Zdalne sterowanie i monitoring pomp ciepła Altherma HT i SkyAir

W jednym z komentarzy do wpisu o możliwościach konfiguracji pompy ciepła napisałem, że marzy mi się zdalne sterowanie i diagnostyka pompy ciepła.
No cóż. Marzenia trzeba przecież realizować 🙂
Tym bardziej jeśli takie są potrzeby rynku.

Oczywiście bez producenta ani rusz. Dlaczego?

Pojawia się kilka problemów, które wymagają rozwiązania.
Pompy ciepła to zaawansowane technicznie urządzenia. Algorytmy pracy są na tyle skomplikowane, że nie da się nimi sterować zdalnie na zasadzie on/off. Np. włącz sprężarkę, włącz pompę obiegową, włącz wentylator skraplacza, odszroń się, itd 🙂
Tak możemy sterować oświetleniem, bramą garażową czy żaluzjami w oknach.
Ale nie pompą ciepła.
To automatyka i elektronika urządzenia steruje nim samym.
Natomiast użytkownik komunikuje się z tą automatyką , czyli ze swoją PC, poprzez jej sterownik.
Aby więc zdalnie sterować pompą ciepła, musimy dogadać się z jej sterownikiem.
Niestety protokół komunikacyjny sterownik-automatyka PC, u większości producentów jest zamknięty.
Co prawda, często dostajemy na tacy gotowe rozwiązanie takiej zdalnej komunikacji, ale nie zawsze nam ono odpowiada pod względem możliwości.
Wiele z tych rozwiązań opartych jest nie na bezpośredniej komunikacji z urządzeniem, tylko na komunikacji, w której uczestniczy pośredni, dedykowany serwer producenta.
Nasza PC gada do serwera, a my komunikujemy się z nim i dostajemy od niego tylko to, co serwer (producent) uzna za stosowne. 
Podstawowe informacje są zazwyczaj bezpłatne lub płaci się tylko jakąś opłatę startową.
Za bardziej dokładne informacje trzeba zapłacić w formie abonamentu miesięcznego lub rocznego.
Nie jest to także komunikacja online w czasie rzeczywistym.
W wersji podstawowej PC komunikuje się z serwerem np. co godzinę.
Jeśli chcemy być na bieżąco – to trzeba wykupić bardziej zaawansowany pakiet z krótszym okresem próbkowania.
 
A jak rozwiązał to Daikin?
Muszę przyznać, że zrobił on dość duży ukłon w stronę użytkowników, a ściślej instalatorów, i udostępnił karty komunikacji serii RTD, które pozwalają na zdalne sterowanie i monitoring większości swoich urządzeń w trybie bezpośrednim.
Po jednej stronie karty jest własny język urządzenia, a po drugiej stronie – uniwersalny i popularny protokół komunikacyjny modbus.
Dogadamy się więc z urządzeniami typu split, pompami ciepła powietrze/powietrze SkyAir, centralami wentylacyjnymi VAM, systemami VRV oraz z Althermą HT czy flex.
Niestety dla Althermy LT takiej karty nie ma – mam nadzieję, że jeszcze nie ma :).
I na tym kończy się rola producenta. Teraz do akcji wkracza instalator.
 
Potrzebne jest coś, co dogada się z kartą komunikacyjną.
Możliwości jest kilka. Można kombinować. Np. konwerter modbus/ethernet, gateway + aplikacja wykorzystująca biblioteki modbus, itp
My wybraliśmy sterownik swobodnie programowalny PLC z protokołem modbus oraz wbudowanym webserwerem, który pozwala na wejście z sieci internet z dowolnego miejsca na świecie. Potrzebne jest tylko urządzenie wyposażone w przeglądarkę internetową, takie jak komputer, tablet czy smartfon.
 
No i oczywiście internet musimy mieć w domu, najlepiej ze stałym adresem IP, tak by można było dostać się do naszej sieci domowej. 
Tutaj do wyboru jest przekierowanie portów na routerze domowym lub zestawienie połączenia typu VPN
 
Schemat takiej komunikacji jest następujący.
 
schemat
 
A tak to wygląda w rzeczywistości:
Karta komunikacji RTD
 
IMG_6982
 
Sterownik PLC
 
IMG_6981
IMG_6980
Karta zamontowana w urządzeniu SkyAir
 
IMG_6994
Programowanie sterownika
 
IMG_6993
 
 
Całość przetestowaliśmy na pompie ciepła Daikin SkyAir RZQ+FBQ, pracującej w naszym biurze.
Napisaliśmy w tym celu własną aplikację na sterownik PLC.
Oprócz sterowania podstawowymi parametrami urządzenia, tj. trybami pracy (grzanie, chłodzenie, osuszanie, wentylacja, auto) i nastawami temperatury, mamy jeszcze monitoring szeregu parametrów.
I tak, w przypadku SkyAir widzimy:
aktualny tryb pracy, 
temperaturę pomieszczenia, 
temperaturę powrotu powietrza, 
temperatury wymienników zewnętrznego i wewnętrznego, 
informację o ewentualnym cyklu odszraniania
informację o ewentualnym alarmie wraz z konkretnym kodem tego alarmu
 
W przypadku Althermy HT sterujemy trybem pracy, nastawami temperatury wody i termostatu pokojowego, włączaniem grzania wody użytkowej, aktywacją trybu cichego.
Widzimy natomiast nastawy i faktyczne temperatury zasilania i powrotu, zbiornika cwu, temperaturę pomieszczenia i również informacje o ewentualnym alarmie wraz z jego kodem.
 
Działa :)))))
 
Rozwiązanie Daikin’a na kartach komunikacyjnych początkowo wydaje się niekompletne.
Mamy tylko sam protokół komunikacyjny modbus i nie działa ono, jak się to mówi – „od strzału”.
Ale dzięki temu system jest skalowalny i możemy go dostosować do różnych układów automatyki budynku. Ogranicza nas tylko nasza pomysłowość.
Z początku trochę mnie to irytowało. Karty są dostępne już od kilku miesięcy, ale ciągle nie było czasu i takiego impulsu by coś z nimi zrobić.
Dopiero potrzeba konkretnego klienta, u którego warunkiem zainstalowania urządzeń danego producenta była możliwość ich integracji z domowym systemem BMS, zmobilizowała nas do działania.
Dedykowane i zamknięte rozwiązania innych producentów na szczęście poległy.
A pompę ciepła SkyAir razem z centrala wentylacyjną VAM’em udało nam się zainstalować i wpiąć do systemu automatyki, który wykonywała firma trzecia.
 
Zaprezentowane rozwiązanie wykorzystuje tylko część możliwości sterownika.
Sterownik PLC, który zastosowaliśmy, oprócz protokołu modbus ma jeszcze szereg możliwości konfiguracji. 8 wejść analogowych, 4 wejścia cyfrowe i 16 wyjść analogowych i cyfrowych.
Wbudowany webserwer oraz zaawansowane środowisko programistyczne pozwalają na budowanie ciekawych aplikacji wraz z ich wizualizacją na sterowniku lub w oknie przeglądarki.
Możemy utworzyć różne scenariusze.
Dane z czujników temperatury oraz informacje o kodzie błędu pozwalają z dużym prawdopodobieństwem zdiagnozować awarię na odległość.
Informacja o awarii może być wysłana mailem do klienta lub serwisu.
Spadek czy wzrost temperatury w budynku czy konkretnym urządzeniu lub wzrost np. CO2 czy wilgotności może uruchomić ogrzewanie awaryjne, wentylację czy dowolny alarm. itd, itp
Ten sam sterownik jesteśmy w stanie wykorzystać do sterowania pompą ciepła, fancoilami, oświetleniem, żaluzjami, wentylacją, bramą wjazdową czy nawet do przygotowania porannej kawy.
Automatyka inteligentnego budynku wkracza w nasze progi coraz śmielej.
 
Jeśli więc kogoś interesuje sterowanie i monitoring przez sieć urządzeń Daikin – to zapraszam.
My wiemy jak to zrobić.

4 komentarze do “Zdalne sterowanie i monitoring pomp ciepła Altherma HT i SkyAir

  1. Adrian Teliżyn Autor wpisu

    Ten konkretny prezentowany sterownik, to kwota 1500 zł netto. Jednak jego możliwości znacznie wykraczają poza zakres samego sterowania przez sieć. Ale pracujemy nad prostszym i tańszym rozwiązaniem. Prosze jeszcze o 2 tygodnie cierpliwości. Jesteśmy w końcowej fazie testów. W ostatnim tygodniu sierpnia przedstawimy dwa zupełnie nowe rozwiązania i myślę, że mile zaskoczymy klientów 🙂

    Odpowiedz

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.