21
Установка данного комплекса должна быть выполнена в кратчайшие
сроки. Установку должны проводить сотрудники имеющие опыт работы с
данными аппаратными средствами, качество исполнения должны
соответствовать установленным рабочим регламентам компании ООО
«ДатаЛайн».
1.3.6. Требования к документации
Целью выполнения работ является разработка проектной
документации в части технологического мониторинга кондиционирования
центра обработки данных ДЦ6 ООО «ДатаЛайн».
При проектировании технологического мониторинга СК машинных
залов ДЦ6 ООО «ДатаЛайн» преследовались следующие цели:
описание программной части;
описание аппаратной части;
высокий уровень надежности работы системы мониторинга по
метологии Uptime Institute LLC, путем обеспечения необходимого уровня
резервирования системы не ниже N+1.
Должны быть учтены требования установленные внутренним
отделом Дизайн центр при составления структурной схемы
последовательной обвязки. Так же схема должна отвечать требованиям
внутреннего Сетевого отдела, при отображении соединительных линий
инженерной обвязки.
1.3.7. Условия по разработке
Введение ограниченных сроков для реализации поставленных задач:
Проектирование структурной и топологической схем;
Реализации инженерной обвязки;
Выполнение настройки контроллеров кондиционеров и
МОХА;
Выполнение настройки системы мониторинга Nagios.
22
Для завершения данных условий по вводу в систему мониторинга
готовой системы кондиционирования, а именно написания скрипта опроса
сервисов и выведение выходных данных комплекса требуется привлечение
сертифицированного специалиста из отдела мониторинга и
программировании на UNIX/LINUX системах. Такая мера обуславливается
тем, что любые вносимые изменения в систему мониторинга должны
контролироваться сертифицированным специалистом и осуществляться
под его контролем, во избежание возможности нарушения работы такой
системы.
23
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ И
ТОПОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
2.1. Разработка структурной схемы
Разрабатываемую систему можно классифицировать как систему с
последовательным опросом датчиков системы кондиционирования.
Под архитектурой понимается совокупность компонентов
программно-аппаратного комплекса, а также связи и способы организации
опроса информационного обмена между ними. Первой задачей, которую
необходимо решить – это разработка структурной схемы системы, и
определения составляющих её компонентов.
Исходя из анализа требований, предъявляемых к системе,
определяется набор всех функций. Далее полученные функции
объединяются в логически связанные между собой группы. Каждая из
таких групп может стать одним из компонентов как программной, так и
аппаратной части системы. В процессе анализа функций и на первых
стадиях проектирования архитектуры могут быть выявлены
дополнительные функции, которые необходимо включить в
разрабатываемый комплекс.
В первую очередь архитектура комплекса должна включать общее
описание системы. Без такого описания достаточно трудно составить
общую картину из множества мелких деталей.
Архитектура должна включать подтверждения того, что при её
разработке были рассмотрены альтернативные варианты, и обосновывать
выбор окончательной организации системы, а также ясно определять
правила коммуникации между компонентами программы и описывать,
какие другие компоненты данный компонент может использовать
непосредственно, какие косвенно. Кроме этого архитектура должна чётко
определять ответственность каждого компонента. Чтобы графический
24
интерфейс можно было изменить, не затрагивая основную логику
программы, архитектура должна быть модульной.
Программное обеспечение, на котором различные устройства строят
свою деятельность, должно обеспечивать необходимую
производительность, иметь хорошее качество, быть доступным. На все эти
параметры оказывает влияние архитектура программного комплекса
обеспечения.
Учитывая все требования, предъявляемые к программному или
аппаратному комплексу, требуется определить набор функций, которые
этот комплекс должен выполнять.
Исходя из всех требований разработана структурная схема
размещения оборудования, представленная на рисунке 3
C
A
B
D E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
6H6
C
С7000
C7000
C7000
C7000
ЩК-
3.3.1
ЩК-
4.3.1
ЩИБП
3.3.7
ЩС
3.3.1
ЩС
4.3.1
ЩИБП
3.3.2
ЩИБП
3.3.3
ЩИБП
3.3.1
ЩИБП
4.3.2
ЩИБП
4.3.3
ЩИБП
4.3.1
Конд.
3.6.13
Конд.
3.6.14
Конд.
3.6.2
Конд.
3.6.3
Конд.
3.6.4
Конд.
3.6.5
Конд.
3.6.6
Конд.
3.6.9
Конд.
3.6.10
Конд.
3.6.11
Конд.
3.6.12
Конд.
3.6.7
Конд.
3.6.8
MOXA
Z010
Конд.
3.6.1
25
Конд.
3.6.14
Кондиционер
Z010
Стойка
мониторинга
MOXA
M-Gate 3180
Кондиционер с
WIB8000 и
модулем С7000
С7000
Конд.
3.6.1
Витая пара для
обвязки системы
Рисунок 7 – Структурная схема последовательной обвязки системы
кондиционирования
Система мониторинга промышленного кондиционирования
построена на базе модуля WIB8000 и С7000IOC производства компании
STULZ. Устройства служат для обмена данными между кондиционерами
по внутренней шине STULZ. MOXA M-Gate 3180 служит для
преобразования выходных сигналов устройства WIB8000 в понятный
протокол Modbus TCP. Оборудование размещено в стойке мониторинга(M-
Gate), а модули STULZ не посредственно в самом кондиционере в
машинном зале.
