Okosotthon megoldások PLC-vel

Ha valaki otthonának okosítására szánja el magát, annál rögtön sok kérdés merülhet fel. Vezeték nélküli vagy épp vezetékes? Wifis, Bluetooth-os, Zigbee-s vagy épp Z-Wave-es? Manapság ezekből az Okoskütyükből Dunát lehetne rekeszteni, de mi a helyzet a vezetékes fronton? Cikksorozatunkban ezekre térünk ki.

Ha lehetőségünk van okosotthon rendszerünk kialakítása során kábelezni, akkor érdemes ezt az utat választani, hiszen ez a megoldás jövőálló és hibatűrőbb tud lenni. Nem lövünk mellé, ha a villanyszerelésnél csillagpontos bekötést kérjük a villanyszerelőtől, illetve ha mód van rá, akkor plusz kábelcsatornák felszerelését. Ha mindenhol ott a nulla vezeték is, akkor ez a rendszerünk már nevezhető „Smart Home Ready”-nek is. Itt most nem térnék ki a buszos megoldásokra – amikben kevesebb kábelezés kell –, mivel az egy későbbi cikk témája lesz.

Ha megvagyunk a kábelezéssel, akkor jöhet a kérdés, hogy hogyan okosítsuk a rendszert? Szerencsére többféle megoldás közül választhatunk. Vannak direkt otthonok automatizálására szánt termékek, de ipari körülmények között használt eszközökből is válogathatunk. Ezek alapvetően egy adott célra kihegyezett PLC-k, amik a legtöbb felmerülő vezérlési igényre kész megoldást kínálnak, illetve könnyen bővíthetőek, konfigurálhatóak. Ezeknél a másik nagy előny, hogy – mivel főleg ipari környezetből jönnek –, bírják a folyamatos üzemet, így nem kell tartanunk meghibásodástól vagy kieső szolgáltatástól, esetükben például egy nem működő kapcsolótól.

Mivel a fentiek alapja is sokszor PLC, így felmerülhet a gondolat, hogy magunk miért ne valósítanánk meg a vezérlést szimplán PLC alapon saját szoftverrel. Manapság már egyre olcsóbban hozzájuthatunk új (vagy akár használt) PLC-hez, amiknek a programozása könnyen elsajátítható például a funkcióblokkos fejlesztői környezetnek köszönhetően. A mai modern PLC-k ráadásul egyre több olyan megoldást is tartalmaznak, amik ismerősek lehetnek DIY okosotthon körökben; hiszen az egyre népszerűbb MQTT és NodeRed támogatás is megjelent egy-két gyártó termékein.

És ha már kész a PLC által vezérelt otthon, akkor nem szabad elmenni a PLC egyik talán legfontosabb kiegészítője mellett, ami a HMI. A HMI, azaz Human Machine Interface – fordításába nem mennék bele –, lényegében egy kijelzővel szerelt linuxos mini számítógép, amin vezérelni tudjuk a PLC-nket, illetve azon keresztül a bővítőmodulokat is. Ipari környezetben sok gép oldalán lehet látni ilyen kijelzőket, amik értelem szerűen bírják a strapát; szinte kivétel nélkül mind csepp, por és ütés álló. Bár korábban ezek felbontása nem volt kimagasló, manapság már tablet szintű kijelzővel rendelkeznek. A HMI-k nagy előnye, hogy könnyen lehet beépíteni őket, hiszen süllyesztett kivitelűek és 24 voltról üzemeltethetőek (mint a legtöbb vezérlés). Ezeken felül a mai HMI-k rendelkeznek memóriakártya foglalattal, USB porttal, illetve Ethernet csatlakozóval. Bizonyos modellek beépített webböngészővel érkeznek, ami miatt használatuk egyszerű, hiszen akár meglévő okosotthon központunk webes interfészét is képesek megjeleníteni.

Bár a HMI nem olcsó, de kiváló alternatívája lehet a legnépszerűbb tabletes megoldásoknak okosotthon vezérlésre, hiszen egy ilyen strapaálló könnyen felszerelhető HMI, már picivel 100 000 Ft felett beszerezhető. Ez valamennyivel olcsóbb mint egy iPad mini, amihez még nincs hozzászámolva a fali tartó ára (Telepítők körében ez a legnépszerűbb tablet, mivel készen lehet hozzá kapni az előbb említett fali tartót).

De milyen PLC-t és HMI-t válasszunk?

