Řízení pohonů v KNX systémových instalacích

Inteligentní elektroinstalace
Typografie

Elektrické pohony zajišťují celou škálu činností ve vybavení budov. Jejich nejčastější použití (kromě prostě spínaných ventilátorů) je pro řízení provozu žaluzií a rolet, ale též markýz a podobných stínicích prostředků.

Běžně se využívají také pro otevírání a zavírání dveří, oken, bran, vrat apod. V KNX instalacích pro silové řízení pohonů těchto prostředků slouží nejčastěji tzv. žaluziové akční členy, které mohou zajistit jejich ovládání v souladu s vhodným nastavením parametrů v aplikačních programech. Kromě toho se využívá i řízení otáček ventilátorů v konvektorech.

rizeni pohonu 1

Na základě příkazů přicházejících po sběrnici, žaluziové akční členy zapínají na potřebnou dobu k jejich silovým výstupům připojené pohony tak, aby se ovládaný předmět pohyboval v požadovaném směru. Potřebné příkazy mohou odesílat různé typy snímačů, jako např. povětrnostní, tlačítkové (obr. 1), pohybové, ale také časové programy, vizualizační prostředky apod.
Žaluziové akční členy koncipované pro řízení střídavých pohonů vybavených dvěma vinutími (každé vinutí je určeno pro jeden smysl otáčení motoru) jsou na výstupech principiálně vybaveny přepínacími kontakty, vždy s nulovou střední polohou. Kdežto obdobné přístroje pro řízení provozu stejnosměrných pohonů mají kontakty určené pro přepólování výstupního napětí při změně smyslu otáčení pohonu.
Aplikační programy KNX přístrojů jsou vybaveny možnostmi nastavení různých parametrů ovlivňujících způsoby jejich činnosti a s jejich nastavením souvisejícími komunikačními objekty. Tyto objekty spolupracujících přístrojů jsou vzájemně provázány skupinovými adresami, jak je naznačeno na obr. 2 pro řízení žaluzií. Dlouhým stiskem horní části tlačítkového snímače je na sběrnici odeslán telegram
s významem pohybu žaluzie do horní mezní polohy, zatímco krátký stisk způsobí zastavení pohybující se žaluzie. V případě nepohybující se žaluzie zajistí krátký posun ve směru předcházejícím zastavení stínicího prostředku, při požadavku na krátký pohyb v opačném směru se nejdříve natáčí lamely (třeba i v několika krocích) a teprve poté dojde k posunu opačným směrem. Pokud se jedná o ovládání oken, dveří, rolet apod., parametricky nastavená reakce na krátký stisk je jediná – stop.

rizeni pohonu 2
Na obr. 2 jsou naznačeny ještě další vazby. Dojde-li z povětrnostní stanice telegram znamenající překročení rychlosti větru, která je dodavatelem žaluzie definovaná jako kritická a při níž ještě nedojde k mechanickému poškození tohoto vybavení, akční člen zajistí svinutí žaluzie do zabezpečené polohy a zablokuje svou další činnost do té doby, než obdrží informaci o poklesu rychlosti větru pod stanovenou mez. V rozsáhlých budovách jsou používány specializované logické prvky, které ve spolupráci s povětrnostními stanicemi mohou jednotlivým přístrojům podávat informace o tom, která okna jsou právě přímo nasvícena slunečním zářením a která jsou zastíněna např. blízkou budovou. U nasvícených oken budou žaluzie spuštěny a lamely se natočí tak, aby nedocházelo k oslnění přítomných osob, přičemž do místnosti bude vpouštěno dostatečné množství přirozeného světla. Kdežto u zastíněných oken není žádný důvod bránit maximálnímu přístupu denního světla, proto se žaluzie plně svinou.
Výše zmíněný logický modul je schopen zajistit plně automatický provoz žaluzií, včetně potřebných úhlů natočení lamel při spolupráci s řízením provozu osvětlení, vytápění a klimatizace. Potom všechny takto řízené žaluzie mají shodně natáčené lamely, jak lze vidět na příkladu na obr. 3. Rovněž správně řídí žaluzie na zastíněných oknech.
Součástí nastavení parametrů žaluziových akčních členů je také změření a do parametrů v aplikačním programu následné zapsání časových údajů doby chodu pohonu mezi oběma mezními polohami. Je sice běžné, že v pohonech jsou dodavateli žaluzií nastaveny koncové spínače tak, aby při dojezdu do mezních poloh došlo k vypnutí napájení. Přesto je vhodné tuto dobu nastavit. Avšak u nových typů žaluziových akčních členů je již od této praxe upouštěno, protože jsou v každém pracovním kanále vybaveny měřením proudu. Akční člen automaticky vypíná při dojezdu do koncové polohy (nebo na případnou překážku), protože dojde ke zvýšení proudu motorem.
Ke každému pohonu je nutné vést příslušné silové vedení samostatně od akčního členu. Chceme-li minimalizovat spotřebu silových kabelů a tím současně snížit montážní pracnost, nezbývá nic jiného, než v blízkosti oken umístit do stropního podhledu nebo do mezipodlahového prostoru (obr. 4) malý rozvaděč s vícenásobnými akčními členy s jediným silovým přívodem a s potřebným počtem krátkých vývodů k pohonům.

