Mess und Regelungstechnik Alarmanlage Prof. Dr. Löffler- Mang. Mess und Regelungstechnik C-Control. Alarmanlage

Transkript

1 Mess und Regelungstechnik C-Control

2 Inhaltsangabe 1. Allgemeine Aufgabe... S.3 2. Die... S Komponenten... S Portbelegung... S Spannungsversorgung... S Aufbau und Blockschaltbild... S.8 3. Funktionsweise... S Das Flussdiagramm... S Das Programm... S Der Quellcode... S Bedienungsanleitung... S.14

3 1. Allgemeine Aufgabe Die allgemeine Aufgabe bestand darin, mit Hilfe der Conrad C-Control- Stations, mehrere Steuereinrichtungen eines Hauses zu simulieren. Steuereinrichtungen: - Rollladen, gesteuert in Abhängigkeit von Fotodioden - Heizung mit Lüftung, gesteuert in Abhängigkeit von Temperatursensoren - - Vernetzung der einzelnen Steuereinrichtungen (Bus) Das Haus an sich ist eine Holzkiste mit einem Volumen von 1m³. Die einzelnen Komponenten der Steuereinrichtungen wurden jeweils auf verschiedenen Seiten der Kiste montiert. Die C-Control-Stationen sind ebenfalls an die Kiste montiert worden. Zu jeder Steuereinrichtung liegt eine Ausarbeitung vor, in der weitere Informationen nachzulesen sind. Diese Ausarbeitung beschreibt die Bedienung und Funktionsweise der.

4 2. Die Diese simuliert 3 verschiedene Möglichkeiten, zur Sicherung eines Hauses vor dem gewaltsamen Eindringen fremder Personen. - Fenstersicherung (Reed- Kontakt) - Innenraumsicherung (Bewegungsmelder) - Fenstersicherung / Türsicherung (Rüttelsensor) Bei Auslösen einer dieser Sicherungen wird unverzüglich ein optisches sowie akustisches Signal aktiviert, welches den Einbrecher abschrecken soll. Die benötigten Komponenten für diese sind im folgendem Kapitel aufgelistet. 2.1 Komponenten Zur Simulation der Sicherung des Hauses wurden verschiedene Sensoren, sowie optische und akustische Geräte zur Alarmerkennung verwendet. Darüber hinaus gibt es einen Schlüsselschalter mit Statusanzeige, über den die aktiviert bzw. deaktiviert werden kann. Verwendete Komponenten - Reed-Kontakt im Plastikgehäuse: sichert das Fenster. Beim Öffnen des Fensters wird der Kontakt geschlossen und Alarm ausgelöst. Schaltleistung: 3W max. Schaltstrom: 250 ma max. Schaltspannung: 100 VDC Abm.: 55x13x13 mm (LxBxH) - Rüttelsensor: sichert vor Erschütterungen, die z.b. beim Einschlagen einer Scheibe verursacht werden. Dieser wurde auf einen Eisenwinkel montiert, um frei schwingen zu können. Bei Erschütterung wird Kontakt geschlossen. max. Belastung: 50V / 0,1 A

5 Abm.: 57x21x18 mm (LxBxH) - Bewegungsmelder: simuliert Überwachung des Innenraums. Der Bewegungsmelder wurde außen angebracht, da innerhalb des Hauses keine Bewegung statt findet. Bei einer Bewegung wird Kontakt geschlossen und Alarm ausgelöst. Bei Bewegung wird ein NC-Alarmrelais geöffnet und Alarm ausgelöst. Betriebsspannung: V DC Stromaufnahme: 20 ma NC - Alaramrelais: 24 VDC / 100 ma Betriebstemperatur: 0 C C Wirkwinkel und Weite: 90 / 14m - Alarm Signalhupe: nach Auslösen des Alarms gibt sie akustisch Alarm in einem programmierten Takt. Betriebsspannung: 230 V / 8 VA Schalldruck: 80 db Betriebstemperatur: -10 C-+50 C Abm.: 82 m x 40 mm - Alarmleuchte: nach Auslösen des Alarms blinkt die Leuchte in einem programmierten Takt (gleicher Takt wie bei Hupe). Betriebsspannung: 230 V Einbaudurchmesser: 10 mm Leuchtfläche: 12 x 16 mm - Schlüsselschalter: je nach Stellung des Schalters ist die aktiv bzw. inaktiv Statusanzeige über LEDs. Blendendurchmesser: 24 mm Einbaudurchmesser: 19 mm Gesamtlänge: 50 mm Anschlüsse: 2 Schaltwinkel: 90 Kontaktbelastung: 30V / 3A

6 - LED rot: leuchtet wenn Anlage aktiv Betriebsspannung: 2,7 V DC Max. Strom: 10 ma - LED grün: leuchtet wenn Anlage inaktiv Betriebsspannung: 2,7 V DC Max. Strom: 10 ma 2.2 Portbelegung Verwendete Ports: digitale Ports: 1-6 Relais: K2 Port 8 Die aktivierte C-Control liefert an den digitalen Ports P1 bis P6 5V Ausgangsspannung (logische 1). Durch Kurzschluß eines Ports gegen Masse wird dieser geschaltet (logische 0). digital Port 1: Rüttelsensor digital Port 2: Schlüsselschalter digital Port 3: Fensterkontakt digital Port 4: Bewegungsmelder digital Port 5: LED rot digital Port 6: LED grün

7 Achtung: Die verwendeten LEDs zur Statusanzeige der Anlage sind für eine Spannung von max. 2,7 V ausgelegt. Um diese über die 5V der Station betreiben zu können, muß vor jede LED ein Widerstand eingebaut werden. Berechnung des Widerstandswertes: I U U max LED R = 10mA = 2,7V = 5V U U R = I R max R = 230Ω LED = 5V 2,3V = 10mA 2,7V = 2,3V Aufgrund der verfügbaren E-Reihe standen keine Widerstände mit 230 Ohm zur Verfügung. Verwendet wurden daher Widerstände mit einem Wert von 220 Ohm. 2.3 Spannungsversorgung Die C-Control selbst wird mit 230V versorgt. Einzige Komponente, die mit einer extra Versorgung verwendet wurde ist der Bewegungsmelder. Versorgung: 12 V DC Die 12 V werden vom zusätzlichen Netzteil für die C-Control abgegriffen (siehe Foto S.8). Achtung: Da das verwendete Netzteil an einer anderen C-Control montiert und verkabelt ist, sind beide Stationen auf die selbe Masse zu legen.

8 2.5 Aufbau und Blockschaltbild Aufbau: Folgende 2 Bilder zeigen den Aufbau auf der Platte und die Verkabelung an der C- Control: Fenster mit Reed- Kontakt V Spannungsversorgung (schaltet K2) 2 Rüttelsensor 8 Verkabelung mit Beschriftung 3 Schlüsselschalter mit LEDs 9 12 V Spannungsversorgung 4 Bewegungsmelder 10 C- Control- Station 5 Sirene 11 Serieller Schnittstelle / Busanschluß 6 Signalleuchte V Spannungsversorgung Blockschaltbild: 3. Funktionsweise

9 Die C-Control wurde so programmiert, dass nach dem Einschalten die grüne LED (Port 6) aktiviert wird. Darüber hinaus fragt die C-Control den Schlüsselschalter (Port 2) ab, ob dieser betätigt wurde. Nach Betätigung des Schlüsselschalters wird die grüne LED deaktiviert und die rote LED leuchtet auf. Die Anlage ist nun aktiv. Die C - Control überwacht jetzt kontinuierlich alle Kontakte (P1, P3 und P4). Bei Auslösen eines der Kontakte wird das Relais K2 durchgeschaltet und die Sirene und Leuchte werden aktiviert (mit Alarmsequenz). Der Alarm bleibt solange aktiv, bis der Schlüsselschalter wieder in Ausgangsstellung gebracht wird rote LED aus, grüne LED an.

10 3.1 Flussdiagramm Start LED grün an Übergabebyte = 0 LED rot aus ja Schlüsselschalter betätigt? nein LED grün aus Alarm aus ja LED rot an Übergabebyte >1? nein Rüttelsensor aktiviert? ja Übergabebyte = Übergabebyte oder 2 Fenster geöffnet? nein ja Übergabebyte = Übergabebyte oder 4 Übergabebyte an Bus senden nein nein Bewegung smelder aktiviert? ja Übergabebyte = Übergabebyte oder 8 Alarm an

11 4. Das Programm Programmiert wurde mit BASIC. Im folgendem ist der Quellcode des Programmes für die zu sehen. Über dieses Programm kann die als einzelne Einheit oder mit Busverbindung betrieben werden. Das Programm wurde auf einem PC geschrieben und compiliert. Die Übertragung vom Rechner auf die C-Control erfolgte über die Serielle Schnittstelle. 4.1 Der Quellcode '*************************************************************** ' 'Mess - und Regelungstechnik 'Basic Programm für ' '*************************************************************** ' ' '*************************************************************** ' ' Aufgabe: ' ' - für 4 digitale Eingänge ' - Statusanzeige der Anlage über LED: rot/grün ' - Ausgabe an Relais 2: Sirene und Signalleuchte an/aus ' '*************************************************************** 'Digitale Ausgaenge define ruettel port [1] define schluessel port [2] define fenster port [3] define bewegung port [4] define I byte define rot port [5] define gruen port [6] 'Relais define alarm port [8] 'Variablen für Bus define Empfang byte

12 define Adresse byte define Kanal byte define Busadresse 2 define Ue_byte byte 'Busadresse der C-Control 'Übergabebyte an den Bus '**************************************************************** #main 'Hauptprogramm gosub Bus if not schluessel then gosub scharf else gosub unscharf if Ue_byte > 1 then gosub alarm goto main #scharf 'Alarmunterprogramm Ue_byte = Ue_byte or 1 gruen = off rot = on if (not ruettel) then Ue_byte = Ue_byte OR 2 if (not fenster) then Ue_byte = Ue_byte OR 4 if (bewegung) then Ue_byte = Ue_byte OR 8 return 'Abfrage ob Eingänge 'auf Masse geschaltet 'wurden #alarm alarm = on gosub warte alarm = off gosub warte return 'Alarm an 'Alarm aus #unscharf alarm = off gruen = on rot = off Ue_byte = 0 return #warte 'Warteschleife für Blinklicht for I = 1 to 50 gosub Bus next return '**************** BusProgramm ******************* '*************** RingBus Clints V2.0 ****************

13 '************ Sascha Gersing und Dirk Göttel ********** '************************************************* #Bus if not RXD then return get Empfang put Empfang if Empfang <> 97 then return get Adresse put Adresse get Kanal put Kanal if (Adresse -48)<> Busadresse then return print" "; if Kanal = 57 then print Ue_byte return '**************** BusProgramm ENDE ************** 5. Bedienungsanleitung 1. Einschalten der C- Control- Station

14 Schließen Sie den Netzstecker für 230 V an die C - Control (siehe Foto S.8) an. 2. Herunterladen des Programms Verbinden Sie den PC mit der C-Control über die vorgesehene Schnittstelle (siehe Foto S.8). Laden Sie das Programm mit BASIC auf die Station Übertragungsende wird am Bildschirm bestätigt. Das Verbindungskabel kann nun wieder entfernt werden. 3. Vor dem Programmstart Verbinden Sie alle Komponenten (mit den jeweils dafür vorgesehenen Steckern) mit dem entsprechendem Port an der C-Control (siehe Kapitel 2.2). 4. Starten des Programms Betätigen Sie die Taste START auf der C - Control. Start wird bestätigt durch rote LED an der Station und grüne LED über dem Schlüsselschalter. 5. Aktivieren der Um die zu aktivieren, muß der Schlüsselschalter um 90 nach rechts gedreht werden. Aktivierung wird mit leuchtender roter LED bestätigt. 6. Deaktivierung der Nach Auslösen des Alarms kann dieser nur durch erneutes Drehen des Schlüsselschalters (diesmal um 90 nach links) abgeschaltet werden. Deaktivierung der wird mit leuchtender grüner LED bestätigt. 7. Alarm löst nicht aus - Überprüfen Sie, ob der Schlüsselschalter in der richtigen Position steht! - Überprüfen Sie, ob der Stecker für die 230 V Spannungsversorgung (für die Sirene und die Leuchte) richtig eingesteckt ist (siehe Foto S.8). 8. Alarm löst zu früh aus - Überprüfen Sie, ob die Stecker in den richtigen Port führen (Rüttelsensor Port 1, usw. ).

15 - Überprüfen Sie, ob die 12 V Spannungsversorgung für den Bewegungsmelder anliegen. 9. an den Bus anschließen Um die an den Bus anzuschließen, muß der dafür vorgesehene Stecker auf die Serielle Schnittstelle der C-Control gesteckt werden (siehe Foto S.8). 10. Programm anhalten Nach drücken der Taste Reset auf der C-Control wird das Programm angehalten.