Tema 9. Redes Domóticas. Bus EIB

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 ˆ 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