Автоматизация системы вентиляции и кондиционирования: эффективность и удобство использования. Автоматизация систем вентиляции Автоматика вентиляции и кондиционирования

Профессионалы 19.10.2019
Профессионалы

Руководитель любой успешной современной компании знает, что соблюдение принципа энергоэффективности в работе является неотъемлемым атрибутом получения высокой прибыли, оптимизации затрат и положительной репутации среди клиентов и партнеров. Этот принцип предельно прост для понимания: для достижения определенной цели необходимо использовать ровно столько ресурсов, сколько нужно и не более того.

Дома и различные сооружения, спроектированные по принципу энергоэффективности, недаром называют «зелеными»: рациональное использование ресурсов оказывает положительное влияние на окружающую среду, ведь ни для кого не секрет, что большинство этих ресурсов берется непосредственно из нее, а отходы от переработки в нее же и отправляются. На фоне общего повышения роли экологичности любой человеческой деятельности становится ясно, что за энергоэффективными строениями и производствами будущее.

Когда мы говорим об энергоэффективности зданий, мы имеем в виду, в первую очередь, бытовые коммуникации:

  • отопление;
  • вентиляцию;
  • кондиционирование.

Современные технологии, разрабатываемые для систем обеспечения, создают новый виток в развитии рационального их использования, основное направление которого - автоматизация.

Польза и способы автоматизации отопления и вентиляции

Преимущества автоматизированного обеспечения комфортной среды в помещениях достаточно очевидны:

  • снижается влияние человеческого фактора;
  • исчезает необходимость постоянного контроля;
  • повышается стабильность работы в целом;
  • появляется возможность регулярной и действительно объективной диагностики и сбора данных для предупреждения возможных аварий и сбоев установленных режимов.

Если раньше автоматизированные системы отопления и вентиляции встречались преимущественно на объектах с особыми требованиями к условиям внутреннего микроклимата (библиотеки, архивы, склады, музеи, оранжереи, теплицы, вольеры для животных), то теперь эти технологии распространяются на обычные офисные здания, многофункциональные многоэтажки и жилые (как частные, так и многоквартирные) дома.

Учесть возможности для установки автоматизированных коммуникаций при строительстве не намного труднее, чем переоборудовать уже готовые системы, функционировавшие до этого в «ручном» режиме. Однако второе может оказаться более финансово затратным при непосредственной реализации. В связи с этим возможно постепенное внедрение автоматизации, а сами технические комплексы, как следствие, делятся на частично, комплексно или полностью автоматизированные.

«Акрукс-Про» - профессионалы в области автоматизации систем отопления и вентиляции

Для того чтобы автоматизировать работу климатических установок, можно в течение долгого времени искать решения и партнеров для их реализации, но гораздо проще будет обратиться в компанию с большим опытом и комплексным подходом к вопросу.

Специалистам «Акрукс-Про» вы можете доверить подбор оборудования, адаптацию технологических и функциональных помещений, разработку режимов работы и непосредственную установку комплексов отопления, вентиляции, кондиционирования. Уже функционирующие объекты, спроектированные и реализованные нами в Санкт-Петербурге, Ярославле и других городах, получили сертификаты престижных рейтингов BREEAM (BRE Environmental Assessment Method) и LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), компания открыта к сотрудничеству в сферах строительства и реконструкции.

Вентиляция: Обмен воздуха в помещениях для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения допустимого микроклимата и качества воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне при средней необеспеченности 400 ч/год - при круглосуточной работе и 300 ч/год - при односменной работе в дневное время (СП 60.13330.2012.)

Вентиляция бывает приточной и вытяжной.

Приточная - это вентиляция, при которой осуществляется подача очищенного свежего воздуха заданной температуры и влажности приточными установками и центральными кондиционерами.

Вытяжная - это вентиляция, при которой осуществляется удаление воздух из помещения с помощью вытяжных вентиляторов.

Приток и вытяжка должны быть равны по объему (исключением является противодымная вентиляция - когда на путях эвакуации создается подпор приточного воздуха). Внутри объекта приточный и вытяжной воздух распределяются по неравномерно. Например, в комнате приготовления пищи, в сан узлах, в комнатах сбора мусора баланс должен быть отрицательный (вытяжка больше притока), в чистых помещениях, например, кабинетах, переговорных, в чистых комнатах (микроэлектроника, фармацевтика) - напротив, положительный (приток больше вытяжки). Тогда запахи и пыль не будут распространяться по всем площадям и будут локализованы.

Если неприятные запахи и грязь распространяются по всем помещениям, это значит, что балансовые соотношения нарушены. Чаще всего это происходит по следующим причинам - ошибка при проектировании системы, засорение вентиляционных каналов, неправильная работа системы автоматизации.

Кратность воздухообмена —определяется числом обменов воздуха в помещении за единицу времени. Она равняется отношению объема воздуха, который подается в помещение в единицу времени, к объему помещения. Кратность воздухообмена может быть переменной величиной, она зависит от количества людей в помещении, температуры, влажности и т.п. Управление кратностью должно осуществляться в автоматическом режиме.

Кроме обеспечения комфортных условий в помещениях, автоматизации вентиляционных систем:

Процесс работы не автоматизированной системы вентиляции выглядит следующим образом: в помещение стало душно, оператор поднимает производительность системы вентиляции, в помещении стало холодно, оператор снижает производительность вентиляционной системы. Данный пример не имеет ничего общего с работой современных систем вентиляции, но иллюстрирует основную задачу системы автоматизации, которая должна выполняться - создание комфорта для посетителей здания или обеспечение заданных условий для производства.

Общий алгоритм работы системы. Основные параметры воздуха внутри помещения и на улице постоянно контролируются, измеряется температура воздуха, влажность, наличие в воздухе посторонних газов и примесей, концентрация СО2 и т.д. Данные поступают на микропроцессорный контроллер и анализируются. При выходе значений за определенный интервал (эти значения задаются при настройке системы, они называются «уставка»), контроллер передает управляющий сигнал на запуск исполнительных механизмов, вентиляторов, охладителей, нагревателей, осушителей, срабатывают клапана и заслонки, управляющих сечением воздуховодов и пр. При возвращении значений параметров в заданный диапазон, контроллер отправляет корректирующие сигналы.

Необходимость технического обслуживания определяется по косвенным параметрам, по падению давления или снижению скорости воздушных потоков в воздуховодах, энергопотреблению электрооборудования, сравнению параметров системы со средними для данного режима работы. Информация, выводимая оператору, сообщает о необходимости замены масла в компрессоре, замене фильтров, чистке воздуховодов и т.д.

Автоматика систем вентиляции состоит из следующих элементов:

  • Датчики и преобразователи;
  • Регуляторы;
  • Исполнительные механизмы;
  • Щиты автоматизации (контроллеры, управляющие контакты).

Датчики и преобразователи

Датчики - это элементы систем автоматизации вентиляции, служащие для получения информации о реальном состоянии регулируемого объекта. С их помощью осуществляется обратная связь системы регулирования с объектом по следующим параметрам: температуре, давлению, влажности и т.д.

Для того, чтобы информация с датчика передавалась системе в виде цифрового кода каждый датчик снабжается преобразователем.

Оптимальные места установки датчиков указываются в прилагаемых к ним инструкциях.

Датчики температуры могут быть для внутреннего и наружного применения; накладными на трубопровод (для контроля температуры поверхности трубопровода) или канальными (для измерения температуры воздуха в воздуховоде). Внутри помещений датчики температуры устанавливаются в нейтральных, относительно источников тепла или холода местах, снаружи здания в местах где датчик будет защищен от ветра или прямого попадания солнечных лучей.

Датчики влажности представляют собой блок с электронным прибором, измеряющим относительную влажность, и преобразующий данные в электронный сигнал. Бывают наружного и внутреннего исполнения. Устанавливаются в местах со стабильными условиями влажности, не допускается установка их вблизи радиаторов отопления, блоков кондиционеров, у источников влаги.

Датчики давления подразделяются на реле давления (механическое измерение перепада давлений и электрическое преобразование) и аналоговые датчики давления (преобразование давления сразу в электрический сигнал, например, с помощью пьезо-элементов). И те, и другие применяются для измерения давление как в одной точке, так и разность давлений в двух точках.

И внешние и внутренние датчики желательно устанавливать по два и более, например, с северной и с южной стороны здания. В современных системах, все внешние климатические датчики объединяют в единую метеостанцию.

Датчики потока измеряют скорость движения жидкости или газа в трубопроводе или воздуховоде. Расход жидкости вычисляется по формуле внутри процессорного блока исходя из разности давлений и других параметров (температуры, сечения трубопровода, плотности).

