Hő- és füstelvezetést működtető és vezérlő rendszerek – 2

Ebben a fejezetben bemutatjuk a HF vezérlési feladat elvégzéséhez szükséges működés megvalósítását az E-HFR rendszerrel, melynek rendszerelemei helyet kapnak a HFTVT (köznapi nevén „tűztabló”) és a terepi HFEA működtető és vezérlő szekrényekben.

Az E-HFR vezérlőrendszer alkalmazhatóságának szempontjai, működése és felhasználásának előnyei

A HF-feladat ismeretében a vezérlési rendszer tervezője dönteni tud a programozható vezérlés alkalmazásának szükségességéről, a megvalósítás módjáról és az üzemeltetéssel, illetve a karbantartási kötelezettségek teljesítésével kapcsolatos előnyök ilyen módon történő kihasználásáról.
A HFTVT, azaz a tűztabló az E-HFR-rendszer központja. Feladatát az OTSZ pontosan meghatározza. Az előzőekben általánosan már szó volt arról, hogy a HF-vezérlőrendszer kialakítása alapvetően kétféle módon lehetséges, mely meghatározza a HFTVT vezérlési központ megjelenését és lehetőségeit. Az E-HFR rendszerrel a tűztabló megvalósítása valamennyi esetben támogatható.

• Az egyszerűbb rendszerek esetében a hagyományos, sématáblás kialakításnál a kapcsolók és a jelzőlámpák tűzszakaszonként, bonyolultabb esetekben füstszakaszonként vannak a sématáblák megfelelő pozíciójába építve. A kapcsolószekrényben elhelyezett SYS700-DIDO-HFR, vagy SYS700-DI-HFR készülékek bemenetei fogadják a kapcsolók potenciálmentes állapotait. A jelzőlámpákat a SYS700-DIDO-HFR készülék relé kimenetei (DO) működtetik.

• A bonyolultabb rendszerek esetében a korszerű, grafikus kijelző- és kezelőpanel (HMI) felhasználásával megvalósított tűztablónál a jelzések és a beavatkozások a grafikus kijelző- és kezelőpanelen vannak kialakítva. Ezt a megoldást a nagyméretű, bonyolultabb rendszerek, vagy a hatóság, esetleg a tulajdonos kérésére alkalmazzuk. A grafikus érintőképernyő (HMI) látja el a rendszerszelektív állapotjelzési feladatokat, kezeli a beavatkozási jogosultsági rendszert, tárolja és visszakereshetővé teszi az eseményeket, felülete nyomásérzékeny, amely védőkesztyűben is működtethető.

A HFTVT részeként hang- és fényjelző alkalmazására is szükség van. Ezt egy, a későbbiekben bemutatásra kerülő, kiemelt szerepű SYS700-DIDO-HFR készülék kimenetei működtetik. A hangjelzés nyugtázása valamely „IN” bemeneten, vagy a HMI-panelen jogosultsági szinthez kötötten történik. A HMI-panellel felszerelt rend-szereknél jelszóval védett menüpontokkal érhető el az előírások szerinti hozzáférési védelmet biztosító négy jogosultsági szint.
A hagyományos kivitelű (HMI nélküli) kapcsolószekrények esetén ez a védelmi szint kulcsos, ill. lakatolható kapcsolókkal oldható meg.
Jogosultságot nem igénylő beavatkozás a tűztabló állapotjelzéseinek vizsgálata, vészhelyzeti beavatkozások indítása.
Jogosultsághoz kötött beavatkozások az eseménynapló lekérdezéséhez köthető műveletek, valamint az időszakos karbantartási- és tesztállapotok aktivizálása.

• Karbantartói szint. Engedélyezi a rendszerelemek (az energiaellátás elemei: kismegszakítók, mágneskapcsolók, valamint az adatátvitel csatlakozó pontjai és a programozható rendszerelemek) fizikai elérhetőségét.

• Szerviz szint. Engedélyezi a rendszer üzemszerű működését befolyásoló módosítások (reteszfeltételek, időzítések, a megjelenítés tulajdonságai) módosítását, továbbá a szervizszoftverrel végrehajtható beavatkozásokat.

A tűztabló kapcsolószekrényhez csatlakozhatnak bizonyos nem kötelező elemek is: másodlagos kijelzőpanelek, felügyeleti számítógép adatgyűjtési, illetve megjelenítési, naplózási, karbantartás-támogatási feladatokkal.

