В процессе выполнения данной работы перед автором встала задача разработать программное обеспечение, работающие на персональном компьютере с операционной системой на платформе.
Строящаяся в данном проекте система автоматизации управления инженерным оборудованием здания будет состоять из нескольких типов устройств, обязательными из которых являются датчики, исполнительные устройства и контроллер с программным обеспечением. Схема подключения устройств в систему показана на рисунке 3.1
Рисунок 3.1 – Схема подключения устройств
Интеллектуальные датчики – устройства для выдачи цифровой информации, например, температуры окружающей среды в оС, реализация данного датчика приведена в работе;
Интеллектуальные датчики могут выдавать также всего одно логическое значение «Истина» или «Ложь» в зависимости от факта обнаружения измеряемого явления, например, датчик задымления будет выдавать «Истина», если обнаружено возгорание, и «Ложь» в противном случае или пожарная сигнализация будет выдавать сообщение о возгорании;
Исполнительные устройства стандартного типа – различные релейные устройства и сервоприводы для обеспечения реакции системы на информацию с датчиков и желания пользователя, выражаемые в виде правил, например, выключатели света;
Исполнительные устройства-регуляторы – устройства позиционного включения/выключения, например кондиционер с различной степенью кондиционирования воздуха;
Контроллер – ядро системы, это персональный компьютер, на котором должно быть установлено программное обеспечение, разрабатываемое в данном дипломном проекте. Программное обеспечение будет обеспечивать функциональность всей системы, в том числе подключение устройств по схеме, представленной на рисунке 3.1
Структура и состав программного обеспечения более подробно будет рассмотрена ниже. На рисунке 3.2 изображена схема подсистем программного обеспечения (состав контроллера).
Рисунок 3.2 – Состав программного обеспечения контроллера
Как видно на рисунке разрабатываемое в данной работе программное обеспечение контроллера состоит из нескольких основных частей.
1. Сетевая подсистема – набор функций и процедур для организации сетевого взаимодействия контроллера с датчиками и исполнительными устройствами или их эмуляторами;
2. Подсистема оповещения – набор функций и процедур для организации связи пользователя с системой автоматизации. Здесь HTTP, означает создание веб-интерфейса контроллера для удаленного управления пользователем системой. А в «Звуковое оповещение» входит набор средств для запуска и прослушивания ранее записанных тревожных сообщений в аудиоформате.
3. Подсистема базы данных – она используется для выполнения функций хранения данных и ведения журнала в системе. В свою очередь функция хранения данных разделяется на базу данных устройств (подключенных к системе датчиков и исполнительных устройств) и базу данных правил (где правила создаются в графически-интуитивно понятном пользователю интерфейсе и хранятся в специфичном виде)
4. Подсистема обработки правил – главная подсистема контроллера, в целом служит для обработки информации с датчиков и оправке управляющих сигналов исполнительным устройствам. В составе подсистемы обработки правил присутствует математический аппарат, позволяющий решать логические выражения типа (A>100)AND(B>100)OR(C<=10) при известных значениях присутствующих в формуле переменных (анализ состояния нескольких датчиков). На выходе получается лишь значение нуля или единицы, позволяющее отдавать или не отдавать команду.