Bár sok HMI használható más gyártó PLC-ivel, érdemes megmaradni egy márkán belül. PLC-kből amúgy sokféle van; elérhető a normál szerelvény dobozba illeszthető, illetve a nagyobb, de modulosan bővíthető verzió is. Válasszunk a helyzetnek – illetve képességeinknek – és persze pénztárcánknak megfelelőt. Bár elérhető a direkt hálózati (230V) felszültségről üzemeltethető PLC, inkább válasszuk a 24V-os változatot, ugyanis a legtöbb kiegészítő vezérlésnek (például HMI) is erre a feszültségre lesz szüksége. Mindezek mellett biztonságosabban is szerelhető. Másik fontos kitétel, hogy lehetőleg Ethernet porttal szerelt változatot válasszunk, ennek a könnyebb vezérelhetőség mellett a HMI bekötésénél, vagy éppen a programozásnál is hasznát látjuk. Az alábbiakban bemutatunk pár népszerű, itthon is beszerezhető megoldást.

Rievtech PLC

Manapság egyre népszerűbb a kedvező árú Rievtech PLC, ami beépített webszerverrel és MQTT támogatással is rendelkezik. Van belőle rengeteg változat, mi a PR-12 sorozatot ajánljuk, mivel ez már rendelkezik Ethernet csatlakozóval, aminek köszönhetően a programozó kábel is megspórolható. Több kiegészítő modul is elérhető hozzá, így könnyen építhetünk vele fűtés vezérlést, dimmerelhető világítást, automata öntöztetést vagy éppen beléptető rendszert. Több digitális bemenettel rendelkezik, amiket használhatunk például kapcsolók okosítására is. Bár rendelkezik 10A relés kimenetekkel, érdemes ezt leválasztani és nem direktben terhelni. Erre jó lehet például egy impulzus relé, vagy egy kontaktor. Nagy előnye, hogy könnyen tanulható ingyenes magyar nyelvű szoftvere van és ráadásul az egyik legolcsóbb a piacon. A hozzá kapható HMI is széles körben használható, könnyen konfigurálható grafikus elemek megjelenítésére is alkalmas. Ezen felül a hazai képviselet oldalán rengeteg magyar nyelvű leírás érhető el. Következő cikkünk tárgya is egy ilyen PLC-vel és HMI-vel megvalósított vezérlés lesz.

Részletesebben a Rievtech magyar oldalán

Rengeteg hasznos tutorial videó Walter Reéb youtube oldalán

Siemens Logo!

A Siemens régóta jelen van a PLC-k világában, így ha valaki foglalkozott már ipari PLC-kel, akkor nagy valószínűséggel találkozott már a Siemens megoldásával. Kialakítása hasonló a Rievtech-éhez, azonban mivel régi motoros, sok megoldás érhető el hozzá. Beépített webszerverrel és felhős szolgáltatások támogatásával (AWS) rendelkezik. Kiegészítői között találunk KNX átjárót is, így akár KNX rendszerbe is könnyen beköthető fő logikai egységként vagy rész egységként. Árban kicsit drágább és ráadásul a programozó szoftvert is külön kell megvásárolni.

Siemens IOT2020

A Siemens másik terméke, amivel teljesen egyedi megoldásokat készíthetünk. Támogatja a NodeRed-et, az MQTT-t és akár az Arduino-t is. Akár oktatási akár IoT projektekhez jó lehet, viszont mindenképpen jártasabb felhasználóknak ajánlott.

Weidmüller u-controll 2000

A Weidmüller régi motoros az ipari elektronikában, így nem csoda, hogy megjelentek az automatizálási piacon is saját PLC megoldásukkal. Ez a PLC már nagyobb kivitelű modulos rendszerű megoldás, viszont gyárilag telepített NodeReddel rendelkezik. Érdekesség, hogy nem kell külön telepíteni szoftvert, mivel azt is beépítetten tartalmazza a PLC a kiegészítő felhős szolgáltatások támogatása mellett. Mivel erősen épít a webes technológiákra, ezért a vezérlők mellé beszerezhető HMI is egy böngésző alapú megoldást használ. Bár inkább ipari IoT a fő célközönség, a Weidmüller megoldása sok olyan elemet tartalmaz, ami otthonvezérlésre is alkalmassá teszi.

Részletesebben a Weidmüller oldalán

A következő cikkben először a Rievtech megoldását vesszük górcső alá, erre segítségünkre lesz a Rievtech Magyarországi képviselete által felajánlott teszt eszköz, amit itt is külön köszönünk. Mivel sokféleképpen használható kedvező áron beszerezhető termékről van szó, így több cikk is várható Rievtech PLC-vel és HMI-vel.

A fenti lista koránt sem teljes, inkább csak az okosotthon körökben ismertebb gyártókat vesszük górcső alá, de természetesen megvizsgáljuk a többi résztvevőt is, illetve várjuk a Ti javaslataitokat és kérdéseiteket a témával kapcsolatban. Addig is nézzétek meg Varga Csongor okos otthon megoldását PLC alapokon: