Tema 9. Redes Domóticas. Bus EIB Manuel Jiménez Buendía Contexto - Asignatura Comunicaciones Industriales (3º/2ºC) Tema 0 Presentación de la asignatura 1 Redes de comunicación de datos y normas de sistemas abiertos 2 La interfaz eléctrica 3 Transmisión de datos 4 Redes de área local ½ Medios transmisión, Medios 3 ½ transmisión, codificación,normas normas codificación, 6 de interfaz de interfaz 3 5 Protocolos de red/transporte. El protocolo TCP/IP 6 Introducción a las redes industriales. Buses de campo 7 Modbus 8 Profibus 9 Redes domóticas. El bus EIB AplicaciónTotal: conceptos Aplicación conceptos anteriores anteriores Paralelismocon conbuses busesde de Paralelismo campo campo ModeloOSI OSI Modelo Normas sistemas abiertos Normas sistemas abiertos Horas Aplicacionesindustriales industriales Aplicaciones Buses de campo Buses de campo Sincronización, modosde de 3 Sincronización, modos transmisión 4 transmisión Detecciónde deerrores errores Detección 2 2 Topologías, métodosde de Topologías, métodos almedio medio 2accesoal acceso Interconexión deredes redes Interconexión de 4 30 Protocolosred-transporte red-transporte Protocolos Direccionamiento subdir. Direccionamiento --subdir. 2 1 Objetivos Conocer las características que definen un sistema domótico Definir el campo de aplicación y ventajas Explicar las características del EIB: tecnología, topología, componentes y directrices de instalación Aplicar conocimientos de redes de datos Realizar diseños de instalaciones EIB 3 Contenidos del Tema 1. Introducción 2. Aspectos de la domótica 3. Sistemas domóticos comerciales 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. CEBus X-10 LonWorks EHS 4. Estudio del sistema distribuido EIB 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. Introducción Tecnología Topología Direccionamiento Formato de las transmisiones Componentes ‘inteligentes’ Instalación Lección 4 2 Contenido Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 5 Introducción Edificios modernos: sistemas para tareas de mando y vigilancia Incremento de equipos eléctricos conectados: Más cableado sens/act – centros de vigilancia, control y regulación Consecuencias: Mayor esfuerzo de planificación Mayor coste de instalación Mayor coste reparaciones y modificaciones Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 6 3 Introducción Edificios modernos: sistemas para tareas de mando y vigilancia Incremento de equipos eléctricos conectados: Más cableado sens/act – centros de vigilancia, control y regulación Consecuencias: Mayor esfuerzo de planificación Mayor coste de instalación Mayor coste reparaciones y modificaciones Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 7 Instalación 8 Introducción Tendencias: sistemas para Integrar soluciones aisladas Descentralizar funciones de regulación, mando y vigilancia Facilitar la instalación y futuras modificaciones Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes 4 Introducción Características de un sistema ‘inteligente’: Integración de funciones: • Regulación automática de Tª • Gobierno descentralizado o centralizado • Mando a distancia • Optimizar el consumo eléctrico • Optimizar la climatización GESTIÓN CONFORT CONTROL DE LA INSTALACIÓN • Detección de presencia • Alarma anti-intrusión • Alarma contra incendios • Lectura a distancia del estado de funcionamiento. • Recepción a distancia de alarmas SEGURIDAD Introducción Tecnología COMUNICACIÓN Topología Telegrama Componentes Instalación 9 Instalación 10 Introducción Características de un sistema ‘inteligente’: Integración de funciones: Control de ventanas Función de alarma Control de persianas / toldos Gestión de