Исполнительные устройства

Исполнительные устройства следует рассматривать в привязке к управлению приводом.

Это важный элемент в таком процессе как управление вентиляцией, на долю которого выпадает роль осуществления приводной части автоматизации. Эти механизмы могут быть как электрическими, так и гидравлическими.

В качестве исполнительных устройств могут выступать клапаны, заслонки и частотные регуляторы.

Регуляторы

Регуляторы - это один из основных элементов системы автоматики для вентиляции, обеспечивающий управление исполнительными механизмами по показаниям различных датчиков.

По функциональному предназначению эти элементы вентиляционных систем подразделяются на регуляторы скорости и регуляторы температур.

Регуляторы скорости бывают однофазными и трёхфазными (также, как и двигатели). Также они бывают с плавным или ступенчатым регулированием, при этом выбор способа регулирования зависит от мощностей вентиляторов. Наиболее современным и экономичным является способ скорости вращения насосов и вентиляторов с помощью преобразователей частоты (ПЧ). Несмотря на высокую стоимость, ПЧ экономически оправдывают себя уже на двигателях с мощностью более 1 кВт.

Регуляторы температур в зависимости от способа управления бывают пороговыми, управляющие температурой с помощью полностью открытой или полностью закрытой заслонки (пример - автомобильный термостат), и с пропорционально дифференциальным управлением (PID), позволяют плавно управлять температурой в рабочем диапазоне.

Управление регуляторами в системах автоматизации вентиляции осуществляется из щитов управления.

Щиты автоматизации

Работа автоматизированной системы, ее удобство, надежность и безопасность эксплуатации напрямую зависят от алгоритмов управления процессом (специалистов, выполнивших проектирование и наладку), а также от возможностей комплектующих изделий. Алгоритмы реализуются на программном уровне и «зашиваются» в свободно программируемые контроллеры, установленные в щитах автоматизации .

При подключении датчиков к щиту автоматизации учитывают тип сигнала, передаваемого преобразователем (аналоговый, дискретный или пороговый). Аналогично выбираются и модули расширения, управляющие приводами устройств.

Щиты вентсистем бывают силовые, управляющие или совмещенные, если система небольшая. Щиты автоматики для вентиляции обеспечивают:

  • Включение и выключение системы вентиляции;
  • Индикацию состояния оборудования;
  • Защиту от неправильного подключения питающего напряжения и короткого замыкания;
  • Управление производительностью вентиляционной установки;
  • Индикацию состояния воздушных фильтров;
  • Защиту от перегрева электродвигателей;
  • Защиту калорифера от замерзания;
  • Поддержку и контроль температуры воздуха на входе вентиляционной установки и в помещении;
  • Возможность применения временных ручных алгоритмов управления.

Проектирование системы автоматизации вентиляции и кондиционирования

Система автоматизации вентиляции и кондиционирования является одним из наиболее сложных проектов инженерных систем здания.

Это связано с большим количеством точек контроля и исполнительных устройств в системе и учетом нескольких режимов работы системы, включая зимний и летний. Предусматривают:

Проект разрабатывается по заданию технологов - специалистов, разработчиков проекта вентиляции и кондиционирования. В стандартный комплект чертежей включают:


Режимы работы системы. Работа в системе автоматизации и диспетчеризации здания

Щит автоматизации системы вентиляции должен обеспечивать работу в следующих режимах:

Ручном . В этом случае управление системой осуществляется вручную.

Автоматическом автономном , с передачей данных в систему диспетчеризации. В этом случае включение и выключение происходит автономно, без учета показаний смежных инженерных систем, при этом уведомления о работе системы передаются диспетчеру.

Автоматический в составе автоматизированной системы управления зданием. При таком режиме работа вентиляции синхронизирована с другими системами жизнеобеспечения здания. Все системы здания, управляемые по разработанным алгоритмам, формируют систему автоматизации и диспетчеризации здания .

Иногда, хитрые интеграторы представляют автоматическую автономную систему как полностью автоматическую. Заказчик узнает об этом, когда начинает получать счета за коммунальные услуги с суммами, выше ожидаемых.

Управление системой осуществляется по протоколам управления здания. Наиболее известные это LonWorks, ModBus, BACnet.

Управление вентиляцией при пожаре

При проектировании систем автоматики вентиляции, учитывают их работу в случае пожара.

