Napredne instalacije KNX/EIB Prof.dr.sc. Lajos JÓZSA Doc.dr.sc. Zvonimir KLAIĆ
KONNEX Osnovni tečaj KNX/EIB
1
Sadržaj
• • • • • •
Osnove Komunikacija Topologija Telegram Busni uređaji Instalacije
2
Osnove
KONNEX Osnovni tečaj KNX/EIB
3
KNX i Konnex: Kratki opis
•
Konnex Asocijacija (Konnex Association) osnovana je 1999. g. sa sjedištem u Briselu kao udruga triju prethodnih europskih asocijacija koje su se bavile promidžbom inteligentnih kuća i zgrada, a te su: - BCI (Francuska), koja je promovirala Batibus sustav - EIB Association (Belgija), koja je promovirala EIB sustav - European Home Systems Association (Nizozemska), koja je promovirala EHS sustav
•
Sve dok je to potrebno, Konnex Asocijacija vodit će brigu o naslijeđenim sustavima Batibus, EIB i EHS, uključujući certificiranje prema prethodnim standardima. Kako je EIB prema natrag kompatibilan s KNX, većina uređaja može nositi kako KNX tako i EIB logo.
4
Ciljevi Konnex Asocijacije • Definiranje i testiranje standarda kvalitete od strane radnih i ekspertnih grupa (KNX propisi) • Tehnički hotline za proizvođače koji razvijaju KNX-kompatibilne uređaje • Izdavanje KNX zaštitnog znaka na temelju specifikacija utvrđenih KNX certificiranjem • Aktivnosti u svezi s nacionalnom i internacionalnom standardizacijom • Potpora obuke posredstvom certificiranja trening-centara • Promidžbene aktivnosti (web stranice, sajmovi, brošure, …) • Potpora osnivanju nacionalnih grupa • Znanstveno partnerstvo s tehničkim institutima • Naknadna potpora naslijeđenih sustava 5
EIB/KNX – Tehnologija 1
žaluzine/rolete grijanje rasvjeta
vremenski ovisno upravljanje klimatski ovisno upravljanje
upravljanje po prostorijama svjetlosno ovisno upravljanje centralno upravljanje infracrveno daljinsko upravljanje
6
EIB/KNX –Tehnologija 2 • U slučaju najčešće primijenjenog sustava “Twisted Pair 1”, signalni kabel se vodi paralelno s 230 V-nim kabelom. Ovo znači da se:
obim kabliranja smanjuje (i do 60 %) u odnosu na konvencionalnu instalacijsku tehniku
povećava broj mogućih sistemskih funkcija
poboljšava transparentnost instalacije
TP1 kabel:
povezuje trošila i sklopne elemente
u većini slučajeva opskrbljuje energijom busne uređaje
• Centralna upravljačka jedinica (PC) nije potrebna jer svi busni uređaji imaju vlastitu inteligenciju. KNX/EIB se stoga može primijeniti kako u malim instalacijama (stanovi obiteljske kuće), tako i u velikim projektima (hoteli, poslovne zgrade, itd.) • Zahvaljujući fleksibilnosti KNX/EIB tehnologije, ovakva se instalacija lako može prilagoditi promjenjivim zahtjevima korisnika. 7
Konvencionalna instalacija Konvencionalna instalacija ?
proizvođač A
proizvod 1 proizvod 2 sistem 3
grijanje korisnik
proizvođač K
proizvod 2 sistem 3
rasvjeta proizvođač L žaluzine/rolete
sistem 1
sistem 1 proizvod 2
Kombiniranje funkcija: • otežano • skupo • složeno • nepregledno
8
Instalacija s EIB Sustav upravljanja u zgradama EIB/KNX proizvođač A
proizvod1 proizvod 2 sistem 3
grijanje korisnik
proizvođač K
rasvjeta
sistem 1 proizvod 2
Instalacijski bus
sistem 3
• jednostavan • ekonomičan
proizvođač L žaluzine/rolete
sistem 1
• pregledan
proizvod 2
• fleksibilan 9
Različiti mediji
• Osim na sustavu s upredenom paricom (“Twisted Pair prijenosni medij”) KNX/EIB je također moguće implementirati na postojeću 230 V-nu mrežu (“Powerline prijenosni medij”), na prijenos radio-frekventnom vezom (“Radio-frekventni prijenosni medij”) i na prijenos posredstvom IP (“Ethernet prijenosni medij”). • Pomoću odgovarajućih gateway-a prijenos KNX/EIB telegrama je također moguć posredstvom drugih medija, npr. optičkog kabela. • Postoje dva rješenja s upredenom paricom (TP 0 i TP 1), dva za prijenos mrežom jake struje (PL 110 i PL 132), jedno za radio-frekventni prijenos (RF) i jedno za prijenos internet protokolom (IP). • Kada se spajaju različiti mediji potrebno je koristiti prigodne medijske koplere (spojnike). Isto vrijedi i za spajanje Twisted Pair 0 i 1. Powerline 110 i 132 mogu istovremeno postojati na istoj mreži: telegrame konvertira “prevodilački uređaj”. Medij koji određeni uređaj koristi naznačen je na njegovom logo-u.
10
Područja primjene različitih medija Medij
Prijenos
Područja primjene
Twisted Pair– (TP)
Preko posebnog signalnog kabela s upredenom paricom
Nove instalacije i obimne rekonstrukcije – najviša razina pouzdanosti prijenosa podataka
Radio frequency – (RF)
Preko radio veze
Na mjestima gdje se kabel ne može ili ne želi polagati
Powerline – (PL)
Preko postojeće mreže jake struje
Na mjestima gdje se ne može polagati posebni signalni kabel, a na raspolaganju stoji 230V-na mreža
[1]
[1] U slučaju PL 110 mora postojati neutralni vodič
11
ETS verzije za krajnje korisnike ETS3 Tester Besplatna početna verzija, ali samo s 30-dnevnim pristupom busu, nakon toga samo demo-modus.
ETS3 Starter
Za korisnike koji nisu pohađali certificiranu obuku, verzija ograničena na instalacije s maksimalno 64 uređaja. Na raspolaganju stoji samo ograničena baza podataka!
ETS3 Trainee Vremenski i u obimu projekta ograničena profesionalna verzija (1 godina, 1 projekt, 20 uređaja).
ETS3 Professional
Za korisnike s certificiranom obukom, vezrija bez ograničenja. ETS Starter i ETS Professional moraju se aktivirati posredstvom licencnog ključa, koji se dobije od EIBA u Briselu. http://www.eiba.com/en/licensing/index.html 12
EIB/KNX Suradnja 1 Prijenosni Transmission Transmission medium medij medium
Busni Bus kopler Bus- coupling unit coupling
Application Aplikacijski Application modul module module
Application Aplikacijski Application softver software software
Planning Projektiranje Commissioning Stavljanje u Service pogon Diagnostics Servis Dijagnostika
Installation applications Instaliranjeof različitih variousfunctions funkcija
• TP
(Twisted Pair)
• PL
(Power Line)
• RF
(Radio Frequency) Frequency) (Radio
• Ethernet (KNX over over IP) IP) (KNX
Regulations Propisi E-mode EIBA Tool Software A-mode (ETS) S -mode
ili sadržano u proizvodu
13
EIB/KNX Suradnja 2 Uređaji različitih proizvođača s različitim funkcijama, koji nose KNX/EIB logo, i konfiguriraju se na isti način, mogu se bez problema spojiti u jedan sustav. U planu je da buduće verzije ETS-a omoguće uključivanje i uređaja koji ne odgovaraju S-modusu konfiguriranja. Svaki obučeni instalater može bez problema održavati KNX/EIB instalaciju. U tu svrhu služi jedinstveni alat za projektiranje i stavljanje u pogon koji je instaliran na običnom PC-ju (ETS – Engineering Tool Software). ETS ne zahtijeva programerske vještine. Svaki projektant ili instalater koji je obučen sukladno KONNEX-ovim smjernicama ovlašten je da koristi KNX-logo u svrhu promidžbe, te je registriran u popisu obučenih eksperata kod KONNEX asocijacije.
14
Pokazatelji uspješnosti više od 6.500 registriranih i certificiranih proizvoda (uključujući i naslijeđene uređaje) više od 100 članova Konnex-a više od 90 priznatih centara obuke više od 5 europskih test-laboratorija više od 50.000 ostvarenih projekata više od 20 milijuna instaliranih proizvoda (do kraja 2004. g.)
15
Prednosti KNX/EIB-a
Povećana sigurnost instalacije
Ekonomično gospodarenje energijom u tijeku korištenja zgrada
Jednostavna prilagodba električne instalacije promjenljivim zahtjevima korisnika
Viši stupanj komfora
Instalacija budućnosti
Široki izbor komponenti (serijskih proizvoda) različitih proizvođača
Raširena servisna mreža kvalificiranih poduzetnika / projektanata / integratora sustava
16
Ušteda na investicijama kod primjene KNX/EIB
Relativni troškovi investicije KNX/EIB / konvencionalna tehnika 1,3 Samo lokalna sklapanja
1
Konvencionalno izvedena instalacija 0,95 Središnje upravljanje
0,90 Vremenski ovisno + upravljanje Dimanje + Regulacija na konstantnu osvijetljenost
0,85 0,75 Upravljanje žaluzinama + Upravljanje grijanjem Upravljanje po prostorijama sklopnim + Kompleksno scenama upravljanje po prostorijama
Ostvarene funkcije 17
Aplikacijski primjeri - 1
Primjer 1: Primjena centralnih funkcija Kada napuštate zgradu, sve svjetiljke, napajanje vodom i pojedine utičnice (za električnu peć,…) mogu se isklopiti, može se aktivirati KNX/EIB alarmni sustav, te se žaluzine mogu upravljati ovisno o periodu dana.
18
Aplikacijski primjeri - 2 Primjer 2 : rasvjetne scene i regulacija rasvjete U konferencijskim salama, kazalištima, jednako kao i u dnevnim sobama moguće je pozvati različite rasvjetne scene ovisno o aktivitetu, koje se od strane korisnika u svako doba mogu modificirati. U poslovnim zgradama na primjer može se postići ušteda na energiji potrebnoj za sustav rasvjete od 75% ukoliko se primjenjuje regulacija na konstantnu osvijetljenost posredstvom samo po jednog senzora svjetla s obje strane zgrade.
19
Aplikacijski primjeri - 3
Primjer 3: Centralni monitoring i upravljanje pogonom Pomoću jedinica s displejom mogu se prikazati sve informacije o statusu aktuatora u nekom stanu, te se može i upravljati funkcijama. Ovo se može primijeniti i u većim instalacijama koristeći pri tome PC i vizualizacijski softver.
20
Aplikacijski primjeri - 4 Primjer 4 : Daljinski monitoring, daljinsko upravljanje pogonom i održavanje Spajanjem KNX/EIB instalacije s telefonskom mrežom, korisnik koristeći mobilni telefon može utjecati na funkcije upravljanja u zgradama (npr. na grijanje) i može ih monitorirati. Alarmni signali mogu se automatski usmjeriti na bilo koji telefonski broj. KNX/EIB instalacije se također mogu daljinski konfigurirati i servisirati od strane osposobljene osobe, koristeći za to raspoloživi medij (npr. internet). Na taj se način znatno smanjuje vrijeme potrebno za održavanje sustava za upravljanje u zgradama. 21
Aplikacijski primjeri - 5 Primjer 5 : Primjena kod razdjelnog zida Ako se pokaže potreba, velika konferencijska dvorana može se podijeliti na nekoliko neovisnih dijelova. Uvlačenjem razdjelnih zidova KNX/EIB instalacija automatski prepoznaje potrebno pridruživanje sklopki i svjetiljki pojedinim dijelovima prostorije. Stoga nije potrebno mijenjati postojeće kabliranje.
22
Aplikacijski primjeri - 6 Primjer 6 : Panik-funkcija Može se instalirati proizvoljni broj panik-sklopki (npr. za uklapanje svjetiljki). Tako se npr. noću pritiskom na taster mogu aktivirati, a nakon izvjesnog podešenog vremena deaktivirati svjetiljke između dječje spavaće sobe i kupatila.
23
Aplikacijski primjeri - 7 Primjer 7: Klimatizacija i regulacija temperature KNX/EIB omogućuje regulaciju sustava za grijanje i hlađenje po prostorijama kreiranjem profila grijanja i hlađenja svake prostorije. Input prostorije pri hlađenju odnosno grijanju automatski se dotjera čim se otvori prozor. Ove mjere omogućavaju uštedu energije za više od 30% godišnje. Proizvodnja topline može se regulirati i ovisno o zahtjevima pojedinih prostorija (toplina se proizvodi samo ako se ona doista i traži).
24
Aplikacijski primjeri - 8 Primjer 8 : Simulacija prisutnosti
KNX/EIB omogućuje simulaciju prisutnosti, za slučaj kada je korisnik odsutan. Ponašanje korisnika snima se kontinuirano i po potrebi se vremenski vjerno reproducira.
25
Linkovi za EIB/KNX/SIEMENS
• http://www.konnex.org • http://www.eiba.com • http://www.siemens.com/instabus • http://www.siemens.de/sitrain-et • http://www.eib-home.de (samo na njemačkom)
26
KOMUNIKACIJA
KONNEX Osnovni tečaj KNX/EIB
27
Osnove funkcioniranja 1
01.01.002
1/1/1
1
01.01.001 1/1/1
1
230V EIB/KNX 28
Osnove funkcioniranja 2 Minimalna TP1 KNX/EIB instalacija sadrži slijedeće komponente: • napojna jedinica (29V DC) • prigušnica (može biti integrirana u napojnu jedinicu) • senzori (na gornjoj slici prikazan je jednostruki tast-senzor) • aktuatori (na gornjoj slici prikazan je jednostruki aktuator za sklapanje) • busni kabel (potrebne su samo dvije žile busnog kabela). Nakon instaliranja S-mode kompatibilnih uređaja, KNX/EIB sustav još nije spreman za funkcioniranje sve dok se u senzore i aktuatore ne učitaju aplikacijski softveri posredstvom ETS programa. Projektni inženjer koristeći ETS mora provesti sljedeće korake konfiguriranja: • pridruživanje fizičkih adresa pojedinim uređajima (za jednoznačnu identifikaciju senzora i aktuatora u KNX/EIB instalaciji); • izbor i podešavanje (parametriranje) pogodnog aplikacijskog softvera za senzore i aktuatore; • pridruživanje grupnih (logičkih) adresa (za logičko povezivanje senzora i aktuatora koji sudjeluju u izvršavanju određene funkcije).
29
Osnove funkcioniranja 3 KNX/EIB sustav djeluje na sljedeći način: 01.01.001
1
GA: 1/1/1 01.01.002
Ako se pritisne gornja tipka jednostrukog tast-senzora s fizičkom adresom 01.01.001, on će poslati telegram koji sadrži grupnu adresu 1/1/1 i korisnu informaciju “1” (uključenje), kao i različite druge podatke. Telegram primaju i analiziraju svi priključeni senzori i aktuatori.
1
Samo će uređaj kojemu je pridružena ista grupna adresa poslati potvrdni telegram isčitati vrijednost korisne informacije i s time sukladno postupiti. U danom primjeru jednokanalni aktuator za sklapanje s fizičkom adresom 01.01.002 zatvorit će kontakte svog relejnog izlaza. 30
Fizička adresa A= područje
L= linija
B= busni uređaj
A A A A L L L L B B B B B B B B 4 bita
4 bita
1 bajt
Fizička adresa mora biti jedinstvena unutar KNX/EIB instalacije. Fizička je adresa strukturirana kako je gore prikazano, te ima dakle format: Područje [4 bita].Linija [4 bita]. Busni uređaj [1 bajt]. Busni uređaj je spreman prihvatiti svoju fizičku adresu tako što se na njemu pritisne taster za programiranje. LED za programiranje svijetli za vrijeme procesa prihvaćanja fizičke adrese. Nakon stavljanja uređaja u pogon, fizička se adresa koristi i u svrhu: • dijagnoze, • otklanjanja grešaka, • modificiranja instalacije reprogramiranjem. Važno: Fizička adresa nema značaja u tijeku normalnog rada instalacije. 31
Grupna adresa 1 Grupna adresa u 2 nivoa Glavna grupa 4 bita: 0 - 15
0 M M M M S S
01/0001 ili 1/1
Podgrupa 11 bitova: 0 - 2047
S S S S S S S S S
Grupna adresa u 3 nivoa Glavna grupa 4 bita: 0 - 15
01/1/001 ili 1/1/1 Podgrupa 8 bitova: 0 - 255
0 M M M M Mi Mi Mi S S S S S Srednja grupa 3 bita: 0 - 7
M = Glavna grupa S = Podgrupa
S S S M = Glavna grupa Mi = Srednja grupa S = Podgrupa
32
Grupna adresa 2 Komunikacija između uređaja u instalaciji provodi se posredstvom grupnih adresa.
Prilikom dodjele fizičkih adresa uz pomoć ETS-a, može se birati između strukture grupnih adresa u • 2 nivoa (glavna grupa/podgrupa) ili • 3 nivoa (glavna grupa/srednja grupa/podgrupa), sukladno postavkama u ETS meniju Extras→Options→Presentation. Grupna adresa 0/0/0 rezervirana je za tzv. broadcast poruke (telegrami za sve raspoložive busne uređaje). Projektni inženjer može odlučiti o tome po kojem će se predlošku koristiti nivoi u ETS-u. Npr.: a) Glavna grupa = prostorija b) Srednja grupa = funkcionalna domena (npr. rasvjeta, žaluzine, itd.) c) Podgrupa = konkretna funkcija (npr. fluo svjetiljka uklop/isklop, žaluzine gore/dolje, svodna svjetiljka uklop/isklop, svodna svjetiljka dim,…). Jednom usvojenom predlošku grupnih adresa projektant bi se trebao držati u svim projektima. 33
Group Address 3 Svaka se grupna adresa može pridružiti busnom uređaju po želji, bez obzira gdje je uređaj ugrađen u sustavu. Aktuatori mogu biti oslovljeni preko više grupnih adresa. Senzori, međutim, mogu poslati samo jednu grupnu adresu po telegramu. Grupne adrese pridružuju se komunikacijskim objektima odgovarajućih senzora i aktuatora, i to ili putem njihovog stvaranja i pridruživanja pomoću ETS-a, odnosno automatski i nevidljivo za korisnike u E-modu ili A-modu. Napomena: • Kada se koriste glavne grupe 14 i 15 u ETS-u, treba uzeti u obzir da se te grupne adrese ne filtriraju od strane stare generacije TP1 koplera (do lipnja 2003. g.), te mogu stoga negativno utjecati na dinamiku cjelokupnog busnog sustava. • Broj grupnih adresa koji se mogu pridružiti senzoru ili aktuatoru, je promjenljiv i ovisi o veličini memorije.
34
Slanje objektne vrijednosti na bus 1 Serijska veza u KNX/EIB tehnologiji 01.01.002
01.01.001
L
Lijeva tipka
Desna tipka
No. 0 1/1/1 No. 1
1/1/2
Virtualna veza
Virtualna veza
No. 0 1/1/1 1/1/2 No. 2 No. 3
Kanal A
No. 1 Kanal B
N N
Kanal C Kanal D
35
Slanje objektne vrijednosti na bus 2 Objektna vrijednost šalje se na bus na sljedeći način: a) Ako se npr. pritisne njegova gornja lijeva tipka, dvostruki tast-senzor upisuje vrijednost „1” u svoj komunikacijski objekt No. 0. Kako su zastavice „Komunikacija – Communication” i “Slanje – Transmit” postavljene za ovaj komunikacijski objekt, uređaj će poslati na bus telegram s informacijom “Grupna adresa 1/1/1, pisanje vrijednosti, 1”. b) Svi busni uređaji u KNX/EIB instalaciji koji također u svojim memorijama imaju zapisanu grupnu adresu 1/1/1 upisat će u odgovarajuće vlastite komunikacijske objekte vrijednost “1”. c) U danom primjeru vrijednost “1” upisuje se u komunikacijski objekt No. 0 aktuatora. d) Aplikacijski softver aktuatora registrira da je vrijednost u komunikacijskom objektu promijenjena, te izvršava proces sklapanja.
36
Struktura bitova u TP1 “0” i “1” su dva logička stanja koja jedan bit može poprimiti.
Logička stanja
1
0
Tehnička logika u KNX/EIB TP1: Za vrijeme logičke 1, nema signalnog napona na busu. Za vrijeme logičke 0, postoji signalni napon na busu.
Signalni napon
Ovo znači da ako više uređaja počinju istovremeno slati telegrame, logičko stanje „0” prevladava, tj. uređaj koji aktivno šalje “0” može nastaviti sa slanjem telegrama.
37
Sprečavanje sudara telegrama 1
38
Sprečavanje sudara telegrama 2 Busni uređaj može početi sa slanjem telegrama neposredno nakon što ustanovi da bus nije zauzet, čime dobiva pravo pristupa busu. Pravo pristupa busu odnosi se uvijek na slanje samo jednog telegrama, bez eventualnih ponavljanja. Istovremeni zahtjev za slanjem telegrama kontrolira se CSMA/CA postupkom (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Za vrijeme slanja telegrama busni uređaji „osluškuju” bus. Čim busni uređaj s logičkim stanjem „1” detektira na busu logičko stanje „0” (= tok struje na liniji), prekida sa slanjem svog telegrama i emitiranje prepušta drugom uređaju. Busni uređaj koji je obustavio emitiranje nastavlja „osluškivati” bus i kad ustanovi kraj slanja telegrama od strane drugog busnog uređaja, ponovno će pokušati poslati svoj telegram. Na taj način, ako više busnih uređaja pokuša istovremeno slati telegrame, što se može dogoditi zbog asinkronog načina prijenosa podataka, postupkom CSMA/CA osigurava se da samo jedan od tih uređaja može završiti slanje telegrama bez prekida. Time se ne smanjuje protok podataka. 39
Simetrični prijenos podataka
Podaci se simetrično prenose na parici vodiča. Zbog toga se vodiči ne smiju uzemljiti. Busni uređaji vrednuju razliku potencijala između dva vodiča. Vanjska smetnja nema utjecaja na razliku potencijala (na signal) jer na oba vodiča djeluje istim polaritetom. 40
Superponiranje podataka na napon napajanja
Podaci se prenose u obliku izmjeničnog napona. Kapacitet za izmjenični napon predstavlja malu reaktanciju, dakle djeluje kao vodič i zatvara strujni krug na primarnoj strani. Kad djeluje kao predajnik, transformator šalje podatke na primarnu stranu (u obliku izmjeničnog napona) gdje se oni superponiraju na istosmjerni napon. Kad djeluje kao prijemnik, transformator šalje podatke na sekundarnu stranu gdje oni stoje na raspolaganju odvojeno od istosmjernog napona. 41
Priključivanje napojne jedinice na TP1 Bus Instalacijski bus
Napojna jedinica 29 V DC Prigušnica Bus -
Bus +
Napojna jedinica priključuje se na instalacijski bus posredstvom prigušnice. Za istosmjerni napon napajanja prigušnica predstavlja malu reaktanciju (s obzirom da je frekvencija jednaka nuli). Podaci se prenose u obliku izmjeničnog napona (frekvencija nije jednaka nuli). Za izmjenični napon prigušnica predstavlja veliku reaktanciju. Na taj je način utjecaj napojne jedinice na podatke zanemariv. 42
Duljine kabela u TP1
Unutar jednog linijskog segmenta dozvoljene su sljedeće duljine kabela: • Napojna jedinica – busni uređaj 350 m • Busni uređaj – busni uređaj 700 m • Ukupna duljina linijskog segmenta 1000 m • Minimalna udaljenost između dvaju napojnih jedinica na jednom linijskom segmentu 200 m 43
Duljina kabela između napojne jedinice i busnog uređaja
Busni uređaj šalje samo poluval (na slici prikazan kao negativni poluval na pozitivnom vodiču). Prigušnica kao dio napojne jedinice proizvodi – zajedno s transformatorima busnih uređaja – negativni izjednačavajući impuls. Kako prigušnica ima znatniji udio u formiranju izjednačavajućeg impulsa, busni uređaj može biti instaliran na udaljenosti do 350 m (mjerenoj duž kabela) od prigušnice (napojne jedinice).
44
Duljina kabela između dvaju busnih uređaja 2 V/ part
VS
VS = Signal poslan od busnog uređaja
V
VR
VR = Primljeni signal nakon pređenih 700 m with i uz 64 priključenih busnih uređaja
0.5 V Ulazna osjetljivost 0
1 00
200
30 0
40 0
µs t
50 0
tv = kašnjenje
Prijenos telegrama na kabelu zahtijeva izvjesno vrijeme. Ako više busnih uređaja pokušava istovremeno slati telegram, nastupajući sudari mogu se otkloniti do duljine od 700 m (jer će uzlazni brid signala kod prijemnika doseći njegovu ulaznu osjetljivost tek nakon isteka vremena kašnjenja signala od tv = 10 µs koje se stvara nakon pređene duljine od 700 m). 45
Ukupna duljina kabela po TP1 linijskom segmentu
Signal busnog uređaja koji šalje telegram bit će prigušivan i distorziran stalnim punjenjem i pražnjenjem kapaciteta kabela. S jedne se strane nivo signala smanjuje zbog rezistivnog opterećenja predajnika (ohmski otpor busnog kabela i prijemnika), a s druge strane dolazi do distorzije signala zbog eksponencijalnog procesa nabijanja i izbijanja kapaciteta kabela. Da bi se omogućio pouzdani prijenos podataka i usprkos ova dva efekta, ukupna duljina kabela po linijskom segmentu ne smije prijeći 1000 m i maksimalni broj uređaja po linijskom segmentu nikada ne smije biti veći od 64 (bez obzira na korištenu napojnu jedinicu). 46
TOPOLOGIJA
KONNEX Osnovni tečaj KNX/EIB
47
Topolgija: Linijski segment 1 Struktura stabla DVC 64 DVC
DVC 1
DVC
DVC
Linijski segment
Linijski segment SV / Dr/ Ch PSU
Linijski segment
Linijski segment
TLN DVC
DVC DVC
DVC
DVC = busni uređaj PSU/Ch = napojna jedinica s prigušnicom
48
Topologija: Linijski segment 2 Svaki busni uređaj (DVC) može razmijeniti informacije s bilo kojim drugim uređajem posredstvom telegrama. Svaka busna linija maksimalno može sadržavati četiri linijska segmenta, svaki s najviše 64 busna uređaja. Svaki segment zahtijeva odgovarajuću napojnu jedinicu. Stvarni broj uređaja ovisi o odabranoj napojnoj jedinici i o primljenoj snazi pojedinih uređaja.
49
Topologija: Područje 1 Glavna linija = Linija 0
PSU / Ch SV / Dr
LC 1
LC 15 PSU Ch SV / /Dr
PSU Ch SV / /Dr
LC = linijski kopler DVC = busni uređaj PSU/Ch = napojna jedinica s prigušnicom
DVC 1
DVC 1
DVC 63
DVC 63
Linija 1
Područje 1
Linija 15
50
Topologija: Područje 2 Ako je potrebno koristiti više od jedne linije ili ako treba odabrati drugačiju strukturu, tada se maksimalno 15 linija mogu preko linijskih koplera (LC) spojiti “glavnom linijom”, stvarajući tako “područje”. Također mogu postojati do 64 uređaja na glavnoj liniji. Maksimalni broj busnih uređaja na glavnoj liniji smanjuje se za broj upotrijebljenih linijskih koplera. Svaka linija, uključujući i glavnu liniju, mora imati vlastitu napojnu jedinicu. Na glavnim linijama i na kičmenoj liniji ne mogu se koristiti linijska pojačala (repeater-i) – što znači da se te linije ne mogu podijeliti na segmente.
51
Topologija: Više područja 1 Kičmena linija Područje 15
BC n
BC 1 LK 1
SV SV/ /Dr Dr PSU SV / Ch Dr
SV SV/ /Dr Dr
LK 1 SV SV/ /Dr Dr
LC 1 SV SV/ /Dr Dr
Hauptlinie Područje … Hauptlinie Područje 2 BC 2 LK 1 LK 15 Hauptlinie Područje 1 LK 15 Glavna linija BC 3
SV SV/ /Dr Dr PSU / Ch SV / Dr SV SV/ /Dr Dr
LC 15 TLN 1 TLN 1 PS / Ch SV / Dr
PSU SV // Ch Dr
SV SV/ /Dr Dr
LK 15 SV SV/ /Dr Dr
SV SV/ /Dr Dr
DVC 1 DVC 1
DVC 1
TLN 1 DVC 1 TLN 64
DVC 1 TLN 64 TLN 64
DVC 63 TLN 64 Linija 1
TLN 64 Linie 1 Linija 15
DVC 63
DVC 63 TLN 64 DVC 63 Linie 15 TLN 64 Linie 15
DVC 63 Linie 15
BC LC DVC
= područni kopler = linijski kopler = busni uređaj 52
Topologija: Više područja 2 KNX/EIB TP1 bus može se proširiti, odnosno povezati s drugim sustavima (telefonska mreža, strojarski sustavi za upravljanje u zgradama, internet) preko kičmene linije. Područni kopler (BC) spaja svoje područje na kičmenu liniju. Na kičmenu liniju također se mogu instalirati busni uređaji. Maksimalni broj busnih uređaja na kičmenoj liniji smanjuje se za broj upotrijebljenih područnih koplera. Unutar maksimalno 15 područja na busni sustav može se priključiti više od 14.000 (ako se računa s jednim segmentom po liniji) ili više od 57.000 (ako se računa s četiri segmenta po liniji) uređaja. Podjelom KNX/EIB TP1 instalacije na linije i područja znatno se povećava funkcionalna pouzdanost sustava.
53
Fizička adresa 1 Kičmena linija
PSU SV // Ch Dr
BC 1 DVC
1.0.>0
PSU Ch SV //Dr
LC
DVC
1.0.0
0.0.>0
LC 15
1.1.0
1.15.0
PSU Ch SV //Dr
DVC64 TLN
DVC64 TLN 1.15.1
1.1.1 Linija 1.1
Linija 1.15 DVC TLN 64 1.15.63
TLN DVC 64 1.1.63
AAAA
15.0.0
Glavna linija
PSU Ch SV //Dr
5
BC 15
. 7 LLLL
.
234 DDDDDDDD
A L D
= područje = linija = busni uređaj
BC = područni kopler LC = linijski kopler DVC = busni uređaj 54
Fizička adresa 2 Fizička adresa služi za jednoznačnu identifikaciju busnog uređaja i opisuje njegov položaj u topologiji. F = 1-15 F=0 L = 1-15 L=0 D = 1-255 D=0
adrese područja 1-15 adresa područja za busni uređaj na kičmenoj liniji adrese linija 1-15 u područjima određenim s F adresa glavne linije u područjima određenim s F adrese busnih uređaja na liniji određenoj s L adresa koplera
Adresa ispražnjenog busnog kolpera je 15.15.255.
55
Kopler: filterska funkcija Primarna (gornja) linija
Linijski ili područni kopler
Nakon podešenja i učitavanja parametara kopler je snabdjeven filter-tablicom.
1/1/1 FilterFiltertablica Tabelle
?
1/1/1
1/1/1 1/1/2
Sekundarna (donja) linija
Svi primljeni telegrami se propuštaju ukoliko su grupne adrese u njima sadržane u filter-tablici. Na taj način svaka linija radi neovisno. Propuštaju se samo međulinijski telegrami. Žuti LED-ovi na kopleru žmigaju kada se prima telegram na odgovarajućoj liniji. Linijsko pojačalo propušta sve telegrame jer u njemu nema filter-tablice. 56
Kopler: Blok-dijagram 1
Novi tip koplera
Stari tip koplera
Primarna linija preko busne stezaljke
Flash-ROM Filter-tablica Operacijski sistem
RAM Aktualni podaci
TPUART 2
Električna izolacija 1000 V
Sekundarna linija preko šine ili busne stezaljke
Električna izolacija 600 V
Busni kopler unit
Logička jedinica
Filter-tablica
Busni kopler
napajanje
Kontroler
napajanje
TPUART 1
Primarna linija preko busne stezaljke
Lithium baterija (>10 godina)
Sekundarna linija preko šine
57
Kopler: Blok-dijagram 2 Kopler je namijenjen za montažu na DIN-šinu. Primarna se linija priključuje preko busne stezaljke,a sekundarna preko šine ili busne stezaljke (neke novije izvedbe). Novi tip koplera (od srpnja 2003) može se programirati i sa sekundarne i sa primarne linije (za razliku od starog tipa koji se programira samo sa sekundarne linije). U starom tipu koplera (do lipnja 2003) sekundarna linija opskrbljuje oba busna koplera, logičku jedinicu i memoriju filter-tablice. Novi kopler ima samo jedan kontroler i napaja se s primarne linije. To ima za prednost da kopler može javiti ispad napajanja sekundarne linije. Litijeva baterija s trajanjem više od deset godina (također bez veze s busom) daje sigurnosno napajanje za memoriju koja sadrži filter-tablicu u starom tipu koplera. Novi tip je snabdjeven Flash ROM memorijom, kojoj nije potrebno sigurnosno napajanje baterijom. Kopler međusobno električki izolira linije, kao je to propisano standardom sigurnosnog napajanja malim naponom (SELV). 58
Kopleri TP1 / TP1 kopler
Ethernet / TP1 kopler (IP Router)
Sekundarna (donja) linija TP1
Primarna (gornja) linija Ethernet
Primarna (gornja) linja TP1
Sekundarna (donja) linija TP1 59
TP1/TP1 kopler: Tipovi i funkcije 1 Kičmena linija BC
15.0.0
X.0.0 DVC
LC
…
DVC
Glavna linija
X.X.0
Max. 64
LC DVC
X.X.1 DVC
BC
X.X.60
Sekundarna linija LR1 X.X.64
3 x max. 64
LR2
X.X.128
LR3
X.X.192 DVC
DVC
X.X.65
DVC
X.X.129
DVC
X.X.193
DVC
X.X.127
DVC
X.X.191
DVC
X.X.255
BC= Područni kopler LC = Linijski kopler LR = Linijsko pojačalo
60
TP1/TP1 kopler: Tipovi i funkcije 2 Kopler se može koristiti kao: • Područni kopler BC Povezuje: kičmenu liniju s glavnom linijom • Linijski kopler LC Povezuje: glavnu liniju sa (sekundarnom) linijom • Linijsko pojačalo LR Za proširenje neke linije linijskim segmentom s maksimalno 64 dodatna busna uređaja i dodatnim kabelom ukupne duljine od 1.000 m. Područni i linijski kopleri propuštaju samo prekolinijske telegrame dok linijska pojačala propuštaju sve telegrame. Područni kopleri, linijski kopleri i linijska pojačala su identični uređaji. Zadaci koje trebaju obaviti ovise o mjestu ugradnje i o njima dodijeljenim fizičkim adresama.
61
TP1/TP1 kopler: Područja primjene
Dodijeljena fizička adresa je ta koja određuje kopler kao područni ili linijski kopler, ili pak kao linijsko pojačalo. Na primjer adresa 1.1.0, definira kopler kao linijski kopler za područje 1 i liniju 1. Kopler nadzire tok podataka između glavne linije i (sekundarne) linije) i obratno. Propušta samo one telegrame čije su grupne adrese pohranjene u njegovoj filter-tablici. 62
Aplikacijski primjer Taster UP 116/21 sklapa sva svjetla na istom katu Taster UP 116/21
Grupna adresa 1/0/0 sva svjetla na katu isključena
Aktuator za sklapanje N 526E
63
Prijenos telegrama unutar linije EIB/KNX
UP286
1/1/0 1/1/1 1/1/2 1/2/0 1/2/1 1/1/8
UP116/21
1/0/0
N526E
UP287
A
1/1/0 1/0/0
B
1/1/1 1/0/0
C
1/1/2 1/0/0
D
1/1/3
E
1/1/4 1/0/0
F
1/1/5 1/0/0
G
1/3/0
H
1/3/1
64
Prekolinijski prijenos telegrama UP116/21
Glavna linija 1.0
Linija 1.1
UP287
UP286
1/1/0 1/1/1 1/1/2 1/2/0 1/2/1 1/1/8
N526E
LC 1.1.0
1/0/0
A
1/1/0
1/0/0
B
1/1/1
1/0/0
C
1/1/2
1/0/0
D
1/1/3
E
1/1/4
1/0/0
F
1/1/5
1/0/0
G
1/3/0
H
1/3/1
LC = Linijski kopler 65
Prekopodručni prijenos telegrama BC 1.0.0
BC 2.0.0 Glavna linija 2.0
Kičmena linija 0.0
Glavna linija 1.0 LC 1.1.0
Linija 1.1
LC 1.2.0 Linija 1.2
UP287
UP286
1/1/0 1/1/1 1/1/2 1/2/0 1/2/1 1/1/8
N526E
LC 1.1.0
A
1/1/0
1/0/0
B
1/1/1
1/0/0
C
1/1/2
1/0/0
D
1/1/3
E
1/1/4
1/0/0
F
1/1/5
1/0/0
G
1/3/0
H
1/3/1
UP116/21
1/0/0
66
Kopler: Routing brojač 1
67
Kopler: Routing brojač 2 Telegram poslan od strane predajnika sadrži routing-brojač, čija je početna vrijednost 6. Svaki kopler smanjuje vrijednost routing-brojača za jedan i propušta telegram – uzimajući u obzir pri tome filter-tablicu - sve dok njegova vrijednost nije 0. Ako servisni uređaj (npr. PC) pošalje telegram s vrijednošću routing-brojača od 7, kopleri neće promijeniti ovu vrijednost. U ovom slučaju filter-tablica se ignorira i svi kopleri u instalaciji propuštaju telegram. Telegram konačno dospijeva do uređaja kojima je namijenjen, bez obzira gdje su ti priključeni. Ukoliko je u instalaciji greškom došlo do stvaranja petlje koja obuhvaća više linija, routing-brojač ograničava broj kružećih telegrama.
68
KNX/EIB – Interna i eksterna sučelja (gateway) 1
69
KNX/EIB – Interna i eksterna sučelja (gateway) 2 KNX/EIB je otvoren prema drugim sustavima. Kičmena linija (ili bilo koja druga linija) može se spojiti posredstvom sučelja (gateway) s PLC-om, ISDN mrežom, strojarskim sustavom za upravljanje u zgradama, internetom, itd. Gateway jedinica obavlja dvosmjernu konverziju protokola. Odgovarajući medijski kopleri spajaju različite KNX/EIB medije (npr. TP 1 i TP 0). Dijelovi KNX/EIB instalacije mogu se spojiti također i optičkim vlaknima. Prednosti toga su električna izolacija (galvansko odvajanje) i veće duljine kabela.
70
Primjer za topologiju
Linija 1.3
Linija 1.2
Linija 1.1
Područje 1
2.5.0
Nivo 5
LK
1.4.0
1.3.0
LK 1.2.0
L K
2.4.0
Nivo 4
LK
1.1.0
L K
Nivo 3
Nivo 2
1.0.0
Kičmena linija 0.0
Linija 2.4
LK 2.3.0
Linija 2.3
LK 2.2.0
L K
Linija 2.2
2.1.0
Linija 2.1
L K
Nivo 1
BK
Linija 2.5
LK
Glavna linija 2.0
Linija 1.4
1.5.0
Glavna linija 1.0
Linija 1.5
BK
Područje 2
2.0.0
71
IP Router N 146: Primjena kao linijski kopler
EIBnet/IP Routing (Multicast Address) Ethernet
1.2.0
1.3.0
Napojna jedinica
Napojna jedinica
Napojna jedinica
1.1.1 Uređaj
1.2.1 Uređaj
1.3.1 Uređaj
1.1.2 Uređaj
1.2.2 Uređaj
EIB/KNX
1.1.0
EIB/KNX
EIB/KNX
IP Router N 146
IP Router N 146
IP Router N 146
1.3.2 Uređaj
72
IP Router N 146: Primjena kao područni kopler EIBnet/IP Routing (Multicast Address)
IP Router N 146
IP Router N 146 1.0.0
Napojna jedinica
2.0.0
Napojna jedinica
Glavna linija
Glavna linija Linijski kopler 1.2.0
Linijski kopler 2.1.0
Linijski kopler 2.2.0
Napojna jedinica
Napojna jedinica
1.1.1 Uređaj
1.2.1 Uređaj
2.1.1 Uređaj
2.2.1 Uređaj
1.1.2 Uređaj
1.2.2 Uređaj
2.1.2 Uređaj
EIB/KNX
Napojna jedinica
EIB/KNX
Napojna jedinica
EIB/KNX
EIB/KNX
Linijski kopler 1.1.0
2.2.2 Uređaj 73
TELEGRAM
KONNEX Osnovni tečaj KNX/EIB
74
TP1 Telegram: Općenito Kad se dogodi događaj (npr. pritisne se tast-senzor), busni uređaj pošalje telegram na bus. Slanje telegrama započinje nakon što je bus nezauzet najmanje u trajanju t1 (t1 = 5,2 ms ili 50 bitova). Kad se završi slanje telegrama, busni uređaj koristi vrijeme t2 (t2 = 1,35 ms ili 13 bitova) za provjeru korektnosti prijema podataka. Svi “adresirani” busni uređaji potvrđuju prijem telegrama istovremeno.
75
Struktura TP1 telegrama Telegram sadrži busno-specifične podatke i korisne podatke koji pružaju informacije o događaju (npr. pritisak na tast-senzor). Cjelokupna informacija prenosi se u obliku 8-bitnih karaktera. Test-bitovi za otkrivanje grešaka u prijenosu također su uključeni u telegram: ovi osiguravaju izuzetno visoki stupanj pouzdanosti prijenosa.
76
Vrijeme potrebno za TP1 telegram Telegram se prenosi brzinom od 9600 bitova/s, što znači da jedan bit zauzima bus u trajanju od 1/9600 s ili 104 µs. Zbog asinkronog načina prijenosa podataka karakter započinje start-bitom (ST) i završava stop-bitom (SP). Za otkrivanje greške u prijenosu dodaje se također bit za paritet (P). Karakter sadrži 11 bitova. Skupa s pauzom od 2 bita između karaktera ovo rezultira vremenom prijenosa od 1,35 ms (13 bitova) po karakteru.
Ovisno o duljini korisne informacije, telegram sadrži od 8 do 23 karaktera, dok je potvrđivanje dugačko samo jedan karakter. Uzimajući u obzir vrijeme slobodnog busa t1 (5,2 ms ili 50 bitova), kao i vrijeme do potvrđivanja t2 (1,35 ms ili 13 bitova), telegram zauzima bus u trajanju između 20 i 40 ms.
Telegram za sklapanje (uključujući i potvrđivanje) zauzima bus za 20 ms, a telegram za prijenos teksta maksimalno za 40 ms. 77
Potvrđivanje TP1 telegrama 1
78
Potvrđivanje TP1 telegrama 2 Busni uređaj koji prima telegram provjerava pomoću paritetnih bitova i sigurnosnog bajta sadržanih u telegramu ispravnost prijema informacija, te uzvraća odgovarajućim potvrđivanjem. Ako predajnik primi potvrđivanje NAK, slanje telegram će ponoviti maksimalno tri puta. Kad primi potvrđivanje BUSY (zauzeto), busni uređaj koji šalje telegram pričeka kratko vrijeme prije ponovnog pokušaja slanja. Ako busni uređaj koji šalje telegram ne primi potvrđivanje, slanje ponavlja maksimalno tri puta prije konačne obustave emitiranja.
79
Kontrolno polje TP1 telegrama 1
80
Kontrolno polje TP1 telegrama 2 Ako jedan od adresiranih busnih uređaja uzvraća negativnim potvrđivanjem i slanje telegrama se ponavlja, bit za ponavljanje (R) postavlja se na vrijednost 0. Na taj je način osigurano da busni uređaj koji je već izvršio odgovarajuću naredbu, ponovno je ne izvrši. Prioritet prijenosa dolazi do izražaja samo kada više busnih uređaja pokušava slanje telegrama istovremeno. Traženi prioritet (osim sistemskih funkcija) može se u ETS -u postaviti za svaki komunikacijski objekt. Standardna postavka je niski pogonski prioritet (Low).
81
Izvorna adresa TP1 telegrama
Izvorna adresa uvijek je fizička adresa.
A = Područje (Area)
L = Linija (Line)
D = Uređaj (Device)
AAAA LLLL D D D D D D D D 4 bita (0-15)
4 bita (0-15)
1 bajt (0-255) 82
Ciljna adresa TP1 telegrama
Ciljna adresa obično je grupna adresa. Ciljna adresa može biti i fizička adresa (u slučaju sistemskih telegrama). Na temelju 17. bita prijemnik može odrediti da li je ciljna adresa grupna ili fizička: Ako je 17. bit jednak 0,
ciljna adresa je fizička adresa; adresiran je samo jedan busni uređaj.
Ako je 17. bit jednak 1,
ciljna adresa je grupna adresa; adresirani su svi busni uređaji s tom adresom. 83
BUSNI UREĐAJI
KONNEX Osnovni tečaj KNX/EIB
84
Senzori
Binarni ulaz
Regulator temperature
Tast-senzor
Tast-senzor sa senzorom pokreta
Centralna meteo jedinica
Senzor požara 85
Aktuatori
Aktuator za sklapanje
Binarni izlaz
Aktuator za sklapanje/dimanje
Podešivač ventila 86
Drugi uređaji
Kontroler
Napojna jedinica
Dodirni ekran
Linijski kopler
IP-router
Gateway
USB-interfejs
Busna sabirnica 87
Busni kopleri (BCU): različita kućišta / isti interfejs Binarni izlaz
PEI
BCU montiran u zid
PEI (skriveno)
BCU ugrađen u uređaj
PEI PEI (skriveno)
BCU montiran na DIN šinu
PEI (Physical external interface) = = vanjsko fizičko sučelje
Tasterski interfejs
88
Dijelovi busnog uređaja 1 Funkcionirajući busni uređaj (npr. aktuator za dimanje, aktuator az podešavanje ventila, multifunkcijski tast-senzor, senzor požara, …) sastoji se u principu iz tri dijela: • busni kopler (BCU – Bus Coupling Unit) • aplikacijski modul (AM – Application Module) • aplikacijski program (AP – Application Program) Busni kopleri i aplikacijski moduli nude se na tržištu ili odvojeno ili ugrađeno u isto kućište. Dakako, moraju biti od istog proizvođača. Ako su odvojeni, aplikacijski se modul priključuje na busni kopler pomoću standardiziranog aplikacijskog sučelja, koje se naziva vanjsko fizičko sučelje (PEI - Physical External Interface). PEI s 10 ili 12 nožica služi: • kao sučelje za razmjenu poruka između oba dijela (5 nožica) • za napajanje aplikacijskog modula (2 nožice)
89
Dijelovi busnog uređaja 2 Kada je busni kopler odvojeni dio busnog uređaja, može biti izveden u više varijacija; • montiran u zid, • montiran na zid, • ugrađen u uređaj ili na DIN šinu. U slučaju TP1 busnih koplera montiranih na DIN šinu, priključak na bus obično je ostvaren posredstvom kontaktnog bloka s tlačnim kontaktima prema busnoj sabirnici. Priključak svih ostalih busnih koplera na bus izvodi se standardiziranom busnom stezaljkom (crno-crvene boje). Ako je BCU integrirani dio busnog uređaja, obično se u njega ugrađuje preko BIM-a (Bus Interface Module) ili chip set-a. Svaki busni uređaj ima vlastitu inteligenciju sadržanu u integriranom busnom kopleru: to je razlog zašto KNX/EIB funkcionira kao decentralizirani sustav, bez potrebe za centralnom nadzornom jedinicom (npr. za računalom). Centralne funkcije (npr. nadziranje) mogu se dakako ostvariti (između ostalog) vizualiziranjem uz pomoć odgovarajućeg softvera instaliranog na PC-ju. 90
Dijelovi busnog uređaja 3 Busni uređaji mogu se u principu svrstati u tri grupe: • senzori, • aktuatori i • kontroleri. U slučaju senzora, aplikacijski modul prenosi informacije busnom kopleru koji te podatke kodira i šalje ih na bus. Stoga BCU mora u prigodnim intervalima provjeravati stanje aplikacijskog modula. U slučaju aktuatora, BCU prima telegrame s busa, dekodira ih i predaje informacije aplikacijskom modulu. Kontroler utječe na interakciju između senzora i aktuatora (npr. logička jedinica).
91
Dijelovi busnog uređaja 4
92
Unutarnja struktura busnog koplera 1 KNX/EIB busni kopler u principu se sastoji od dva dijela: • kontrolera i • primopredajnika pogodnog za priključeni medij. U različitim tipovima memorije mikroprocesora (µP) unutar busnog koplera pohranjeni su sljedeći podaci: • Sistemski softver: različiti standardizirani profili KNX/EIB sistemskog softvera identificirani su njihovim “masknim verzijama”. Sljedeće maskne verzije (verzije sistemskog softvera) postoje trenutačno za TP1: Mask 001xh (TP1 System 1), Mask 002xh (TP 1 System 2), Mask 070x (TP1 System 7). Sistemski softver obično je pohranjen u ROM-u ili Flash memoriji i ne može se prepisati preko. • Aktualne vrijednosti sistema i aplikacije: ove su obično pohranjene u RAM-u i gube se prilikom nestanka busnog napona (ukoliko nisu prethodno upisane u EEPROM ili u Flash memoriju). • Aplikacijski program, fizičke i grupne adrese: ovi su obično pohranjeni u EEPROM-u ili Flash memoriji i mogu se prepisati preko. U slučaju S-mode kompatibilnih uređaja, proizvođač stavlja programeru aplikacijski program na raspolaganje u obliku ETS baze podataka, koju on učitava u uređaj. Kôd proizvođača u aplikacijskom programu i u busnom kopleru moraju biti identični da bi se aplikacijski program mogao učitati. 93
Unutarnja struktura busnog koplera Memorije: ROM = sistemski softver RAM = aktualne vrijednosti sistema i aplikacije EEPROM = aplikacijski program, fizičke i grupne adrese
94
TP1 primopredajni modul (TRC) 1
RPP = zaštita od suprotnog polariteta (Reverse Polarity Protection)
BCC = kontroler busnog koplera (Bus Coupling Controller) 95
TP1 primopredajni modul (TRC) 2 TP1 primopredajni modul ima sljedeće funkcije: • Odvajanje ili superponiranje istosmjernog napona i podataka (izmjenični napon) • Zaštita od napona suprotnog polariteta (RPP) • Generiranje stabiliziranog napona od 5V i 24V • Iniciranje stvaranja sigurnosne kopije podataka (Save) ako busni napon padne ispod 18V • Dovođenje procesora u inicijalno stanje (Reset) ako napon padne ispod 4.5V • Drajver za slanje i prijem telegrama • Logika za slanje i prijem telegrama
96
Određivanje tipa aplikacijskog modula BCU
Analogue
PEI
6
AM RType +5V
2 3
Data
4
Ako otpor R-Type ne odgovara onom koji je naznačen u aplikacijskom programu, BCU automatski zaustavlja izvršenje aplikacijskog programa.
7 9 0V +5V +20V
Posredstvom otpora (R-Type) u aplikacijskom modulu, busni kopler je preko nožice 6 vanjskog fizičkog sučelja (PEI) u stanju odrediti da li aplikacijski modul utaknut u busni kopler (BCU) odgovara učitanom aplikacijskom programu.
1/10 5
+5V
8
+20V
BCU = busni kopler (Bus Coupling Unit) AM = aplikacijski modul (Application Module) PEI = vanjsko fizičko sučelje (Physical External Interface) 97
Pregled standardiziranih sistemskih profila Maskna verzija System 1 je trenutačno najraširenija. Proizvodi na bazi System 2 i System 7 su već neko vrijeme također prisutni na tržištu. Sljedeća tablica daje pregled osnovnih karakteristika ovih standardiziranih KNX/EIB sistemskih profila:
Maks. broj komunikacijskih objekata Maks. broj grupnih adresa Potpora EIB interfejs objekata Polling Potpora serijskih brojeva Potpora kontrole pristupa busu
System 1 (TP1 + PL110)
System 2
System 7
12
32
255
64 Ne Ne Ne Ne
64 Da Da Da Da
254 Da Ne Da Da
Tehnologija System 7 je posebno namijenjena za složenije uređaje, koji obavljaju centralne funkcije (npr. aplikacijski kontroleri, prevoditelji protokola (gateway),...). Aplikacijski programi razvijeni za tehnologiju System 1 mogu se učitati i u uređaje s masknom verzijom System 2. 98
Aplikacijska funkcija: Dimanje sa stop telegramom 1
99
Aplikacijska funkcija: Dimanje sa stop telegramom 2 Trajanje pritiska na tipku određuje da li će se aktivirati funkcija sklapanja ili dimanja. Ako je vrijeme trajanja pritiska na tipku kraće od npr. 500 ms, poslat će se telegram za sklapanje. Pritisak na tipku dulji npr. od 500 ms izaziva slanje telegrama za “start dimanja”. Čim se tipka ponovno pusti šalje se telegram “stop dimanja”. Posebne grupne adrese se koriste za sklapanje i za dimanje da bi se osiguralo izvršenje željene funkcije od strane aktuatora za dimanje.
100
Aplikacijska funkcija: Dimanje s cikličkim telegramima 1
101
Aplikacijska funkcija: Dimanje s cikličkim telegramima 2 U sustavu s daljinskim upravljanjem posredstvom infracrvenog svjetla snop svjetla može biti prekinut ako netko prođe ispred. U cilju izbjegavanja situacije kada aktuator za dimanje ne bi primio telegrame (npr. stop telegram), povoljno je uzeti parametarsko podešenje infracrvenog senzora/dekodera “cikličko dimanje”. Infracrveni senzor/dekoder pri ovom podešenju šalje telegram “povećaj osvijetljenost za 12.5%”. Posljedica gubitka takvog telegrama nije toliko ozbiljna kao gubitak stop telegrama, koji se šalje samo jednom.
102
Aplikacijska funkcija: Aktuator za dimanje Za vrijeme dimanja busni kopler povećava ili smanjuje digitalnu vrijednost osvijetljenosti sukladno postavljenom vremenu regulacije. Vrijednost osvijetljenosti kontinuirano se pojavljuje na posmičnom spremniku (SR – Shift Register) u aplikacijskom modulu. Riječ od 8 bitova omogućava generiranje 28 = 256 vrijednosti osvijetljenosti. Riječ podataka dolazi u digitalno/analogni pretvarač (DAC – Digital Analogue Converter), koji zatim generira odgovarajući upravljački napon između 0 i 10V. Elektronička predspojna sprava s mogućnošću dimanja koristi taj napon za upravljanje emisije svjetlosti fluorescentnih cijevi. Sklopka u aplikacijskom modulu koristi se za sklapanje mrežnog napona 230V. 103
Aktuator za sklapanje / dimanje Siemens N526E
104
Aplikacijska funkcija: Tastsenzor za upravljanje žaluzinama / roletama
Vrijeme t2 (npr. 500 ms) predstavlja “granicu” između naredbi “lamele zatvaraj/ otvraj za 1 stupanj” i “žaluzine gore/dolje”.
105
Aplikacijska funkcija: Aktuator za žaluzine / rolete 1 EIB
BCU
PEI
AM
AC 230 V
Žaluzine, ručni pogon Kanal A, gore/dolje
S1
Lamele, ručni pogon
S2
Kanal A zatvaraj/otvaraj/stop
BCU AM PEI
= busni kopler = aplikacijski modul = vanjsko fizičko sučelje
M 106
Aplikacijska funkcija: Aktuator za žaluzine / rolete 2 Ovisno o primljenom telegramu, busni kopler prosljeđuje prekidaču S2 naredbu “gore” ili naredbu “dolje”. Ako primi telegram “Lamele otvaraj/zatvaraj za 1 stupanj”, busni kopler uklapa prekidač S1 za odgovarajuće vrijeme. Ako je motor već bio uklopljen, ovaj će telegram zaustaviti žaluzine. Primanjem telegrama “Žaluzine gore/dolje”, busni kopler uklapa prekidač S1 za vrijeme koje je duže od trajanja kretanja žaluzina. Obično krajnji prekidači dovode do zaustavljanja motora kada žaluzine dospiju u jedan od krajnjih pozicija.
107
EIB tastsenzori 1
108
EIB tastsenzori 2 EIB
BCU AM PEI
BCU
PEI
AM
= busni kopler = aplikacijski modul = vanjsko fizički sučelje Moguće funkcije tastsenzora (tipki):
LED
EIB inputoutput kom. objekti
Tipka gore
Tipka dolje
gore
dolje
- uklop - isklop - preklapanje - gore/dolje - svjetlije/tamnije - stop - postavljanje vrijednosti - ... BCU razlikuje dugi i kratki pritisak na tipku!
LED za status
1-struki tastsenzor 109
Sklapanje s EIB tastsenzorom EIB
BCU AM PEI
Status aktuatora na LED
BCU
PEI
AM
= busni kopler = aplikacijski modul = vanjsko fizičko sučelje
LED (tipka gore) UKLOP
Tipka gore UKLOP
Tipka dolje ISKLOP
(tipka dolje) ISKLOP
UKLOP
ISKLOP
LED za status
1-struki tastsenzor 110
Sklapanje i postavljanje vrijednosti s EIB tastsenzorom EIB
BCU AM PEI
Status aktuatora na LED
BCU
PEI
AM
= busni kopler = aplikacijski modul = vanjsko fizičko sučelje
LED (tipka gore) Postavljanje vrijednosti 50%
Postavljanje vrijednosti
(tipka dolje) Preklapanje
Sklapanje U/I
50%
preklapanje
LED za status
1-struki tastsenzor 111
Dimanje s EIB tastsenzorom EIB
BCU AM PEI
Status aktuatora na LED
BCU
PEI
AM
= busni kopler = aplikacijski modul = vanjsko fizičko sučelje
LED (tipka gore) UKLOP / svjetlije
kratki pritisak
Sklapanje U/I
(tipka dolje) ISKLOP / tamnije
Dimanje S/T
UKLOP svjetlije
dugi pritisak
LED za status
tamnije ISKLOP
1-struki tastsenzor 112
Upravljanje žaluzinom & venecijanskim zastorom pomoću EIB tastsenzora EIB
BCU AM PEI
Status aktuatora na LED
BCU
PEI
AM
= busni kopler = aplikacijski modul = vanjsko fizičko sučelje
LED (tipka gore) otv. / gore
Žaluzina G/D
Lamele O/Z Žaluzina stop
(tipka dolje) zatv. / dolje
GORE (Otvaranje)
kratki pritisak (lamele O/Z & žaluzina stop) dugi pritisak (žaluzina G/D)
LED za status
(Zatvaranje) DOLJE
1-struki tastsenzor 113
Upravljanje roletom pomoću EIB tastsenzora EIB
BCU AM PEI
Status aktuatora na LED
BCU
PEI
AM
= busni kopler = aplikacijski modul = vanjsko fizičko sučelje
LED (tipka gore) stop / gore
kratki pritisak (roleta stop)
Roleta G/D
(tipka dolje) stop / dolje Roleta stop
GORE (stop)
dugi pritisak (roleta gore/dolje)
LED za status
(stop) DOLJE
1-struki tastsenzor 114
Aktuator za žaluzine / rolete Siemens N524)
115
2-struki tastsenzor
Sklapanje U/I, tipka A Dimanje S/T, tipka A
Tipka B
Tipka A
Konfiguracija: lijeva tipka: sklapanje/dimanje, desna tipka: upravljanje žaluzinom
Gore otvaranje stop
LED za status
Dolje zatvaranje stop
Lamele O/Z, tipka B
UKLOP svjetlije
Žaluzina G/D, tipka B
ISKLOP tamnije
EIB
Primjeri tastsenzora 1
Status aktuatora za sklapanje/dimanje na LED, tipka A Status aktuatora za žaluzine na LED, tipka B
LED za orijentaciju 116
Tipka B
Tipka C
Tipka D
UKLOP svjetlije
Gore stop
Dim. vrijednost 50%
A
B
M1
D
Dolje stop
Dimanje S/T, tipka B
ISKLOP tamnije
Sklapanje U/I, tipka B
Tipka A
Tipka A dolje ISKLOP
UKLOP
4-struki tastsenzor
Tipka A gore UKLOP
ISKLOP
Žaluzina G/D, tipka C Lamela O/Z, tipka C Postavljanje vrijednosti, tipka D (gore) Sklapanje, tipka D (dolje) LED za status, tipka A LED za status, tipka B LED za status, tipka C
ISKLOP sve
EIB
Primjeri tastsenzora 2
LED za status, tipka D
LED-ovi za orijentaciju 117
UP 114 ohne Kralle
Montiranje aplikacijskih modula na busni kopler G
D
D I
A
A
C
B
L
H H
D
B
K
G
G
D
B UP 110 mit Kralle I
K
B
UP 110 ohne Kralle UP 114 ohne Kralle G
G
D D I
A
G
H H K B
B
G D
D
A B C D G H
UP 110 mit Kralle I
I K L
Busankoppler Schraubbefestigung DELTA Rahmen Diebstahlsicherung DELTA KNX EIB MultifunktionsSensoren, mittige Diebstahlsicherung Befestigungsbügel Diebstahlsicherung 5WG1 294-8AB01 Krallenbefestigung mit (AST) Anwenderschnittstelle Zwischenrahmen
G
118
INSTALACIJA
KONNEX Osnovni tečaj KNX/EIB
119
Mreže napajane sigurnosnim malim naponom (SELV Safety Extra Low Voltage) 1
SELV
Safety Extra Low Voltage
· Sigurnosni transformator · Raspon napona
Mjerodavni R napon
Mip T mreže
C razmak Zračni / klizna staza
T Ispitni napon
manji ili jednak 120V_ ili 50V ~
· Dvostruka izolacija npr. prema 230/400V ~
· SELV mreža se ne
230/400V ~
TN/ T T
5.5/5.5mm
4.0kV ~
400V ~
IT
8.0/8.0mm
6.0kV ~
24V ~
0.5/1.5mm
0.6kV ~
Masa G
0.2/0.5mm
1.0kV ~
smije uzemljiti!
120
Mreže napajane sigurnosnim malim naponom (SELV Safety Extra Low Voltage) 2 Sigurnosni mali napon SELV (Safety Extra Low Voltage) Zračni razmaci i klizne staze navedene naprijed odnose se na: • stupanj onečišćenja 2 (uredi) • prenaponsku kategoriju 3 (stalni priključak na mrežu, visoki stupanj raspoloživosti) • klasa izolacijskog materijala 3 (npr. poliamid) Dozvoljeni raspon napona: • izmjenična struja: 50 V • istosmjerna struja: 120 V Do napona 25 V_ ili 60 V~ nije potrebna posebna zaštita od neposrednog dodira. Sigurnosni transformator proizvodi sigurnosni mali napon SELV (Safety Extra Low Voltage) za KNX/EIB TP1: • Iznos napona 29 V DC Važne napomene: • SELV mreža se ne smije uzemljiti! • Kabeli namijenjeni za ugradnju u mreže jake struje ne smiju se koristiti za TP1 mreže. 121
Mreže napajane sigurnosnim malim naponom (SELV Safety Extra Low Voltage) 3 SELV mreža Korisnik bez izolacije
Mreža jake struje
SELV- mreža
Druge mreže
230/400V
za KNX/EIB TP1: 29VDC
npr. telekomunikacijska
PE dvostruka izolacija
osnovna izolacija 122
Tipovi busnog kabela 1
Linija 1.4
Sintetički material
• Fiksno polaganje: u suhim, vlažnim i mokrim prostorijama • Na otvorenom (ako je zaštićen od direktnog zračenja Sunca) • Montiranje na zid & u zid, u cijevi • Ispitni napon : 4 kV sukladno DIN VDE 0829
Sintetička folija
Žila za povezivanje zaslona
Metalizirana + žuta žila sintetička - bijela žila folija ZASLONE KABELA NE TREBA MEĐUSOBNO POVEZATI, NITI UZEMLJITI!
• Fiksno polaganje: u suhim, vlažnim prostorijama montiranje na zid & u zid, u cijevi • Na otvorenom u cijevi • Ispitni napon: 2,5 kV sukladno DIN VDE 0829 123
Tipovi busnog kabela 2 Kabeli s upredenom paricom (Twisted Pair 1) koji ispunjavaju zahtjeve Konnex-a iz sveska 9 KNX/EIB specifikacija (npr. YCYM 2×2×0.8 ili J-Y(St)Y: 2×2×0.8 u TP1 izvedbi) mogu biti priznati od strane Konnex-a (bez zaštitnog znaka KNX i/ili EIB) ili certificirani (sa zaštitnim znakom KNX i/ili EIB). Samo standardni, zeleni KNX/EIB TP1 kabel garantira: • maks. kabelsku duljinu busne linije • maks. udaljenost između dva busna uređaja na busnoj liniji • maks. broj busnih uređaja po busnoj liniji Ovo je osigurano na temelju djelatnog otpora petlje od 72 Ω i kapaciteta petlje od 0,12 µF po 1000 m. Za sve ostale kabele maksimalna duljina mora se uzeti u obzir sukladno specificiranim podacima dotičnog kabela.
124
Tipovi busnog kabela 3 Obično nije potrebno međusobno povezati zaslone pojedinih kabelski dijelova. U slučaju polaganja standardnog kabela s ispitnim naponom od 4 kV vrijedi slijedeće: Korištena parica žila: • crvena: plus • crna: minus Dozvoljeno korištenje druge (bijelo-zelene) parice: • neiskorišteno • za druge mreže s malim naponom SELV Ispitni napon sukladno EN 50090: • Specificirani ispitni napon primjenjuje se između svih spojenih žila kabela (uključujući i žilu za povezivanje zaslona) i vanjske površine zaslona.
125
Polaganje kabela 1
Kabel jake struje pored busnog kabela
> 4mm
Izolirana žila busnog kabela pored kabela jake struje
Izolirana žila kabela jake struje pored busnog kabela
> 4mm
Izolirana žila busnog kabela pored izolirane žile kabela jake struje 126
Polaganje kabela 2 Zahtjevi pri polaganju busnog kabela u osnovi su isti kao oni pri polaganju 230/400 V-nih kabela. Specijalni zahtjevi: • Izolirane žile 230/400 V-nog kabela i KNX/EIB TP1 busni kabel mogu se postaviti jedni pored drugih bez izolacijskog razmaka. • Minimalni izolacijski razmak od 4 mm mora se održati između izolirane žile KNX/EIB TP1 busnog kabela i 230/400 V-nog kabela jake struje ili između izoliranih žila busnog kabela i kabela jake struje. • Mora se održati odgovarajući razmak prema vanjskom sustavu za zaštitu od groma (dozemnom vodu). • Svi kabeli moraju imati oznaku KNX/EIB TP1 ili BUS. Krajnji otpornik nije potreban.
127
Busni uređaji u razvodnom ormaru
128
Napojna jedinica 1
640 mA 100 ms buffer
PS + Bus + Bus PS -
Spojnica
29 V DC
Prigušnica
230 V 50/60 Hz
Busni uređaj > = 21 VDC
Busni uređaj > = 21 VDC
EIB stezaljka
Busna linija
Busna sabirnica u DIN šini
129
Napojna jedinica 2 Napojna jedinica (PSU – Power Supply Unit) proizvodi i kontrolira napon sustava od 29 V koji je potreban za pogon KNX/EIB TP1 instalacije. Svaki linijski segment mora imati vlastitu napojnu jedinicu za opskrbu busnih uređaja. U napojnoj jedinici integrirana je regulacija napona i struje pa je tako otporna na kratke spojeve. Međuspremnik (buffer) s pohranjenom enerijom omogućava u trajanju od 100 ms premoštenje kratkih ispada napajanja. Busni uređaji, kojima je minimalno potreban napon od 21 V za sigurno funkcioniranje, predstavljaju opterećenje od maks. 200 mW (oko 10 mA), osim nekih uređaja za koje su potrebe za energijom sadržane u listama s podacima proizvođača (npr. podešivač ventila za grijanje/hlađenje). Na linijski segment s napojnom jedinicom od npr. 640 mA moguće je priključiti 64 uređaja s maksimalnom snagom od po 200 mW i s približno jednoličnim rasporedom po liiji. 130
Napojna jedinica 3
131
Napojna jedinica 4 Za zaštitu od statičkog naboja na strani busa, u napojnoj jedinici između obiju busnih žila i priključka za uzemljenje napojne jedinice spojen je visokoomski otpor. Da bi se statički naboj mogao odvesti u zemlju, priključak uzemljenja napojne jedinice treba vezati sa sustavom zaštitnog vodiča odnosno s uzemljivačem niskonaponskog postrojenja. Ovu vezu treba izvesti žuto-zelenim vodičem. Neki tipovi napojne jedinice ili vanjske prigušnice imaju reset-tipku i crveni kontrolni LED. S tom se tipkom priključena linija može postaviti na 0 V. Prigušnica sprečava kratko spajanje busnih telegrama (izmjenični napon od 9600 Hz) do čega bi došlo preko kondenzatora napojne jedinice za filtriranje i nabijanje. Postoji više različitih napojnih jedinica, ovisno o raspoloživoj izlaznoj struji (160 mA, 320 mA, 640 mA). Neki tipovi napojnih jedinica imaju ugrađenu prigušnicu, a nekima je potrebna dodatna vanjska prigušnica. Većina napojnih jedinica montira se na DIN-šinu, pri čemu samo dvije unutarnje žile busne stezaljke imaju priključak na tlačne kontakte napojne jedinice. 132
Napajanje dviju linija Spojnica
Prigušnica
Napojna jedinica
Linija 2 PS + Bus + Bus PS -
Izvodljivo samo sa 640 mA-nom verzijom ! PS + Bus + Bus PS -
Linija 1
Ovisno o opterećenju linije, jedna se napojna jedinica može koristiti za napajanje dviju linija. Neki tipovi napojnih jedinica s ugrađenom prigušnicom imaju dodatni naponski izlaz, s kojim je moguće napajati drugu liniju, koristeći pri tome vanjsku prigušnicu.
133
Dvije napojne jedinice na jednoj liniji Ako je priključeno više od 30 busnih uređaja na maloj međusobnoj udaljenosti (npr. u razvodnom ormaru), napojnu jedinicu treba instalirati u blizini te grupe. Ako je potrebno ugraditi dodatnu napojnu jedinicu za ostale uređaje na liniji (npr. u prostorijama), treba održati minimalnu udaljenost između napojnih jedinica od 200 m (mjereno duž busne linije). Na jednoj liniji mogu postojati maksimalno dvije napojne jedinice. Razlag za udaljenost od 200 m je maksimalna strujna opteretivost prigušnice.
134
Busne sabirnice i pokrivač busne sabirnice
135
Busni kabel u instalacijskoj kutiji
136
Ugradnja kombinacije busnih uređaja i uređaja jake struje u zid 1
137
Ugradnja kombinacije busnih uređaja i uređaja jake struje u zid 2 Pod kombinacijom se podrazumijeva ugradnja busnih komponenata (npr. tastsenzora) i uređaja jake struje (npr. utičnice) ili drugih strujnih krugova pod isti poklopac. Smiju se koristiti samo instalacijske kutije sa vijčanim pričvršćivanjem. Da bi se osiguralo dovoljno mjesta za kabele, treba koristiti instalacijske kutije s dubinom od npr. 50 mm. Obje komponente moraju biti sigurno izolirane međusobno. To se može postići osnovnom izolacijom uređaja jake struje i osnovnom izolacijom busnih uređaja prema 230 V. Dopuštenost kombinacije nekog busnog uređaja s uređajem jake struje mora se provjeriti kod proizvođača busnog uređaja.
138
Standardna TP1 busna stezaljka 1 Grananja, proširenja ili priključivanja realiziraju se posredstvom busne stezaljke Busni kabel može završiti samo na nekom uređaju ili na ovoj stezaljki Omogućuje odstranjivanje busnog uređaja bez prekidanja busa Osigurava mehaničku zaštitu protiv krivog utakanja u busni uređaj
Busna stezaljka
Primjena
139
Standardna TP1 busna stezaljka 2 Da bi se izbjeglo moguće pomiješanje s ostalim strujnim krugovima, busnu stezaljku treba koristiti samo za KNX/EIB TP1 instalacijski bus. Busna stezaljka sastoji se iz dva dijela: • PLUS dio (crveni) i • MINUS dio (crni) koji su mehanički spojeni utorom u obliku lastinog repa (pažnja: mogućnost promjene polariteta!) Najviše četiri busne žile (blankirana na 6 mm) mogu se priključiti u svaki od ovih dijelova pomoću bezvijčanih kontakata.
140
Mjere za zaštitu od udara groma 1
141
Mjere za zaštitu od udara groma 2 Mrežu KNX/EIB TP1 busa treba uključiti u sustav zaštite od udara groma mreže jake struje. Poćenito, mjere za zaštitu od udara groma zahtijevaju se u slučaju zgrada koje mogu biti pogođene od groma ili kod kojih udar groma može prouzrokovati teška oštećenja. Ovo se prije svega odnosi na konferencijske dvorane, javne zgrade, itd. Unutarnja zaštita od groma predstavlja najneophodniji dio sustava zaštite od groma. Najznačajnija komponenta toga sustava jest šina za dovođenje na isti potencijal. Svi vodljivi elementi ili sustavi, kao što su sustav za opskrbu vodom, plinske cijevi, sustav centralnog grijanja, metalni zidovi, itd. moraju se spojiti na šinu za dovođenje na isti potencijal.
142
Mjere za zaštitu od udara groma 3 Prema trenutno važećim standardima (DIN VDE 0185 dio 1 do 4, IEC 1024-1, IEC 61312-1), na šinu za dovođenje na isti potencijal u okviru zaštite od groma obvezno se moraju posredno, preko odvodnika struje groma, spojiti svi aktivni vodiči. Ovo se zove primarna zaštita. Primarna se zaštita postiže korištenjem sljedećih uređaja: - U slučaju izmjeničnih 230/400 V-nih vodova: • nazivna odvodna struja najmanje 12,5 kA (oblik vala: 10/350 µs) po vodiču • zaštitni nivo: < 4 kV • odvodnik struje groma Tip 1 prema EN 61643-11:2001 - U slučaju busnih linija: • nazivna odvodna struja najmanje 2,5 kA (10/350 µs) po vodiču • zaštitni nivo: < 600 V • odvodnik struje groma Tip D1 prema 61643-21:2002
143
Busni kabel položen između zgrada 1
144
Busni kabel položen između zgrada 2 Prilikom primjene zaštite od udara groma u zgradama, u slučaju kada je busnim kabelom zahvaćeno više zgrada, potrebno je primijeniti i specijalne mjere za zaštitu. Primjena tih mjera preporuča se čak i ako nije izgrađen sustav za zaštitu od groma. Te specijalne mjere su: Ili se instalira odvodnik struje groma na granici zgrade (koji se spaja na najbližu točku s potencijalom zemlje), ili se busni kabel polaže u metalni kanal ili cijev, koji se na oba kraja na ulazu u zgradu uzemljuje. U svrhu odvođenja dijela struje groma, prema VDE 0185, dio 3, potrebni su presjeci: 16 mm2 Cu, ili 25 mm2 Al, ili 50 mm2 Fe. U oba slučaja na najbliže busne uređaje u zgradi treba priključiti odvodnik prenapona za sekundarnu zaštitu. Busni uređaj s odvodnikom prenapona treba ugraditi na udaljenosti od nekoliko metara (mjereno duž kabela) od odvodnika struje groma da odvodnik prenapona ne bi morao preuzeti na sebe dio primarne zaštite.
145
Sprečavanje stvaranja petlji Kao posljedica utjecaja udara groma, većina prenapona generira se u petljama i ti prenaponi mogu prouzrokovati proboje u busnim uređajima. Što je površina petlje veća, to je očekivani (vršni) prenapon veći. O sprečavanju stvaranja petlji, koliko je to moguće, treba voditi računa već u fazi projektiranja. Busni kabel i kabel jake struje treba položiti što je moguće bliže jedan prema drugom. Odgovarajuću udaljenost treba osigurati i prema sustavu za opskrbu vodom, za centralno grijanje, itd. Ako se stvore petlje unutar KNX/EIB TP1 instalacije koje zahvaćaju više linija, u danim okolnostima može biti nemoguće programiranje uređaja. 146
Osnovna otpornost busnih uređaja prema smetnjama Osnovna otpornost busnih uređaja prema smetnjama ispituje se prema standardu EN50090-2-2 primjenom udarnog naponskog vala od 2 kV između vodiča i zemlje. Tako su busni uređaji zaštićeni od u prenapona prouzrokovanih u zgradama često sklopnim manipulacijama. Ovo općenito predstavlja dovoljnu zaštitu. Značajnija naprezanja mogu se dakako očekivati: • kada su busni kabel i snažni kabeli jake struje položeni paralelno na velikoj duljini • u blizini gromobrana i odvodnika • kada su busne linije i vodljivi dijelovi instalacije (kroz koje može teći struja groma) priključeni paralalno • u petljama • u busnim uređajima priključenim na vodljive dijelove kao što su metalni zidovi, cijevi centralnog grijanja, itd. Kod busnih uređaja na krajevima busnog kabela treba provesti dodatnu sekundarnu zaštitu.
147
Odvodnik prenapona 1
148
Odvodnik prenapona 2 Odvodnik prenapona koristi se kao sekundarna zaštita i mora zadovoljiti sljedećim zahtjevima: • nazivna struja odvoda najmanje 5 kA (8/20 µs) • zaštitni nivo: < 350 V • certificiran od strane KNX/EIB Odvodnik prenapona je simetrični zaštitni uređaj koji odvodi prenapone s obiju busnih žila, štiteći tako od velikih razlika potencijala. Preko priključnih žila koji izlaze iz iz busnog odvodnika prenapona (koje su istih boja kao i žile busnog kabela, dakle crvena i crna), pomoću obične busne stezaljke odvodnik se može spojiti na busni kabel ili izravno na busni uređaj. Dakako, odvodnik prenapona (iako je sličan busnoj stezaljki) ne može se koristiti za grananje busnog kabela. Treća, žuto-zelena priključna žila je dozemni vodič koji treba vezati na najbližu uzemljenu točku instalacije (tj. na zaštitni vodič).
149
Mogućnosti za priključak odvodnika prenapona
150
Provjera instalacije - Provjera dozvoljenih kabelskih duljina - Provjera ispravnog označavanja kabelskih krajeva -
- Provjera instalacije s obzirom na nedozvoljene spojeve kabela - Provjera izolacijskog otpora busnih kabela - Provjera polariteta svih busnih kabela - Provjera napona na krajevima busnog kabela (minimum 21V) - Dokumentiranje rezultata provjera
151
Primjer – Upravljanje rasvjetom
L N
152
Primjer – EIB samo u razvodnom ormaru
Stropna rasvjeta
Zidna lampa
Kontrolirana utičnica
Razvodni ormar s aktuatorima
Prednosti: Aktuatori su dostupni i potrebno je manje busnog kabela 153
Primjer – EIB paralelno s jakom strujom
Ugrađeni aktuator
FM aktuator
FM aktuator
Tastsenzor
FM = Flush mounted ugrađen u zid
Prednosti: nema razvodnog ormara u prostoriji – manja složenost instalacije jake struje – lako modificiranje i proširenje funkcija 154