50 Т Е Х Н О Л О Г И И Б Е З О П А С Н О С Т И

ПОЖАРНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ И АВТОМАТИКАОБЗОР ОТРАСЛИСРЕДСТВА И СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ

ПЕРИМЕТРАОБЗОР

ОТРАСЛИСРЕДСТВА И СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ

ПЕРИМЕТРАКОМПЛЕКСНЫЕ СИСТЕМЫ

БЕЗОПАСНОСТИ

Исторически системы безопас-ности и инженерные систе-мы на объектах развивались

независимо, а все, что от их взаи-модействия требовалось — это не мешать друг другу, да и обслужива-лись эти системы, как правило, разны-ми подрядчиками. С внедрением дис-петчеризации возник еще один впол-не резонный вопрос: «А почему бы не объединить различные системы в единую и вывести всю информацию на одно рабочее место?»

Вот на этом фоне «Болид» и создает контроллер С2000-Т, представленный на рисунке в двух испол-нениях.

Специалист, занима-ющийся автоматиза-цией, взглянув на рисунок, без осо-бого труда опре -делит, что перед ним технологиче-ский контроллер, и более того, опре-делит и без описа-ния, где аналого-вая часть, где сило-вая, а где питание и интер ф ейс. Типо -вой дин-реечный кор-пус, обилие клемм и инди-кации — все это диктуется «законами жанра» и фактически стало классикой. В этом отношении контроллер пред-ставляется типичным. Вместе с тем от взгляда специалиста не ускользнут и особенности — наличие двух интер-фейсов и многофункциональная кла-виатура.

При всем обилии технологических контроллеров, представленных на рынке, и многообразии проектируе-мых систем проектировщики и инстал-ляторы практически всегда решали типовые задачи и сталкивались, да и продолжают сталкиваться, с типовы-ми проблемами. Попробуем провести экскурс в историю этой сферы, отме-тить возникающие сложности (мы их будем нумеровать в скобках), а затем предложим способы решения и пояс-ним, какие возможности предостав-ляет пользователю применение кон-троллера С2000-Т для решения или минимизации указанных проблем при построении инженерных и интегриро-ванных систем.

Экскурс в историю

Еще сравнительно недавно при решении задач управления техноло-гическими процессами широко при-менялись аналоговые контролле-

ры ведущих мировых лидеров: Sie-mens, TAC, Regin. Относительно недо-рогие, простые, надежные и удобные в настройке они были «заточены» под решение определенного переч-ня типовых задач и были весьма кри-тичными к выбору оборудования в своей «обвязке». Совсем нередкой была ситуация, когда стоимость одно-го недорогого контроллера соизме-рялась со стоимостью трех-четырех температурных датчиков, которые не допускали замены (1). Если в про-

цессе эксплуатации возникала необ-ходимость внести минимальные изме-нения в работу установок или просто переместить подальше датчик, но это не было предусмотрено на этапе про-ектирования, то инсталлятор получал головную боль, а заказчик сталкивался с новой сметой расходов (2).

На смену аналоговым контроллерам стали приходить первые цифровые

контроллеры, которые с легкой руки незатейливых специалистов получи-ли название «программируемых». Эти контроллеры действительно програм-мировались, но только не проектиров-щиком или инсталлятором, а произво-дителем на заводе-изготовителе или в специализированных центрах. Воз-можностей у цифровых контроллеров стало больше, но, как и раньше, при

ОТ БЕЗОПАСНОСТИ К ЭКОНОМИИ И КОМФОРТУ

Все знают компанию «Болид» как крупнейшего производителя и поставщика оборудования систем безопасности — охранно-пожарных систем (ОПС) и систем контроля и управления доступом (СКУД). При монтаже этих систем на объекте возникал вопрос о взаимодействии с инженерными системами, и если связь инженерных систем со СКУД не очевидна, то для ОПС связь с системой приточно-вытяжной вентиляции — вопрос традиционный. И сейчас уже не достаточно просто установить на объекте систему, например, дымоудаления, а необходимо «привязать» ее к вытяжке, и, возможно, заблокировать приточку.

Кузнецов Е. Ю., инженер НВП «Болид»

Макеев В. Н., инженер НВП «Болид»

а-

-ор-инди-уется «законами стало классикой.

онтроллер пред-. Вместе с тем от не ускользнут и

51Т Е Х Н О Л О Г И И Б Е З О П А С Н О С Т И

КОМПЛЕКСНЫЕ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ

попытке изменить что-либо в алго-ритме его работы ситуация повторя-лась, но уже была возможность, хоть и не всегда, «перепрошить» контрол-лер, что требовало демонтажа и обра-щения, не всегда бесплатно, к изгото-вителю (3). В том случае, когда появ-лялась необходимость в добавлении аналоговых или дискретных входов или выходов контроллера, ситуация оставалась по-прежнему тупиковой. Этот период ознаменовался появле-нием дорогих (4), громоздких кон-троллеров с двух— и трехрядным рас-положением клемм, в котором про-изводители, как бы стараясь обеспе-чить запас на все возможные случаи, стремились встроить как можно боль-ше входов и выходов. Пытаясь обе-спечить, возможно, больший ассор-тимент обрабатываемых типов дат-чиков, на плате контроллера устанав-ливался частокол перемычек, переу-становить которые можно было толь-ко вскрыв контроллер (5). При этом на дисках или сайтах размещались рисун-ки и фотографии с расположением этих перемычек и большие библиоте-ки всевозможных алгоритмов, отличия в которых порой не могли определить и квалифицированные специалисты (6). На этом этапе конкретные входы и выходы были по-прежнему жестко привязаны к алгоритмам, и если про-исходила поломка клеммы, напри-мер дискретного входа, а рядом оста-валось несколько точно таких же сво-

бодных дискретных входов, то доро-гой контроллер все равно требовал демонтажа и замены (7).

Следующий этап характеризовал-ся появлением конфигурируемых

контроллеров, в которые загружа-лось несколько алгоритмов, при этом пользователь мог активировать один или одновременно несколько из них, если было достаточно входов и выхо-дов (8). Кроме того, сами алгорит-мы могли также конфигурироваться пользователем путем выбора и акти-вации необходимых режимов и опций, а с ними и соответствующих входов и выходов, заложенных в алгоритм. Кон-фигурируемые контроллеры, как пра-вило, позволяли пользователю пере-назначать расположение входов и выходов. Несмотря на то, что проек-тировщик и инсталлятор оставались в полной зависимости от алгоритмов, заложенных в контроллер, конфигу-рируемый контроллер предоставлял уже значительную свободу выбора и меньшую зависимость от произво-дителя (9).

Действительно, программируемые или свободно программируемые

контроллеры явились логическим продолжением конфигурируемых и предоставляли возможность пользо-вателю начинать работу над проек-том «с чистого листа» (10). Пользова-тель получал программные оболочки для создания, редактирования, компи-ляции, тестирования своего проекта, а вместе с ними и возможность разра-ботки собственных алгоритмов и про-шивок в зависимости от поставленной задачи. Казалось, на этом этапе можно было бы и поставить точку, но все ока-залось не так просто. Выяснилось, что весь проект «ложился» фактически на одного единственного проектировщи-ка, который должен был уяснить зада-чу, составить и откомпилировать про-ект, протестировать его. Казалось, что запроектировать типовые алгоритмы сложности не составляет, ведь проек-

тирование имеет удобный интерфейс и автоматизировано, а тестирование можно выполнить и на объекте. Дей-ствительность разрушила все иллю-зии. Выяснилось, что выполнить все этапы одному единственному проек-тировщику, при этом учесть все нюан-сы и не допустить ни одной ошибки, не так-то и просто, а тестирование про-екта — процедура, по трудоемкости соизмеримая с разработкой самого проекта. Кроме того, и само програм-мирование требовало квалификации значительно более высокой, чем кон-фигурирование. Реализация алгорит-мов производителями контроллеров проводилась коллективно, в режи-ме обратной связи с многочисленны-ми клиентами, большими тиражами и постоянно «обкатывалась» и тестиро-валась. Алгоритмы производителей буквально «обрастали» всевозможны-ми блокировками, задержками, допол-нительными, неочевидными на пер-вый взгляд, опциями и реакциями на различные штатные и нештатные ситу-ации. Таких возможностей у проекти-

ровщиков и инсталляторов, как пра-вило, не было. Дополнительные про-граммные оболочки внесли удобство и наглядность для проектировщика, но, как и любое промежуточное звено, не внесли быстродействия и, главное, надежности. Вторым важным проме-жуточным звеном стал программист-проектировщик.

Как следствие, программируемые контроллеры — более дорогостоя-щие, со сложным дополнительным программным обеспечением, буду-чи установлены в конкретную систе-му у конечного потребителя, в ито-ге оказались менее надежными, мед-лительными и капризными, а сопро-вождать такую систему приходилось именно тому, кто ее и разрабатывал. Любые, даже минимальные, измене-ния в системе автоматически требо-вали доработки исходного проекта, перекомпиляции и тестирования. Кро-ме того, увольнение проектировщика-программис та превращалось д ля фирмы-инсталлятора в настоящую проблему. Для нового программиста было проще спроектировать все само-му с нуля, нежели разбираться в том, что было сделано предшественником и, как следствие, процесс пускона-ладки повторялся снова и снова (11). Еще сложнее становился вопрос, ког-да возникала необходимость «доба-вить железа». Разные производители по-разному предлагали решать эту проблему. Одни выпускали допол-нительные линейки модулей расши-рения, другие предлагали восполь-зоваться встроенным в контроллер стандартным интерфейсом и подклю-чить оборудование сторонних произ-водителей (12). И тот и другой вари-ант в большей или меньшей степени усложнял процедуру проектирования системы. Таким образом, зависимость инсталляторов и проектировщиков от производителя уменьшилась, но уве-личилась зависимость от собственно-го программиста и, что особенно важ-но, возросло влияние человеческого фактора. Интересной, поучительной и символичной в этой связи представля-ется реакция посетителей выставоч-ного стенда на одной из выставок, ког-да на вопрос о том, как вам с новыми программируемыми контроллерами, неоднократно звучал один и тот же ответ: «Спасибо…наелись...».

Если в процессе эксплуатации возникала необходимость внести минимальные изменения в работу установок или просто переместить подальше датчик, но это не было предусмотрено на этапе проектирования, то инсталлятор получал головную боль, а заказчик сталкивался с новой сметой расходов.

На плате контроллера устанавливался частокол перемычек, переустановить которые можно было только вскрыв контроллер.

52 Т Е Х Н О Л О Г И И Б Е З О П А С Н О С Т И

КОМПЛЕКСНЫЕ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Промышленные объекты, админи-стративные здания, крупные торго-вые комплексы заполнялись много-численными, полученными от разных производителей и разных инсталля-торов, системами кондиционирова-ния, вентиляции, отопления, контро-ля доступа, охранной и пожарной сиг-нализации, а постоянный рост стоимо-сти энергоресурсов требовал внедре-ния энергосберегающих технологий и, как минимум, мониторинга систем на объекте. В сложившейся ситуации не только доработка, не только обслу-живание, но даже просто включение или выключение всего этого обору-дования превращалось в продолжи-тельный и ответственный ритуал, а уж определение виновника в какой-либо аварии превращалось в настоящее расследование. Как итог, эксплуатиру-ющие организации буквально превра-щались в заложников разнообразного оборудования и человеческого фак-тора, а инсталляторы за такие, каза-лось бы, выгодные объекты просто не брались. Все более очевидной ста-новилась необходимость в комплекс-ном решении вопроса интеграции раз-личных систем в единую и появлении сетевых контроллеров. Инсталлято-ры, пытавшиеся объединить инженер-ные системы с охранно-пожарными от разных производителей, вынуж-дены были прибегать к различным ухищрениям и пытались связывать их на сигнальном уровне при помо-щи дополнительных тумблеров, шлей-фов или реле. Некоторые положитель-ные результаты давало использова-ние стандартных интерфейсов, но при всем их многообразии следует учиты-вать: чем более универсален и открыт интерфейс инженерных систем, тем он медленнее и доступнее, и использова-ние его в охранно-пожарной системе или тем более в системе контроля и управления доступом весьма спорно, да и сертифицировать такую систему в целом проблематично. При этом все равно требовалось приобретать про-граммное обеспечение для каждой из систем отдельно, а информацию выво-дить на разные рабочие места (13).

Отдельно оставались актуальными вопросы, связанные с метрологией, поверкой и сертификацией (14).

Способы решенияВ списке приведены подходы, зало-

женные при разработке контроллера

технологического С2000-Т производ-ства НВП «Болид», которые позволяют решить или минимизировать отмечен-ные выше при проектировании систем проблемы.

1. Контроллер поддерживает рези-стивные (Медь, Никель, Платина диа-пазонов 50, 100, 1000 Ом), токовые (0—5 мА, 4—20 мА), полупроводнико-вые (LM235) датчики, а также датчики напряжения (0—1 В, 0—10 В).

2. Предусмотрено подключение дат-чиков по двух— и трехпроводной схе-ме, а также компенсация сопротивле-ния линии.

3. Обновление версии прошивки и пользовательского программного обеспечения не требует демонтажа контроллера и доставки его на завод или в дилерский центр. Перепрошивка контроллера производится по интер-фейсу RS-485 (Slave) бесплатной про-граммой ORION-PROG, последняя вер-сия которой, как и последней базовой прошивки контроллера, присутствует и обновляется на сайте www.bolid.ru.

4. Контроллеры С2000-Т и С2000-Т с жидкокристаллическим индикатором, как и всю продукцию НВП «Болид», можно смело отнести к низкой цено-вой группе по сравнению с другими отечественными, и тем более зарубеж-ными аналогами.

5. Конфигурирование аналоговых входов контроллера производится программно по интерфейсу RS-485 (Slave) и не требует ни демонтажа, ни вскрытия корпуса. Контроллер С2000-Т с ЖКИ позволяет производить конфигурирование с клавиатуры.

6. На сайте находится только одно последнее подробное описание алго-ритмов. Все предыдущие версии под-держиваются более поздними верси-ями программного обеспечения верх-него уровня.

7. И аналоговые, и дискретные вхо-ды и выходы контроллера конфигури-руются и могут быть перенацелены.

8 . В контроллер у же заложены

алгоритмы управления приточно-вытяжной вентиляцией, кондициони-рования, отопления, горячего водо-снабжения. Все эти алгоритмы, в свою очередь, могут быть дополнены встро-енными функциями и опциями (пада-ющая уставка, электронный байпас и пр.). В зависимости от количества задействованных в каждом из алго-ритмов входов и выходов пользова-тель может одновременно запустить (активировать) несколько алгоритмов на одном контроллере одновременно.

9. В контроллер заложен «техноло-гический процесс», представляющий собой некоторую заготовку с ПИД-регулятором, которую пользователь может сконфигурировать и активи-ровать по своему усмотрению одно-временно с остальными встроенны-ми алгоритмами.

10. В контроллере предусмотрен БЛОК УСЛОВИЙ, в котором пользова-тель может независимо от активиро-ванных алгоритмов проверять состо-яние и величины аналоговых и дис-кретных входов и выходов как соб-ственных, так и ведомых приборов, сравнивать их между собой и\или с уставкой и формировать как флаги результата проверки, так и дополни-тельные воздействия, как на свобод-ных выходах, так и на уже задейство-ванных во встроенных и активирован-ных алгоритмах выходах собственных или ведомых приборов. Пользователю предоставляется возможность опе-рировать и флагами результата, тем самым связывая логически результа-ты проверки различных условий. При этом, используя механизм приорите-тов, пользователь может вмешивать-ся в заводские алгоритмы, фактиче-ски исправляя и дополняя их.

11. Переконфигурирование и пере-программирование контроллера не требует столь высокой квалификации, как в чисто программируемых кон-троллерах, наличия исходного проек-та и его компиляции. Эти процедуры могут быть выполнены даже с пульта С2000-Т с ЖКИ.

12. Контроллер С2000-Т имеет два интерфейса RS-485: Slave и RS-485 Master. При этом протокол «Орион», поддерживаемый контроллером, тот же, что и у другой продукции НВП «Болид». Если входы RS-485 Slave одно-го контроллера соединить со входа-ми RS-485 Master другого контролле-ра, то один контроллер превращает-ся в ведущего, а другой — в ведомого.

Казалось, что запроектировать типовые алгоритмы сложности не составляет, ведь проектирование имеет удобный интерфейс и автоматизировано, а тестирование можно выполнить и на объекте. Действительность разрушила все иллюзии.

Увольнение проектировщика-программиста превращалось для фирмы-инсталлятора в настоящую проблему. Для нового программиста было проще спроектировать все самому с нуля, нежели разбираться в том, что было сделано предшественником.

53Т Е Х Н О Л О Г И И Б Е З О П А С Н О С Т И

Представительство в РБ:Частное строительное унитарное предприятие «ОрионПроект»Республика Беларусь, 220131, г. Минск, 1-й Измайловский пер., 51, каб. 3 Тел: (017) 290-04-58info@orionproject.by

www. orionproject.byУНП: 191107028

ЗАО НВП «Болид»Россия, Московская обл., 141070, г. Королев, ул. Пионерская, д. 4Тел. 8 10 7 (495) 513-32-35e-mail: info@bolid.ru www.bolid.ru

КОМПЛЕКСНЫЕ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ

В качестве ведомого прибора могут выступать как контроллеры С2000-Т, так и другие приборы (например, С2000-КДЛ — контроллер двухпрово-дной линии) со своими ведомыми при-борами. В качестве ведущего устрой-ства может выступать как С2000-Т, так и любой преобразователь интер-фейса, подключенный к компьютеру с программным обеспечением верхнего уровня. Таким образом, «добавление железа» реализуется простым подклю-чением соответствующего устройства в качестве ведомого, а интеграция в систему — подключением в качестве ведомого к компьютеру через преоб-разователь интерфейса.

13. Инженерные системы, ОПС и СКУД, естественным образом инте-грируются в единую систему на базе общего протокола «Орион», на базе общего программного обеспечения верхнего уровня — СКАДА «Алгоритм» и, естественно, на уровне сигналов. При этом на одно автоматизированное рабочее место, на один экран в разных вкладках выводятся как планы поме-щений с ОПС и СКУД, так и технологи-ческие схемы с параметрами инженер-ного оборудования.

14. Контроллер сертифицирован как средство измерения, его производ-ство лицензировано, а протокол «Ори-

он» допущен к применению в ОПС и СКУД и запатентован.

Резюмируя все вышеиз ложен -ное, можно сказать, что контрол-лер С2000-Т является одновременно и конфигурируемым, и программи-руемым. При этом пользователь сам выбирает, будет ли он конфигуриро-вать и активировать уже заложенные производителем алгоритмы, форми-ровать при помощи блока условий свои, просто подключит контроллер в сеть как модуль расширения со вхо-дами и выходами для умощнения дру-гих контроллеров сети, или делать все это одновременно.

Наличие двух интерфейсов позво-ляет формировать протяженные и распределенные сети, в которых один контр ол лер из м еряе т, в то -рой — «думает», третий — «делает», а при необходимости «добавить желе-зо» — недостающие аналоговые и дис-кретные входы и выходы можно про-сто назначить на любом из ведомых устройств сети. При этом каждый из контроллеров может и «отдавать», и «забирать» ресурсы других, и делать это одновременно.

И, наконец, возможно, самое акту-альное на сегодня — это интегриру-емость контроллера в инженерные системы, охранно-пожарные систе-

мы, системы контроля и управления доступом и системы контроля расхода ресурсов одновременно. На рисунке представлен фрагмент СКАДА «Алго-ритм» от НВП «Болид» с отображени-ем в реальном масштабе времени при открытой вкладке параметров приточ-ной вентиляции. При открытии других вкладок на экран выводятся поэтаж-ные планы ОПС и СКУД, а также расход энергоресурсов (показания счетчиков потребления электроэнергии и воды).