Согласно СП 60.13330.2012, для зданий и помещений, оборудованных автоматическими установками пожаротушения или автоматической пожарной сигнализацией, следует предусматривать автоматическое действия электроприемников систем вентиляции:

  • Отключение при пожаре в помещении или в системе вентиляции, которое может производиться централизованно, прекращая подачу электропитания и обеспечивая закрытие противопожарных клапанов на распределительные щиты систем вентиляции, или индивидуально для каждой системы с целью предотвращения распространения огня по воздуховодам и остановки притока кислорода к пламени;
  • Включения систем противодымной вентиляции на путях эвакуации и в зонах безопасности, или противодымной вентиляции в помещении, где произошел пожар, в зависимости от проектных решений;
  • Включения систем для удаления газа и дыма после пожара.

Автоматизация систем вентиляции устанавливается для того, чтобы оборудованием можно было управлять без непосредственного участия человека, в автоматическом режиме. Расходы на автоматизацию вентиляции оправданны в том случае, если в здании имеется сложная разветвленная сеть вентиляционного оборудования. Подобные системы характерны для производственных корпусов, офисных и торговых центров, промышленных теплиц и других объектов, на которых поддерживаются строго определенные параметры качества воздуха.

Внедрение систем автоматики и диспетчеризации дает еще одно важное преимущество – возможность экономии электроэнергии. Таким образом, затраты на монтаж автоматики вентиляции окупаются по мере эксплуатации системы.

Применение и задачи автоматического управления

Основная задача, решаемая при установке автоматического управления системой вентиляции – это обеспечить оптимальный микроклимат во всех помещениях здания без вмешательства человека. Автоматика вентиляции контролирует показатели воздуха и интенсивность воздухообмена, подстраивая режим работы оборудования под заданные значения.

Автоматизация систем вентиляции выполняет следующие функции:

  1. контроль и обеспечение установленных характеристик микроклимата (температуры, влажности, количество подаваемого воздуха);
  2. учет различных факторов (времени года, времени суток, температуры окружающей среды и т.д.);
  3. диагностика оборудования;
  1. обеспечение работы системы в заданном режиме;
  2. аварийное отключение системы в форс-мажорных ситуациях;
  3. дистанционное управление вентиляционным оборудованием.

Преимущества автоматических систем управления

Автоматизация вентиляционных систем позволяет добиться существенных преимуществ:

  • автоматизировать работу климатического оборудования, свести к минимуму участие человека в управлении оборудованием;
  • совместить несколько типов вентиляции в одном здании. Особенно актуально для производственных корпусов, оздоровительных, развлекательных центров и других объектов, в которых находится ряд помещений разного назначения;
  • обеспечить наиболее комфортный микроклимат в здании. Климатические показатели изменяются в зависимости от условий (погоды, времени суток, количества присутствующих людей и других факторов);
  • обеспечить экономию ресурсов;

  • повысить безопасность. В частности, при угрозе пожара автоматическое отключение оборудования позволяет минимизировать распространение огня.

Система автоматического регулирования в вентиляции и кондиционировании представляет собой сложный дорогостоящий комплекс. Помимо расходов на установку оборудования, автоматика требует более квалифицированного обслуживания, что увеличивает эксплуатационные затраты. Предварительный экономический расчет позволяет принять грамотное, взвешенное решение о необходимости автоматизации вентиляции.

Типы и элементы автоматики

Все автоматические системы вентиляции условно делятся на три типа:

  1. система автоматики центрального кондиционирования воздуха предназначена для управления комплексом оборудования, предназначенного для поддержания оптимальных климатических показателей в помещении. Как правило, такие системы устанавливаются на крупных объектах – в промышленных зданиях, офисных, торговых, развлекательных центрах, на складах, в гостиницах и т.д. Сложнейшие современные системы теплоснабжения, кондиционирования и вентиляции состоят из множества элементов и узлов, работа которых может контролироваться только в автоматическом режиме;
  2. система автоматики модульных систем вентиляции . Модульные вентиляционные системы состоят из отдельных блоков, которые поставляются в готовом виде и собираются в единый комплекс. Это воздуховоды, вентиляторы, фильтры, решетки и другие элементы. В систему автоматики таких комплексов входят датчики, контроллеры и исполнительные механизмы;
  3. система автоматики систем пожарной вентиляции предназначена для обнаружения возгорания и предупреждения распространения пожара. Противопожарная автоматика работает по заданному алгоритму и позволяет зафиксировать возгорание, ограничить распространение пламени, оповестить людей, активизировать сигнализацию, противодымную защиту и оборудование пожаротушения.

