Η τεχνική Dupline για ενα εξυπνό σπίτι

  
Θέλουμε ένα κτίριο που να μπορεί να «σκέφτεται», να ελαχιστοποιεί την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, να μας παρέχει άνεση και ευελιξία ως προς τη χρήση. Ένα τέτοιο κτίριο, χαρακτηρίζεται «έξυπνο» κτίριο, σύγχρονο κτίριο. Η τεχνική Dupline μπορεί να μας τα παρέχει όλα αυτά εύκολα και οικονομικά.


Το Dupline δεν ανήκει στην οικογένεια του KONNEX, δε συνεργάζεται με τα προϊόντα του και σε καμία περίπτωση δεν είναι ένα εμπορικό προϊόν που γεννήθηκε χθες.


Το Dupline είναι το εθνικό προϊόν της Δανίας.

Αν και ανήκει πλέον στον διεθνή όμιλο CARLO GAVAZZI, η ανάπτυξη του συστήματος γίνεται στη Δανία. Στη Δανία, που θεωρείται σήμερα ο ενεργειακός παράδεισος του κόσμου, το Dupline έχει ξεπεράσει σε κτιριακές εγκαταστάσεις το 12% της Χώρας.

 Άλλοι γνωστοί κατασκευαστικοί οίκοι αυτοματισμού, που υιοθετούν το Dupline Bus στον κόσμο είναι η γνωστή στην Ελλάδα ELKO Νορβηγίας και η DOEPKE Γερμανίας.

Πολύ μεγάλα έργα με Dupline έχει ολοκληρώσει στην Αυστραλία και την Νοτιανατολική Ασία η γνωστή διεθνώς για τα Ενεργειακά της έργα εταιρεία ALSTOM.



Το Dupline σχεδιάστηκε για βιομηχανικούς χώρους και εφαρμόζεται σε αυτούς από το 1986 εκεί που οι συνθήκες λειτουργίας είναι πολύ πιο δύσκολες από μια κατοικία. Οι περιβαλλοντικοί παράγοντες (σκόνη, υγρασία, καταπονήσεις) και οι συνθήκες εργασίας (αλλεπάλληλα on-off, υψηλός «θόρυβος») καθιέρωσαν το Dupline ως βασικό σύστημα B.M.S. (Buildings Management Systems) με 2 χρόνια εγγύηση αδιάλειπτης λειτουργίας. Το Dupline έχει αποδείξει την απόδοσή του σε περισσότερες από 200.000 εγκαταστάσεις παγκοσμίως. Η διαχείριση φορτίων σε έναν επαγγελματικό – οικιακό χώρο αποτελεί εύκολη υπόθεση για ένα σύστημα σαν το Dupline.

Τα κριτήρια που πρέπει να εξεταστούν κατά τον επιλογή ενός συστήματος διαύλου αυτοματισμού fieldbus είναι πολλά. Αυτά περιλαμβάνουν την απόσταση μετάδοσης, την εύκολη λειτουργία, την αντοχή έναντι θορύβου, την οικονομία, την τοπολογία και τον χρόνο απόκρισης. Η αποδοτικότητα του πρωτοκόλλου οφείλεται στο ότι μια χαμηλή φέρουσα συχνότητα 1 kHz, παρέχει μεγάλη απόσταση μετάδοσης και την ανώτερη δυνατή αντοχή έναντι «θορύβου». Ως εκ τούτου, το Dupline είναι σε θέση να μεταδίδει πολλαπλά ψηφιακά και αναλογικά σήματα σε αποστάσεις έως 10km, μέσω ενός μη-θωρακισμένου, μη-συνεστραμμένου δισύρματου καλωδίου, που συνδέει τις συσκευές Dupline, χωρίς να χρησιμοποίει επαναλήπτες. Αυτά τα μοναδικά χαρακτηριστικά γνωρίσματα του Dupline παρέχουν ιδιαίτερη μείωση κόστους σε πολλές εγκαταστάσεις, ειδικά όταν απαιτείται να χρησιμοποιηθούν τα ήδη εγκατεστημένα καλώδια.

Οι λύσεις που εφαρμόζονται με το συνδυασμό των προϊόντων από το ευρύ φάσμα των μονάδων Dupline, συμπεριλαμβάνουν ψηφιακές και αναλογικές I/O μονάδες, PLC, περιφερειακά Η/Υ , HMIs και Modems. Όλες οι μονάδες (είσοδοι και έξοδοι) σε μια εγκατάσταση συνδέονται με έναν κεντρικό ελεγκτή Dupline (Mastergenerator). Ως είσοδοι χαρακτηρίζονται τα στοιχεία που στέλνουν εντολή στο σύστημα (button, ανιχνευτές, αισθητήρες, βαλβίδες, τηλεχειριστήρια, οθόνες αφής ενώ ως έξοδοι είναι οι εκτελεστές αυτών των εντολών. Είσοδοι που δεν είναι συμβατοί με το Dupline, μετατρέπονται εύκολα, με ένα μικρό coupler.

Το Dupline είναι σύστημα ανεξάρτητο και ανοικτό για να διασυνδεθεί με βασικά οποιοδήποτε είδος ελεγκτή. Οι σειριακές διασυνδέσεις με Modbus και με συγκεκριμένα πρωτόκολλα PLC, μαζί με μετατροπείς πρωτοκόλλων για το Profibus-DP , το Devicenet το Lonbus κ.α., επιτρέπουν την εύκολη και ευέλικτη διασύνδεση σε PLCs, PCs και άλλους εξειδικευμένους ελεγκτές.



Μια πρώτη γνωριμία

Με απλά λόγια και χωρίς ιδιαίτερους τεχνικούς όρους, θα περιγράψουμε ορισμένα από τα βασικότερα στοιχεία του dupline. Το σύστημα του dupline αποτελείται από κάποιες βασικές μονάδες.

MasterGenerator: Είναι ο κεντρικός ελεγκτής (MasterGenerator) που διαχειρίζεται τα σήματα και τις πληροφορίες που στέλνονται μέσα στο σύστημα. Είναι προϊόν ράγας και τοποθετούνται μέσα στον πίνακα. Ρυθμίζει την κυκλοφορία των πληροφοριών, τηρεί την προτεραιότητα εκτέλεσης εντολών, ενημερώνεται αν εκτελέστηκε η κάθε εντολή και δίνει αναφορά για τα συμβάντα που εκτελούνται στο σύστημα. Όλες οι έξυπνες λειτουργίες του συστήματος, όπως ενεργοποίηση σε συγκεκριμένες ώρες, χρονικές και λογικές λειτουργίες, προγραμματίζονται μέσω ενός Η/Υ. Το ενσωματωμένο ρολόι πραγματικού χρόνου και το ημερολόγιο της μονάδας, καταγράφει περιόδους όπως ώρες γραφείου και διακοπές. Για πολύ μεγάλα κτίρια, πολλές Κεντρικές Μονάδες Ελέγχου μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους για να αυξήσουν τις δυνατότητες του συστήματος.

Συσκευές εισόδου: Ονομάζονται οι συσκευές οι οποίες μπορούν να δώσουν εντολή στο σύστημα να εκτελέσει κάποια από τις λειτουργίες που του έχουμε ορίσει. Τέτοιες συσκευές είναι τα μπουτόν, οι διακόπτες, οι αισθητήρες (φωτεινότητας, υγρασίας, ανέμου), οι ανιχνευτές (κίνησης, γκαζιού), τα χειριστήρια με τα οποία χειριζόμαστε το dupline και πολλά ακόμη υλικά και προϊόντα από την πλήρως εξοπλισμένη γκάμα του dupline. Αν κάποια συσκευή εισόδου δεν είναι dupline, γίνεται πολύ εύκολα με τη χρήση ενός coupler που θα αναλύσουμε στη συνέχεια.

