ЕЩЁ РАЗ ОБ АВТОМАТИЗАЦИИ ЧЕТВЁРТОГО ПОКОЛЕНИЯ

В условиях экономических санкций в отношении России и российских компаний вопрос импортозамещения стал наиболее актуальным во всех сферах, включая автоматизацию. Поэтому появление устройства WiFi KNX IoT, относящегося к четвёртому поколению систем автоматизации и работающего полностью на отечественной аппаратной базе, можно считать серьёзным прорывом в этой сфере. Это устройство было разработано совместно РТУ МИРЭА и компанией КОПЛАТ. Рассказать о нём мы попросили генерального директора этой компании Григория Владимировича ЛАТЫШЕВА.

– Григорий Владимирович, ваша компания является одним из ведущих в России разработчиков и производителей комплексных систем автоматизации на базе протокола KNX для компаний – системных интеграторов, крупных корпоративных клиентов и частных лиц. Помнится, вы работали над разработкой четвёртого поколения автоматики. А чем вас первые три не устраивали?

– Первое поколение – централизованные системы – практически электронные монстры, состоящие из управляющего узла, который обрабатывал сигналы от всех датчиков и выдавал управляющие воздействия на все задействованные приводы. Когда они  использовались, не существовало никакого различия между протоколами передачи данных из области IT и области АСУ ТП. Ко второму поколению относятся иерархические системы, в которых контроллеры делятся на контроллеры нижнего и верхнего уровня. В них уже  использовался жизненно необходимый цифровой протокол передачи нижнего уровня, обеспечивающий обмен между контроллером верхнего уровня и контроллерами нижнего уровня, подчиняющимися ему. В качестве протоколов нижнего и верхнего уровней использовались протоколы с дискредитационным доступом к среде передачи. Третьим поколением называют распределённые (децентрализованные системы), которые полностью соответствует девизу «Сеть – это компьютер», появившемуся в эпоху становления интернета. В них каждый датчик и привод снабжены микроконтроллером, способны обрабатывать сигнал, реализовывать алгоритм управления и общаться по сети передачи данных не только с рабочей станцией АРМ АСУ ТП, но и между собой, в целях реализации некого распределённого алгоритма управления. Именно особенности функционирования распределённых систем автоматики формируют список требований к протоколам передачи данных для современных управляющих сетей. В третьем и четвёртом поколениях используются децентрализованные полевые протоколы, которые отвечают  13 требованиям:

  • открытость и наличие описания, разбитого на главы по уровням семиуровневой модели OSI/ISO;
  • объём адресного пространства не меньше 12000 адресов;
  • одноуровневый доступ к среде передачи, логическая сегментация;
  • поддержка нескольких сред передачи (в каждой области свои предпочтения: витая пара для BMS, RF для старых зданий и т.д.);
  • поддержка по-событийного опроса;
  • высокая помехоустойчивость (даже за счёт относительного снижения скорости);
  • поддержка квитирования (одноадресного, многоадресного, циркулярного, без квитирования);
  • поддержка телеграмм переменной длины;
  • возможность горячего подключения контроллера к сети;
  • высокая прогнозируемость сетевого обмена;
  • наличие встроенных механизмов сетевой диагностики;
  • возможность удалённого программирования контроллеров;
  • наличие достаточно удобного инструментального программного обеспечения для настройки контроллеров, диагностики и конфигурирования сети;
  • выделенный прикладной процессор.

Для третьего поколения разрабатывались KNX, LonWorks , CAN. Цель перехода к четвёртому поколению – гибкая автоматизация среды. Разрабатываемые для этого схемы обладают свойствами распределённой автоматики, обеспеченной максимальной надёжностью функционирования и масштабируемостью. Для этого необходимо использовать датчики и приводы, снабжённые поддержкой протокола. Сейчас мы при разработках оборудования «Коплат» применяем технологию KNX, она более понятна и более доступна для потребителя. Но для отечественной промышленности нужен собственный протокол, полевой и децентрализованный, реализованный на собственной программно-аппаратной платформе. Над чем мы и работаем, стараясь реализовать LonWorks как максимально универсальную сетевую технологию автоматизации. Эта технология широко используется для построения распределённых систем автоматизации зданий, транспортных сетей, систем автоматизации промышленных предприятий. Несомненным её преимуществом является независимость от протокола физического уровня, свобода в выборе сетевых топологий, алгоритм разрешения коллизий. У него имеется такая опция, как аутентификация приложений. Это делается для критических приложений. У наших устройств  будет улучшенная реализация аутентификации и шифрования трафика (ГОСТ вместо DES, 800 бит вместо 48) и верифицированный код ядра ОС. Грубо говоря, если исходный код будет наш, то мы можем быть уверены, что закладок, которые могут помешать работе прибора, нет.

– В чём уникальность разработанного вами совместно с РТУ МИРЭА устройства?

– Сразу оговорюсь, что здесь мы говорим о разработке в протоколе KNX – не путайте с LonWorks, – и он предназначен в первую очередь для инсталляций «Умного Дома». Если вкратце, то мы уже сделали с KNX то, что собираемся сделать с LonWorks.

Итак, во-первых, оно работает полностью на отечественной аппаратной базе, то есть является не только реализацией программы импортозамещения, но ещё и гарантирует бесперебойность работы.  Во-вторых, наш WiFi KNX IoT обеспечивает совместимость с существующими KNX системами любых производителей. То, что подчиняется стандарту, всегда должно быть совместимо, и оно совместимо. В-третьих,  мы создали его мультиинтерфейсным, что позволяет в дальнейшем реализовывать множество шлюзовых решений на его основе. В-четвёртых, оно помещается в корпус стандартного каплера скрытой установки и имеет стандартный PEI интерфейс.

254 13
Пример интерфейса управления климатом в помещении

– И каково основное назначение этого устройства?

– Их несколько. Его можно использовать в качестве адаптера для протокола KNX/TP для ПО ETS5 (лицензия A), в том числе для подключения программ третьих производителей (Easy KNX, Easy KNX lite, Basic KNX, Iridium Mobile и др.). А также в качестве отладочного инструментария сетевого уровня для протокола KNX на базе web-интерфейса (лицензия B). Или в качестве KNX термостата (до 8-ми физических датчиков OneWire, до 20-ти логических ПИД-регуляторов). Так же оно найдёт своё применение как средство визуализации систем управления светом, шторами, климатом и электронагрузками (лицензия C) и  универсальной кнопочной панели для протокола KNX (лицензия D).  ( рис. 1)

254 14

– А каковы основные технические характеристики?

– Питание устройства KOPLAT KNX/1wire – 24VDC 80 ma (max), рабочий диапазон температур – от –40 °С до +70 °С, исполнение – IP55, интерфейс: KNX/TP, Dallas OneWire, WiFi, пользовательский  интерфейс – Web, 8  датчиков температуры и дополнительные опции- модуль логики, сетевой ассистент, 20 ПИД-регуляторов. Характеристики датчика температуры с цифровым интерфейсом DS18B20:

  • диапазон измерения температуры: от –55 ° C до + 125 ° C (от –67 ° F до + 257 ° F);
  • точность: ± 0,5 ° C от –10 ° C до + 85 ° C;
  • разрешение АЦП термометра выбирается пользователем от 9 до 12 бит;
  • частота измерения при 12-разрядной оцифровке 750 мс (макс.);
  • пользовательские настройки энергонезависимой сигнализации;
  • программное обеспечение, совместимое с DS1822 (Dallas1822);
  • применение включает термостатическое управление, промышленные системы, потребительские товары, термометры.

–  Как скоро это устройство появится у потребителей?

– Пока сложно назвать точные сроки. Он разработан, собраны два десятка демонстрационных экземпляров, которые в полной мере показывают все возможности данного прибора. Но самое главное, у нас собрана команда специалистов, которые могут и хотят работать над серийным запуском WiFi KNX IoT. А, как известно, в нашей стране кадры решают всё. Есть кадры – будет нужный результат, нет – ждать нужного результата не стоит. Поскольку мы работаем совместно с РТУ МИРЭА, и конкретно этот проект курирует проректор по инновационному развитию Александр Викторович Рагуткин, есть надежда, что со всеми необходимыми формальностями будет покончено в ближайшее время и мы сможем запустит это устройство в серийное производство. Тем более что спрос на него уже есть.

– Желаем вам успехов и будем ждать новостей о массовом внедрении WiFi KNX IoT!

ООО «Коплат» 
121351, г. Москва,
ул. Ивана Франко, д. 48г, стр. 4
тел.: +7 (925) 772 5698
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
www.koplat.com

№254 Сентябрь 2019
тема: автоматизация