В общем виде работу автоматизации и диспетчеризации систем кондиционирования и вентиляции можно описать следующим образом. Датчики, установленные в помещениях, замеряют климатические показатели и передают их на контроллер. Контроллер сверяет эти данные с параметрами, заданными в его программе, и отправляет сигнал исполнительным устройствам, после чего срабатывают соответствующие участки системы. Кроме того контроллер фиксирует изменения в работе самого климатического оборудования и извещает о необходимости профилактического ремонта.

Элементы автоматического управления вентиляцией объединяются на щитах автоматики. Таким образом, при необходимости специалист может контролировать работу системы из единого пункта управления.

Проектирование и монтаж систем автоматизации

Проектирование

Поскольку современные системы автоматизации вентиляции и кондиционирования отличаются высокой сложностью, особое внимание уделяется проектированию этих комплексов.

Разработкой проекта должны заниматься квалифицированные инженеры. Вентиляционная система и система автоматизированного управления составляют единый проект.

Монтаж

Монтаж автоматизированных систем осуществляется специализированными компаниями. Необходимым условием является соблюдение стандартов СНиП и ГОСТ. По окончании установки проводятся обязательные пуско-наладочные работы. Их цель – оценить состояние и работоспособность всего климатического оборудования, датчиков, замерить основные показатели функционирования системы.

Важные факторы

В процессе проектирования учитываются следующие факторы:

  • размеры и назначение, количество и функции помещений;
  • тип вентиляционной системы;
  • требования к качеству воздуха;
  • возможность и необходимость применения дополнительного климатического оборудования (осушителей, увлажнителей, ионизаторов воздуха и т.д.);
  • планируемый бюджет.

Специалисты компании «ЭКОХАУС» имеют большой опыт устройства автоматических систем вентиляции. По вашему запросу мы рассчитаем стоимость автоматики для вашего объекта, проконсультируем по вопросам, связанным с установкой климатического оборудования.

Расчет стоимости

Онлайн заявка на расчет стоимости проекта системы автоматизации вентиляции позволяет нам подобрать для Вас самый подходящий вариант. Мы детально ознакомимся с предъявленными Вами эксплуатационными требованиями и сообщим цену работ, которую Вы сможете сравнить с предложениями других компаний. Также стоимость проекта автоматизации можно узнать по телефону

Параметры влияющие на расчет стоимости систем автоматизации вентиляции

  1. Размеры помещения. Стоимость системы автоматизации зависит от размеров и назначения, количества и функционального назначения помещений.
  2. Требования к качеству воздуха. От типа и назначения, условий эксплуатации и специфических требований зависит необходимость применения дополнительного климатического оборудования (осушителей, увлажнителей, ионизаторов воздуха и т.д.).
  3. Технология устройства. Стоимость оборудования, также как и затраты на соблюдение технологии различны, но мы гарантируем подобрать их по цене оптимальной качеству.

Журнал «Мир климата» продолжает публикацию фрагментов новой учебной программы ДПО Учебно-консультационного центра «УНИВЕРСИТЕТ КЛИМАТА» под названием «Автоматизация систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха».

Ранее мы подробно описали работу с приложениями современной среды разработки CAREL c.Suite. Теперь расскажем о разработке пользовательских интерфейсов диспетчеризации в среде c.Web

Разработка пользовательских интерфейсов диспетчеризации в среде c.Web

Средства диспетчеризации

Номенклатура продукции компании CAREL включает различные средства диспетчеризации как локального, так и глобального уровня.

Свободнопрограммируемые контроллеры семейства c.pCO

Контроллеры семейства c.pCO, оснащенные встроенным портом Ethernet, предоставляют возможность непосредственной диспетчеризации через Интернет за счет встроенного веб-сервера.

Пользовательский интерфейс сервера может быть как стандартным, предоставляемым компанией CAREL бесплатно, так и разработанным в соответствии с требованиями конкретного заказчика.

Стандартного пользовательского интерфейса достаточно для мониторинга работы установки, управления ею и анализа поведения оборудования во времени за счет встроенной функции ведения журнала (лога) значений выбранных параметров с последующим просмотром их в виде графиков.




Такое решение оптимально для объектов с небольшим количеством оборудования, где бюджет не позволяет установить выделенный сервер системы диспетчеризации.


Сервер диспетчеризации уровня объекта BOSS

Все контроллеры семейства c.pCO, независимо от модификации, имеют как минимум один встроенный порт RS485, который может быть использован для интеграции контроллера в шину диспетчеризации по протоколам ModBus или BACnet.

Сбор, хранение, отображение информации от полевых контроллеров и уведомление персонала объекта о требующих внимания ситуациях должны осуществляться сервером системы диспетчеризации BOSS .

Особенностями и достоинствами сервера системы диспетчеризации BOSS являются:

  • доступ через любой веб-браузер с ПК, планшета или смартфона;
  • встроенная точка доступа Wi-Fi позволяет удаленно работать с BOSS как с мобильного устройства так с персонального компьютера;
  • при необходимости возможно подключение монитора через разъемы Display Port или VGA , а также клавиатуры и мыши через порты USB;
  • автоматическое масштабирование страниц сервера под разрешение экрана устройства, с которого происходит доступ;
  • интегрированная поддержка протоколов Modbus (Master и Slave) и BACnet (Client и Server) по шинам MS/TP (RS485) и TCP/IP;
  • максимально упрощенная процедура развертывания системы диспетчеризации на основе BOSS за счет визуализации данных с помощью шаблонных страниц.


Решение с использованием BOSS ориентировано на объекты, где необходима интеграция в единый интерфейс диспетчеризации десятков - сотен контроллеров как производства CAREL , так и сторонних, поддерживающих наиболее распространенные в настоящее время коммуникационные протоколы ModBus и BACnet.

Облачный сервис диспетчеризации tERA



Облачный сервис диспетчеризации tERA, использующий возможности Интернета для взаимодействия с полевыми контроллерами, расположенными в различных местах, - универсальное решение для объектов любого масштаба, а также для сетей объектов.

Достоинства tERA:

  • отсутствие необходимости размещения какого-либо серверного оборудования на местах;
  • доступ к интернет-порталу tERA возможен с любого устройства, подключенного в глобальной сети;
  • не требуется специальная настройка сетевого оборудования на объекте, где установлены системы автоматизации, которые предполагается контролировать;
  • детализация информации по оборудованию и возможности управления зависят от типа пользователя, устанавливаемого локальным администратором;
  • автоматическое создание отчетов как по расписанию, так и при наступлении определенных событий, требующих вмешательства обслуживающего персонала;
  • поддержка обновления программного обеспечения полевых контроллеров;
  • встроенный инструментарий анализа поведения оборудования путем сравнения параметров во времени и между различными объектами;
  • пользовательский интерфейс может быть как минималистичным, состоящим только из таблиц и графиков, так и оформленным с учетом пожеланий конкретного заказчика.



Применение сервиса tERA особенно актуально для сетей объектов малого и среднего масштаба, где нецелесообразно применение физических серверов диспетчеризации из-за малого количества оборудования на каждом из объектов, а количество самих объектов велико, что делает затруднительным прямое подключение к каждому из них.

Также сервис tERA является оптимальной платформой для сервисных организаций, предлагающих своим клиентам услуги периодического сервисного обслуживания и ремонта оборудования.


Средства разработки пользовательских интерфейсов

Все инструменты диспетчеризации предполагают возможность создания пользовательского интерфейса, оформленного в соответствии с требованиями заказчика.

Важной составляющей пользовательского интерфейса оператора является графическое оформление, от удобства, наглядности и эргономичности которого зависит эффективность работы диспетчера.

Кроме того, к современным средствам визуализации информации в системах BMS предъявляются требования по обеспечению кроссплатформенности и поддержки мобильных устройств.

Всем перечисленным требованиям соответствует среда разработки пользовательских интерфейсов CAREL c.Web, имеющая следующие основные характеристики:

поддержка современных кроссплатформенных технологий визуализации - используется стандартный код HTML и SVG графика, поддерживаемая всеми современными платформами - в отличие от FLASH и ряда других технологий;

процесс разработки максимально оптимизирован для использования библиотечных элементов с минимально необходимым объемом программирования. В то же время опытному разработчику предоставляются широкие возможности настройки;

предусмотрена поддержка мобильных устройств с точки зрения удобства для оператора при работе с экранами малого размера;

защита интеллектуальной собственности - учтены интересы разработчиков - в целевое устройство загружается откомпилированный HTML-код, в то время как исходный проект остается у автора;

c.Web является единым унифицированным инструментом разработки пользовательских интерфейсов для средств диспетчеризации различного уровня производства CAREL вплоть до возможности переноса проектов из одной системы в другую с сохранением функциональных возможностей и минимальными доработками.

c.Web

Запуск c.Web и создание проекта



Для запуска c.Web следует выбрать соответствующий ярлык в панели задач и запустить его от имени администратора:

После этого меню приобретет вид:



Следует выбрать Project Console, что приведет к появлению соответствующего окна:



Если предполагается работать с уже выбранным проектом, то следует нажать кнопку Builder. Если требуется изменить текущий проект, следует нажать красную кнопку остановки сервера.




В открывшемся окне следует указать имя нового проекта и папку, в которой он будет находиться:



Следует отметить, что если в указанной папке окажутся файлы ранее созданного проекта, то при запуске редактора они будут открыты как новый проект. Таким путем можно разрабатывать новые проекты на основе ранее созданных.




а затем - кнопку Builder для запуска собственно редактора c.Web.

Если сервер ранее не был сконфигурирован, появится окно параметров, в котором необходимо назначить имя сервера, его адрес и тип.



В нашем случае тип должен быть Carel, а имя и IP-адрес целевого контроллера мы указываем, исходя из собственных предпочтений.



На закладке Advanced необходимо указать пути к папкам, содержащим таблицы параметров контроллера, доступных для диспетчеризации, и к папкам, куда редактор поместит готовый проект.



При наличии связи с контроллером по локальной сети удобно загружать готовый проект непосредственно в котроллер с помощью встроенного FTP-сервера, поэтому в качестве целевых папок указываем соответствующие папки в контроллере.



Для заполнения поля Config Source необходимо создать файл конфигурации переменных контроллера, что можно сделать, только имея исходный проект.

Для этого следует вернуться к проекту приложения контроллера и открыть его в среде разработки c.Suite, в программе c.design.




Устанавливаем галочку Enable c.Web - это необходимо для корректной работы проекта пользовательского интерфейса после загрузки в контроллер:



Экспортируем переменные проекта в формате, соответствующем редактору c.Web:



Откроется окно, в котором следует указать папку, куда мы намерены сохранить конфигурационный файл.



После выполнения указанных действий появится сообщение вида:



Поскольку мы внесли изменения в проект приложения контроллера, его необходимо перезагрузить:


Теперь мы можем вернуться к настройке редактора c.Web, указав в поле Config Source путь к папке, куда был сохранен файл конфигурации переменных из c.design:



В итоге указанное окно примет вид:



Установка галочки Cleanup dataroot приведет к очистке папки, куда в контроллер будут загружаться файлы проекта, поэтому, если в процессе работы туда будут помещаться какие-либо дополнительные файлы, не входящие в проект c.Web, они будут удалены. В ряде случаев это нежелательно, поэтому данную галочку лучше не устанавливать.



На вкладке Layout выберем подходящий формат страниц с учетом разрешения экрана, на котором, вероятнее всего, будет отображаться создаваемый пользовательский интерфейс:



После нажатия OK откроется основное окно редактора:


Получение точек данных и привязка к объектам

Первое, что необходимо сделать - загрузить информацию о точках данных, которые мы планируем использовать в нашем проекте. Для этого следует щелкнуть правой кнопкой мыши по имени проекта и выбрать Acquire Datapoints:



При успешном выполнении процедуры появится окно вида:



Прочитанные переменные можно увидеть в разделе OBJECTS дерева проекта:


Собственно пользовательский интерфейс начнем создавать на странице Main. Перенесем объект Circular Meter из библиотеки на страницу проекта:



Свойства выбранного объекта отображаются в соответствующем окне редактора. Для привязки переменной к объекту для отображения значения переменной необходимо использовать свойство Base.



Привяжем к имеющемуся объекту переменную, содержащую значение текущей температуры:



И поменяем ряд других параметров, определяющих внешний вид и поведение объекта:


Загрузка в контроллер

Чтобы убедиться, что механизм импорта переменных сработал правильно, загрузим полученный проект с одним объектом в целевой контроллер.

Для этого необходимо щелкнуть правой кнопкой по имени проекта и выбрать Distribute:



По ее окончании, открыв браузер и указав IP-адрес контроллера, мы сможем убедиться, что загрузка прошла успешно и данные корректно отображаются в веб-интерфейсе контроллера:



Для изменения заголовков страниц веб-интерфейса следует модифицировать соответствующую строку в коде объекта index.htm, находящегося в разделе Library - ATVISE - Resources:



Добавим на нашу страницу объект, позволяющий не только просматривать, но и изменять значения переменных в контроллере.

Таким объектом может быть, например, Read/Write Variable - он особенно удобен для использования на сенсорных экранах, так как содержит крупные кнопки уменьшения и увеличения значения, а также движок регулятора.

Поместим указанный объект на страницу, привяжем к переменной уставки температуры и модифицируем вид объекта в соответствии с своими предпочтениями:



После загрузки обновленного проекта в контроллер появится возможность изменять заданное значение через веб-интерфейс:



Добавим переключатель для изменения состояния дискретной переменной и привяжем его к включению и выключению установки:


Динамическая индикация тревоги

Добавим индикацию тревоги. Для этого нарисуем круг с помощью инструмента Add circle.



Для ряда графических объектов в c.Web имеется набор готовых шаблонов, в частности это касается кругов: выделив круг и выбрав в меню Templates, можно применить формат шаблона к выбранному объекту.



Сделаем круг красным с градиентной заливкой.



Для изменения состояния индикатора тревоги в зависимости от ситуации воспользуемся механизмом Add Simple Dynamic, встроенным в c.Web.



В пункте EVENT укажем значение переменной состояния тревоги, а в пункте ACTION - сопоставим состоянию наличия тревоги мигание выбранного объекта и состояние его невидимости при отсутствии тревоги.


Фактически механизм Simple Dynamics представляет собой мастер, который простыми визуальными средствами позволяет создавать определенные последовательности действий, требующих программирования. Simple Dynamics позволяет упростить этот процесс, однако на выходе возникает скрипт, который может быть использован как основа и в дальнейшем вручную модифицирован разработчиком.

Для отображения и редактирования скрипта следует нажать кнопку Script на панели c.Web:



Полученный скрипт можно проанализировать и дополнить.



Для более развернутого уведомления оператора о наличии тревоги к визуальному уведомлению - мигающему красному индикатору целесообразно добавить акустический сигнал.

Для этого добавим в папку Resources файл, содержащий сигнал тревоги:



Кроме того, добавим еще один индикатор - зеленый, который должен светиться, когда тревога отсутствует:



Размеры зеленого индикатора зададим такими же, как и красного, а для точного расположения обоих индикаторов друг над другом воспользуемся инструментами выравнивания:



Доработаем скрипт следующим образом:



Дополнительные сведения о доступных командах и синтаксисе скриптов доступны во встроенной справке.

Добавим еще один регулятор, который привяжем к переменной, определяющей порог срабатывания тревоги.



И добавим подписи к элементам индикации и управления:



Для повышения эстетичности создаваемого веб-интерфейса добавим градиентный фон, воспользовавшись инструментом Add Rectangle в панели управления c.Web.



Зададим параметры прямоугольника и расположим его под уже имеющимися объектами:



После загрузки в контроллер веб-интерфейс будет иметь вид:


Встраивание готовых страниц

Дальнейшее расширение функциональных возможностей веб-интерфейса возможно с использованием готовых шаблонов, доступных для скачивания из раздела c.Web портала ksa.carel.com:



В частности, доступны готовые страницы с отображением встроенного дисплея контроллера WebpGD, графиков логов и тревог.

Для применения указанных шаблонов соответствующие файлы необходимо загрузить в файловую систему контроллера по FTP . Для этого можно использовать программу FileZilla:


Заранее скачанные папки следует подготовить для копирования в папку HTTP контроллера.



Если до этого момента в контроллер уже был загружен веб-интерфейс, данная папка не будет пустой, и папки шаблонов следует добавить к уже имеющимся файлам:


По завершении процесса передачи данных папка HTTP контроллера будет иметь вид:


Чтобы воспользоваться шаблонами предлагается добавить на главную страницу пользовательского интерфейса меню с тремя пунктами: WebpGD, Тренды и Тревоги.



Также добавим новую страницу, назвав ее WebpGD.



В меню File выберем пункт Settings для настройки параметров новой страницы:


Установим размеры страницы 900 на 500 пикселей, после чего воспользуемся инструментом Add Foreign Object:


Нарисуем прямоугольник размером 460 на 800 пикселей - это зона, где будет отображаться экран контроллера и кнопки управления.

Щелкнув по данной зоне, получим окно редактирования скрипта объекта, куда добавим команду обращения к ранее загруженной шаблонной странице: