Zaloguj się
Wszystkie
13 grudnia 2023
1005
Terminy BAS - Building Automation Systems, lub BMS - Building Management Systems odnoszą się do automatyzacji i zarządzania różnymi systemami w budynkach i w praktyce opisują to samo. Realizują poprawę komfortu użytkowników i wzrost wydajności zainstalowanych systemów, dają obniżkę kosztów eksploatacji oraz zapewniają bezpieczeństwo.
Wdrażanie instalacji zawierających wiele czujników, przekaźników i siłowników, szczególnie w starszych budynkach i tam, gdzie zasilanie nie jest łatwo dostępne, może podnieść koszt inwestycji i będzie wymagało prac budowlanych. Do tej pory sieci RS-485 były często wybierane jako wystarczające w takich przypadkach, ale rosnące wymagania co do skali sieci, szybkości i przepustowości transmisji danych zmuszają do stosowania nowych technologi. W artykule omówimy 3 wybrane rozwiązania: KNX, BACnt oraz DALI.
Klasycznie - RS-485
Do tej pory interfejs TIA/EIA-485, powszechnie znany jako RS-485, był szeroko stosowany w układach automatyki budynkowej, ponieważ pozwala on na realizację niedrogich sieci lokalnych z łączami komunikacyjnymi typu multidrop (połączenie kilku nadajników- odbiorników do tej samej linii). RS-485 to standard wyłącznie elektryczny, który definiuje charakterystykę odbiorników i sterowników przy współpracy z symetryczną linią transmisyjną. Realizuje dwukierunkową, półdupleksową komunikację z użyciem pojedynczej skrętki, co idealnie pasuje do aplikacji budynkowych.
RS-485 może zapewnić dość dużą szybkość transmisji - nawet kilka Mb/s przy długościach magistrali nie przekraczających kilkunastu metrów i 100 kb/s przy linii o długości 1200 m. Jednak duże szybkości w aplikacjach budynkowych z RS-485 są rzadkością. Maksymalna prędkość popularnego protokołu systemów automatyki budynkowej wynosi 115 200 b/s (działającego w warstwie fizycznej RS-485 BACnet MS/TP).
W porównaniu z innymi interfejsami szeregowymi, najważniejszą zaletą RS-485 jest duża odporność na zakłócenia, co przydaje się w trudnych warunkach przemysłowych. Zdolność do tłumienia zakłóceń, dopuszczalne długie kable, obsługa wielu nadajników-odbiorników na jednej linii i stosunkowo duża prędkość transmisji danych dobrze wpisują się też w wymagania aplikacji automatyki budynkowej. Stanowi on tylko warstwę fizyczną, ale jest bazą dal takich protokołów, jak Modbus czy Profibus.
KNX - standard dla techniki budynkowej
KNX funkcjonuje na całym świecie od ponad 20 lat jako uznany standard w technice budynkowej, zgodnie z EN 50090 oraz ISO/IEC 14543. Jest jednolitym protokołem komunikacyjnym, służącym do inteligentnej realizacji różnych funkcji automatyki budynkowej. Wspiera różne media transmisji:
- przewody dwużyłowe (KNX TP),
- ETHERNET (KNX IP),
- komunikacja radiowa (KNX RF),
- Powerline (KNX PL).
Technologia KNX jest jednolitym, otwartym standardem, zapewniającym użytkownikowi łatwe i wygodne kształtowanie wszystkich funkcji automatyki budynkowej, zarówno w obiektach użyteczności publicznej, jak i w budynkach mieszkalnych.
Oferuje szerokie spektrum aplikacji, pozwala łączyć ze sobą różne urządzenia, także pochodzące od różnych producentów - są kompatybilne i można je łączyć w jeden system.
Ogromną zaletą sieci KNX jest rozproszona budowa - funkcje zawarte są nie w urządzeniu centralnym, lecz w poszczególnych urządzeniach sieciowych. Czujniki, takie jak termostaty czy przyciski generują polecenia w formie telegramów.
Telegramy te wyzwalają reakcję elementów wykonawczych, na przykład przekaźników do załączania żaluzji lub oświetlenia. Na bazie tego standardu można zrealizować wydajne energetycznie rozwiązania, zapewniające większą funkcjonalność i komfort przy równoczesnej redukcji kosztów zużycia energii.
KNX TP - najbardziej niezawodny
Spośród wymienionych sposobów komunikacji najbardziej niezawodną i jednocześnie najbardziej rozpowszechnioną jest komunikacja typu TP (twisted pair) bazujaca na 2-parowej skrętce, czyli parze dwóch skręconych i ekranowanych przewodów. Wymiana informacji pomiędzy sensorami (czujnikami) i aktorami (urządzeniami wykonawczymi) odbywa się za pomocą pakietów informacyjnych, zwanych telegramami, o ściśle określonej budowie. Maksymalna prędkość transmisji w tym medium wynosi 9600 b/s.
Za pośrednictwem skrętki mogą być przesyłane dane oraz jednocześnie zasilanie. Napięcie znamionowe w magistrali KNX TP wynosi 24 V, napięcie wyjściowe zasilaczy to 30 V, zaś urządzenia w sieci wymagają zasilania napięciem w przedziale 21...30 V, co zapewnia margines 9 V, który przewidziano, żeby zrekompensować spadki napięć na przewodach.
Magistralę TP tworzy ekranowana skrętka dwuparowa z żyłami w kolorze białym, żółtym, czerwonym i czarnym (fotografia 1). Dwie z nich (czerwona i czarna) są żyłami roboczymi i służą do przenoszenia sygnałów i zasilania, natomiast pozostałe dwie to żyły rezerwowe. Jako skrętkę stosuje się zwykle dwa rodzaje przewodów: YCYM 2×2×0,8 lub J-Y(St)Y 2×2×0,8. Przewód YCYM można układać zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz budynku w kanałach kablowych oraz pod tynkiem.
Natomiast przewód J-Y(St)Y może być stosowany tylko wewnątrz budynku. Wymienione typy przewodów mogą być układane obok przewodów zasilających bez żadnego odstępu, jeśli kabel magistralny KNX zawiera podwójnie izolowane żyły. W przeciwnym przypadku minimalny odstęp pomiędzy kablem magistralnym a przewodem zasilającym powinien wynosić 4 mm.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
