Sistema TAC-LonWorks

Transcripción

1 Soluciones con LonWorks: TAC es una empresa sueca creada en 1925 que pertenece al grupo Schneider Electric, especializada desde entonces en el control del HVAC. TAC basa sus productos y soluciones en sistemas abiertos que se basan en tecnología LonWorks (estándar en la gestión de edificios inteligentes), permitiendo el uso de productos y sistemas de terceros en la misma red e intercambiando información entre si. TAC posee un concepto para edificios eficientes en el que son lideres mundiales Open Systems for Building IT, que proporciona ventajas a los usuarios como ahorro energético, libre elección de componentes, seguridad, fiabilidad y entornos amigables. TAC está presente en más de 70 países y se encuentra organizada en tres zonas geográficas: TAC Europa, TAC Asia-Pacifico y TAC Américas, su sede central se encuentra en la ciudad sueca de Mälmo. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 1

2 Sistema TAC. Elementos hardware El sistema TAC está formado por un conjunto de módulos como: Los controladores, que proporcionan una arquitectura del sistema abierto y acceso a la red estándar de tecnología LonWorks a la cual se pueden conectar componentes de otros fabricantes. Tendremos dos tipos: Controladores de zona diseñados para aplicaciones específicas tales como Fan Coil, volumen de aire variable (VAV), techo enfriado y unidades de tratamiento de aire. Controladores programables pensados para aplicaciones en plantas de habitaciones. Paneles de operador y módulos de pared Módulos de comunicaciones Módulos de E/S programables. Captadores de señal. Actuadores. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 2

3 Sistema TAC. Controladores EQUIPOS TIPO MODELO DESCRIPCIÓN Controladores TAC Xenta Parametrizables Xenta 101VF-24 Xenta 102 Xenta 102-ES Xenta 102-AX Xenta 103-A Xenta 110-D Controladores parametrizables de la familia Xenta 100, cada uno de ellos desempeña una función única en el control de climatización, ventilación e iluminación de edificios. Programables Xenta 301/302 Xenta 281/282 Xenta 401 Controladores programables de las familias 300 y 280 con diversas características en cuanto a su hardware que admiten o no módulos I/O dependiendo del modelo. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 3

4 Sistema TAC. MódulosM de E/S EQUIPOS TIPO MODELO DESCRIPCIÓN I/O Digitales Xenta 421/422 Módulos de entradas y salidas digitales, funcionamiento únicamente con Xenta 300 y/o 401 Módulos de entradas y salidas I/O Analógicas Xenta 451A/452A Módulos de entradas y salidas analógicas, funcionamiento únicamente con Xenta 300 y/o 401 I Digitales Xenta 411/412 Módulos de solo entradas digitales, funcionamiento únicamente con Xenta 300 y/o 401. AI/AO Xenta 471/491/492 Diversos módulos únicamente de entradas y salidas analógicas. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 4

5 Sistema TAC. Xenta OP y módulosm de pared EQUIPOS TIPO MODELO DESCRIPCIÓN Panel de Operador Xenta OP Xenta OP Panel de operador capaz de visualizar y modificar variables. Configurado desde software de aplicación. Conexión directamente a la red LonWorks o sobre uno de los equipos TAC. Módulos de Pared STR 150 STR STR STR 250 Estos dispositivos se conectan a diferentes controladores TAC permitiendo la medida y visualización de temperaturas así como el ajuste del setpoint. También permite visualizar otros parámetros como pueda ser el tiempo. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 5

6 Sistema TAC. Productos de comunicación EQUIPOS TIPO MODELO DESCRIPCIÓN Mediante Web Xenta 511 Adaptador LonTalk que utiliza un servidor Web para la comunicación. Productos de Comunicación Mediante MODEM Xenta 901 Adaptador serie LonTalk vía MODEM o RS-232. Vía Ethernet Xenta 911 Adaptador LonTalk vía Ethernet. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 6

7 Sistema TAC. Accionamientos EQUIPOS TIPO MODELO DESCRIPCIÓN Mecanismos LX Interruptores, sensores y pulsadores de diferentes modelos con conexión a red LonWorks para el control de instalaciones. Accionamientos Dimmers LX Dimmers de diferentes características para el control de lámparas de incandescencia, fluorescencia y trafos electrónicos. Relés LX Reles con conexión a red LonWorks. Activación de cargas. Otros Adaptadores eline, fuentes de alimentación Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 7

8 Sistema TAC. Equipos de campo EQUIPOS TIPO MODELO DESCRIPCIÓN Sensores. Módulos de pared Interface de usuario: valores LCD, punto de consigna temp., ventilación. Otros utilizan la comunicación Lon Equipos de campo. Válvulas Sondas Sensores para detectar la temperatura del agua en tuberías y del aire en distintas situaciones. Sensores de dióxido de carbono, de flujo de aire, etc. Válvulas y actuadores Aplicación en sistemas de calefacción, refrigeración, tratamiento de aire y sistemas de agua caliente domésticos, etc. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 8

9 Sistema TAC. Ejemplo de arquitectura Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 9

10 Controladores parametrizable. TAC Xenta 100 CONTROLADORES PARAMETRIZABLES Para el control de pequeñas instalaciones Fancoils, aplicaciones VAV, etc. en habitaciones o salas. La programación del dispositivo ya viene por defecto, pudiendo solo modificar algún parámetro. Corresponden a la familia TAC Xenta 100. Los parámetros pueden ser fijados in situ mediante el uso del Panel de Operador OP. Junto con los controladores, se deben instalar módulos de pared que pueden proporcionar a parte del sensor de temperatura, marcha/paro, fijar consignas y controlar la velocidad del ventilador. La integración en bus LonWorks se debe realizar con la herramienta LonMaker. A este tipo de controladores se les puede agregar un sistema de supervisión a través de red LonWorks, TAC Vista, que facilita las labores estadísticas, gráficas y de control de todos los datos de la instalación. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 10

11 Controladores parametrizable. Ejemplo TAC Xenta 101 TAC Xenta 101 Cuando la temperatura de la zona aumenta, la válvula de calentamiento se cierra. Si todavía existe demanda de refrigeración, la válvula de refrigeración se abre y una vez abierta completamente, la velocidad del ventilador se incrementa de forma escalonada hasta alcanzar la velocidad máxima. Esta secuencia se invierte cuando desciende la temperatura. El ventilador se controla mediante 3 relés y puede ser utilizado para ventiladores de 1, 2 o 3 velocidades. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 11

12 Controladores parametrizable. Ejemplo TAC Xenta 101 TAC Xenta 101 Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 12

13 Controladores parametrizable. Ejemplo TAC Xenta 101 Conexiones Este controlador parametrizable la configuración de entradas y salidas ya viene programada internamente no siendo posible el cambio de ninguna de ellas, además viene específicamente diseñado para el control de fan-coils mediante un conjunto de dispositivos y configuraciones Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 13

14 TAC Xenta 101. Comunicación n y parametrización La comunicación se realiza mediante el protocolo LonTalk en un canal físico TP/FT-10 de 78Kbps ya que estos controladores al igual que los de las familias 280 y 300 poseen un controlador Neuron Chip para el gobierno y comunicación del equipo. Este equipo esta totalmente controlado por el software del fabricante Echelon LonMaker, el cual se encarga de conectar dicho dispositivo a la red LonWorks mediante las variables de red estándar (SNVT s), de configurar todos sus parámetros y de gestionar su funcionamiento. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 14

15 TAC Xenta 101. Configuración n de parámetros Todas las comunicaciones con el controlador son hechas usando variables de red, que son de diferentes tipos: nci s son usadas para configurar el controlador, son considerados como parámetros básicos. Las variables nci s se activan durante el comisionado y no son alteradas durante el funcionamiento normal del controlador (los parámetros de dichas variables de red son almacenados en una memoria especial y pueden ser cambiados como máximo veces). nvi s gestionan el controlador durante el funcionamiento. nvo s son variables de salidas, las cuales el controlador envía a la red. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 15

16 Otros controladores parametrizables TAC Xenta 102 Su característica es el control mediante volumen de aire variable (VAV) con distintas opciones. Controlador VAV con actuador y transductor de flujo de aire. Controlador VAV con recalentamiento eléctrico. Controlador VAV con válvula de recalentamiento. Controlador VAV con sensor de flujo de aire. Todos ellos llevan un sensor de nivel de CO 2 para asegurar una mínima calidad de aire. TAC Xenta 103. Familia destinada al control de techos enfriados. TAC Xenta 110. Familia destinada al control de fan coil y de la iluminación (cuatro salidas disponibles para el control de la iluminación) Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 16

17 Controladores programables. TAC Xenta 280 y 300 CONTROLADORES PROGRAMABLES TAC Xenta 280 Familia de controladores básicos programables compuesta por tres referencias; diferenciándose entre ellas por la combinación de entradas y salidas. No aceptan módulos auxiliares de la familia Xenta 400. TAC Xenta 300 Familia con dos referencias, diferenciándose por el número de salidas (analógica/digital). Estos módulos aceptan hasta dos módulos (E/S) de la familia Xenta 400. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 17

18 Controladores programables. TAC Xenta 400 TAC Xenta 400 Familia compuesta de un controlador sin entradas/salidas (quien realmente computa toda la información y toma decisiones) y 9 módulos con distintas configuraciones a nivel de entradas/salidas digitales/analógicas. El módulo controlador, puede llegar a controlar hasta 10 módulos de E/S. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 18

19 TAC Xenta.. MódulosM de comunicación MÓDULOS DE COMUNICACIÓN Para poder actuar en el sistema desde otros lugares y otras redes. TAC Xenta Servidor de página Web, para acceder a la red LON a través de Internet. TAC Xenta Adaptador de Serie LonTalk, para acceso a la red LON por línea telefónica. TAC Xenta Dispositivo de Comunicación Ethernet como modem con dirección IP. TAC Xenta Pasarela que permite comunicar protocolos LON con otros diferentes, por ejemplo protocolo BACnet. Adaptadores LonWorks, que son tarjetas para PC, y para PC portátil (PCMCIA) Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 19

20 Soluciones con LonWorks. Sistema TAC El TAC Xenta 511 es un nodo en la red LonWorks. Una herramienta de enlazado, por ejemplo LonMaker, puede ser utilizada para comunicar el TAC Xenta 511 con otros nodos de la red. Cuando se utiliza TAC Vista IV se da de alta y se integra en el bus, y con TAC Menta se programa. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 20

21 Soluciones con LonWorks. Sistema TAC Una posible configuración del sistema con TAC Xenta 901. Este permite que TAC Vista alcance una red LonTalk a través de la línea de acceso telefónico a redes. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 21

22 Sistema TAC. Herramientas del sistema PROGRAMAS (SOFTWARE) El sistema TAC dispone de un conjunto de programas, procedimientos y reglas que permiten la configuración, instalación, comunicación, puesta en marcha, mantenimiento, y representación gráfica de sus sistemas de control, y se pueden agrupar en: Software TAC Vista - Controla, gestiona y supervisa sistemas de control de iluminación, calefacción, ventilación, climatización, acceso y seguridad en todo tipo de locales y edificios. TAC Vista soporta las SNVT más usadas en la industria HVAC. Software TAC Menta. Herramientas de ingeniería - Para diseñar una instalación. Utilizada para la programación, puesta en marcha y operación de los controladores Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 22

23 Sistema TAC. Herramientas del sistema TAC VISTA IV incluye el siguiente Sistema de supervisión: TAC Vista Workstation Software básico para supervisión y control de edificios modernos. TAC Vista Webstation Proporciona acceso a los sistemas de TAC mediante un navegador web estándar vía Intranet o Internet. TAC Vista ScreenMate Control de salas a través de una Intranet en una estación de trabajo (PC). TAC Vista Server Servidor para ordenadores que se comunican con el equipo directamente. Es un servidor de datos para el proceso desde los puntos de información. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 23

24 Software TAC Vista TAC Vista TAC Vista Webstation Client TAC Vista Workstation TAC Vista ScreenMate Impresora TAC Vista Webstation Server TAC Vista Server Red LON TAC Xenta TAC Xenta 100 En la figura se ve la posición que debería ocupar el ordenador donde va instalado cada uno de los programas anteriormente comentados. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 24

25 Software TAC Vista En la figura se presentan dos pantallas de TAC Vista. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 25

26 TAC Menta Sistema TAC-LonWorks Sistema TAC. Herramientas de ingeniería Utilizada para la programación, puesta en marcha y operación de los controladores TAC Xenta para aplicaciones de climatización. Contiene el software de los controladores. Proporciona bloques funcionales preprogramados y elementos de aplicación básicos. Permite simulaciones del sistema sin conexión, desconectado y testado en línea con un registro de curvas integrado. Soportan las SNVT más usadas en la industria puede generar el fichero XIF de los equipos TAC. de HVAC y Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 26

27 Sistema TAC. Herramientas de ingeniería TAC XBuilder Herramienta de programación para TAC Xenta 511. TAC Vista OPCTool Herramienta para búsqueda de servidores OPC y para programar automáticamente la base de datos de TAC Vista como cliente OPC, para poder controlar sistemas de automatización de otros fabricantes. LonMaker Integration Tool (LonMaker de Echelon) Herramienta para la instalación, y mantenimiento de redes donde hay módulos de varios fabricantes, redes abiertas interoperables LonWorks. Puede dar de alta los controladores que actúan en LonWorks, aunque no los puede programar, y su misión fundamental, una vez que los equipos presentan sus SNVTs en el fichero XIF, es el lincaje de estas variables, lo que se llama hacer binding. El fichero XIF debe de ser proporcionado por el fabricante del equipo. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 27

28 Ejemplo de aplicación n con TAC Menta X1 K1 B1 Y1 Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 28

29 Descripción n del Ejemplo de aplicación n con TAC Menta La anterior aplicación (parte de una aplicación de climatización) se realizará creando y editando un Diagrama de Bloques de Función (FBD). Con la función completada se pueden realizar simulaciones. Funcionamiento: 1. El ventilador SF1 se pone en marcha/paro a través del reloj horario TS1 de tiempo o vía un pulsador externo Start. 2. En función de la temperatura exterior, se realizará un control proporcional del variador de frecuencia del ventilador anterior, de tal modo que cuando la temperatura sea inferior o igual a 25ºC la consigna del variador sea de un 20% y aumente linealmente hasta el 100% cuando la temperatura exterior sea de 30ºC. 3. Cuando la temperatura exceda los 28ºC se disparará una alarma de temperatura en el sistema de supervisión. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 29

30 Soluciones con LonWorks. Sistema TAC La configuración del equipo será un Xenta 302 versión 3.4 y versión de hardware 2. El direccionamiento de I/O será el siguiente: - Entradas digitales X1: Pulsador de Start conectado a Xenta Salidas digitales K1: Salida ventilador paro/marcha a Xenta Entrada analógica B1: Sonda de temperatura a Xenta Salida analógica Y1: Consigna del variador de frecuencia a Xenta 302 Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 30

31 TAC Vista Workstation El programa dispone de aplicaciones para editar gráficos e insertar distintos elementos gráficos que representan distintas variables. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) E.P.S. Ingeniería de Gijón 31