговым выходом (от 0 до 10 В), при этом общий провод аналоговых датчиков должен быть соединен с контактом 3 или 11.
4. К контактам 8, 9 и 10 могут быть подключены: либо внешний термосенсор, либо считыватель электронных ключей DALLAS “Touch Memory”, либо три датчика с «сухими контактами» или логическими уровнями, либо три исполнительных устройства с логическими входами управления. Допустимо также подключать к некоторым контактам (из 8, 9 или 10) датчики, а к остальным исполнительные устройства.
   Примечание: Не допускается одновременное подключение двух внешних термосенсоров (к контактам 3, 4, 5 и 8 , 9, 10) и двух считывателей электронных ключей DALLAS “Touch Memory”.
5. Питание платы +12В подается на контакты 11 и 12 с соблюдением полярности.

Проверка и калибровка внутренних сенсоров и измерительных входов

После подачи питания датчик сразу начинает работать. При установленном джампере J2 каждую секунду будет выдаваться кодограмма (17 байт) с информацией о значениях всех установленных сенсоров. При наличии эталонных датчиков допускается самостоятельная калибровка сенсоров подстроечными резисторами, расположенными на плате.

Датчик-контроллер сертифицирован

Датчик-контроллер TK CP-16 имеет сертификат соответствия и соответствует требованиям нормативных документов.

Датчик-контроллер также не содержит каких-либо радиопередатчиков или высокочастотных генераторов и высоковольтных узлов, поэтому не создает никаких индустриальных помех.