rizeni pohonu 3

rizeni pohonu 4

Jiným způsobem výrazného omezení spotřeby silových kabelů a tedy i snížení montážní pracnosti je použití jiných, než běžných, klasických pohonů. Každý takovýto pohon je vybaven řídicími elektronickými obvody, což dovoluje jednoduché propojení několika pohonů ke společně jištěnému kabelu. Navíc je zde výběr dokonce i z několika možností.

rizeni pohonu 5
Výrobci svítidel před řadou let spolupracovali na vytvoření DALI sběrnice pro osvětlovací systémy, čímž také mj. došlo k výraznému zjednodušení silových obvodů. Ovládání svítidel opatřených DALI předřadníky potom probíhá z KNX sběrnice přes KNX/DALI rozhraní. Taktéž výrobci žaluziových pohonů vytvořili specializovanou sběrnici SMI (Standard Motor Interface). K jedné sběrnici SMI (obr. 5) lze připojit až 16 na sobě nezávislých pohonů, přičemž s ovládacími prvky budou komunikovat prostřednictvím rozhraní KNX/SMI.
Při menších počtech žaluzií v KNX instalaci je možné se vyhnout použití žaluziových akčních členů nasazením pohonů vybavených elektronickými jednotkami s KNX sběrnicovými spojkami (obr. 6).

rizeni pohonu 6
V takovémto případě je ovšem nutné počítat s tím, že každý pohon je samostatným účastníkem na KNX sběrnici opatřeným vlastní individuální adresou, zatímco KNX/SMI rozhraní nebo vícenásobný akční člen je vždy jen jedním účastníkem, s jednou individuální adresou.
Někdy může nastat situace, kdy je potřebné doplnit do stávající instalace nové žaluzie. Přitom je žádoucí, aby docházelo jen ke zcela minimálním zásahům do stavební konstrukce. V takovýchto případech je snadným řešením využití bezdrátové komunikace a to nejen s přidávanými ovladači, ale i s pohony vybavenými bezdrátovými řídicími jednotkami – obr. 7.

rizeni pohonu 7
Ventilátory nevyžadující reverzaci, určené pro odvětrávání místností, jsou spínány běžnými spínacími akčními členy, v jejichž parametrech lze nastavit i potřebné časové údaje pro dobu chodu motoru.
Jiná situace je u ventilátorů osazených v konvektorech. Zde je nutné přepínat rychlosti otáčení. Tuto činnost zajišťují specializované akční členy (obr. 8) s několika spínanými výstupy určenými k přepínání odboček transformátoru pro napájení ventilátoru. V několika stupních se tak mění napájecí napětí motoru a následně se mění rychlost otáčení. Rychlosti se přepínají podle pokynů odesílaných prostorovým termostatem vybaveným aplikačním programem pro řízení konvektorů a také s případnou možností manuálního přepínání. Při procesu přepínání nesmí nikdy dojít k současnému sepnutí dvou nebo více výstupních kontaktů určených pro přepínání odboček transformátoru. Proto k tomuto účelu nelze použít běžný spínací akční člen, ledaže by při spínání byla použita časově zpožděná spínání a logické vazby využívající informace o aktuálních stavech jednotlivých kontaktů. Další výstupy pro ovládací ventily topení a chlazení (řízené pokyny termostatu) mohou být kontaktní nebo bezkontaktní.

rizeni pohonu 8
Otáčky ventilátoru konvektoru je ovšem možné měnit i plynule, např. využitím analogového akčního členu a frekvenčního měniče, jak je naznačeno na obr. 9.

rizeni pohonu 9
Prakticky každý požadavek na řízení pohonů používaných ve vybavení budov lze snadno vyřešit v KNX instalaci volbou vhodných přístrojů a jejich správným naprogramováním.

Aktuální číslo časopisu

ElektroPrumysl cz listopad 2017 s

ElektroPrůmysl.cz, listopad 2017

Listopadové číslo je tematicky zaměřené na zdroje, zálohování, měření a regulaci elektrické energie.

Najdete nás na Facebooku

Bezplatný odběr časopisu

Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.

Zajímavé odkazy

Nová norma pro požární klasifikaci kabelů Jste připraveni na nový standard? Nová norma EN 50575 se vztahuje na silové, telekomunikační a sdělovací kabely pro trvalé instalace v budovách.
www.elektroprogramy.cz Kompletní softwarová výbava nejen pro elektrikáře, revizní techniky a projektanty.
Jednoduché Řešení s IO-link S IO-Link sběrnicovým modulem a kompetentním poradenstvím společnosti Murrelektronik sázíte na individuální řešení.
Napájecí zdroje PULS souznění kvality a příznivé ceny Řada jednofázových zdrojů Puls PIANO, určených pro montáž na DIN lištu, přináší vysokou kvalitu, spolehlivost a dlouhou životnost za velmi příznivé ceny.
Bezplatný odběr časopisu
Chcete odebírat časopis ElektroPrůmysl.cz zdarma? Napište Vaše jméno a e-mail, poté klikněte na tlačítko odebírat.
Časopis vychází 1x měsíčně.