iCOOL 4 – konfigurátor pro systém Foxtrot

Systém Tecomat Foxtrot kolínské firmy Teco je volně programovatelný řídicí systém vycházející z průmyslového standardu kodifikovaného normou IEC/EN/ČSN 61131. Na trhu se již etabloval inovovanou sérií centrálních modulů Foxtrot 2. Díky novátorské instalační dvouvodičové CIB – Common Installation Bus^® se stal od roku 2007 standardem i v oblasti Smart house a chytrých budov.

Volná programovatelnost na jedné straně dává programátorům Foxtrotu „křídla“, s nimiž splní i ty nejsložitější požadavky koncových zákazníků v oblasti chytrých domů a budov. Naopak pro firmy bez programátora, které by chtěly participovat na rostoucím trhu standardních domů, kde investor nemá speciální vlastní požadavky a řeší řízení základní trojici tj. osvětlení, žaluzie a zónovou regulaci teploty, někdy doplněnou o základní zabezpečovací techniku to může být určitá bariéra.

 
Obr. 1. Nový centrální modul Foxtrot 2 je mozkem každé chytré elektroinstalace. Montuje se do standardních rozvodnic společně s jističi a chrániči. Je dodáván i s vestavěným modemem LTE. Lze ho tak jednoduše připojit do internetu prakticky kdekoliv a kdykoliv. Má v jádru řešenou kyberbezpečnost, šifrované IP protokoly, vestavěnou funkci virtuální lokální sítě (VPN) nebo umožňuje připojení i bez veřejné IP adresy (vlevo)
Obr. 2. Jedním z automatizovaných výstupů konfigurátoru je i nastavení aplikace Ovládacího systému pro mobilní telefon

Právě takovým elektromontážním firmám i koncovým zákazníkům je určeno představení nového Konfigurátoru iCOOL 4 a s ním i nového způsobu parametrizace Tecomat Foxtrotu se zaměřením na automatizaci budov. Konfigurátor vytvořila firma ICT Expert za systémové podpory výrobce systému Foxtrot firmy Teco a to na základě více než desetiletých vlastních zkušeností s nasazováním Foxtrotů právě v oboru smart budov, měření a regulace. Vznikl tak promyšlený a komplexní nástroj nejen pro rychlé sestavení hardwaru a softwaru daného projektu, ale i automatické sestavení uživatelského rozhraní, tzv. ovládacího centra s přístupem přes mobilní telefon. Nástroj dále umožňuje i detailní správu uživatelských přístupů a rolí jednotlivců. iCOOL 4 je zároveň pokročilý nástroj pro dlouhodobou a efektivní dálkovou správu většího až velkého počtu takto dodaných realizovaných objektů. Nyní všechny dlouholeté zkušenosti firmy ICT expert mohou využít díky systému iCOOL 4 pro své projekty a zakázky i další instalační firmy, pro které je připraveno on-line školení.

Po technické stránce se tak jedná o úplné odclonění uživatele od přípravy algoritmů a konfigurací Foxtrotu v jeho nativním programovacím nástroji Mosaic. Uživateli je naopak předestřeno jednoduché konfigurační webové prostředí, ve kterém v několika krocích zadá parametry konkrétní lokality projektu. Z původního Mosaicu je v systému iCOOL 4 integrován pravidelně aktualizovaný originální překladač a I/O konfigurátor, který ze zadaných parametrů sám vytvoří cílový program pro Foxtrot. Prostředí iCOOL 4 bezpečně uchovává a spravuje již jednou vytvořené verze a tak umožňuje změny a trvalou správu každého takto vytvořeného projektu a zpřístupňuje jej i technické podpoře.

Součástí Konfigurátoru je i modul pro vytváření nabídek, který je silným pomocníkem pro rychlé sestavení cenového návrhu. Modul je schopen při návrhu vést uživatele a navrhovat optimální HW komponenty ze široké škály ekosystému Tecomat Foxtrot. V úvahu bere nejen celkový počet potřebných aktorů a senzorů, ale respektuje i topologii jejich rozdělní do hlavních a podružných rozváděčů včetně rozmístění všech koncových a nástěnných prvků v jednotlivých místnostech.

Obr. 3. Na stránce Ovládacího centra si může uživatel sám vytvářet a nastavovat scény nebo celé vlastní vizualizace, zde např. i vlastní „floorplan“ – půdorys, do kterého si umístí interaktivní ovládací ikony všech služeb a zařízení. Uživatel tu má mj. detailní přehled o všech archivovaných hodnotách, které si může prohlížet ihned třeba ve formě grafů nebo je může exportovat např. do formátu Excel

Ovládací centrum

Je to v principu automaticky generovaná soustava interaktivních intuitivních grafických stránek, která umožňuje přehledné ovládání a nastavení všech zařízení a služeb, které jsou reprezentovány na ploše tzv. dlaždicemi. Díky členění podle umístění (podlaží, místnosti spod.) a skupin je možné rychle ovládat např. jen světla v rámci jedné místnosti nebo patra. Při výběru konkrétní služby, např. světla, je možné sledovat a ovládat okamžitý stav, pokročilý uživatel ocení vlastní nastavování parametrů, časových programů, zapnutí logování tj. archivaci dat a notifikací tj. upozorňování na vybrané změny. Uživatel si může sám upravit toto rozhraní a určité služby tj. dlaždice na ploše umístit např. do složky oblíbené, kde jsou zobrazeny při spuštění aplikace, a tak k nim získat rychlý přístup.

