Čo je nadradená regulácia
13.1 Čo je nadradená regulácia
Každé zariadenie v dome má vlastný regulátor. Nadradená regulácia je vrstva nad nimi: zosúlaďuje ich prácu, zobrazuje ich údaje na jednom mieste a zaznamenáva ich.
Tepelné čerpadlo si riadi kompresor, rekuperácia ventilátory, zónová regulácia servopohony, striedač fotovoltiky výrobu a batériu. Každé robí svoju prácu dobre, ale o ostatných nevie nič. Základnú reguláciu opisuje kapitola 12. Táto kapitola rieši, ako sa zariadenia prepájajú medzi sebou a s nadradeným systémom.
- Nadradená regulácia nadradený systém
- Riadiaci systém nad regulátormi jednotlivých zariadení. Zbiera od nich údaje, posiela im žiadané hodnoty a povely, zobrazuje stav a ukladá históriu.
- BMS Building Management System
- Centrálny riadiaci systém budovy. Spája vykurovanie, chladenie, vetranie, osvetlenie, merače a poruchy do jedného prostredia. Dispečerský softvér nad ním sa volá aj SCADA (pojem z priemyslu).
- HEMS, EMS (Home) Energy Management System
- Riadenie energie v dome alebo v budove. Rozhoduje, kedy má bežať tepelné čerpadlo a kedy sa nabíja batéria a auto. Smart home (inteligentná domácnosť) navyše spája svetlá, žalúzie a zabezpečenie; z pohľadu TZB je to malá nadradená regulácia.
Vizualizácia sú obrazovky so schémou zariadenia a živými hodnotami. Integrácia je pripojenie zariadenia do nadradeného systému. Integrátor je firma alebo technik, ktorý systém programuje a oživuje.
Kedy má zmysel. Bežný rodinný dom ju nepotrebuje: stačí regulátor tepelného čerpadla, zónová regulácia, aplikácia výrobcu a prepojenie kontaktmi. Dom s fotovoltikou, batériou a wallboxom využije HEMS alebo smart home. Správca bytového domu s kaskádou potrebuje vidieť poruchy a spotreby bez cesty do kotolne. Škola, hotel alebo administratívna budova má veľa zariadení od rôznych výrobcov, preto BMS.
13.2 Tri úrovne riadenia
Riadenie budovy sa kreslí ako pyramída s tromi úrovňami. Dole sa meria a vykonáva, v strede sa reguluje, hore sa sleduje a rozhoduje.
Na prevádzkovú úroveň (hovorí sa aj „pole“) vedie väčšina káblov. Na automatizačnej úrovni sú regulátory. PLC (Programmable Logic Controller) a DDC (Direct Digital Control) sú voľne programovateľné regulátory: program do nich píše integrátor na mieru stavby. Regulátor tepelného čerpadla je naproti tomu hotový výrobok s programom od výrobcu, nastavujú sa len parametre.
Vstupy a výstupy
Regulátor komunikuje s okolím cez svorky. Každá svorka je vstup (regulátor niečo zisťuje) alebo výstup (regulátor niečo ovláda). Podľa druhu signálu sa delia na digitálne (dva stavy) a analógové (plynulá hodnota). Beznapäťový („suchý“) kontakt, signál 0–10 V a PWM opisuje kapitola 12.
| Skratka | Názov | Čo nesie | Príklad |
|---|---|---|---|
| DI | digitálny vstup | zopnuté / rozopnuté | kontakt poruchy, tlakový spínač, impulzy z merača |
| DO | digitálny výstup | zapni / vypni (relé) | čerpadlo, povolenie chodu zdroja |
| AI | analógový vstup | plynulá nameraná hodnota | snímač teploty (Pt1000, NTC), tlak 4–20 mA |
| AO | analógový výstup | plynulý povel 0–10 V | poloha zmiešavacieho ventilu, otáčky ventilátora |
Signál 4–20 mA (prúdová slučka) znesie dlhé káble a rušenie; prúd 0 mA znamená prerušený vodič, takže porucha sa dá rozpoznať. Impulzný výstup merača zopne kontakt po každej odmeranej dávke, napríklad 1 impulz na 10 litrov vody. Váhu impulzu udáva štítok merača.
Dátový bod (data point) je jedna informácia v systéme: jedna teplota, jeden stav čerpadla, jedna žiadaná hodnota. Môže prísť po vlastnom kábli (fyzický bod) alebo po zbernici (komunikačný bod). Zoznam dátových bodov (I/O list) je tabuľka všetkých informácií, ktoré má nadradený systém spracovať. Pri každom bode je názov, typ (DI, DO, AI, AO alebo komunikačný), jednotka, rozsah a zdroj. Podľa počtu bodov sa oceňuje práca integrátora aj veľkosť systému. Tepelné čerpadlo pripojené po zbernici môže dať desiatky bodov po jednom kábli.