Συσκευές εξόδου: Ονομάζονται οι συσκευές (μονάδες) οι οποίες εκτελούν τις εντολές που στέλνονται από το τις συσκευές εισόδου στο σύστημα. Είναι κυρίως συσκευές ράγας και τοποθετούνται μέσα στον πίνακα. Οι βασικότερες μονάδες είναι η οκταπλή μονάδα των 16Α για on-off λειτουργία, η μονάδα ρύθμισης φωτισμού (dimmer) 20-600W ή 2x230W, η μονάδα ελέγχου ρολών (2 ρολά ανά μονάδα) κ.ο.κ.

Καλώδιο bus: Όλα αυτά τα μέρη του dupline, συνδέονται μεταξύ τους μέσω ενός διπολικού καλωδίου που ονομάζεται καλώδιο bus. Το καλώδιο bus δεν είναι κάποιο ειδικό καλώδιο. Είναι απλά ένα δισύρματο καλώδιο που συνδέει της μονάδες και τα μέρη του dupline. Το καλώδιο αυτό μπορεί να ακολουθήσει την ίδια διαδρομή με τα καλώδια και τους αγωγούς ισχύος αρκεί να έχει την ίδια αντίσταση μόνωσης. Δεν δημιουργεί κανένα πρόβλημα στο σύστημα. Οι μονάδες μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους με οποιοδήποτε τρόπο. Ο συνηθέστερος και πιο ευκολονόητος είναι »σε σειρά». Εισέρχεται το bus καλώδιο στη μια μονάδα και εξέρχεται να πάει στην επόμενη.

Δυνατότητες του dupline

Οι δυνατότητες του dupline είναι κυριολεκτικά απεριόριστες. Φαντασία να υπάρχει και μπορεί να δημιουργήσει απίστευτα πράγματα! Στην πρώτη επαφή με το dupline αναφέρουμε μονάχα τα minimum των δυνατοτήτων του.

Φωτισμός: Κεντρικός και αποκεντρωμένος έλεγχος. Ο φωτισμός μπορεί να ελεγχθεί ανάλογα με τη φωτεινότητα του περιβάλλοντος χώρου, να αυξομειωθεί η ένταση του (dimming) κλπ. Αρκετές λειτουργίες μπορούν να ελεγχθούν από ένα μόνο διακόπτη, ενώ η ίδια λειτουργία μπορεί να ελεγχθεί από διάφορα σημεία και από διαφορετικές συσκευές. Σε ένα σχεδιαστήριο π.χ. επιθυμούμε σταθερή ένταση φωτός για να αποφεύγονται σκιές κατά τη σχεδίαση για να γίνεται πιο ευχάριστη και ξεκούραστη η εργασία στο προσωπικό. Ο φωτισμός μπορεί να προγραμματιστεί να ανάβει ή να σβήνει σε προκαθορισμένες ώρες και μέρες. Επίσης έχει τη δυνατότητα να ανιχνεύει ότι για αρκετή ώρα δε βρίσκεται κανένας στο χώρο και αυτόματα να σβήνει τα φώτα του γραφείου, του ορόφου κ.ο.κ..Ο φωτισμός μπορεί να λειτουργήσει και με τη μορφή σεναρίων (φεύγω απ’ το κτίριο, προβολή ταινίας, συνεστίαση κ.τ.λ.) όπου ένα πλήκτρο μας δίνει το αποτέλεσμα που επιθυμούμε.

Έλεγχος ρολών – τεντών: Χειροκίνητος έλεγχος ρολών – τεντών με μπουτόν ή τηλεχειριστήριο. Δυνατότητα αυτομάτου ελέγχου ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες όπως ταχύτητα ανέμου ή φωτεινότητα εξωτερικού χώρου. Τα ρολά μπορούν να ελεγχθούν είτε ανεξάρτητα είτε ομαδικά. Και εδώ υπάρχει το φαινόμενο των σεναρίων. Μπορούμε φεύγοντας από το κτίριο, με ένα πλήκτρο να σβήσουμε π.χ. όλα τα φώτα και να κατεβάσουμε όλα τα ρολά. Με το πέρασμα της ώρας, μπορούν τα ρολά να κατεβαίνουν αυτόματα για μεγαλύτερη ασφάλεια του χώρου και να ανεβαίνουν κατά τις πρώτες πρωινές ώρες. Οι τέντες μπορούν να ανεβαίνουν αυτόματα όταν δυναμώνει ο άνεμος, όταν σκοτεινιάζει και να κατεβαίνουν με τις πρώτες ακτίνες του ήλιου.

Πόρτες και παράθυρα: Έλεγχος πόρτων και παραθύρων με μαγνητικές επαφές ή ανιχνευτές θραύσης υαλοπινάκων. Τα στοιχεία αυτά σε συνδυασμό με τους ανιχνευτές κίνησης αποτελούν τα βασικά στοιχεία ενός συστήματος συναγερμού. Μπορούν να συνδυαστούν με τον έλεγχο θερμοκρασίας δωματίων έτσι ώστε η θέρμανση να είναι απενεργοποιημένη όταν το παράθυρο είναι ανοικτό. Επίσης με ειδικούς μηχανισμούς είναι δυνατό το άνοιγμα και κλείσιμο πόρτων και των παραθύρων.

Θέρμανση: Έλεγχος θερμοκρασίας σε κάθε δωμάτιο ανεξάρτητα ανάλογα με τη ώρα της ημέρας και την παρουσία ατόμων. Όρια θερμοκρασιών μπορούν να καθορισθούν για κάθε χώρο ανεξάρτητα ενώ οι θερμοκρασίες μπορούν να παρακολουθούνται από ένα κεντρικό σταθμό ελέγχου ή τοπικά.

Πυρανίχνευση: Ανιχνευτές καπνού, σειρήνες και μπουτόν αναγγελίας πυρκαγιάς σε διαφορετικούς χώρους του κτιρίου είναι τα κύρια στοιχεία ενός συστήματος πυρανίχνευσης. Το σύστημα μπορεί να συνδυαστεί με άλλες λειτουργίες όπως άναμμα φωτισμού ασφαλείας, κλείσιμο των ανεμιστήρων, διακοπή παροχής ηλεκτρικού ρεύματος κλπ.

Εποπτεία και τηλε-έλεγχος: Η λειτουργία της εγκατάστασης μπορεί να ελεγχθεί από διάφορα σημεία της εγκατάστασης μέσω μιμικών διαγραμμάτων με led, οθόνες κειμένου, οθόνες επαφής με γραφικά, ενδεικτικά αναλογικών τιμών και σημάτων on/off, χειριστήρια κλπ. Μέσω κινητής τηλεφωνίας μπορούμε επίσης να ελέγξουμε οποιαδήποτε συσκευή ή να ειδοποιηθούμε από το σύστημα για την λειτουργική του κατάσταση.

Όλα αυτά μαζί αν τα παντρέψουμε, θα δούμε ότι έχουμε ένα χώρο απόλυτα ελεγχόμενο, ευέλικτο, οικονομικό, αυτόματο και προπάντων ασφαλή.

Εφαρμογή του dupline – Λειτουργία

Ο κεντρικός ελεγκτής (MasterGenerator) συνδέεται με την τάση του δικτύου 230V. Η μονάδα αυτή λοιπόν τα 230V A.C. τα μετατρέπει σε 8V περίπου D.C.. Αυτή είναι η τάση με την οποία τροφοδοτούνται οι υπόλοιπες μονάδες του dupline. Πάνω σε αυτήν την τάση μεταφέρονται τα τηλεγραφήματα – οι πληροφορίες από μονάδα σε μονάδα. Η τάση των 8V »τρέχει» πάνω στο bus καλώδιο το οποίο συνδέει όλους τους συνδρομητές του dupline μεταξύ τους.

Η κάθε μονάδα που εκτελεί τις εντολές που της έχουμε ορίσει, συνδέεται με το bus καλώδιο (μαύρο-κόκκινο) για τη μεταφορά των δεδομένων και με το δίκτυο τροφοδοσίας 230V (L-N). Η σύνδεση με το δίκτυο τροφοδοσίας είναι απαραίτητη για να μπορέσει η μονάδα να εκτελέσει την εντολή που της έχουμε προγραμματίσει π.χ. άναψε λάμπα. Οι μονάδες εισόδου συνδέονται κυρίως με το καλώδιο bus. Το καλώδιο από το φορτίο (λάμπα) δεν καταλήγει σε κάποιο διακόπτη αλλά σε κάποια από τις μονάδες που έχουμε τοποθετήσει μέσα στον πίνακα. Τροφοδοτούμε μέσω της μονάδας απευθείας τα φορτία και στα σημεία χειρισμού (διακόπτες, αισθητήρες κτλ) καταλήγει μόνο το καλώδιο bus. Όταν π.χ. οι διακόπτες δεν είναι dupline, τοποθετούμε αυτό το μικρό coupler το οποίο συνδέεται με το bus και βγάζει 4 εξόδους. Μπορώ δηλαδή να μετατρέψω 4 πλήκτρα σε πλήκτρα dupline και να τους δώσω ξεχωριστή διεύθυνση.



Πιέζοντας το μπουτόν »Α1» μεταφέρεται μια πληροφορία σε όλο το bus, σε όλο το dupline σε όλες τις συσκευές εισόδου και εξόδου η οποία αφορά συγκεκριμένες μονάδες και συγκεκριμένες εξόδους. Έχω προγραμματίσει ότι μια επαφή της μονάδας θα λέγεται »Α1». Κάποια άλλη »Α2» κ.ο.κ.. Όταν τρέχει λοιπόν αυτή η πληροφορία στο bus και »ρωτάει» τις συσκευές του συστήματος »Έχω μια πληροφορία για τον »Α1». Είσαι ο »Α1»; Συσκευές που δεν »ακούν» σε αυτή τη διεύθυνση (»Α1»), δεν απαντούν. Όταν φτάσει η πληροφορία στην »Α1» έξοδο, τότε αυτή θα αλλάξει κατάσταση (θα κλείσει αν ήταν ανοιχτή ή θα ανοίξει αν ήταν κλειστή) και μέσω της τάσης 230V, θα τροφοδοτήσει το φορτίο που έχω συνδέσει στην επαφή αυτή π.χ. μια λάμπα. Το ίδιο θα συμβεί όταν ο ανιχνευτής κίνησης ενεργοποιηθεί. Θα στείλει τηλεγράφημα »Α1», ο »Α1» θα λάβει το τηλεγράφημα και θα εκτελέσει την εντολή. Το πλήκτρο »Α2» ενεργοποιεί τον άλλο λαμπτήρα »Α2». Το πλήκτρο »Α3» είναι πλήκτρο σεναρίων. Το σενάριο που του έχουμε δώσει να εκτελεί, μέσω του λογισμικού, είναι να απενεργοποιεί/ενεργοποιεί και τους 2 λαμπτήρες (»Α1-Α2»). Είναι π.χ. το σενάριο φεύγω από το σπίτι και σβήνω όλα τα φώτα. Το πλήκτρο »Α4» εκτελεί μιαν άλλη εντολή. Σενάρια και λειτουργίες μπορούν να πραγματοποιηθούν και με το τηλεχειριζόμενο remote control υπερύθρων IR. Αυτή είναι μια μικρή εφαρμογή που απεικονίζει τη συνδεσμολογία των υλικών και επεξηγεί τη λειτουργία αυτών.



πηγή: http://www.electech.gr