Toimitilojen rakennusautomaatio : suunnittelu, määrittely ja ohjelmointi

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena oli toteuttaa toimiva rakennusautomaatio yhteistyöyrityksen uusiin toimitiloihin. Työhön kuuluivat määrittely, suunnittelu sekä komponenttivalintojen että ohjelmiston suhteen, varsinainen ohjelmointi sekä käyttöliittymän toteutus.

Ohjelman tarkoituksena oli tehdä toimitiloissa työskentelystä mahdollisimman vaivatonta hallitsemalla ja ohjaamalla valaistusta, lämmitystä, ilmanvaihtoa ja lukuisia muita rakennusautomaatioon liittyviä komponentteja automaattisesti. Yrityksen edellisissä toimitiloissa oli lukuisia kohteita, jotka vaativat manuaalista sammutusta. Nyt nämä kohteet sammutettaisiin automaattisesti, kun viimeinen työntekijä poistuisi työpaikalta, ja edelleen laitettaisiin päälle aamulla ensimmäisen saavuttua paikalle.

Vaikka työn osuus kokonaisuutena arvioiden oli onnistunut, sen laajuuden vuoksi monia asioita ja mahdollisuuksia jäi tutkimatta, ja mm. DALI-väylällä toteutettu valaistus olisi hyvinkin voinut yhtenä kokonaisuutena olla kokonaisen lopputyön täyttävä suoritus. Nyt asiat toteutettiin helpoimman kautta, joka tulevaisuuden modifiointeja silmällä pitäen voi olla hankalaa. Väylä olisi tarjonnut myös mahdollisuuksia toteuttaa automaattista vianhakua, jolloin käyttöliittymään olisi voinut tulla tietoa vaikkapa viallisista valaisimista. Toisaalta tällaiset vialliset valaisimet voidaan verrattain pienessä tilassa havaita myös visuaalisesti, eikä työn tilaajalla ollut vaadetta toimintoon.

Huomionarvoisin seikka oli kuitenkin Android-tablettien lopullinen soveltumattomuus HMI:ksi. Androidista on – ymmärrettävistä syistä – tehty hyvin suljettu järjestelmä. Tämä estää yhtäältä pahantahtoisten laitteen kaappaajien toiminnan, mutta toisaalta laitteen modifioinnin teollisuuteen sopivaksi HMI:ksi. Erityisesti virransäästöominaisuudet ja niiden muokkaamisen estäminen tekevät tabletin käytöstä hyvin hankalaa. Ja jos tabletti saataisiinkin toimimaan halutun kaltaisesti, ei mikään lupaa, etteikö jonkin tulevaisuuden Androidin ohjelmistopäivityksen yhteydessä näitä käytettyjä metodeita otettaisi pois toiminnasta.

The purpose of this thesis was to make a working building automation to the premises of the co-operative company. The task consisted of specification, design, programming and the making of the user interface to control the automation.

The purpose of the program was to make working in the building as effortless as possible by automatically controlling the lighting, heating, air conditioning and numerous other components of the building automation. In the previous premises of the company there were many targets that had to be manually turned off. Now these targetts would be automatically turned off when the last employee would leave the premises, and in turn be turned on when the first one arrived in the morning.

Although the task in general was successful, the magnitude of it left many possibilities unprobed, and e.g. the lighting which was made with the DALI bus could've easily been a subject of a thesis alone. Now everything was executed as easily as possible, which by taking possible future modifications into account may bring difficulties. The bus would've also made automatic diagnostics possible, which would've in turn be seen on the alarm list of the HMI. On the other hand, the relatively small size of the premises makes it entirely possible to search for faulty light sources visually, and the employer of the thesis didn't demand for such feature.

The most noteworthy aspect was the unfittedness of Android tablets as HMI terminals. Android is, for understandable reasons, a very closed system. On the other hand, it prevents malicious hijackers from tampering with the device, but on the other hand it also prevents the modification of the device as a suitable device for an industry HMI. Especially the power saving options make the usage of the tablet very difficult. And even in the case that the tablet could be configured sufficiently, there's nothing that would prevent future Android software updates from disabling the configurations made.