Materiali: bulding automation - Micropi Elettronica
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Building Automation - Micropi Elettronica

L'impianto di Building Automation della nuova sede ACCA software, progettato e prodotto dalla MICROPI ELETTRONICA, ha lo scopo di ottimizzare il comfort ambientale, minimizzare i consumi energetici e gestire la sicurezza degli ambienti.

L'impianto mette in comunicazione sensori ed attuatori presenti nell`edificio con la “mente decisionale” che, in base alle attività che hanno luogo nell`edificio (presenza di persone, condizioni di luce e temperatura,  situazione climatica esterna), può discrezionalmente comandare le azioni più opportune.
Il sistema consente di:
  • acquisire in real-time tutte le informazioni relative allo stato di tutti gli ambienti interni ed esterni (temperatura, umidità, luminosità, presenze, rumore, nuvolosità, pioggia), le richieste di accesso (pulsanti, identificazione RFID), lo stato operativo delle utenze
  • comandare/regolare tutte le utenze elettriche (luci, condizionamento, frangisole, serrature, servizi).

Queste funzioni sono ottenute mediante un sistema multiprocessore a 3 livelli interconnesso da bus seriali:
  • un computer centrale riceve tutte le informazioni e comanda le azioni da eseguire
  • 12 processori intermedi (BOX DI PIANO), uno per ogni ala dell`edificio, smistano le informazioni
  • 111 processori di campo (3 tipi di box)  costituiscono la interfaccia fisica verso le utenze.

Questo tipo di architettura è reso necessario dai numeri in gioco; si tratta infatti di acquisire:
  • 1328 ingressi di tipo ON/OFF (stato utenze, pulsanti, ecc.)
  • 960 ingressi analogici 0-10V (da sensori presenza, da sonde luce/temperatura/umidità/rumore, ecc.)
  • 120 encoders incrementali (per leggere l`angolo dei pannelli frangisole)
  • 48 codici di identificazione dai moduli CONTROLLO ACCESSO RFID
e di comandare:
  • 1128 utenze elettriche di tipo ON/OFF
  • 480 uscite analogiche 0-10V (regolazione luci, temperatura, ecc.)
  • 48 motori reversibili per orientamento pannelli frangisole
Complessivamente, quindi: circa 2500 ingressi e oltre 1600 uscite.

Si comprende, pertanto, che per ottenere una reattività definibile come "real-time" sia stato necessario prevedere elaborazioni locali delle informazioni in transito (intelligenza distribuita) mirate a ridurre allo stretto necessario il traffico sul bus seriale che collega le varie parti, e prevedere meccanismi di gestione delle "collisioni" (più sorgenti che vogliono trasmettere contemporaneamente) veloci ed a prova di errore. Il bus seriale adottato in questo impianto è il CAN-BUS, attualmente il più affidabile
tra quelli disponibili, utilizzato da molti anni in ambito automotive (tasso di errore praticamente pari a 0).

Per snellire il traffico delle informazioni sul CAN-BUS, si è scelto di suddividerlo in più BUS, completamente separati: quello principale collega il computer centrale con i 12 BOX DI PIANO; ciascun BOX DI PIANO poi dispone di un suo CAN-BUS riservato alle sezioni che ricadono sotto la sua giurisdizione (BOX DI ZONA, BOX FRANGISOLE, CONTROLLO ACCESSI). Ogni BOX DI PIANO dispone inoltre di un suo canale RS485 per eventuali utenze non collegabili via CAN, e di un ulteriore canale di comunicazione di tipo wireless (BLUETOOTH), che consente di inviare comandi e di ricevere messaggi dall`unità centrale, mediante un telefono cellulare dotato della apposita APP.
I BOX DI ZONA costituiscono la parte terminale del sistema, e sono preposti a gestire l`I/O della zona in cui sono installati (pochi metri di raggio). Questo consente di minimizzare i cablaggi verso le utenze elettriche di loro pertinenza; queste, a loro volta, possono essere di tipo tradizionale (cioè prive di collegamento seriale), e di qualsiasi tipo. Anche questi box dispongono di un canale di comunicazione BLUETOOTH, per facilitare diagnostica e manutenzione.

I box CONTROLLO ACCESSI sono dotati di lettore RFID, di tastiera e display grafico. La identificazione quindi può avvenire mediante TAG RFID o digitando un codice di riconoscimento. Il display grafico consente la visualizzazione di qualsiasi messaggio inviato dal computer centrale. RFID e tastiera sono utilizzati anche per inviare comandi: ad esempio per selezionare scenari di illuminazione.
Per massimizzare la sicurezza contro gli accessi non autorizzati, la elettroserratura non viene pilotata da questo box (posto esternamente alla porta di accesso), ma dal box di zona più vicino (posto all`interno dell`ambiente protetto), dietro autorizzazione del computer centrale.

Il sistema implementato è attualmente costituito dalle seguenti parti:
  • PC centrale
  • 12 BOX DI PIANO (più 23 BOX di ESPANSIONE)
  • 48 BOX DI ZONA
  • 15 BOX FRANGISOLE
  • 40 sensori AMBIENTE (luce/temperatura/umidità/rumore)
  • 200 SONDE TEMPERATURA
  • 1 sensore NUVOLOSITÀ/PIOGGIA
  • 48 CONTROLLI ACCESSO RFID
  • interfacce ed accessori vari.
Il sistema può essere riconfigurato per adattarsi a quasiasi ambiente operativo, più ampio o più ristretto.
Le funzionalità implementate rispecchiano le specifiche esigenze della ACCA SOFTWARE (centro decisionale su PC, con software ACCA), ma la architettura implementata consente anche una diversa distribuzione delle capacità decisionali (maggiore autonomia decisionale dei nodi intermedi o terminali) per massimizzare affidabilità e velocità di risposta. La MICROPI ELETTRONICA (www.micropi.com) può suggerire e realizzare la configurazione ottimale per ciascuna situazione impiantistica.