electrodomésticos Detección de movimiento en habitaciones Ventilación de habitaciones Control de iluminación Simulación de presencia Regulación individual por habitación Control de calefacción / aire acondicionado Introducción Tecnología Control de puertas Registro de incidencias Topología Telegrama Componentes 5 Introducción Características de un sistema ‘inteligente’: Flexibilidad: Permitir ampliaciones futuras Permitir modificar funciones programadas sin volver a cablear Solución: Introducción separar medio de transmisión (bus) de elementos que controlan las cargas Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 11 Sistema EIB Desarrollado en la UE (EIBA) Sistema descentralizado: Bus de datos independiente Todos los mecanismos se conectan al bus • EIB.TP (Par trenzado) • EIB.PL (Red BT) • EIB.RF (Radio) • EIB.net (automatización) Disponibilidad herramientas programación y diagnóstico Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 12 6 EIBA (European Installation Bus Association) Fundada en 1990 en Bélgica por 70 compañías (ABB-Niessen, Siemens, Berker, Foresis, Simon...) En la actualidad más de 100 miembros Funciones: Soporte para preparación de normas Definición tests y requisitos de calidad Garantizar la calidad del producto Integrada en Konnex (convergencia) Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 13 EIB. Ventajas Gestión del uso de la energía Reducción de costes de la instalación Flexibilidad para ampliaciones y modificaciones Estandarizado (distintos fabricantes) Respaldado por compañías sólidas (garantía de futuro) Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 14 7 Contenido Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 15 Tecnología (general) Descentralizado (no requiere maestro) → cada dispositivo tiene su µP Separación: Datos (bus PT-2 hilos) e Instalación eléctrica Los sensores detectan cambios y transmiten telegramas a actuadores Adaptabilidad todo tipo de instalaciones (>14.000 dispositivos) Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 16 8 Alimentación Línea del Bus 28 Vdc 640 mA 100ms Conector 230 V 50/60 Hz FILTRO Dispositivos EIB Vdc ≥ 21 V Vdc ≥ 21 V (150mW) (150mW) Línea del Bus PS+ Bus+ BusPS- Carril DIN con datos/alimentación Dispositivos: • Requieren mínimo de 21 Vdc F.A. (cada línea): • Control integrado de V e I • Buffer 100 ms contra µcortes Introducción Tecnología • Suponen carga de 150mW (máx 200 mW) Topología Telegrama Componentes Instalación 17 Superposición datos/alimentación Vac (datos) Línea del Bus Vdc (alimentación) Los datos se superponen a la tensión de alimentación: Vdc (F.A.) + Vac (datos) Es necesario: Aislar la F.A. de los datos Separar datos y tensión de alimentación en los dispositivos Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 18 9 Superposición datos/alimentación Bus Vdc datos Electrónica de acoplamiento al bus (µC) Interfaz de aplicación Transformador: Vdc (f=0) → XL=0, XC=∞ → Vdc disponible en condensador Vac (datos) →XC ≅ 0 → filtra datos Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 19 Instalación 20 Superposición datos/alimentación Bus Vdc datos Electrónica de acoplamiento al bus (µC) Interfaz de aplicación Transmisión: Se envían datos al secundario Se inducen al primario y se superponen a Vdc de alimentación Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes 10 Superposición datos/alimentación Bus Vdc datos Electrónica de acoplamiento al bus (µC) Interfaz de aplicación Recepción: El transformador envía datos al secundario Datos disponibles en secundarios separados de la tensión de alimentación Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 21 Conexión de la F.A. al bus Bus F.A. (29V) Bobina F.A. + Bobina: Vdc → XL=0 (baja R) Datos = Vac La F.A. Representa una carga muy reducida sobre los datos transmitidos Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 22 11 Transmisión simétrica Bus + Bus Disp. EIB Disp. EIB Señal de Datos Cable: par trenzado Datos = transmisión simétrica (diferencia de tensión) Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 23 Transmisión simétrica Bus + Bus Disp. EIB Disp. EIB Señal de Datos Ruido radiado Ruido: Igual influencia en ambos conductores Al obtener Vdiferencial se elimina Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 24 12 Transmisión simétrica - Codificación 1 0 1 +5V Estado lógico t t Flujo de corriente t -5V 104 µs (9600 bps) Codificación: 0 → impulso simétrico 1 → no impulso V. Transmisión: 9600 bps Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 25 Transmisión simétrica Señal teórica El dispositivo sólo transmite la semionda negativa +5V Pasiva t Por f.c.e.m. de la bobina de la F.A. Se produce la semionda positiva Activa -5V La F.A. cumple una parte importante en generar una onda simétrica 104 µs (9600 bps) Señal real Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 26 13 Contenido Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 27 Topología - general BUS 7 1 3 ESTRELLA 5 8 2 4 6 ARBOL 10 11 12 9 Anillo NO permitido entre diferentes niveles 18 16 13 Introducción 14 Tecnología 15 17 Topología Telegrama Componentes Instalación 28 14 Línea Mínima sección de la instalación Máximo: 64 dispositivos, 1000m Requiere una F.A. Disp. 3 F.A. Disp. 2 Disp. 1 Disp. 6 Disp. 4 Disp. 5 Disp. 64 Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 29 Área Hasta 15 líneas conectadas a una línea principal mediante Acopladores de Línea (AL) Línea principal: hasta 64 mecanismos Cada línea (principal y secundarias) debe tener su F.A. Área: máximo 15 x 64 = 960 dispositivos ÁREA 1 F.A. Línea Principal AL14 AL 1 AL15 F.A. F.A. Disp. 1 Disp. 2 Línea 14 Línea 1 Disp. 1 Disp. 64 Disp. 64 Introducción Tecnología Disp. 2 Topología Telegrama Disp. 1 Línea 15 F.A. Disp. 2 Disp. 64 Componentes Instalación 30 15 Sistema global Línea de áreas: hasta 15 áreas mediante Acopladores de Área (AA) Posibles dispositivos en la línea de áreas (requiere F.A.) Hasta 14.400 dispositivos en el sistema completo ÁREA 15 Línea de Áreas AA 15 ÁREA 2 AA 1 ÁREA 1 AA 1 F.A. Línea Principal AL14 AL 1 AL15 F.A. F.A. Disp. 1 Disp. 2 Línea 14 Línea 1 Disp. 1 Disp. 64 Disp. 64 Introducción Tecnología Disp. 2 Topología Telegrama Disp. 1 Línea 15 F.A. Disp. 2 Disp. 64 Componentes Instalación 31 Direccionamiento Direcciones físicas: identifican un dispositivo y describen su localización en la topología Direcciones de grupo: definen asociaciones lógicas entre dispositivos y definen el funcionamiento Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 32 16 Dirección física Identifica dispositivo y su localización: AAAA LLLL DDDDDDDD p.e. 1.1.7 Direcciona dispositivos en la línea L (hasta 255) D=0 → direcciona el acoplador de línea Direcciona las líneas 1-15 en área A L=0 → direcciona la línea principal Direcciona las áreas 1-15 A=0 → reservada a dispositivos en L. áreas Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 33 Dirección física 0.0.>0 Línea de Áreas AA 15.0.0 AA 1.0.0 1.0.>0 AL 1.15.0 1.1.1 Línea 15 Línea 1 AL 1.1.0 1 64 1.1.64 Introducción Tecnología Área 1 Línea principal (área 1) Topología Telegrama Componentes 1 1.15.1 64 1.15.64 Instalación 34 17 Dirección física p.e. 1.1.64 0.0.>0 Línea de Áreas AA 15.0.0 AA 1.0.0 1.0.>0 AL 1.15.0 1.1.1 Línea 15 Línea 1 AL 1.1.0 1 64 1.1.64 Introducción Tecnología Área 1 Línea principal (área 1) Topología Telegrama Componentes 1 1.15.1 64 1.15.64 Instalación 35 Dirección física 0.0.>0 Línea de Áreas AA 15.0.0 AA 1.0.0 1.0.>0 Área 1 Línea principal 1) Unidad de(área Acoplamiento 1 1.1.1 Lógica Tabla Filtro 64 1.1.64 Línea secundaria (carril) Introducción Tecnología Topología Telegrama • Mismo elemento para AL 1.15.0 todos los acopladores • Dependiendo de 1 1.15.1 dirección: AA, AL o repetidor Línea 15 Línea 1 Línea primaria (terminales) AL 1.1.0 • Encaminador: tabla filtro para aislar tráfico 64 1.15.64 Componentes Instalación 36 18 Dirección de grupo Asocia de manera lógica sensores y actuadores 0 MMMM Dos niveles SSSSSSSSSSS (p.e. 1/12) Subgrupo: S=0-2047. Subgrupo dentro de M Grupo principal: M=0-13 (p.e. para iluminación, persianas, sist. alarma) Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 37 Dirección de grupo Asocia de manera lógica sensores y actuadores Tres niveles 0 MMMM SSS SSSSSSSS (p.e. 1/1/12) Subgrupo (8 bits) Grupo medio (3 bits) Grupo principal (4 bits) Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 38 19 Dir. de grupo - Parametrización Asocia sensores - actuadores La dirección de grupo se puede asignar a cualquier dispositivo en cualquier línea Los sensores sólo pueden enviar una dirección de grupo Si Varios actuadores tienen la misma dirección de grupo son direccionados por el mismo telegrama Un actuador puede responder a varias direcciones de grupo Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 39 Parametrización - Ejemplo S L11 L21 L12 L22 L13 L23 P1 Introducción P1, P2: pulsadores S: sensor luminosidad L11, L12, L13, L21, L22, L23: actuadores cargas iluminación Funcionamiento: P2 Tecnología Topología P1 → L11, L12, L13 P2 → L21, L22, L23 S → L11, L21 (próximas a las ventanas) Telegrama Componentes Instalación 40 20 Parametrización - Ejemplo Bus S L11 L21 L12 L22 L13 L23 P1 Act. Sens 1.1.1 P1 1.1.2 P2 1.1.3 S P2 P1 L11 L21 1.1.1 1.1.4 1.1.7 P2 L12 L22 1.1.2 1.1.5 1.1.8 S L13 L23 1.1.9 1.1.6 1.1.9 1.1.4 1.1.5 1.1.6 1.1.3 1.1.7 1.1.8 L11 L12 L13 L21 L22 L23 1/1 1/1 1/1 1/2 1/2 1/2 2/11 2/11 Introducción Tecnología Topología Telegrama Dir. Físicas: 1.1.X (área 1, línea 1) Dir. De grupo: Dos niveles: P/S Componentes Instalación 41 Parametrización - Ejemplo Bus S P1 1/1 L11 L21 L12 L22 L13 L23 P1 Act. Sens 1.1.1 P1 1.1.2 P2 1.1.3 S L11 1/1 2/11 1.1.1 1.1.4 P2 1/2 L12 1/1 1.1.2 P2 S 1.1.5 2/11 L13 1/1 1.1.4 1.1.5 1.1.6 1.1.3 1.1.7 1.1.8 1.1.9 L11 L12 L13 L21 L22 L23 1/1 1/1 1/1 1/2 1/2 1/2 2/11 Introducción 2/11 Tecnología Topología Telegrama 1.1.6 L21 1/2 2/11 1.1.7 L22 1/2 1.1.8 L23 1/2 1.1.9 Dir. Físicas: 1.1.X (área 1, línea 1) Dir. De grupo: Dos niveles: P/S Componentes Instalación 42 21 Parametrización - Ejemplo 1/1 Bus S L21 L12 L22 L13 L23 P1 Act. 1.1.1 P1 1.1.2 P2 1.1.3 S 1.1.1 1.1.4 P2 P1 1/2 1.1.2 S P2 1.1.5 2/11 1.1.4 1.1.5 1.1.6 1.1.3 1.1.7 1.1.8 1.1.9 L11 L12 L13 L21 L22 L23 1/1 1/1 1/1 1/2 1/2 1/2 2/11 Introducción 2/11 Tecnología Topología L21 1/2 2/11 L11 1/1 2/11 P1 P1 1/1 L11 Sens 1/22/11 Telegrama L12 1/1 L13 1/1 1.1.6 1.1.7 1.1.8 L22 1/2 L23 1/2 1.1.9 Dir. Físicas: 1.1.X (área 1, línea 1) Dir. De grupo: Dos niveles: P/S Componentes Instalación 43 Contenido Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 44 22 Telegrama - General t1 Telegrama t2 Ack Evento (p.e. botón) → envío telegrama Transmisión tras t1 (bus no ocupado) Tras envío → espera Ack durante t2 Los dispositivos direccionados envían reconocimiento (Ack) simultáneamente Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 45 Acceso al Medio Algoritmo CSMA/CA (Collision Avoidance) ‘0’ → dominante (impulso simetrico) ‘1’ → recesivo (no impulso) Dispositivo escucha mientras envía Si no hay colisión → envío completo Si hay colisión → por prioridad (ganan los 0’s) Dispositivo 1 Dispositivo 2 cancela transmisión (reintento tras retardo) P1 P1 Dispositivo 2 P2 P1 Bus Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 46 23 Caracteres del Telegrama ST D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 P SP Pausa Carácter ST Carácter Transmisión asíncrona (9600bps), cada byte: 1 bit de inicio / 1 bit de parada 8 bits de datos = byte o carácter 1 bit de paridad par Pausa de 2 períodos 1 byte = 1,35ms. Telegrama = 20 – 40 ms Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 47 Telegrama - Estructura Control Origen Destino RC Long Datos útiles Comprob. 16 16+1 3 4 hasta 16 x 8 8 bits 8 bits Datos de control + información útil Transmisión de la información en caracteres de 8 bits (byte) Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 48 24 Control del Telegrama Control Origen Destino RC Long Datos útiles Comprob. 16 16+1 3 4 hasta 16 x 8 8 bits 8 bits 1 0 W 1 P P 0 0 0 0 Funciones del sistema (prioridad máx.) 1 0 Funciones de alarma 0 1 Prioridad de servicio elevada (manual) 1 1 Prioridad de servicio baja (automático) 0 Prioridad de transmisión Repetición Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 49 Dirección de Origen Control Origen Destino RC Long Datos útiles Comprob. 16 16+1 3 4 hasta 16 x 8 8 bits 8 bits AAAA LLLL DDDDDDDD Area (4 bits) Línea (4 bits) Mecanismo (8 bits) Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 50 25 Dirección de Destino Control Origen Destino RC Long Datos útiles Comprob. 16 16+1 3 4 hasta 16 x 8 8 bits 8 bits Según bit 17: Si b17=0 → Dirección física (1 dispositivo) Si b17=1 → Dirección de grupo (1 o varios) Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 51 Longitud + Información Útil Control Origen Destino RC Long Datos útiles Comprob. 16 16+1 3 4 hasta 16 x 8 8 bits 8 bits LLLL L = Longitud de datos 0 0 XXXXCCCCDDDDDDDDDD Byte 0 Byte 1 Tecnología Topología Byte 15 0000 Leer valor 0001 Respuesta valor 0010 Escribir valor 1010 Escritura en memoria X = No utilizado C = Comando D = Datos (EIS) Introducción DDDDD Telegrama Componentes Instalación 52 26 Longitud + Información Útil Control Origen Destino RC Long Datos útiles Comprob. 16 16+1 3 4 hasta 16 x 8 8 bits 8 bits Datos según EIS (EIB Interworking Standard): Contiene datos para cada función de los objetos de comunicación: Conmutación, regulación luminosa, control de motores, valor absoluto o flotante, etc. Garantiza compatibilidad entre mecanismos de diferentes fabricantes Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 53 Longitud + Información Útil Control Origen Destino RC Long Datos útiles Comprob. 16 16+1 3 4 hasta 16 x 8 8 bits 8 bits LLLL 0 0 XXXXCCCCDDDDDD 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 Byte 0 Byte 1 Comando: 0000 Leer valor 0001 Respuesta valor 0010 Escribir valor 1010 Escritura en memoria Ejemplo: Función de conmutación (EIS tipo 1) Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 54 27 Comprobación Control Origen Destino RC Long Datos útiles Comprob. 16 16+1 3 4 hasta 16 x 8 8 bits Campos del telegrama 8 bits D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Pp D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Pp D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Pp P0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Pp Introducción Tecnología Topología Cada byte: bit de paridad par Byte de comprobación: paridad impar (LRC) Telegrama Componentes Instalación 55 Instalación 56 Reconocimiento del telegrama t1 Telegrama t2 Ack D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 N N 0 0 B B 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 BUSY (ocupado) 0 0 0 0 1 1 0 0 NAK (Recepción incorrecta) 1 1 0 0 1 1 0 0 ACK (recepción correcta) Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes 28 EIB - Niveles OSI Basado en modelo OSI de sistemas abiertos Niveles: Físico, enlace, red, transporte y aplicación Modelo OSI EIB Aplicación Aplicación Tratamiento funciones de comunicación Transporte Control de transporte, control de flujo, formación de bloques, confirmación Conexión a red, direcc. a otras redes Presentación Sesión Transporte Red Red Enlace Enlace Comprob. transmisión, CSMA/CA Física Física Codif. bits, niveles tensión, interfaz, etc. Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 57 Contenido Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 58 29 Dispositivos del bus IA Acoplador al bus (AB) Dispositivo Final (DF) Bus IA = Interfaz de Aplicación Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 59 Acoplador al Bus (AB) Dispositivo EIB +- ROM IA AB RAM IA DF Bus EEPROM MT µP CEB MT = Módulo de Transmisión CEB = Controlador del Enlace Bus Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 60 30 Controlador del del enlace enlace al al Bus: Bus: Controlador Acoplador al Bus (AB) ROM:No Novolátil. volátil.Software Softwaredel del ••ROM: sistema. sistema. +durante • RAM: volátil. Datos durante Dispositivo EIB Datos •BusRAM: volátil. operación. operación. IA • EEPROM: novolátil volátilborrable borrable AB • EEPROM: no eléctricamente. eléctricamente. ROM RAM DF IA Programade deaplicación aplicación •• Programa Direcciónfísica física •• Dirección Tablade dedirecciones direccionesde degrupo grupo •• Tabla µP EEPROM MT CEB MT = Módulo de Transmisión CEB = Controlador del Enlace Bus Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 61 Acoplador al Bus - MT +18V <<18V Save 24 V 24V//5V 5V 24V 4,5V <<4,5V Driver Driver Acoplador al Bus Introducción Tecnología Lógica Lógica 5V Reset 0V Rx Tx Enable Módulo de Transmisión Topología Telegrama Componentes CEB Instalación 62 31 Tipos de dispositivos finales Bus IA AB 6 Analógica 2 3 4 7 9 1/10 5 8 Datos 0V +5 V +24 V DF RTIPO +5V +5 V +24 V AB = Acoplador al Bus IA = Interfaz de Aplicación DF = Dispositivo Final Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 63 Instalación 64 Tipos de dispositivos finales Tipo V 0 0,00 No hay Dispositivo Final conectado 2 0,50 4 entradas binarias/analóg, 1 salida bin 4 1,00 2 entradas bin/anolog, 2+1 salidas bin 6 12 14 1,50 3,00 3,50 3 entradas bin/anolog, 1+1 salidas bin Síncrono serie Síncrono serie de longitud fija 16 4,00 Asíncrono serie 19 4,75 4+1 salidas binarias 20 5,00 Descarga (carga reducida) Introducción Función Tecnología Topología Telegrama Componentes 32 Componentes. Objetos Varias e/s varios objetos de comunicación Asignación dir. grupo independientes Una sola dir. física por dispositivo Obj.1 T. izqda 1/1 Obj.1 T. dcha 1/0 1/0 1/3 1.1.1 Programa de aplicación 1/1 1/3 1.1.3 1.1.4 1.1.2 2 1/2 1/3 1/2 1/3 1.1.5 1/1 1/0 Posibilidad de objetos por eventos Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 65 Ejemplo: 4 entradas binarias Bus IA AB DF RTIPO Analógica Digital Digital Digital Digital 0V +5 V +24 V +5V +5 V +24 V AB = Acoplador al Bus IA = Interfaz de Aplicación DF = Dispositivo Final Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 66 33 Ejemplo: 4 entradas analógicas Bus IA AB DF RTIPO Analógica Analógica Analógica Analógica Analógica +5V 0-10 0-10 0-10 0-10 0V +5 V +24 V V V V V +5 V +24 V AB = Acoplador al Bus IA = Interfaz de Aplicación DF = Dispositivo Final Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 67 Ejemplo: 4 entradas analógicas Bus IA AB DF RTIPO Analógica Conexión de sensores físicos +5V Conexión de sensores físicos externos, para: Analógica para: externos, •Analógica Transmisión de valores analógicos • Transmisión de valores analógicos Analógica •Analógica Regulación continua de luz • Regulación continua de luz • Conexión por valores de umbral • Conexión por 0 V valores de umbral +5 V +24 V 0-10 0-10 0-10 0-10 V V V V +5 V +24 V AB = Acoplador al Bus IA = Interfaz de Aplicación DF = Dispositivo Final Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 68 34 Ejemplo: Detector de movimientos Bus AB DF IA tn AB = Acoplador al Bus IA = Interfaz de Aplicación DF = Dispositivo Final Introducción Tecnología tn Telegrama ‘conexión’ Topología Telegrama desconexión Componentes Instalación 69 Ejemplo: Pulsador regulador luz/persianas Bus AB IA DF t2 Arriba Abajo Accionamiento corto Telegrama ‘conexión 1/0 Accionamiento largo Telegrama AB = Acoplador al Bus IA = Interfaz de Aplicación DF = Dispositivo Final Introducción Tecnología Topología Regulación Fin t2 = 500 ms Telegrama Componentes Instalación 70 35 Ejemplo: Actuador de persianas AB Bus DF IA R1 AC 230V M R2 AB = Acoplador al Bus IA = Interfaz de Aplicación DF = Dispositivo Final Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 71 Ejemplo: Actuador regulador AB Bus AC 230V DF IA Reg. desplaz D/A 0-10 V Balasto regulable 24V 15V +5 V AB = Acoplador al Bus IA = Interfaz de Aplicación DF = Dispositivo Final Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 72 36 Componentes. Tipos Para empotrar: Caja universal mecanismos Cajas – falso techo Para carril DIN Armarios de distribución Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 73 Conectividad con otros sistemas Hay pasarelas para conexión a: Otros buses: X10, Profibus-DP Línea telefónica, RDSI Ethernet – TCP/IP - Internet ........ Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 74 37 Contenido Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 75 Fases realización proyecto EIB Planificación según según requerimientos requerimientos Planificación Establecer requerimientos usuario y edificio (funcional, residencial) Diseño del del proyecto proyecto Diseño Dispositivos de bus y material instalación. Protecciones, direcciones, funcionalidad. Cableado de salas, plantas y edificios. Preparación de paneles, identificación de instalación y conexión de dispositivos, ... Instalación eléctrica eléctrica Instalación Programación de de dispositivos dispositivos Programación Introducción Tecnología Topología Telegrama Cargar: • Dir físicas • Programas de aplicación • Dir de grupo • Tablas de filtros Componentes Instalación 76 38 Fases realización proyecto EIB Planificación según según requerimientos requerimientos Planificación Establecer requerimientos usuario y edificio (funcional, residencial) Diseño del del proyecto proyecto Diseño Dispositivos de bus y material instalación. Protecciones, direcciones, funcionalidad. Cableado de salas, plantas y edificios. Preparación de paneles, identificación de instalación y conexión de dispositivos, ... Instalación eléctrica eléctrica Instalación Programación de de dispositivos dispositivos Programación Introducción Tecnología Topología Telegrama Cargar: • Dir físicas • Programas de aplicación • Dir de grupo • Tablas de filtros Componentes Instalación 77 Cableado del bus Cable bus: STP 2x2x0,8 mm2 (Zo=72Ω/km) Conectores para componentes y empalmes (inserción automática) Cable bus y red 230V: canalizaciones separadas y paralelas (es posible utilizar las mismas) Paneles de distribución comunes (con el aislamiento adecuado) Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 78 39 Cableado del bus Armarios para elementos de perfil DIN (F.A., acopladores, etc.) → mismo tipo que utilizados para red 230V Diferentes opciones de cableado Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 79 Cableado del bus - habitaciones Punto de acceso al bus Distribución del cableado en techo (puntos de acceso al bus en cada habitación) Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 80 40 Cableado del bus - habitaciones Distribución del cableado en suelo Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 81 Instalación 82 Cableado del bus - habitaciones Distribución del cableado en suelo Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes 41 Cableado del bus: Armario - Salas Panel de distribución Punto de acceso al bus Distribución en estrella Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 83 Cableado del bus: Armario - Salas Línea de bus Panel de distribución Punto de acceso al bus Distribución en ‘anillo’ Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 84 42 Comprobación de la instalación Comprobar longitudes longitudes de de cables cables Comprobar Segmento de línea máx. 1000m Distancia dispositivo – F.A. máx. 350m Distancia entre F.A. mín. 200m Distancia entre dos dispositivos máx 700m Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 85 Comprobación de la instalación F.A. Dispositivo Comprobar longitudes longitudes de de cables cables Comprobar Línea de bus 55 66 11 Segmento de línea Unión 99 88 44 10 10 máx. 1000m 33 77 2 Distancia dispositivo2 – F.A. Distancia entre F.A. 12 12 11 11 máx. 350m 14 14 Final 13 13 mín. 200m Longitud total = 1 + 2 + 3 … 14 Distancia entre dos dispositivos Introducción Tecnología Topología Telegrama máx 700m Componentes Instalación 86 43 Comprobación de la instalación Comprobar longitudes longitudes de de cables cables Comprobar Comprobar marcado marcado de de cables cables Comprobar ID de área y línea en extremos de cables Comprobar conexiones conexiones no no permitidas permitidas Comprobar Comprobar RR aislamiento aislamiento del del cable cable Comprobar Comprobar polaridad polaridad dispositivos dispositivos Comprobar Evitar anillos entre líneas Al menos 500 KΩ Botón de programación (LED) Medir tensión tensión final final bus bus (min (min 21V) 21V) Medir Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 87 Programación Herramientas programación y diagnóstico (ETS, EITT) EIB RS232 Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 88 44 Programación Herramientas programación y diagnóstico (ETS, EITT) EIB RS232 Práctica 8: configuración y parametrización de una instalación EIB Introducción Tecnología Topología Telegrama Componentes Instalación 89 Ejemplo (obj comunicación) Funcionamiento: S1 A1 P1 p conmuta/regula (p. corta/larga) L1 P2 p conmuta/regula (p. corta/larga) L2 P3: Tecla izqda p Persiana A1 Tecla dcha p Persiana A2 TM (temporizador) p sube/baja persianas (mañana/noche) S1 (sensor lluvia) p baja persianas A2 P1 L1 P2 L2 P3 TM L1 L2 A1 On/off Regular On/off Regular P1 corto largo P2 corto largo P3 Izq Todo A2 Ajuste Todo 1/1 Ajuste Dir. Físicas: 2.3.X (área 2, línea 3) Dir. De grupo: 1/2 1/3 Dos niveles: P/S 1/4 2/1 TM 2/3 2/2 2/3 S1 2/4 2/4 Dcha ¿Cómo controlarías el posicionamiento de las persianas (P3 corto/largo)? 90 45 Bibliografía “European Installation Bus System Specification”. European Installation Bus Association Handbook Series. Vol I, versión 1.0, July 1999. Manual del ABB i-bus EIB. Niessen 2002 Direcciones web: www.eiba.org www.konnex.org 91 Sistemas domóticos. Bus EIB Manuel Jiménez Buendía 46