سنسورها ، محرکها و واحدهای جابجایی BUS

بخش های مختلف تجهیزات هوشمند سازی BUS (بی ام اس )

در بحث تجهیزات هوشمند سازی ، ماژول انتقال ، رسانه ارتباطی را که واحد اتصال BUS از آن استفاده می کند ، تعیین می کند. متداول ترین واحد اتصال BUS ها دارای ماژول های انتقال برای (KNX TP (Twisted pair و (KNXPL(Powerline هستند..

دو نوع ماژول انتقال به شرح زیر است:

  • KNXTP :قرار دادن سیگنال داده بر روی ولتاژ منبع تغذیه DC
  • KNX PL: قرار دادن سیگنال داده بر روی منبع تغذیه 230 ولت.

در هر دو نوع ماژول انتقال نیز یک منبع تغذیه برای کنترل کننده واحد اتصال BUS وجود دارد و باعث تنظیم مجدد و ذخیره پالس های میکروکنترلر می شود. کنترل کننده واحد اتصال BUS در واقع یک میکروکنترلر است . تراشه ای که دارای ریز پردازنده و حافظه مختلف و لوازم جانبی ورودی و خروجی است .

به عنوان مثال،کنترلر NEC ، ATMega یا Texas Instrument با حافظه های زیر :

  • RAM: کوچکترین حافظه : پارامترهای متغیر تولید شده در حین کار دستگاه در اینجا ذخیره می شوند.
  • EEPROM or fLash memory: داده ها (به عنوان مثال پارامترها ، آدرسهای فیزیکی و آدرسهای گروهی) توسط کاربر در نرم افزار برنامه در این حافظه ذخیره می شوند. محتویات این حافظه از رایانه در دستگاه های جداگانه ، بارگیری و برنامه ریزی می شوند ، جایی که اطلاعات در آنجا ذخیره می شود.
  • ROM: نرم افزار سیستم برای واحد bus coupling در هنگام تولید تراشه در این حافظه ذخیره می شود. در حال حاضر چندین سطح و نسخه مختلف توسعه وجود دارد که به عنوان ماسک شناخته می شوند. یک ماسک از دو بایت داده تشکیل شده است ، که رقم اول آنها – y – نشان می دهد چه رسانه ای استفاده می شود (0 برای TP ، 1 برای PL110 ، 2 برای RF و 5 برای KNXnet / IP). همه پروفایل ها در همه این رسانه ها وجود ندارد.

آخرین رقم ، x ، نسخه پروفایل را مشخص می کند.

ماسک های زیر برای آگاهی از ETS در مورد استفاده از پروفایل سیستم استفاده می شود:

»y01xh: سیستم 1

»y02xh: سیستم 2

»y70xh: سیستم 7

»y7Bxh: سیستم B

» LTE: y300h

»091xh: اتصال دهنده های خط / منطقه TP – تکرارکننده

»190xh: اتصال دهنده های رسانه ای TP-PL110

»2010h: دستگاههای دو طرفه RF آسان

»2110h: دستگاههای Easy RF یک طرفه

برای مدت طولانی ، سیستم 1 رایج ترین پروفایل بود.

با این حال ، سیستم های 2 ، 7 و B  پیشرفت در سیستم 1 اکنون به تدریج جایگزین سیستم 1 می شوند. حافظه بیشتری را ارائه می دهند و بنابراین اجازه می دهند تعداد بیشتری از اشیاء گروه و آدرس گروه استفاده شود.

نرم افزار برنامه تولید شده برای سیستم 1 را می توان در دستگاههایی با ماسک سیستم 2 بارگیری کرد. بسیاری از تامین کنندگان تجهیزات هوشمند سازی و دستگاه های KNX اکنون دیگر هیچکدام دستگاه سیستم1 را ارائه نمی دهند. دستگاه های پیشرفته BUS از سیستم 7 یا B استفاده می کنند که حافظه قابل توجهی حتی بیشتر از سیستم 2 نیز دارد.

اتصال 10 یا 12 پین بین واحد اتصال BUS و دستگاه انتهای BUS بسته به شرایط مورد نیاز میتواند به روشهای بسیار متفاوتی استفاده شود. بسته به نوع دستگاه مورد استفاده نهایی ، داده های رد و بدل شده از طریق مخاطبین می توانند از طریق رابط سریال به شکل سیگنال های باینری ، سیگنال های آنالوگ یا جریان اطلاعاتی استفاده کنند. نحوه استفاده از مخاطبین بر اساس مقاومت در دستگاه انتهایی تعیین می شود که توسط واحد اتصال BUS اندازه گیری می شود.

در بخش تجهیزات هوشمند سازی برخی از دستگاه های نهایی دارای “هوش” خاص خود هستند ، احتمالاً حتی به شکل یک میکروکنترلر دیگر. در این حالت ، عملکرد واحد اتصال BUS معمولاً برای مدیریت آدرس های گروه و اطمینان از ترافیک داده های سازگار با پروتکل است. در موارد نادر ، حتی آدرس های گروه ، مانند رابط سریال ، مدیریت نمی کند. – صرفاً به عنوان دروازه ورود به BUS KNX.

دستگاه های سیستم KNX

دستگاه های سیستم KNX دستگاه هایی هستند که عملکردهای ویژه را انجام می دهند ، به عنوان مثال :

  • تسهیل پیروی از توپولوژی KNX
  • منبع تغذیه
  • برنامه نویسی

منبع تغذیه KNX TP

منبع تغذیه KNX خطوط TP KNX را با ولتاژ لازم برای BUS و نیروی لازم برای انتقال داده تأمین می کند.

رابط های USB KNX TP

برای برنامه ریزی سیستم KNX از یک رایانه و رابط USB KNX TP مورد نیاز است.

اتصال دهنده های خط / KNX خط TP

این دستگاه ها برای اتصال خطوط و نواحی KNX TP استفاده می شوند. همچنین آنها می توانند به عنوان تکرارکننده خط عمل کنند.

فیلترهای باند توقف KNX

فیلترهای باند ایستاده KNX PL مانع از خروج تلگرام های powerline از محدوده انتشار مورد نظر می شوند.

آنها دستگاه های تک فاز هستند بنابراین باید در تمامی مراحل متناسب باشند. در اینجا مهم است که حداکثر ظرفیت فعلی 63 A را در هر دستگاه رعایت کنید.

اتصال دهنده های فاز KNX PL

در یک شبکه سه فاز باید اطمینان حاصل کرد که سیگنالهای KNX PL به هر سه مرحله می رسند.

اگر سه مرحله به صورت موازی در برخی بخش ها مسیریابی شوند ، این حالت اغلب به صورت خودکار صورت می گیرد.

اگر اینگونه نباشد ، یک اتصال دهنده فاز می تواند با ارائه اتصال خازنی بین سه فاز شبکه 230 ولت کمک کند.

اتصال دهنده سیستم KNX PL

تجهییزات هوشمند سازی – اتصال دهنده های سیستم KNX PL می توانند به عنوان تکرار کننده سیگنال های داده در شبکه 230 ولت استفاده شوند.

آنها همچنین می توانند به عنوان اتصال دهنده خط برای اتصال چندین خط KNX PL یا سیستم اتصال دهنده KNX PL به سیستم KNXTP مورد استفاده قرار گیرند.

KNX RF Media Couplers

اتصال دهنده های رسانه KNX RF برای جفت کردن تاسیسات KNX RF با نصب KNX TP استفاده می شوند.

روترهای KNXnet / IP

روترهای KNXnet / IP از پروتکل های مسیریابی KNX IP و (tunneling) KNX IP پشتیبانی می کنند و می توانند برای کوپل کردن خطوط  و مناطق استفاده شوند. روترهای KNXnet / IP همچنین می توانند به عنوان یک رابط برنامه نویسی استفاده شوند.

رابط KNXnet / IP

رابط KNXnet / IP برای برنامه نویسی سیستم های KNX از طرف اترنت استفاده می شود.

الزامات نصب KNX در تجهیزات هوشمند سازی

نصب KNX یک نصب الکتریکی استاندارد در محدوده 230 ولت است . بنابراین کلیه الزامات مربوط به تاسیسات استاندارد (VDE 0100 و غیره) برای KNX نیز اعمال می شود برخی از جنبه های خاص KNX نیز وجود دارد که باید در نظر بگیرید.

KNX TP

در هنگام نصب و طرح کردن خطوط BUS هیچگونه احتیاط ایمنی لازم نیست ، زیرا ولتاژ BUS الزامات ولتاژ فوق العاده ایمنی (SELV) را برآورده می کند و بنابراین قابل لمس است. از آنجا که عدم تداخل در هنگام انتقال داده ها بین دستگاه های BUS جداگانه بستگی به کابل مورد استفاده دارد ، استاندارد KNX شامل موارد دقیق در مورد کابل های BUS قابل قبول است. کابل باید یک twisted pair با محافظ باشد (جدول 1) ، و محافظ روی کابل نباید از هر طرف با آن تماس گرفته یا به زمین متصل شود ( کاملاً مانند قفس فلزی عمل می کند). در KNX TP ، کابلهای اصلی به دلیل خطر سردرگمی و عدم رعایت آنها با الزامات ارتباطی قابل استفاده نباید به عنوان خط BUS مورد استفاده قرار گیرند.

