Więcej informacji o EIB (d. KNX): struktura systemu

Więcej informacji o EIB (d. KNX): struktura systemu

Ogromne podziękowania dla firmy TEMA Polska, która udostępniła część ich materiałów szkoleniowych
Oto wybrane fragmenty:

1. Topologia
System EIB opiera się na trzech typach topologii: linii, gwiazdy oraz drzewa. W rzeczywistych instalacjach istnieje możliwość mieszania powyższych typów typologii, co umożliwia optymalnie dostosowana do struktury budynku i potrzeb instalacyjnych. Jedynym ograniczeniem jest łączenie poszczególnych odcinków w pętlę, ze względu na duże zagrożenie kompatybilności elektromagnetycznej.

Rys. przedstawia topologię sieci EIB (materiały firmy TEMA Polska)

Sieć komunikacyjna EIB jest siecią typu peer-to-peer (każdy z każdym), w której może funkcjonować do 61 455 urządzeń. Wszystkie podłączone do magistrali urządzenia są równoprawne i sterowane w sposób zdecentralizowany.

System EIB zbudowany jest hierarchicznie. Topologia logiczna sieci EIB pozwala na włączenie do jednej linii 256 urządzeń. Z linią główną może być połączonych 15 linii co tworzy obszar (area). Cała domena jest tworzona przez 15 obszarów i linie obszarową (backbone line).

2. Linia EIB

Podstawową częścią systemu jest linia, do której podłączane są urządzenia magistralne (UM). Na jednej linii magistralnej EIB mogą znajdować się maksymalnie 64 urządzenia magistralne tj.: przyciski, czujniki, urządzenia wykonawcze, itp. W przypadku jeśli mamy potrzebę umieszczenia więcej niż 64 urządzeń – należy zaplanować kilka linii lub ewentualnie posłużyć się tzw. wzmacniaczami (repeaterami). Można wtedy podzielić powierzchnię budynku na strefy (np. piętra), które okablowujemy oddzielnymi przewodami biegnącymi z rozdzielnicy. W praktyce lepiej przyjąć za maksymalną liczbę – około 50 elementów na linię, tak aby mieć w zapasie możliwość przyszłej rozbudowy.

Najmniejsza instalacja magistralna musi składać się z co najmniej dwóch urządzeń magistralnych podłączonych do przewodu magistralnego oraz zasilacza systemowego.
Urządzenie magistralne (UM) jest elektronicznym urządzeniem, które jest przyłączone do magistrali i może wymieniać informacje z innymi urządzeniami magistralnymi.

3. Zasilanie linii EIB

Urządzenia magistralne muszą być zasilane napięciem stałym za pośrednictwem magistrali. Do zasilania instalacji EIB używane są specjalne zasilacze spełniające warunki SELV (Safety Extra Low Voltage). Zastosowane napięcie znamionowe 24 V (max 29 V) nie przekracza 60V wobec czego nie jest wymagana specjalna ochrona. Sieci SELV nie wolno uziemiać.
Każda linia musi być wyposażona w, co najmniej jeden zasilacz z dławikiem (np. GIRA G-890 00) oraz opcjonalnie łącznik 2-krotny (np. GIRA G-585 00) i szynę danych (np. GIRA G-961 00) (wklejaną w szynę montażową).
Obecnie oferowane jest kilka różnych typów zasilaczy. Podstawowe dane techniczne zasilacza to:
Napięcie pierwotne: 230 V AC +19/ -15 %
Napięcie wtórne: 29 V dc +/- 1 V SELV

W standardowych wykonaniach zasilacze posiadają dwa wyjścia, które nie są galwanicznie oddzielone od siebie. Pierwsze z wyjść ma zintegrowany ze sobą dławik i służy do zasilania magistrali EIB. Za pomocą drugiego wyjścia można zasilać urządzenia magistralne wymagające dodatkowego zasilania bądź kolejną linię . W ostatnim przypadku potrzebny będzie dodatkowy łącznik 2-krotny (np. GIRA G-585 00), oddzielna szyna danych oraz dławik (np. GIRA G-581 00). Jeśli tylko jedno wyjście jest wykorzystane, to można w linii umieścić 64 urządzenia magistralne. Jeśli obydwa wyjścia będą wykorzystane, prąd dzieli się proporcjonalnie pomiędzy dwa wyjścia.
Zaleca się nie przekraczanie liczby 50 urządzeń w jednej linii o średnim poborze do 150 mW.

4. Parametry przewodów

Przewód magistralny, należy przestrzegać poniższych warunków:
– maksymalnie 1000 przewodu w każdej linii
– największa odległość urządzenia magistralnego od zasilacza nie może przekraczać 350 (po przewodzie)
– największa odległość pomiędzy dwoma urządzeniami magistralnymi w jednej linii nie może przekroczyć 700 m (licząc po przewodzie).
– jedna linia może być zasilana dwoma zasilaczami. Muszą być one wtedy oddzielone, co najmniej 200 m linii magistralnej.
Dla właściwego zaplanowania długości przewodów istotne jest miejsce zainstalowania zasilacza. Jeśli znajdować się on będzie na końcu przewodu magistralnego, na którym także znajdują się jakieś urządzenie magistralne, to pozostałe urządzenia nie mogą być od niego oddalone bardziej niż o 350 m. Gdy zasilacz znajdzie się w środku linii to odległość miedzy dwoma urządzeniami magistralnymi może osiągnąć 700 m.
Właściwe rozmieszczenie podrozdzielnic w budynku ma zasadnicze znaczenie i powinno być dokładnie przeanalizowane przez projektanta.

Jako przewód magistralny powinno się używać dwuparowych ekranowanych skrętek telekomunikacyjnych o średnicy żył 0,8 mm. Przewodu tego nie wolno używać do zasilania. Typowo używa się czerwono – czarniej pary żył. Czerwony „+”, czarny „-”. Dodatkowa para żył pozostaje jako rezerwa lub jest podłączona do innej sieci SELV.W czasie pomiarów napięcie probiercze musi być przyłożone do wszystkich żył przewodu, włącznie z żyłą pomocniczą.
Przewodu magistralne i energetyczne mogą być (i powinny) układane równolegle obok siebie. Pojedyncze żyły przewodu magistralnego mogą znajdować się w odległości co najmniej 4 mm od kabli energetycznych i innych przewodów niż SELV. Wszystkie przewody magistralne muszą być oznakowane napisem EIB lub BUS.

Przy zakupie zawsze należy wymagać karty katalogowej przewodu, zaświadczenia o możliwości wykorzystania przewodu w sieciach SELV oraz certyfikatu lub świadectwa zgodności) EIBA. Następujące typy przewodów są używane:
– JY(St)Y 2x2x0,8 w wykonaniu EIB (co najmniej 2,5 kV)
(N)Y(Y(St)Y)M-J jako przewodu uniwersalnego (żyły 230 V i przewód magistralny (4 kV) we wspólnej izolacji zewnętrznej).

Przewodu magistralne i energetyczne mogą (i powinny) być układane równolegle obok siebie. Pojedyncze żyły przewodu magistralnego mogą znajdować się w odległości co najmniej 4 mm od kabli energetycznych i innych przewodów niż SELV.

5. Obszar EIB

Elementem topologii zawierającym kilka linii jest obszar (area). Nieodzownym elementem każdego obszaru jest linia główna umożliwiająca przesyłanie sygnałów pomiędzy rożnymi liniami. Urządzeniem służącym do połączenia poszczególnych części systemu (poszczególnych linii z linią główną) jest złącze liniowe (ZL). Za pomocą złącz można połączyć w jeden obszar 15 linii, z których każda zawiera do 64 urządzeń magistralnych (UM).

Każda linia, jak też linia główna, musi posiadać oddzielny zasilacz, ponieważ złącze liniowe przekazuje telegramy i galwanicznie oddziela poszczególne linie. Dzięki galwanicznej separacji linii osiąga się wysoką niezawodność i bezpieczeństwo systemu, ponieważ zwarcie w jednej linii nie wpływa na funkcjonowanie pozostałej instalacji EIB.
Linii głównej dotyczą te same warunki, które dotyczą pozostałych linii, tj. całkowita długość użytych przewodów w linii nie może przekroczyć 1000 m, maks. odl. urządzenia od zasilacza wynosi 350 m i maks. odległość od urządzenia do urządzenia wynosi 700 m.

Także złącze liniowe jest urządzeniem magistralnym i musi być tak zainstalowane aby spełniać powyższe warunki. W linii głównej także może znajdować się do 64 urządzeń (nie zaleca się), przy czym każde złącze liniowe należy traktować jako jedno urządzenie.

Linia główna służy przede wszystkim do połączenia i szybkiego przesyłania informacji z linii do linii. Dlatego powinno się unikać instalowania w niej urządzeń magistralnych innych niż złącza liniowe wzgl. obszarowe. Również dlatego należy zapewnić aby do linii głównej nie przedostawały się telegramy wykorzystywane wyłącznie wewnątrz danej linii.

Złącze magistralne filtruje telegramy, tj. można w zależności od tabeli filtrowania zadecydować, czy otrzymywany telegram powinien zostać przetransmitowany czy nie. Telegramy są przesyłane jedynie do linii w których są one koniecznie potrzebne.

6. System EIB

[…]
Jeśli w instalacji będzie wykorzystywany Gira HomeSerwer (G-529 00), do którego musi docierać bardzo dużo telegramów ze wszystkich linii, to można go podłączyć do linii głównej aby w ten sposób odciążyć linie podrzędną.

7. Dostosowanie systemu EIB do struktury budynku

Jedną z wielu zalet systemu EIB jest fakt, iż liczba linii magistralnych w budynku nie wpływa na wygodę korzystania z systemu. Użytkownik nie zauważa różnic między komunikacją elementów na jednej linii, w porównaniu z komunikacją między kilkoma liniami.

W celu dostosowania systemu EIB do struktury budynku należy postępować następująco:

  1. Określić liczbę urządzeń na kondygnacji.
    W tym celu należy oprócz urządzeń koniecznych do wbudowania przewidzieć także urządzenia, które w przyszłości posłużą do rozbudowy i uzupełnienia instalacji.
  2. Ustalić ilości przewodów magistralnych do wykonania instalacji na każdym piętrze.
  3. Z analizy punktu 1 i 2 wynika liczba potrzebnych linii na piętrze. Należy przy tym pamiętać o wystarczającej rezerwie, koniecznej do późniejszej rozbudowy.
  4. Określenie ilości potrzebnych linii w budynku.
  5. Z punktu 4 wynika ilość linii głównych w budynku
  6. Wybranie optymalnego miejsca na rozdzielnice o podrozdzielnice zawierające zasilacze i inne urządzenia EIB.

UWAGA: Dla każdej lokalizacji należy sprawdzić dopuszczalne odległości!

Linia główna będzie łączyła ze sobą poszczególne kondygnacje. Jeśli będzie ona poprowadzona wewnątrz klatki schodowej, to można do niej przyłączyć obsługujące ją czujniki (przyciskowe, ruchu, zmierzchu, …) oraz wyrobniki.
Poszczególne linie nie powinny obejmować kilku kondygnacji, gdyż znacznie utrudnia to późniejszą instalację, uruchamiani i szukanie ew. błędów.

Artukuł powstał na bazie materiałów otrzymanych z firmy TEMA/GIRA

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

%d bloggers like this: