Компания ПРОЕКТ-П весной 2013г. произвела работы по модернизации системы умный дом жилого дома в поселке Марфино Вологодской области.

Модернизация системы умный дом заключалась в замене существующей системы умный дом на новую систему. Причиной замены явился сбой в программном обеспечении центрального контроллера управления существующей системы управления построенной на базе оборудования INSYTE.

В виду того, что оборудование умного дома INSYTE осуществляет обмен информацией между устройствами умного дома по протоколу Modbus, было принято решение использовать в качестве центрального контроллера управления системы умный дом программируемый логический контроллер ПЛК100 производства ОВЕН, который поддерживает протокол Modbus.

Функциональные требования к системе умный дом:
1. Дистанционное и независимое управление электропитанием улицы (уличное освещение, гараж и т.п.), первого и второго этажей.
2. Наличие независимой линии электропитания для газового котла, холодильника и морозильника.
3. Наличие бесперебойного источника питания для обеспечения электроэнергией: центрального контроллера, модулей ввода-вывода, GSM модема, панели оператора, GSM усилителя, роутера Apple Time Capsule, коммутаторов LAN и серверного компьютера.
4. Управление освещением первого этажа посредством дистанционного пульта управления.
5. Четырехзонное управление теплым полом первого этажа (прихожая, гостиная, кухня, санузел).
6. Управление мультимедийными устройствами, а также освещением первого этажа посредством универсального пульта управления.
7. Управление освещением лестницы между этажами, а также освещением в спальне.
8. Контроль температуры наружного воздуха и температуры воздуха в помещении первого этажа.
9. Рассылка СМС сообщений при возникновении аварийных ситуаций (отсутствие питающей сети 220В, аварий линий питания улицы, первого и второго этажей, авария низкой температуры воздуха первого этажа и др.).
10. Управление и мониторинг системы умный дом посредством сенсорной панели и web интерфейса.
11. Автоматизация дома и диспетчеризация дома на безе оборудования ОВЕН.

Система умный дом функционально выполняет две задачи: автоматизация дома и диспетчеризация дома.
Аппаратно, система состоит из центрального щита управления, дополнительного щита управления, серверного компьютера, устройств мультимедиа, коммутаторов LAN, роутера. Система имеет бесперебойный источник питания, что позволяет системе работать при кратковременных отключениях электроэнергии.
Центральный щит управления состоит из вводного автоматический выключателя, счетчика электроэнергии, автоматических выключателей линий питания улицы, первого и второго этажей, силовых контакторов линий питания, программируемого логического контроллера, модулей ввода-вывода, панели оператора, GSM модема, электромагнитных реле и мн.др. Выполняет функцию управления и распределения электроэнергии между потребителями системы "умный дом".
Дополнительный щит управления состоит из автоматических выключателей, модулей ввода-вывода, коммутатора LAN. Выполняет функцию управления и распределения электроэнергии второго этажа, а также коммутацию центрального щита управления, серверного компьютера, роутера в локальную сеть. Дополнительный щит управления обеспечивает бесперебойное электропитание коммутатора LAN, серверного компьютера, роутера, а также усилителя GSM сети.

Автоматизация дома построена на базе программируемого логического контроллера ОВЕН ПЛК100, к которому по интерфейсу RS485 подключены устройства ввода-вывода: модуль дискретного ввода-вывода ОВЕН МДВВ, модуль аналогового ввода ОВЕН МВА8, модули ввода-вывода производства INSYTE (LD2-R1000, LD2-TH, LD2-IR). По интерфейсам Debug RS232 и RS232 к контроллеру подключены соответственно панель оператора Weintek MT6050i и GSM модем ОВЕН ПМ01.

Главное меню панели оператора имеет 6 пунктов:
1. Электропитание — управление питанием улицы, первого и второго этажей, отображение аварии питающей сети, а также аварий линий питания.
2. Теплый пол 1 этаж — управление теплым полом в прихожей, гостиной, кухне и санузле первого этажа; задание уставок и отображение температуры теплого пола в каждой зоне регулирования.
3. Освещение 1 этаж — управление освещением первого этажа.
4. Температура воздуха — отображение температуры наружного воздуха и температуры воздуха первого этажа, отображение аварии низкой температуры воздуха первого этажа.
5. СМС диспетчеризация — задание телефонных номеров рассылки СМС сообщений, задание настроек запроса баланса средств на СИМ карте, отображение ошибки модема и ошибки отправки СМС сообщений.
6. Журнал событий — отображение хронологии ошибок и аварий системы "умный дом".

Диспетчеризация дома осуществляется посредством СМС сообщений. СМС сообщения отправляются при возникновении аварии питающей сети, аварии линий питания улицы, первого и второго этажей, при аварии низкой температуры воздуха первого этажа, а также при низком балансе средств на СИМ карте.

ПЛК100 по Ethernet подключен к локальной сети, в которую также подключены роутер Apple Time Capsule, серверный компьютер и все мультимедийные устройста (спутниковый ресивер, Aplle TV, телевизор, домашний кинотеатр, BluRay проигрыватель). Роутер Time Capsule имеет подключение к сети Internet по каналу связи Radio Ethernet. Благодаря этому всем устройства локальной сети обеспечивается доступ к сети Internet.

На серверном компьютере под управлением операционной системы Ubuntu работает SCADA система WSCADA, посредством которой реализуется web интерфейс системы умный дом. Модуль PHP WSCADA (web-сервер apache) обменивается информацией с контроллером ПЛК100 по протоколу Modbus-TCP, а также обрабатывает полученную информацию и генерирует web страницы в соответствие с http запросами. Web интерфейс системы умный дом повторяет интерфейс панели оператора MT6050i, за исключением настроек системы СМС диспетчеризации. При входе в web-интерфейс необходимо ввести пароль. Пароль на вход может быть изменен посредством самого web интерфейса.

В качестве универсального пульта управления используется пульт управления Logitech Harmony 700. Посредством Harmony 700 производиться управление всеми мультимедийными устройствами и управление освещением первого этажа. Мультимедийные устройства и свет управляются как по отдельности, так и по сценариям (примеры сценариев: просмотр телевизора, просмотр BluRay фильма, прослушивание радио, проигрывание музыки, отключение освещения 1 этажа и т.п.). Преобразование инфракрасных команд пульта управления в Modbus регистры осуществляется через универсальный приемопередающий инфракрасный модуль INSYTE LD2-IR.