تجهیزات هوشمند سازی

تجهیزات هوشمند سازی

جدول 1. اینکه چه کابل BUS استفاده می شود بستگی به محل نصب دارد.

Second twisted pair

متداول ترین کابل های BUS همچنین شامل twisted pair و شیلد است.

دستورالعمل های زیر در رابطه با استفاده از این کابل ها  اعمال می شود:

  • فقط ولتاژهای بسیار کم (SELV / PELV) مجاز هستند
  • حداکثر جریان 2.5 مداوم و حفاظت از اضافه بار مورد نیاز است
  • نمی توان از آن به عنوان مدار برای شبکه های ارتباطی عمومی استفاده کرد
  • از جفت twisted pair دوم برای تهیه منبع تغذیه جداگانه برای دستگاههای KNX با شدت زیاد استفاده می شود

قرار دادن کابل های BUS 

در هر کجا که کابل های BUS می توانند با کابل های اصلی در تماس باشند ، موارد ویژه ای وجود دارد که باید در نظر داشته باشید.

  • در کابینت سوئیچ و تابلوهای توزیع
  • در جعبه های تقسیم

به طور کلی بین ولتاژ BUS و شبکه 230 ولت ، عایق دوبل که قادر به تحمل ولتاژ آزمایش 4 کیلو ولت است ، مورد نیاز است. بسته به سیستم نصب مورد استفاده ، حداقل فاصله ها اعمال می شود (شکل 29). (هوشمند سازی خانه )

تجهیزات هوشمند سازی

تجهیزات هوشمند سازی

شکل 29. حداقل فاصله بین کابل های BUS و خطوط شبکه

اگر از کابینت سوئیچ استفاده شده باشد که در آن قسمت اصلی به طور کامل از BUS نصب جدا شود. (به عنوان مثال نباید محرک 230 ولت وجود داشته باشد) ، پس هیچ الزام خاصی اعمال نمی شود. شیلد کابل های BUS باید درست تا ترمینال ها ادامه یابد و استفاده از میله های shield bonding مجاز نیست. کابل های BUS و شبکه  باید مسیریابی شوندو / یا وصل شده،  به گونه ای که یکدیگر را لمس نکنند.

الزامات ویژه فقط در صورت قطع شدن کابل BUS و کابل 230 ولت ، در جعبه های اتصالی اعمال می شود. برای انشعاب باید از جعبه های جداگانه یا یک جعبه محفظه دار با دو محفظه جداگانه استفاده شود. الزامات ویژه برای “ترکیبات” اعمال می شود . به عنوان مثال یعنی جایی که یک قطعه BUS و یک جزء اصلی تحت همان پوشش قرار دارد . یک محرک نصب شده با سرریز با یک پریز برق که از طریق BUS کنترل می شود.

هنگامیکه درپوش مشترک برداشته میشود، سمت اصلی باید پوشیده باشد، همانطور که خروجیهای پریز در مقابل تماس مستقیم محافظت میشود. کابلهای BUS باید بصورت ایده آل در کنار شبکه و از این رو در مناطق نصب استاندارد قرار گیرند. (برای آلمان به DIN 18015-3 مراجعه کنید). چندین روش مختلف برای مسیریابی کابل های BUS در اتاقهای جداگانه وجود دارد:

آنها را می توان در یک توپولوژی ستاره در اطراف یک تخته توزیع مرکزی قرار داد . یا یک توپولوژی حلقه ای که از تمام اتاق ها عبور می کند . یا ترکیبی از آن دو.

مطلبی که قبل از شروع نصب KNX در تجهیزات هوشمند سازی مهم است، میزان ترکیب نصب معمولی و KNX  است . به عنوان مثال. استفاده از ورودی های باینری KNX در کنار دکمه های فشار معمولی بجای سنسورهای فشار دکمه KNX بسیار مناسب است. این کار در زمانیکه مشتری هنوز تصمیم کاملی در مورد یک سیستم KNX ندارد ، اما مایل است در آینده اجزای KNX را گسترش دهد قابل توجه است .

در اصل دو راه برای پیشبرد  وجود دارد:

  • اکنون یک کابل BUS بکشید اما بعداً قطعات KNX را اضافه کنید
  • از یک توپولوژی ستاره برای نصب معمولی استفاده کنید .(به عنوان مثال سیم هر دکمه فشار به صورت جداگانه تا تابلوی توزیع). برای این که سیستم با KNX بطور مرکزی در تابلوی توزیع مجدداً نصب شود. بنابراین مهم است که فضای کافی را در تابلو توزیع باشد.