A terepi HFEA működtető és vezérlő kapcsolószekrények

A HF elektromos vezérlőrendszer tervezése és kivitelezése során az épületben „súlyponti helyzetben” elhelyezkedő HFEA-kapcsolószekrényeket hurok topológiájú, funkciómegtartó (tűzálló) kábelezéssel kialakított kommunikációs hálózattal kapcsoljuk a tűztablóhoz és egymáshoz.
A rendszer mechanikai védelmét kulccsal vagy szerszámmal nyitható, legalább a telepítési helyre vonatkozó szabványban előírt IP-védettségű kapcsolószekrény látja el.
A programozott feldolgozás érdekében a feszültségmentes digitális terepi, vagy a szekrényben előálló állapotinformációk a SYS700-DIDO-HFR, vagy SYS700-DI-HFR készülékek készülékenként galvanikusan leválasztott bemeneti „IN” pontjaira kerülnek.
A kapcsolószekrényekbe kívülről érkező jelzések terepi végére négypólusú, passzív DI-Sense modulok kapcsolódnak, melyek feladata, hogy ellássák a vezetékek jelátviteli képességének folyamatos ellenőrzését, azaz a jelzési vonalak szakadt vagy zárlatos állapotának azonnali jelzéséhez nyújtanak segítséget.
A vezérlő- és kapcsolószekrények kiemelt betáplálást, a vezérlő automatika rendszer kiemelt szerepű részei biztonsági szünetmentes tápellátást igényelnek. A vezérlőrendszer átgondolt tervezésével kell biztosítani, hogy a normál-kiemelt tápellátás átváltási ideje alatt nem tervezett működés ne fordulhasson elő.

Tűzvédelmi (HFR) vezérlőszekrény kiegészítő tartozékokkal, mint adatkábel, tápegység, UPS és hang-fényjelző (IP55-védettség)

Kábelezés és terepi szerelés

A vezetékek és kábelek nyomvonalának kialakításakor el kell különíteni a működtető (tápellátó) és az alacsony jelszintű vezérlési, jelzési és kommunikációs vezetékeket. A terepi (kapcsolószekrényen kívüli) vezérlések és állapot-visszajelzések kábeleinél vonalzárlat és szakadás ellenőrzést is meg kell valósítani.
A hurok topológiájú kommunikációs vonal kialakításánál ügyelni kell arra, hogy a hurok két kábele nem haladhat azonos nyomvonalon, és nem keresztezheti egymást annak érdekében, hogy a hálózat egy ponton előálló hibája mellett is fennmaradjon a kommunikációs rendszer működőképessége.
A tűzszakasz-határokon átlépő kommunikációs kábelek védelme érdekében minden tűzszakasz-átlépés elé és mögé 1-1 db izolátor alkalmazása indokolt.
A kapcsolószekrényeket összekötő izolátorok minden esetben az RS-485 vonal fizikai végén helyezkednek el. Az izolátorok közötti kommunikációs vonalszakasz galvanikusan leválasztott, 1-1 izolátor között a kommunikációs vonal maximális hossza 1200 m.

Programozás

Az E-HFR rendszer szabadon programozható, intelligens rendszerelemekből épül fel. A programozható rendszerelemekben fokozott biztonsági követelményeknek megfelelő szoftverek futnak.
A hő- és füstelvezetési funkcióknak a gyártmányterv, a műszaki leírás és a tűzeseti vezérlési mátrix alapján elkészített felhasználói program által meghatározott logika szerint kell működniük.
A program kialakításánál a rendszer a tűzeseti vezérlési mátrix követelményeit megvalósító működési logika szempontjain túl az alábbi biztonsági szempontokat is figyelembe veszi:
A tűztablóban elhelyezett, kiemelt szerepű DDC-készülék gyűjti a terepi DDC-k elérhetőségére vonatkozó információkat, melyeket a rendszer periodikusan továbbít 8-9 s-os „elévülési idő” adattal kiegészítve.
A kimenetekkel rendelkező DDC-készülékek programozásakor a kommunikációs üzenetek meghatározott időn túli megszakadása esetén a kimeneteknek a tűzeseti vezérlési mátrix által előre meghatározott biztonsági állapotokat kell felvenniük.
A terepi jelzések egyértelmű fogadását a DI-Sense eszközök támogatják: vonalzárlat, nyitott kontaktus, zárt kontaktus, vonalszakadás.
A HMI panellel rendelkező rendszerek esetén is a megjelenítési és vezérlési információkat a tűztablóban elhelyezett, kiemelt szerepű DDC-készülék dolgozza fel, amely célszerűen a terepi DDC-k kommunikációs hibáit figyelő készülékkel azonos. A kommunikációs hálózat terhelésének csökkentése céljából a paraméterek küldését-fogadását és a HMI-panel információit üzenetblokkokba kell szervezni. A szabvány által előírt időzítések teljesít-
hetők, ha

• a paraméterek küldési periódusa 4 s,

• a változásfigyelésé 2 s,

• a jelzések átvitele 2 s alatti,

• a hibák kijelzése10 s alatti mértékét garantáljuk.

Az E-HFR rendszer tömbvázlata

Telepítés és beüzemelés

A HFR DDC-készülékeit a villamos kiviteli és gyártmányterveknek megfelelő zárt kapcsolószekrényekben helyezzük el. Az üzembe helyezés során ellenőrizni kell a terepi eszközök terepi és szekrényoldali bekötését. A megfelelőségről kézi üzempróbával kell meggyőződni. A próbának valamennyi periféria elemre, erőátviteli egységre ki kell terjednie. El kell végezni a programozható rendszerelemek címzését, majd ezt követően szervizszoftver segítségével tesztelni kell az adatátviteli utakat. A tesztelés során vizsgálni kell a kommunikációs hálózat stabilitását is.
A programozható eszközökbe be kell tölteni a műszaki leírás és a tűzeseti vezérlési mátrix követelményei szerint elkészített létesítmény-specifikus felhasználói programot.
A teljes rendszer működését automata üzemben ismét ellenőrizni, a megfelelő működést pedig dokumentálni kell. A teszt során vizsgálni kell azoknak a kapcsolatoknak a működőképességét is, amelyek a HF-rendszer vezérlésén kívüli mellé- vagy alárendelt rendszerekből érkeznek (tűzjelzés, energiaellátás, épületfelügyelet).
Az E-HFR rendszer összekapcsolható bármely épületfelügyeleti rendszerrel (ÉFR). A rendszerek összekapcsolásával, kommunikációs integrálásával keletkező előnyök:

• a funkcionális tesztelés során keletkező adatok pontos megjelenítése,

• a rendszerre vonatkozó állapotok és jelzések időbélyeges archiválhatósága,

• az üzemviteli és hibanaplók korlátozás nélküli visszakereshetősége, gyors előhívhatósága, csoportosan és idődiagramon történő vizsgálhatósága,

• a jegyzőkönyvezés támogatása előre összeállított menetrenddel,

• az események, beavatkozások és a belső logikai működés részleteinek gyors és részletes értékelhetősége, ellenőrizhetősége,

• a múltbeli és aktuális állapotinformációk és állapotváltozások pontos és részletes nyomon követhetősége,

• a programozási, megjelenítési és hibakezelési struktúrák átláthatósága és egyszerűsége,

• az üzemeltetési és karbantartási követelmények teljesítése támogatott, pontosan és részletesen dokumentált.

Karbantartás

Az E-HFR rendszer karbantartása jogszabályban meghatározott rend szerint (gyakoriság, szerződéses jogviszony stb.) valósul meg, melynek során az alábbi főbb feladatok elvégzését kell dokumentálni:

• Napi ellenőrzések: a rendszer helyi kezelő személyzetének folyamatosan ellenőriznie kell a tűztablón elérhető hibajelzők állapotát.

• Időszakonkénti ellenőrzések: az előírt gyakoriságú ellenőrzéseknél minden alkalommal le kell próbálni a HF-rendszer aktív elemeinek működését. Az ellenőrzéskor meg kell győződni a működtetett elemek működőképességéről, jelzéseik megfelelőségéről.

• Időszakonkénti kötelező karbantartás:

– Ellenőrizni kell a rendszerelemek fizikai épségét, a sorkapocs pontok csavarkötéseit.

– Ellenőrizni kell a tápfeszültségszinteket, a készülékekben elhelyezkedő lítium elemek, illetve a tartalék energiaellátásban alkalmazott akkumulátorok állapotát.

– Teljes átviteli teszttel kell ellenőrizni a kommunikációs hálózat állapotát, meg kell győződni mindkét lehetséges átviteli út működőképességéről.

– Elemezni kell a készülékek belső hibaállapotait, idő/dátum szinkronitásukat.

Összefoglalás

A hő- és füstelvezető rendszerek elektromos vezérlésének szabadon programozhatósága, állapotjelzéseik feldolgozása és végrehajtó-beavatkozó elemeik működtetése céljából az Elcon Electronic Kft. 2014-ben kifejlesztette az E-HFR hő- és füstelvezetés vezérlőrendszerét. Társaságunk a magyar épületautomatizálási piaci szegmens jelenleg egyedülálló résztvevője abban a tekintetben, hogy az építési termékek sajátos szabályaival és az OTSZ 5.0 vonatkozó rendelkezéseivel összhangban hazai fejlesztésű és gyártású, szabadon programozható E-HFR rendszerével teljesíti a jelenleg hatályos jogszabályok és a prEN 12101-9:2008 valamennyi vizsgálható követelményét.
Az E-HFR rendszer a képességeinek és a lehetőségeinek elismeréseként 2015-ben elnyerte a Kiváló Építési Termék^® minősítést, mert:

• teljesíti a prEN 12101-9:2008 8.2 pontja szerinti Class-1 követelményeket,

• építési termékként alkalmazható, valamint rendelkezik

– Nemzeti Műszaki Értékeléssel

– Teljesítmény Állandósági Tanúsítvánnyal: ÉMI 20-CPR-67-(C-126/2014) és

– gyártói Teljesítménynyilatkozattal.

A szerző az E-HFR rendszerrel kapcsolatos további információkkal az alábbi elérhetőségeken áll az érdeklődők rendelkezésére:
Belányi Zsolt villamosmérnök, folyamatirányítás és automatika tervező (MMK: 13-10231, 13-54418), tel.: +36 209 649 941, e-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.

Belányi Zsolt – ELCON Electronic Control Automatizálási és Kereskedelmi Kft.

ELCON Electronic Control Automatizálási és Kereskedelmi Kft. 
1105 Budapest, Ihász utca 10.
Tel.: +36 1 2601 399, e-mail: Ez az e-mail-cím a szpemrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
www.elcon.hu