Jump to content

    

Система климатизации

Recommended Posts

=AK=
44 minutes ago, syoma said:

Странно, индустриальные системы управления часто как раз не децентрализованы, и трудно сказать, что их делали непрофессионалы. 

 

Отдельно взятая простая система управления всегда централизована, поскольку контур управления в ней один. Его нельзя децентрализовать, можно только резервировать. Вопрос централизации-децентрализации возникает в комплексных системах, состоящих из многих контуров управления. Их можно делать и централизованными, и децентрализованными.

 

Централизованные проще, они чаще используются в индустриальных применениях. Для защиты от сбоев и отказов обычно в них применяют резервирование. Децентрализованные системы применяют там, где слишком дорого:

-- обеспечивать быстрое обслуживание в случае поломки

-- резервировать

 

Проще говоря, в индустриальных применениях "денег много", поэтому, то, что обязано всегда работать, - делают многократно резервированным, а то, что не резервировано - может подождать, пока починят.

 

Для "умного дома" такой роскоши нет и не предвидится. Рынок намного более "бедный", поэтому резервированные системы осилить не может. Надо сделать дешево, но при этом чтобы люди не сидели, скажем, без света несколько дней, пока приедут ремонтники.  Для этого рынка наиболее правильное решение - децентрализация и концепция "изящной деградации": поломка любого модуля убивает не всю систему, а только ту ее часть, которой этот модуль заведует.

 

Для любительских систем нет необходимости делать так же, как профессиональные, которые покупают неискушенные пользователи. В любительской, если что сломалось, - и сам виноват, и сам будешь чинить.

 

44 minutes ago, syoma said:

 

А Wi-Fi точки доступа сегодня легко дублируются. Вы не знали? 

 

Не знал. Можете рассказать как?
 

Share this post


Link to post
Share on other sites

syoma
1 hour ago, =AK= said:

Впрочем, врать не буду, вполне может быть что термостат меряет свою собственную температуру, скажем, термистором. И отключает нагрев пола когда заданная температура достигнута.  В любом случае никаких внешних датчиков я не вижу.

В простеньких контроллерах температуры - если это такой, который стоит на стене, датчик температуры обычно стоит в самом контроллере.

Share this post


Link to post
Share on other sites

syoma

 

4 hours ago, =AK= said:

Для защиты от сбоев и отказов обычно в них применяют резервирование. Децентрализованные системы применяют там, где слишком дорого:

-- обеспечивать быстрое обслуживание в случае поломки

-- резервировать

 

Проще говоря, в индустриальных применениях "денег много", поэтому, то, что обязано всегда работать, - делают многократно резервированным, а то, что не резервировано - может подождать, пока починят.

Как-то второе не выплывает из первого и вы почему-то совсем забываете про требования доступности (Availability), наработки на отказ, единой точки отказа и прочие, что определяют, когда нужно резервировать, когда нет, и почему получается дорого, а почему нет. В итоге выбор децентрализованной системы по вашим критериям не совсем логичен. 

4 hours ago, =AK= said:

Для "умного дома" такой роскоши нет и не предвидится. Рынок намного более "бедный", поэтому резервированные системы осилить не может.

Как пример вышесказанного - у меня централизованная система "Умного Дома" - построена на хабе OpenHAB и периферийных устройствах Z-wave и Wi-Fi. Вся логика управления, включая свет, отопление и прочее крутится в Хабе, в периферии логики нет вообще, и как тут любят говорить, при отказе центрального хаба весь мой дом превращается в тыкву. Но я как-то живу с этим и сплю по ночам без проблем. Знаете почему? Потому, что взял с работы два крейта VPX, для которых я разрабатывал концепции резервирования с временем переключения 100мкс. Шутка!:acute:

Потому, что я проанализировал свою систему с точки зрения доступности и понял, что единой точкой отказа у меня(привет централизация) является только хаб и пять минут роли не сыграют и следовательно еще один хаб с идентичным софтом, что и центральный, включенный через простейшее Вачдог реле, полностью решает проблему резервирования и повышает доступность моего умного дома до пары девяток после запятой. То есть если отказывает центральный хаб и перестает слать импульсы удержания на реле, реле переключается, отключая питание основного хаба и подавая питание на резервный, который загружается и берет на себя управление умным домом, параллельно прислав мне сообщение, что основной хаб накрылся и стоит в свободное время посмотреть, что с ним произошло. И знаете сколько это стоит? 20 баксов за реле, и 70 баксов за еще один Raspberry Pi с блоком питания и Z-wave стиком. На фоне стоимости системы, в которой уже более 50 различных I/O модулей и 4 планшета - это копейки.

4 hours ago, =AK= said:

Не знал. Можете рассказать как?

То же самое. Wi-Fi роутер стоит сегодня меньше 50 баксов. Покупаете еще один, приписываете туда все те же параметры, что в первом и ставите в холодный резерв через то же реле, что и хаб. Wi-Fi устройства прекрасно переподключаются, ничего не заметив.        

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

haker_fox
37 minutes ago, syoma said:

20 баксов за реле

Это какое-то специализированное реле, которое уже имеет некий вход для импульсов? Если да, то не подскажете марку?

38 minutes ago, syoma said:

То есть если отказывает центральный хаб и перестает слать импульсы удержания на реле

Каков критерий отказа? Понятно, что при отказе БП или процессора это сработает. А если глюк ПО? Не окажется ли так, что процесс (или что там?), шлющий импульсы на реле работает правильно, а, скажем, процесс, заправляющий охраной, навернулся?

Share this post


Link to post
Share on other sites

=AK=
8 hours ago, syoma said:

Потому, что я проанализировал свою систему с точки зрения доступности и понял, что единой точкой отказа у меня(привет централизация) является только хаб и пять минут роли не сыграют и следовательно еще один хаб с идентичным софтом, что и центральный, включенный через простейшее Вачдог реле, полностью решает проблему резервирования и повышает доступность моего умного дома до пары девяток после запятой.

При условии что вочдог реле бесконечно надежно и в принципе не может сломаться. Однако более реалистично полагать, что его надежность примерно такая же, как надежность RPi, или даже хуже.

 

Помню цифры наработки на отказ некого советского управляющего комплекса, который мог работать в обычном режиме и в резервированном. Какой это был комплекс уже не помню, а цифры въелись в память: 10 тыс часов в одиночном и 75 тыс часов в дублированном. Абсолютные значения особой роли не играют, я их запомнил именно потому, что они давали оценку, насколько повышается надежность при дублировании.

 

Если сравнивать с промышленными системами, то "умный дом" - это не уровень отдельного станка или агрегата, а как минимум уровень цеха, в котором работают много станков. Станком можно и нужно управлять централизованной системой. Но в современных условиях вряд ли имеет смысл управлять всеми станками в цехе централизовано, при помощи одного цехового компьютера. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Vadim_nsk
18 hours ago, =AK= said:

Мне трудно понять, зачем вы собираетесь делать так сложно. У меня в ванной теплый пол. Он управляется маленьким стандартным контроллером-термостатом, какой поставили электрики, такой и стоит уже много лет. Никаких датчиков температуры у него, как я понимаю, вообще нет: его нагревательный элемент сам является таким датчиком, поскольку его сопротивление меняется от температуры. Нагревается теплый пол до заданной температуры ночью, по льготному тарифу. Поскольку это ванная, пол бетонный, весь день он остается теплым, немного остывая к вечеру. Чего там надо еще регулировать - ума не приложу.

А у меня водяной теплый пол и температура регулируется при помощи регулирования потока жидкого теплоносителя. Температура теплоносителя каждый день меняется и зависит от многих параметров, температуры на улице, водоразбора горячей воды в доме, открытых окон в квартирах. В полотенцесушителе в ванной используется греющий кабель с саморегулированием температуры. Но значение данной температуры довольно большое, 65 градусов, и о металл такой температуры легко получить ожег, например ребенку.

Я понимаю, что вам кажется, что проблемы не существует, но просто задумайтесь. Я сижу у себя дома и говорю, что свет выключили в моем доме и в соседнем, надо купить источник песперебойного питания. А вы сидите у себя дома и говорите, да нет, свет есть и у вас дома и в соседних домах. Но мы живем в разных домах и возможно в разных городах - условия то разные. Конечно, я могу демонтировать стяжку с водопроводными трубами и уложить электрический теплый пол как у вас, отапливать по ночам, а днем ходить в ватнике. Но все же, лучше смотреть на конкретные исходные данные и анализировать именно решение под них. Вы не стали читать документ, а там все это описано.

Почему не удается решить проблему маленьким простеньким стандартным контроллером-термостатом я попытался уже объяснить, попробую еще раз. Потому что регулирующая арматура для всех контуров располагается в коридоре, а сам теплый пол в изолированных комнатах. Да, можно поставить стандартный контроллер на несколько каналов, а в комнатах термостаты, но есть но. Для водяного теплого пола такие термостаты работают по погружному термодатчику, который не был предусмотрен. Работа по встроенному в термостат термодатчику (температуре воздуха) основана на неизменности температуры теплоносителя, тогда можно экстраполировать значение температуры в комнате, оперируя временем открытия или закрытия клапана.

Поэтому контроллер-термостат получается чуть сложней, чем простой стандартный. И чтобы уменьшить его стоимость, я заложил возможность управления несколькими контурами при помощи одного контроллера. А в комнатах как раз можно и нужно установить простые "стандартные" и недорогие термометры, показания которых можно считывать удаленно.

Edited by Vadim_nsk

Share this post


Link to post
Share on other sites

Vadim_nsk

Разрабатываемая система является децентрализованной и автономной. Но при этом, она может встраиваться в централизованную систему. Ничто не мешает удешевить конкретное решение, базирующееся на общем, выбросив все лишнее. Т.к. что-то мне подсказывает, что автомобиль проектируется в максимальной комплектации, а затем, удешевляется до базовой, а не наоборот. Описываемое изделие находится в стадии прототипирования, оно избыточно. Угодить всем невозможно. Т.к. разработка ведется на частные и очень ограниченные средства, хочется чтобы полученное решение решало прежде всего именно эти частные задачи, но не ограничивалось ими.

В модуле анализатора питания измеряется сетевое напряжение и потребляемый ток. Вам это не нужно? Отказываемся от данного модуля. Если эти данные вам интересны, оставляем. У вас 3 контроллера и все включены в одну фазу и нет смысла измерять ее напряжение трижды? Оставляем один измерительный трансформатор, а остальные модули получат параметры напряжения через Wi-Fi. На цифровом модуле есть возможность подключения пары термодатчиков, если вам этого достаточно, отказываемся от модуля измерения температур, где наружу торчат аналоговые входы АЦП под терморезисторы, а еще торчит изолированная шина I2C, к которой можно подключить BME280, и мерить температуру влажность и атмосферное давление. Что это позволяет? Это позволяет более точно определить положение точки росы и контролировать зону конденсирования влажности из воздуха, осушая его, при необходимости в зимнее время. Если у вас есть кондиционер, замечательно. А если нет или на улице зима и его нельзя включать? Так вот есть способ осушения воздуха, кроме как при помощи кондиционера. Вам ненужно управлять вентилятором или у вас уже есть регулируемая вентиляция? Отказываемся от соответствующего модуля. В общем, имея базовые компоненты, как схемные решения, так и в виде готовых модулей, вы сами определяете наполнение вашей системы. Ненужна индикация и управление, все будет управляться через смартфон? Выбрасываете модуль управления и индикации. Нужен маленький пассивный модуль в централизованной системе, и нравятся примененные схемные решения? Не вопрос, копируем части схемы, все упихиваем на одну плату и она ваша.

Я описываю свои проблемы, свое видение решения. Стараюсь охватить решение сопутствующих проблем или тех, о которых я слышал от других людей. Если вам это не подходит, найдете свои. Если чего-то не хватает, предлагаете свои идеи, обсуждаем. Знаете способ удешевить, не урезая функционал, предлагаете, обсуждаем. Нравится идея, но дорого все закупать и производить самостоятельно? Объединяемся и делимся. Все нравится, все подходит, но сборка и производство это не ваше? Тоже объединяемся, и делимся. Если вы поделитесь своим опытом подобных внедрений, буду вам признателен. Поделитесь опытом своих неудач, я тоже буду вам очень признателен и постараюсь перешагивать преграды. В соседнем посте обсуждаются вопросы автоматизации вентиляции. Я с удовольствием читаю данный пост. Мне не подходит их решение, но я же не пишу там, что у них все плохо, у меня все хорошо, ведь это не конструктивно. Просто у нас совпадает одна из решаемых мной задач и различие подходов к решению вызывает интерес, надеюсь, взаимный. Дополняем описанную тут систему соответствующими датчиками, убираем лишнее, меняем конструктив и получаем частное решение для системы вентиляции.

Edited by Vadim_nsk

Share this post


Link to post
Share on other sites

syoma
6 hours ago, =AK= said:

При условии что вочдог реле бесконечно надежно и в принципе не может сломаться. Однако более реалистично полагать, что его надежность примерно такая же, как надежность RPi, или даже хуже.

Странно такое слышать от электронщика. Это означает, что системы, построенные на релейной логике вообще должны ломаться через день. А еще вы забыли про механизмы отказа реле и предполагаете, что если переключающее реле отказывает, то контакты разрывают все цепи. Но такой механизм отказа в реальной жизни возможен только в результате серьезной механической поломки или дефекта реле, что мне, с опытом использования реле уже больше 20 лет, ни разу не встречалось, кроме старых реле из 90-ых, которые собирали из мусора. Классические механизмы отказа реле, на которые стоит обращать внимание - залипы контактов или обрыв катушек, но реле при этом коммутирует хотя бы одну цепь - или НО или НЗ, что в случае резервирования даст питание хотя бы на один из контроллеров.  То есть реле нельзя считать единичной точкой отказа. 

6 hours ago, =AK= said:

Какой это был комплекс уже не помню, а цифры въелись в память: 10 тыс часов в одиночном и 75 тыс часов в дублированном. Абсолютные значения особой роли не играют, я их запомнил именно потому, что они давали оценку, насколько повышается надежность при дублировании.

Это значит, что оборудование, отвечающее за переключение на резервный контроллер, было единичной точкой отказа и тоже являлось ненадежным.  Цифры советских комплексов не удивляют. Почитав истории разработок некоторых советских систем управления часто встречался с резюме "от электронной системы управления отказались в связи с невозможностью довести ее надежность до необходимого для данного применения уровня". 

6 hours ago, =AK= said:

Если сравнивать с промышленными системами, то "умный дом" - это не уровень отдельного станка или агрегата, а как минимум уровень цеха, в котором работают много станков. Станком можно и нужно управлять централизованной системой. Но в современных условиях вряд ли имеет смысл управлять всеми станками в цехе централизовано, при помощи одного цехового компьютера.

Конечно можно все системы сделать автономными - отдельное управление отоплением, отдельное управление вентиляцией, светом, сигнализацией. Но смысл в том, что централизация тупо дешевле - у вас один центральный контроллер и множество мелких простых периферийных модулей, связанных через одну шину или по радио. У вас нет дублирования датчиков и исполнительных устройств. Датчик движения для включения света может легко давать информацию и для сигнализации. Программирование всего этого хозяйства тоже упрощается - вы пишете программу только для одного устройства с "виртуальными" входами/выходами, а не настраиваете и загружаете прошивки в разные модули, даже если изменили какую-то мелочь, но которая затронула связь между ними.  Про повышение надежности и скорость восстановления работоспособности я написал выше - не хотите реле, положите центральный контроллер в холодный резерв - то есть выдернули неисправный контроллер из розетки, и воткнули запасной вручную. А что с распределенной системой? Держать в запасе ЗИП из всех вариантов контроллеров?

Share this post


Link to post
Share on other sites

=AK=
4 minutes ago, syoma said:

 

Quote

Странно такое слышать от электронщика. Это означает, что системы, построенные на релейной логике вообще должны ломаться через день.

Мне еще более странно слышать ваши возражения против общеизвестных вещей. Шкафы релейной автоматики ломались намного чаще, чем современные ПЛК, которые их заменили. Механические АТС были очень ненадежны. В молодости у меня была халтурка: я обслуживал служебную АТС на 100 номеров, сделанную на реле и шаговых искателях. Она ломалась в среднем примерно раз в пару недель. Электромеханические системы как правило на несколько порядков величин менее надежны, чем электронные.

Quote

А еще вы забыли про механизмы отказа реле и предполагаете, что если переключающее реле отказывает, то контакты разрывают все цепи.

Механизмов поломки реле есть великое множество, не надо зацикливаться на каком-то умозрительным и малореальном, и уж тем более приписывать такую идею-фикс другим.  Есть гораздо более вероятные варианты, например,  у реле могут привариться контакты, вследствие чего оно не сможет разорвать цепь.

И почему вы рассматриваете одно только реле? У вас вочдог, т.е. устройство, в котором есть реле. В вашем вочдоге поломаться может что угодно, а не только реле. С чего бы вдруг ему быть сверхнадежным?

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

syoma
23 minutes ago, =AK= said:

Есть гораздо более вероятные варианты, например,  у реле могут привариться контакты, вследствие чего оно не сможет разорвать цепь. И почему вы рассматриваете одно только реле? У вас вочдог, т.е. устройство, в котором есть реле. В вашем вочдоге поломаться может что угодно, а не только реле. С чего бы вдруг ему быть сверхнадежным?

Ну поломался ватчдог, реле не переключается, ну приварились контакты, и что? Для того, чтобы умный дом отказал, нужно, чтобы еще произошел второй отказ - контроллера, который в данный момент остался включен. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

=AK=

Обобщенная характеристика - надежность вочдога. Она ничем принципиально не отличается от надежности основного контроллера. В каких то случаях отказ контроллера и вочдога должен быть совместным событием, в других - отказ одного только вочдога приведет к отказу системы приведет к отказу всей системы. Очевидно, именно принятая во внимание надежность вочдога приводила к тому, что ожидаемая надежность резервированного комплекса увеличивалась менее чем на порядок по сравнению с одиночной системой.

4 hours ago, Vadim_nsk said:

Угодить всем невозможно. Т.к. разработка ведется на частные и очень ограниченные средства, хочется чтобы полученное решение решало прежде всего именно эти частные задачи, но не ограничивалось ими

Это вполне понятно. Однако находится в определенном противоречии с озвученной ранее декларацией:

 

"Изначально планировалось проектирование на некоторой открытой платформе, где уже на ранней стадии все желающие могли бы задавать направление проектирования"

 

Вы уж определитесь, то ли вы свои личные задачи решаете и нуждаетесь в консультациях, то ли пытаетесь сделать открытую систему, то есть, "для всех",  абстрагированную от ваших личных проблем.  Сейчас я вижу, что скорей всего все сводится именно к первому варианту. Желательно, чтобы  это было четко аннонсировано с самого начала, и, соответственно, тогда вам лучше задавать конкретные вопросы в разделе для начинающих.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Vadim_nsk
1 hour ago, =AK= said:

Это вполне понятно. Однако находится в определенном противоречии с озвученной ранее декларацией:

 

"Изначально планировалось проектирование на некоторой открытой платформе, где уже на ранней стадии все желающие могли бы задавать направление проектирования"

 

Вы уж определитесь, то ли вы свои личные задачи решаете и нуждаетесь в консультациях, то ли пытаетесь сделать открытую систему, то есть, "для всех",  абстрагированную от ваших личных проблем.  Сейчас я вижу, что скорей всего все сводится именно к первому варианту. Желательно, чтобы  это было четко аннонсировано с самого начала, и, соответственно, тогда вам лучше задавать конкретные вопросы в разделе для начинающих.

Все просто и противоречий нет. Начну с конца. Изначально надо было решить маленькую локальную задачу. Вопросы даже на этом форуме были вполне конкретные. Затем, появилась еще одна задача, потом еще одна. Но решения у них схожие. Поэтому, началось движение к универсализации решений. И чтобы сократить холостые итерации, нужна помощь со стороны, но люди помогают гораздо охотней, когда они сами заинтересованы в результате. Отсюда идея сделать проект открытым. Теперь о том, что угодить всем невозможно. Кто-то решает эту задачу установкой дорогого (для меня) центрального сервера с резервированием, но я просто не потяну на такое решение. Иными словами, я не решу свою задачу, значит такое решение идет в разрез с моими возможностями. Я его не отвергаю, если вы не заметили, а напротив, рассчитываю на интеграцию в такую систему. Но на начальном этапе система должна обладать достаточной автономностью, чтобы решать поставленные задачи без значительных для меня вложений. Система должна обладать значительной гибкостью. Например, вам не нравится примененное мной решение по детектированию сетевого напряжения, я в этом вам не угодил. Хорошо, вы можете изменить эту часть схемы, оставив все прочее, в том числе и прошивку и все будет работать. Я имел ввиду это, может не так выразился просто.

 

А может вместо словесной перебранки мы пойдем иным путём?

Ну, например, кто-то скажет, какая у него есть задача автоматизации и мы вместе подумаем как можно ее решить в рамках данной идеологии.

Возможно у кого-то уже есть решение, но оно неудобно, дорого или имеет ряд недостатков, устранить которые не удается "штатным" образом.

Edited by Vadim_nsk

Share this post


Link to post
Share on other sites

=AK=
On 7/7/2021 at 5:18 PM, Vadim_nsk said:

 Пока пробую разместить проект на платформах planeta.ru и talaka.org, но не очень удачно. Данный форум является третьей платформой, где я делюсь своими наработками

"Может, чего-то в консерватории подправить надо?" (с) Жванецкий

Share this post


Link to post
Share on other sites

Vadim_nsk
1 hour ago, =AK= said:

"Может, чего-то в консерватории подправить надо?" (с) Жванецкий

Ну да, там требуется развернутое описание проекта и т.к. я не умею его делать, пришел сюда за советами.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.