4. Структура системы автоматизации Alpha

Все оборудование системы домашней автоматизации Alpha условно можно разделить на 3 уровня:

• нижний — в него входят все датчики и выключатели, имеющие дискретный вход (сухой контакт) и подключаемые к модулям ввода-вывода.
• средний уровень — в него входят контроллер, модули ввода-вывода, датчики и прочее оборудование связанное цифровой шиной передачи данных.
• верхний уровень — пользовательские устройства, позволяющие осуществлять управление всей системой.

Несмотря на то, что система автоматизации Alpha имеет один общий контроллер ее нельзя считать централизованной. Это связанно с тем, что в контроллер заложена не вся логика управления домом. Часть алгоритмов хранится в самих модулях ввода-вывода. Например, если модуль SE 6i5o будет использоваться для управления освещением с помощью датчиков движения или выключателей, достаточно указать это в настройках и модуль сам будет включать/выключать свет при переключении выключателей или срабатывании датчика движения.

Благодаря этому, даже при повреждении шины передачи данных или выходе из строя контроллера, дом сохранит большую часть необходимых функций, т.е. превратится из «умного» в обычный.

4.1. Модули расширения

Основными источниками информации об окружающем мире для человека являются органы зрения, обоняния и осязания. Для системы автоматизации Alpha органами чувств являются различные датчики. Например, датчики дыма, обнаружения движения, открытия двери, влажности почвы. Для определения практически любого события обязательно найдется свой датчик. В системе домашней автоматизации серии Альфа допускается использование датчиков практически любых производителей.

Датчики чаще всего имеют один выход — реле, которое замыкается или размыкается при наступлении события, которое контролирует датчик.

Данные датчики составляют нижний уровень системы автоматизации.

В связи с тем, что передача сигналов контроллеру возможна только в цифровом виде и подключение подобных датчиков к контроллеру физически невозможно, в системе используются специальные модули, именуемые модулями ввода или ввода-вывода. Именно к ним подключаются все датчики с выходами типа сухой контакт. Модули ввода-вывода преобразуют состояние выходных реле датчиков в цифровые сигналы понятные контроллеру.

4.1.1. Модуль ввода-вывода SE 6i5o

Одним из основных модулей ввода информации в систему автоматизации является модуль SE 6i5o.

Модуль расширения SE 6i5o представляет собой плату с 6-ю дискретными входами и 5-ю выходами (реле 240VAC 16A). К его входам можно подключить любые датчики имеющие выход типа сухой контакт.

К выходам SE6i5o подключают светильники, роль-ставни, гаражные ворота, розетки, клапаны и насосы управления отоплением.

При автоматизации любого объекта в систему входят несколько модулей SE 6i5o.

4.1.2. Цифровые датчики

В системе автоматизации Alpha можно использовать несколько видов цифровых датчиков для измерения характеристик окружающей среды: влажности (SE Humb), освещенности (SE Light), температуры окружающего воздуха (SE Temp), атмосферного давления (SE Pressure) и пр. Данные датчики подключаются напрямую к шине передачи данных. В отличие от уже упомянутых ранее датчиков нижнего уровня, цифровые датчики передают данные контроллеру уже в цифровом виде и не требует использования плат ввода-вывода.

Например, датчик SE Temp используется в системе домашней автоматизации для получения температуры воздуха. Датчик позволяет измерять температуру в диапазоне от -30 до +60 С и передавать значение температуры контроллеру.

4.1.3. Модуль голосовых сообщений SpeakEasy

SpeakEazy является модулем, используемым для воспроизведения записанных в него голосовых сообщений. Сообщения могут быть записаны в модуль с помощью встроенного или внешнего микрофона. Модуль имеет встроенную энергонезависимую память рассчитанную на хранение (или):

• 50 5-ти секундных сообщений,
• 24 10-ти секундных сообщений,
• 12 20-ти секундных сообщений.

Модуль голосовых сообщений может напрямую управлять громкоговорителем с сопротивлением 8 Ом или быть подключенным с внешнему аудио усилителю.

4.2. Контроллер и программное обеспечение

Обмен информацией между контроллером и модулями расширения осуществляется по шине передачи данных.

За счет поддержки открытого протокола передачи данных ModBus, контроллер может осуществлять управление не только описанными выше устройствами, но оборудованием сторонних производителей. Например, Овен, Siemens, Mitsubishi, Delta, S+S и десятков других производителей.

В настоящее время контроллер Alpha SE представляет собой нетбук с установленным программным обеспечением Alpha Controller и программными модулями.

Кратко перечислим все программное обеспечение с указанием его назначения.

Программа Alpha Controller является основной программой контроллера. Именно она производит опрос всех модулей расширения и управляет ими согласно заложенной подпрограмме.

Программа “Конфигуратор контроллера Alpha SE” предназначена для настройки программы WinController (задания количества и типов подключенных модулей расширения), написания подпрограммы для WinController и программного задания адресов модулям расширения.

Программный модуль — Windows приложение предназначенное для расширения функционала системы автоматизации Alpha. Программные модули могут запускаться на том же нетбуке, что и программа WinController, либо на любом другом ПК, входящим в единую локальную сеть с контроллером.

В настоящее время для системы автоматизации Alpha разработаны следующие программные модули:

Alpha: SMS Sender – программный модуль предназначенный для отправки SMS сообщений на заданные телефоны по команде контроллера и передачи команд, присланных в СМС сообщениях, контроллеру. Чаще всего модуль используется для уведомления об обнаружении утечки воды, газа, несанкционированного проникновения.

Alpha: Mail Sender – предназначен для отправки электронных писем при выходе оборудования из строя. Используется для уведомления обслуживающей организации при появлении проблем с оборудованием.

Alpha: Data Sender – предназначен для отправки сообщений RS232 по команде контроллера. Используется для программного управления видеорегистраторами, TV, оборудованием домашнего кинотеатра.

Alpha: Remote Cmd – предназначен для запуска приложений на удаленном компьютере по команде контроллера.

Пользовательский Web интерфейс. Предназначен для управления умным домом с помощью планшетов (iPad, Sony, Acer), телефонов (iPhone, HTC) и ноутбуков.

Приведем схему взаимодействия программ в Win контроллере Alpha SE.