Konfigurátor

Vlastní vytváření projektu nevyžaduje žádné znalosti v oblasti programování, ale pouze základní pochopení logiky propojování zařízení a služeb. Celá konfigurace probíhá v následujících krocích:
1. popisu budovy (patra, místnosti apod.),
2. vložení zařízení (spotřebiče, ovladače, senzory apod.),
3. vložení služeb (počasí, topné zóny apod.),
4. vzájemné propojení zařízení a služeb,
5. přiřazení HW prvků Teco,
6. zabezpečené připojení řídicí jednotky,
7. vytvoření programu a nahrání programu.

Ve většině kroků lze využít podporu automatického návrhu, kdy ten, kdo konfiguruje, nemusí přemýšlet nad optimálním výběrem ze širokého výběru HW systému Foxtrot nebo nad jeho propojením.

Jako konkrétní příklad realizace výše uvedeného je třeba zmínit na závěr ještě právě probíhající pilotní projekt.

Obr. 4. Ukázka Konfigurátoru – první dva kroky: nejprve na stránce s organizací projektu se definuje a popisuje dům, patra a jednotlivé místnosti. Na druhé stránce se pak do místností umisťují jednotlivá zařízení z široké škály jejich typů

iCOOL4 a Foxtrot v RD Omice

Na konci roku 2018 byl firmou Fénix položen základ pilotního vzorového a testovacího projektu rodinného domu v Omicích nedaleko Brna, jehož cílem bylo spojit několik dodavatelských subjektů a v praxi ověřit a proměřit nový energetický koncept rodinného domu, který je maximálně úsporný a přitom zajišťující pro uživatele maximálně komfortní a zdravé vnitřní prostředí. Na projektu kormě firem Fenix a AERS s dodávkami elektrického vytápění a bateriového uložiště, participuje Univerzitní centrum energeticky efektivních budov – UCEEB (ČVUT) s vědeckým zázemím pro optimalizace toků a využití energií, a dále řada firem jako S-Power dodávkami fotovoltaiky, WAFE dodávkou rekuperační jednotky a Teco, a. s., dodávkou řídicího systému konfigurovaného právě systémem iCOOL 4.

Systém iCOOL 4 byl v Omicích nasazen až v závěru roku a přestože se jedná o specifický projekt, kde paralelně probíhá zmíněný vědecký projekt optimalizace energií v budovách (CAMEB), tak si obyvatelé domu užívali sváteční pohody nerušeně. Takto skloubit vývojový cíl s požadavkem rutinního zajištění běžné pohody obyvatel bylo možné díky dvěma paralelně provozovaným okruhům v domě. Každý z nich má vlastní PLC TECOMAT Foxtrot CP-2000 a vzájemně si vyměňují stovky parametrů pomocí protokolů TCP/IP. Tím je zajištěno sdílení údajů z mnoha čidel a stavů snímaných jedním či druhým okruhem zařízení. Zároveň se ale úpravy programu vědeckého okruhu nijak rušivě neprojeví v uživatelském komfortu domu.

Systém iCOOL 4 byl zvolen do tohoto vzorového projektu i proto, aby se ověřila replikovatelnost konceptu, který umožňuje rychlé a standardizované nasazení, kdy se budoucí implementační firmy již nemusí zabývat vymýšlením a ověřování vlastních algoritmů a uživatelských nadstaveb. Díky strojovému generování programu zde dochází k minimalizaci chyb a případné změny programu neovlivňují užívání domu. Obyvatelům je poskytnut mj. plný komfort řízení ambientního osvětlení na bázi sběrnice DALI, elektrického vytápění, chlazení a s tím spojeného žaluziového stínění.

Obr. 5. Investor postavil rodinný dům během osmi měsíců, stihnul tak strávit Vánoce v novém a vytvořil předpoklad zahájení měření všech dat již v první sezóně

Systém iCOOL 4 již ve svém základu ovládá při automatizaci budov širokou škálu zařízení od osvětlení, vytápění, chlazení, stínění, závlahy, bazény apod. Nicméně jeho nejsilnější stránkou je pokročilé řízení energií včetně otevřené možnosti řídit spotřebiče na základě aktuální ceny od dodavatele energie nebo vyrobené ve vlastní fotovoltaické elektrárně. iCOOL 4 obsahuje sám o sobě pokročilé funkce pro řízení tepelného hospodářství a energií, ale je flexibilní vůči algoritmům vytvořených v programu MOSAIC a je připraven postupně převzít do rutinní praxe i výsledky vědecké optimalizace provozního souboru UCEEB, které budou právě v tomto domě v Omicích ověřeny a využity. Významným přínosem systému nejen pro tento projekt, ale i pro každé další instalační firmy i pro koncového uživatele je, že stojí nad spolehlivým a dlouhodobě udržovaným systémem v průmyslové kvalitě od firmy Teco, a. s.

Ing. Jiří Vogl, ICT Expert, s. r. o., Ing. Jaromír Klaban, Teco a.s.