Temat: Sterownik kontroli dostępu SKD.

Narzędzia: Oprogramowanie wykorzystywane w technologii LonWorks - pakiet

LonMaker, urządzenia magistralowe technologii LonWorks – stanowisko

laboratoryjne.

Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie Studentów z funkcjonalnościami automatyki

budynkowej standardu LonWorks, w szczególności sterownika SKD oraz z oprogramowaniem

LonMaker na bazie stanowiska laboratoryjnego wyposażonego w urządzenia współpracujące

w standardzie LonWorks.

Wstęp W ćwiczeniu wykorzystany jest zestaw laboratoryjny umieszczony na płycie

montażowej. Skład się z:

Sterownika oświetlenia SKD

Modułu wejść/wyjść DIGIO/T

Czujki ruchu

Dwa czytniki kart magnetycznych

Przycisku otwarcia drzwi

Przycisku napadowego

Rygla

Sygnalizacji optyczno-akustycznej

2 diod

Modułu interfejsu USB – FT/TP

Rozmieszczenie elementów pokazano na rysunku 1.

Rys 1. Stanowisko laboratoryjne – rozmieszczenie elementów.

Ćwiczenie

Nawiązanie połączenia z interfejsem sieciowym.

1. Interfejs U10 należy podłączyć do portu USB komputera.

2. Należy przetestować interfejs U10 przy pomocy aplikacji LonWorks Interfaces.

3. W oknie aplikacji należy wybrać zakładkę USB. Zostaną wyświetlone tam aktualnie

podłączone interfejsy sieciowe.(Rys 2.)

4. Do identyfikacji interfejsu służy przycisk Wink. Jego naciśnięcie spowoduje 1

sekundowe zaświecenie diody SVC na danym module interfejsu sieciowego.

5. Po identyfikacji interfejsu sieciowego należy go przetestować. Służy do tego opcja

Test. Na ekranie zostanie wyświetlone nowe okno za pomocą którego można wykonać

wewnętrzny test interfejsu. Następnie należy nacisnąć przycisk Comm a następnie

przycisk ServicePin na dowolnym urządzeniu podłączonym do sieci. Spowoduje to

wysłanie wiadomości z neuron ID. Każdy odebrany pakiet powoduje mignięcie diodą

RX na interfejsie U10.

Rys 2. Okno programu LonWorks Interfaces

Utworzenie nowego projektu sieci LonWorks.

1. Należy otworzyć pakiet LonMaker.

2. W polu Network Name należy wpisać nazwę projektu. Upewnić się że opcja Show all

options jest zaznaczona. Następnie kliknąć Create project. Nazwa sieci powinna być

stosunkowo krótka i nie zawierać znaków specjalnych, np. „Zadanie1”, „ProjSKD”.

3. W pierwszym z wyświetlonych okien kreatora sieci Network Wizard można

opcjonalnie uzupełnić opis projektu sieci (Network description), nie należy jednak

zmieniać pola Network database path. Zmiana może skutkować problemami z

uruchomieniem innych programów dla sieci Lon oraz przy przenoszeniu projektu na

inny komputer (przy pomocy kopii zapasowej). Kliknąć przycisk „Dalej >".

4. Jeżeli interfejs sieci jest podłączony do komputera, zaznaczyć Network attached. Z

listy wybrać prawidłową nazwę interfejsu.

5. Zaznaczyć opcję OnNet.

6. Jeżeli jest zaznaczona odznaczyć opcję Register all new plugins when re-opening this

drawing. Jeśli w grupie „Pending" występują inne wtyczki niż „Echelon LNS Report

Generator", „Echelon LonMaker Browser", „Echelon LonMaker XML interface",

zaznaczyć je i kliknąć „Remove". Nie zaleca się rejestrowania wtyczek niepotrzebnych

w danej konfiguracji. Zaznaczyć opcję „Skip ..." i kliknąć przycisk „Finish".

7. Na ekranie zostanie wyświetlone okno z obszarem roboczym. Na rysunku znajduję się

tylko interfejs sieciowy oraz kanał komunikacyjny.

8. Standardowa wielkość obszaru roboczego wystarcza jedynie na dodanie kilku

urządzeń i bloków funkcyjnych. Wygodnie jest na początku zwiększyć obszar

roboczy. W tym celu:

z menu File programu Microsoft Visio wybrać opcję Page Setup. Następniew

zakładce Page Size wybrać Pre-defined size: | Metric (ISO) | Al: 841mm x 594

mm,

aby powiększyć również ramkę rysunku, należy przełączyć się na stronę

bloków tytułowych (kliknąć na zakładkę „Title Blocks" – pod rysunkiem, nad

belką statusu okna programu Visio) i powtórzyć powiększanie strony

tytułowej,

tj. z menu File wybrać Page Setup i w zakładce Page Size wybrać Pre-defined

size: | Metric (ISO) | Al: 841mm x 594 mm,

w ostatnim kroku należy przenieść tabelkę w prawy dolny róg rysunku,

aby wrócić na rysunek projektu, należy kliknąć na zakładkę z nazwą

podsystemu „Subsystem 1" po lewej stronie zakładki „Title Blocks"

Dodanie urządzeń do projektu – komisjonowanie

1. Do nowoutworzonego obszaru roboczego należy dodać urządzenia. W tym celu z

palety Basic Shapes należy przeciągnąć ikonkę Device na obszar roboczy. Na ekranie

pojawi się nowe okno (Rys. 3). Należy wpisać nazwę urządzenia w Device Name, (np.

DIGIO1) zaznaczyć opcje Create new device template, commision device i kliknąć

Dalej.

Rys. 3. Okno „Device”

2. W następnym kroku kreatora należy wskazać ścieżkę dostępu do pliku XIF. Pliki XIF

znajdują się na pulpicie w folderze ABIS. Należy wskazać XIF urządzenia DIGIO/T.

3. Aby urządzenia były częścią projektu należy im nadać adres logiczny. Proces ten

nazywa się komisjonowanie. Jeżeli we wcześniejszym kroku zaznaczyliśmy opcję

commision device, kreator przejdzie bezpośrednio do procesu komisjonowania.

4. Komisjonowania można dokonać przy pomocy ServicePinu lub poprzez podanie

nueron ID urządzenia. W tym kroku wykorzystamu ServicePin, więc należy

zaznaczyć tą opcję w kreatorze.

5. W następnym oknie należy zaznaczyć State: Online.

6. Po pojawieniu się nowego okna należy przycisnąć ServicePin na urządzeniu DIGIO/T.

Jeżeli proces komisjonowania przebiegł prawidłowo na obszarze roboczym pojawi się

zielona ikona symbolizująca nasze urządzenie.

Dodanie bloków funkcyjnych

1. W celu dodanie bloku funkcyjnego z palety Basic Shapes należy przeciągnąć ikonę

Funkctional Block na obszar roboczy.

2. W nowym oknie (Rys. 4) należy wybrać urządzenie (Device: Name) którego blok

funkcjonalny chcemy wstawić (Functional Block: Name) . Zaznaczyć opcję Create all

network variable shapes. Należy wstawić bloki funkcjonalne odpowiadające WE1,

WE2 oraz AND.

Rys. 4. Okno wstawiania bloków funkcjonalnych

3. Wykonać połączenia pomiędzy zmiennymi sieciowymi bloków WE1 i WE2 a blokiem

AND. Połączenia wykonuje się przy pomocy narzędzia Connector Tool.

4. Włączyć narzędzie Browse. Aby to zrobić trzeba kliknąć prawym klawiszem na

urządzeniu i wybrać Browse.

5. Włączyć opcję Monitor All On.

6. Zaobserwować działanie przycisków oraz zmiany na wyjściu bloku funkcyjnego

AND.

Zadania do samodzielnego wykonania

1. Dodać do projektu sterownik kontroli dostępu.

2. Dodać do projektu bloki funkcjonalne:

Urządzenie DIGIO: IN1, IN2, IN3, AND, OR, RS, DO1 I DO2 (diody)

Urządzenie SKD: SSWIN, OccSense.

3. Przetestować działanie bloków funkcjonalnych OR, AND oraz RS wykorzystując do

tego narzędzie Browse

Sterowanie przejściem z wykorzystaniem sterownika SKD

Sterownik SKD ma zastosowanie dla pomieszczeń objętych kontrolą dostępu. Autoryzacja

dostępu do tych pomieszczeń realizowana jest za pomocą czytnika kart zbliżeniowych.

Wbudowany zestaw wejść i wyjść pozwala na dołączenie typowych elementów kontroli

dostępu. Zgodność ze standardem LonMark pozwala na bezproblemową współpracę z

urządzeniami różnych producentów.

Sterownik posiada następujące wejścia i wyjścia:

wejście dla przycisku napadowego.

wejście dla przycisku z domofonu.

wejście dla przycisku otwarcia drzwi od wewnątrz.

wejście dla kontaktronu drzwiowego.

wejście dla przycisku awaryjnego otwarcia drzwi.

wejście dla styku z systemu p. poż.

dwa wejścia dla czytników kart bezstykowych.

wejście dla obwodu czujek ruchu.

wyjście sygnalizacji optyczno-akustycznej.

wyjście zasilające rygiel drzwi.

Rys. 5. Sterownik SKD

1. Do nowego projektu należy dodać urządzenia DIGIO/T, sterownik SKD

2. Dodać do projektu bloki funkcjonalne:

Urządzenie DIGIO: DO1, DO2

Urządzenie SKD: SSWIN, CardAuth, IdentSensor[0], IdentSensor[1],

DoorAccess OccSense.

3. Sterowanie przejściem może odbywać się w kilku trybach:ustawianych na zmiennej

nciLockWorkMode

zawsze zamknięte {0, 0}

zawsze otwarte {100, 0}

sterowanie lokalne {500, 0} – sterowanie ryglem uzależnione jest od przycisku

otwarcia drzwi i/lub odczytu i poprawnej autoryzacji karty magnetycznej przez

czytnik.

4. Ustawić tryb pracy – sterowanie lokalne.

5. Do odczytu informacji z czytników kart magnetycznych służą bloki IdentSensor.

Wyjścia obu bloków: nvoID należy połączyć ze zmienną nviCardNumber bloku

CardAuth.

Dodatkowo przy odczycie karty na zmienna nvoReaderActive wystawiany jest

stan ST_ON. Co pozwala na identyfikację czytnika na którym był dokonany

odczyt. W jednej chwili tylko jeden czytnik może być aktywny

6. Przy użyciu narzędzia Browse zidentyfikować który blok funkcyjny jest

skojarzony z którym czytnikiem.

7. Za pomocą bloku CardAuth możliwe jest przeprowadzenie procesu autoryzacji

numeru odczytanej karty.

Blok ten emuluje zachowanie LonServera i działa w następujący sposób:

na zmiennej nviCardNumber pojawia się aktualnie odczytany numer karty, który

następnie jest weryfikowany i uzyskuje autoryzację na otwarcie przejścia lub nie.

Stan autoryzacji wystawiany jest na zmiennej nvoAuthState – ST_ON

(autoryzacja), ST_OFF (brak autoryzacji). ST_ON podtrzymywany jest przez 3

sekundy.

Konfigurację zestawu kart uprawnionych do otwierania drzwi dokonuje się

poprzez wypełnienie numerami kart tablicy UCPTcardNumbers.

8. W tym kroku dodamy numer karty do tablicy.

W pierwszej kolejności należy odczytać numer dowolnej karty magnetycznej.

Rys. 6. Odczytany numer karty

9. Następnie przechodzimy do narzędzia Browse urządzenia SKD.

Jeżeli klikniemy prawym przyciskiem myszy na tablicy UCPTcardNumbers i

wybierzemy Details zobaczymy, że jest ona typu RAW.

Sterownik natomiast odczytuje karty w formacie magcard.

10. Trzeba zmienić format zmiennej nvoID. W tym celu klikamy prawym przyciskiem

myszy i wybieramy Change Format (Rys. 7.)

Rys. 7. Menu kontekstowe narzędzia Browse

11. Z rozwijanego menu Built-in data types wybieramy format RAW.

Klikamy OK. Format zapisu naszej karty powinien wyglądać inaczej.

Rys. 8. Wybór typu zmiennej

12. Kopiujemy numer karty w formacie RAW.

13. Klikamy 2 razy na tablicu UCPTcardNumber i wklejamy do pierwszego wiersza

numer naszej karty w formacie RAW. (Rys. 9)

Rys. 9 Tablica UCPTcardNumber

14. Należy w ten sam sposób dodać numer drugiej karty do tablicy autoryzacji.

15. Zmienić format nvoID na domyślny: magcard.

16. Odczytać kartę magnetyczną i sprawdzić czy autoryzacja przebiegła pomyślnie

(ST_ON na zmiennej nvoAuthState)

17. Odczytać kartę której numer nie został dodany i sprawdzić wynik działania.

18. W celu umożliwienia otwierania drzwi za pomocą kart magnetycznych należy

wykonać następujące połączenia:

zmienna nvoAuthState łączymy ze zmienną nviRoomMode (SSWIN)

Jeden z czytników (rozbrajający pomieszczenie) będzie wysyłał żądanie otwarcia

drzwi. Zatem zmienną nviReaderActive(IdentSensor) łączymy ze zmienną

nviDARequest (DoorAccess).

nvoAuthState łączymy ze zmienną nviAccessState (DoorAccess)

Za stan rygla odpowiada blok DO[0] do jego wejścia należy podłączyć zmienną

nviLockRelState.

nvoDO (DO[0]) należy połączyć ze zmienną odpowiadającą czerwonej diodzie.

Natomiast zaprzeczony sygnał diodzie zielonej. Umożliwi to wizualizację stanu

przejście (otwarte/zamknięte)

Po wykonaniu powyższych kroków przyłożenie karty do jednego z czytników i

udanej autoryzacji spowoduje odblokowanie rygla.

Odblokowanie rygla następuje na czas kilku sekund. W przypadku szybszego

zamknięcia drzwi (zwarcie styku kontaktrona)), rygiel zostanie zablokowany

natychmiastowo

19. Otwarcie drzwi możliwe jest także po naciśnięciu przycisku wyjściowego.

20. Należy dodać blok funkcjonalny DI[4] (odpowiedzialny za stan styku)

Następnie połączyć go ze zmienną nviDoorOpenBtn (DoorAccess)

Przetestować działanie przycisku.

21. Stan otwarcia drzwi jesteśmy w stanie określić przy pomocy kontaktronu (Rys. 10)

Rys. 10. Kontaktron

22. Za stan kontaktronu w urządzeniu SKD odpowiada blok DI[2].

Należy go połączyć z zmienną nviReedState (DoorAccess)

Następnie zmienna nviLockReedState łączymy ze zmiennymi nviLockState

(IdentSensor) oraz ReedSt (SSWIN).

23. W tym kroku dodamy możliwość zazbrajania i rozbrajania pomieszczenia.

Stan zazbrojenia pomieszczenia prezentowany jest na zmiennej nvoRoomMode.

Przyjmuje ona dwa stany:

ST_NUL – pomieszczenie rozbrojone

ST_MED – pomieszczenie zazbrojone

W celu zazbrojenie lub rozbrojenia pomieszczenia należy dokonać prawidłowej

autoryzacji. W tym celu zmienna nvoAuthState połączyć ze zmienną

nviRoomMode (SSWIN).

Należy także określić funkcje poszczególnych czytników.

Zmienną nvoReaderActive z bloku czytnika którym otwiera się drzwi połączyć ze

zmienną nviArmReader, natomiast zmienną z drugiego czytnika ze zmienną

nvoDisarmReader. Odpowiadają one kolejno żądanie zazbrojenia i rozbrojenia

pomieszczenia.

Zazbrojenie następuje po czasie kilku sekund. W tym czasie jest możliwość

opuszczenia pomierzenia przed aktywacją alarmu.

24. Sprawdzić działanie funkcji zazbrajania i rozbrajania pomieszczenia.

25. Sterownik jest w stanie alarmować w przypadku nieuprawnionego otworzenia lub

przebywania w pomieszczeniu.

Wykorzystać w tym celu czujkę ruchu oraz kontaktron.

Styk kontaktrona już jest podłączony do bloku SSWIN, zatem w przypadku

otworzenia drzwi w stanie zazbrojenia uruchomi się alarm.

26. Dodać do projektu bloki OccSens oraz DI[0] (stan czujki ruchu)

zmienną nvoDI łączymu ze zmienną nviDigInput.

zmienną nvoOccup łączymy ze znienną nviOccupancy (SSWIN)

W celu wizualizacji alarmu dodać blok DO[1] i podłączyć do niego zmienną

nvoSOA. Teraz w przypadku alarmu uruchomiona zostanie sygnalizacja alarmu.

27. Kolejnym źródłem alarmów jest przycisk napadowy. Dodać blok DI[5] i połączyć

go ze zmienną nviAssaultBtn.

28. By potwierdzić wystąpienie alarmu należy wykonać poprawną autoryzację kartą

magnetyczną.

Połączyć zmienna nvoAuthState ze zmienną nviAlarmAck.

29. Występują następujące źródła alarmów:

Otwarte drzwi w stanie zazbrojenia

Wykrycie ruchu w czasie zazbrojenia ( aktywacja po kilku sekundach)

Przyciśnięcie przycisku napadowego.

30. Wymusić po kolei wszystkie źródła alarmów i zaobserwować reakcję sterownika

na ich pojawienie się.

31. Poprawnie wykonane połączenia powinny wyglądać jak na Rys. 11.

!!!WAŻNE!!!

32. Po zakończeniu ćwiczenia należy zdekomisjonować wszystkie urządzenia.

Rys. 11. Schemat połączeń sterownika SKD