В состав системы мониторинга входит следующее оборудование:
Контроллер WIB 8000 для мониторинга и управления системой
кондиционирования представляет из себя плату сетевого интерфейса –
это интерфейс между системой воздушного кондиционирования и
интернетом через локальную сеть Ethernet;
Контроллер C7000 для управления системой
кондиционирования непосредственно на месте;
M-Gate3180 преобразователь выходных данных из ЦП в
понятный протокол Modbus.
26
2.2. Разработка топологической схемы подключения
кондиционеров
Контроллер WIB 8000 - Данное устройство управляет данными до 2
x 32 контроллеров Stulz (устройств кондиционирования), без дисплея и
клавиатуры, конфигурация и обслуживание исключительно производиться
через сеть, программное обеспечение сохраняется во флэш-памяти, имеет
светодиоды, которые показывает текущую деятельность шины и
операционное состояние платы (рисунок 4).
Рисунок 8 – Контроллер WIB8000
В начале и в конце шины Stulz устанавливается согласующий
резистор (R, 120 Ω). Плата WIB оснащена собственным встроенным
согласующим резистором (R). Этот резистор активируется
переключателями, когда плата WIB находится в начале и конце шины
Stulz. Шина Stulz – это двухпроводное соединение с экраном, скрученное
витой парой. Экран подключается только с одной стороны кабеля к
27
предусмотренным выводам. Подключение экрана обеих сторон приведет к
проблемам с разностью потенциалов.
Всем устройствам необходим собственный адрес ЦП/сетевой адрес
(C7000), без дубликатов, для взаимодействия с шиной.
После получения всеми контроллерами адресов и назначения
адресов протоколов и шлюзов, должен быть сконфигурирован WIB8000.
Он сообщает плате, к какому контроллеру в данный момент может
осуществляться доступ. Плата WIB8000 оснащена автоматической
системой распознавания шины Stulz. С помощью этой функции все
подключенные устройства данной продукции автоматически
распознаются, и их конфигурация регистрируется.
Контроллер C7000IOC – Распределенная система на сетевых
ячейках представляет собой самую надежную с точки зрения безопасности
при эксплуатации систему. Принцип работы системы управления Stulz
C7000 заключается в том, что во всех блоках кондиционирования воздуха
(кондиционерах) имеются собственные контроллеры, соединенные
системой шин.
Таким образом достигается естественное резервирование, что
обеспечивает функционирование системы при минимальных затратах.
Вычислительные средства размещаются там, где они требуются, в блоке
кондиционирования, без использования длинных кабелей, вносящих
путаницу в сигналы. Система C7000 Advanced удобна в эксплуатации (как
и система C6000), но свои подлинные преимущества система C7000
демонстрирует при внесении изменений в конфигурацию больших систем
кондиционирования воздуха с несколькими блоками. Система C7000 Plus
представляет собой более экономичное решение для небольших установок.
Ее алфавитно-цифровой дисплей, конечно, не может конкурировать с
графическим дисплеем системы C7000 Advanced, однако функция
прокрутки меню обеспечивает доступ к большому числу параметров в
28
одном меню, что удобно для навигации. Идея создания третьего
интерфейса состояла в том, чтобы обеспечить возможность использования
компьютеров широко распространенного типа. Использование экрана
портативного или персонального компьютера – наилучший способ
отображения параметров. Это также наиболее удобный способ настройки
связанных компонентов. Помимо базовых функций кондиционирования
воздуха система управления C7000 обладает такими интересными
функциональными возможностями, как интеллектуальное управление
аварийными сигналами высокого/низкого давления, пропорциональное
управление скоростью вентилятора, расширяющее возможности
применения.
Ядром системы управления C7000 является контроллер ввода-
вывода, к которому перпендикулярно подключается до 4 плат EAIO/EDIO
для дополнительных входов и выходов. Использование третьего измерения
обеспечивает максимальную доступность и простоту операций по замене
плат при модификации. Система управления C7000 управляет 4 шинами:
Шиной IIC для связи контроллера ввода-вывода C7000 с платами
EAIO/EDIO;
Шиной ввода-вывода RS485 для связи между блоками
кондиционера;
Шиной RS485 BMS для связи с системой управления здания;
Шиной RS485 Aux для связи с дополнительными компонентами,
необходимыми при подключении шин.
Технические характеристики: Источник питания: 24(±15%) В~
Потребляемая мощность: 9,6 ВА Предохранитель: 2 А с задержкой Рабочая
температура: 5°C..0,40°C Температура хранения: -30°C...60°C
29
Рисунок 9 – Контроллер ввода вывода
Светодиоды на плате при работе цифровых входов горят зеленые
светодиоды: ВКЛ: есть напряжение ОТКЛ: нет напряжения (аварийный
сигнал, сбой) При работе цифровых выходов горят красные свето- диоды:
ВКЛ: работает реле ОТКЛ: реле не работает Светодиод OK-LED
показывает работу генератора тактовой частоты шины IIC. Светодиоды
TX1/RX1-LED указывают на поток данных по шине ввода-вывода (порт 1).
Светодиод Error-LED загорается при любом аварийном сигнале.
30
Рисунок 10 – Чертеж платы
Схема подключения и обвязки системы будет выглядеть следующим
образом: