Щит автоматизации дома на ПЛК MegaD

Приветствую вас, дорогие читатели сайта elektrik-sam.info!

Современные дома и квартиры содержат много сложных инженерных систем и многофункциональных приборов: бытовая, видео- и аудиотехника, система электроснабжения, водо- и теплоснабжения, вентиляции, кондиционирования, охранные системы безопасности, видеонаблюдения и другие.

Как автоматизировать работу всех этих систем, обеспечить удобный контроль и управление всеми инженерными системами дома централизованно и желательно в автоматическом режиме?

Современные технологии позволяют построить такую систему автоматизации всех систем дома — Умный дом, и полностью контролировать и управлять ими в автоматическом режиме, с возможностью мониторинга с ПК, смартфона, планшета или др. устройства и из любой точки мира!

Мы вплотную приближаемся к электрощитам будущего!

Реализацию одного из таких решений мы рассмотрим в этой публикации.

Ко мне обратился заказчик с просьбой спроектировать силовую распределительную часть электроснабжения его частного дома под будущую автоматизацию, «Умный дом» на базе (ПЛК) программируемого логического контроллера  MegaD.

Систему автоматизации на ПЛК заказчик  проектировал, настраивал и программировал самостоятельно. А после самостоятельной сборки, настройки и запуска всей системы он любезно поделился со мной результатами и фото.

Силовая распределительная часть электрощитов

Итак, на первом этапе мы в несколько итераций согласовывали техническое задание на проектирование силовой распределительной части электроснабжения его дома. Необходимо было спроектировать два электрощита — один главный распределительный щит дома, другой — щит второго этажа.

Обязательным условием была установка реле приоритета, с разделением потребителей на приоритетные и неприоритетные.

Напомню, что реле приоритета при небольшой выделенной мощности на дом и больших домашних нагрузках, одновременно включенных мощных потребителях позволяет автоматически отключать часть неприоритетной нагрузки, оставляя включенными только самые необходимые приборы на данный момент. Когда общая нагрузка на сеть снизится, реле автоматически это определит и снова подключит неприоритетные линии.

Поскольку щитов два, то часть приоритетных и неприоритетных нагрузок разнесены по разным этажам.

Для надежности системы применены контакторы Hager ETC с ручным управлением, на тот случай, если контактор выйдет из строя, чтобы можно было вручную управлять подключаемыми линиями, пока не будет куплен новый контактор ему на замену.

На вводе для защиты от скачков и перепадов напряжения в питающей сети, а также для визуального контроля действующих значений напряжения, тока и мощности в каждой из фаз были запроектированы многофунциональные реле ZUBR (RBUZ) MF40.

Но из-за сложностей с поставками, в итоге были куплены и установлены в щит реле напряжения ZUBR (RBUZ) D2-40. Они индицируют только действующее значения напряжения в сети, но более компактны и позволили увеличить на три модуля место в главном щите дома.

Проект был выполнен в соответствии с техническим заданием, рассчитаны и спроектированы схемы электрощитов, разработаны компоновочные схемы размещения оборудования в щитах, подготовлена сопроводительная документация и всесь комплект был выслан заказчику для самостоятельной сборки уже у себя дома.

Система автоматизации дома

Основными исполнительными устройствами всей системы автоматизации дома являются 8 шт. программируемых логических контроллеров  MegaD с исполнительными модулями.

Система автоматизации умного дома построена на OpenHAB и Node-RED.

Умный дом связан с сервером и реализована возможность отправки уведомлений о событиях в системе.

Реализованы такие решения:

• Управление освещением в доме осуществляется кнопками и по датчикам движения, с учетом освещенности в помещении или на улице. Реализована возможность аварийного управления освещением через импульсные реле.
• Контроль и управление системой водоснабжения и водоподготовки, мониторинг расхода/потребления воды.
• Контроль и управление защитой от протечек. При обнаружении системой утечки, отключается от водоснабжения та ветка дома, в которой произошла протечка.
• Мониторинг и управление климатом в ручном и автоматическом режимах. Котел, тёплые полы и кондиционеры.
• Обогреватели зеркал в сан.узлах автоматически управляются от датчиков влажности и температуры.
• Получение данных параметров энергопотребления от счетчика Меркурий 231.
• Аварийное перекрытие подачи газа по при обнаружении утечки датчикам.
• Управление вентиляцией в помещениях дома по показаниям концентрации CO2 и влажности.
• Мониторинг наличия дождя, с последующими сценариями полива грядок через клапана автополива.
• Интеграция с охранно-пожарной сигнализацией и СКУД.
• Контроль открытия/закрытия окон и дверей. Различаются состояния окон открыто/закрыто/открыто на проветривание. Если створка окна открыта, то подается сигнал на отключение система кондиционирования.
• Контроль и управление гаражными воротами.
• Видеонаблюдение. Камеры системы видеонаблюдения ведут съемку изображения непрерывно. В зависимости от времени суток и режима сигнализации, при обнаружении движения в выделенных зонах система высылает push уведомление и snapshot (картинку изображения).

Дополнительно система интегрирована с программной платформой Apple Homekit для возможности дистанционного управления устройствами с помощью  голосового ассистента Siri.

Проект получился большим, содержательным и интересным, на реализацию от этапа проектирования до полного запуска системы, с ожиданием поставок всего оборудования, у заказчика ушло около 10 месяцев.