Idom07 Bus Konnex-eib

8/18/2019 Idom07 Bus Konnex-eib

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Unidad 7:Configuración de Instalaciones Automatizadas porsistemas de Bus Konnex/EIB

1. Para ponernos en situación2. Introducción al sistema de Bus KNX/EIB

2.1 La Asociación Konnex (KNX)2.1.1 Configuración de Konnex2.1.1 Medios de comunicación de Konnex (KNX)2.1.3 Sistema KNX/EIB/TP12.1.4 Tecnología KNX/EIB2.1.5 Datos y alimentación2.1.6 Topología2.1.7 Grupos y Subgrupos2.1.8 Telegrama

2.1.9 Telegrama I2.1.10 Telegrama II

2.2 Componentes KNX/EIB/TP12.2.1 Estructura interna de un acoplardor al bus2.2.2 Módulo de transmisión2.2.3 lnterface Física Externa "Tipo de IFE"!"!"# Acoplador de zonas, líneas y ampl ificador2.2.5 Ejemplo de aplicación del Actuador de Regulación("dimming")2.2.6 Sensores KNX/EIB2.2.7 Actuadores KNX/EIB2.2.8 Dispositivos del sistema KNX/EIB

2.2.9 Dispositivos del sistema KNX/EIB (I)2.3 Instalación de componentes KNX/EIB2.3.1 Instalación y conexionado del cable bus

2.4 Planificación de la instalación2.4.1 Establecimiento de los requerimientos del usuario en edificiosfuncionales2.4.2 División de las disciplinas2.4.3 Cableado de preparación2.4.4 Establecimiento de los requerimientos del usuario en edificiosresidenciales

2.5 Símbolos KNX/EIB2.5.1 Componentes básicos del sistema2.5.2 Sensores

2.5.3 Actuadores


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1. Para ponernos en situación

La empresa Instalaciones Eléctricas S.A. se dedica al montaje y mantenimientode equipos e instalaciones electrotécnicas.Le ha surgido un proyecto para realizar la instalación eléctrica de un hotelque llevará incluido el sistema domótico por Bus a dos hilos Konnex/EIB,con la finalidad de controlar la iluminación, la temperatura, las persianas y lasalarmas de las habitaciones.Pedro, el veterano oficial, dice que nunca ha realizado una instalacióneléctrica que incorpore un sistema domótico descentralizado y/o distribuidomediante un bus a dos hilos que controle todas las áreas enumeradas. Afortunadamente, está Daniel, que cuando cursó el Ciclo Formativo de GradoMedio de "Equipos e Instalaciones Electrotécnicas" realizó una prácticasimilar con el sistema estándar EIB (Bus Europeo de Instalación).El proyecto se pudo realizar por contar la empresa con un trabajadorformado en la materia.

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2. Introducción al sistema de Bus KNX/EIB

KNX es el paso evolutivo lógico que trata de concentrar toda la experiencia yconocimientos de los principales estándares europeos en un único estándar

común, abierto y libres de royalties con dispositivos compatibles.

EIB : E uropean I nstallation B us Fundada en el año 1990Estándar abierto de automatizaciónMás de 120 fabricantes en la asociación EIBA (Bruselas)Sistema de control descentralizado para edificios y viviendas.

Konnex es la iniciativa de tres asociaciones europeas:1. EIBA , (European Installation Bus Association),

2. Batibus Club International,3. EHSA (European Home Systems Association), con el objeto de crear unúnico estándar europeo para la automatización de las viviendas y edificios.

Los objetivos de esta iniciativa, con el nombre de " Convergencia Konnex ",son:Crear un único estándar para la domótica e inmótica que cubra todaslas necesidades y requisitos de las instalaciones profesionales yresidenciales de ámbito europeo. Aumentar la presencia de estos buses domóticos en áreas como laclimatización o HVAC.

Mejorar las prestaciones de los diversos medios físicos de comunicación sobretodo en la tecnología de radiofrecuencia.Introducir nuevos modos de funcionamiento que permitan aplicar unafilosofía Plug&Play a muchos de dispositivos típicos de una vivienda.Contactar con empresas proveedoras de servicios como las telecos y laseléctricas con el objeto de potenciar las instalaciones de telegestión técnicade las viviendas o domótica.En resumen, se trata de, partiendo de los sistemas EIB, EHS y Batibús, crearun único estándar europeo que sea capaz de competir en calidad,prestaciones y precios con otros sistemas norteamericanos como el Lonworkso CEBus.


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2.1 La Asociación Konnex (KNX)

El principal objetivo de esta asociación es promover un solo sistema paraaplicaciones de bus de campo en viviendas y edificios.

Es una organización internacional no gubernamental regida por las leyesde Bélgica donde se encuentra su sede.KNX está aprobado como Estándar Internacional (ISO/IEC 14543-3), así comoEstándarEuropeo (CENELEC EN 50090 y CEN EN 13321-1) y Estándar en China (GB/Z20965).Por lo que KNX es prueba de futuro. Los productos KNX hechos pordiferentes fabricantes pueden ser combinados.

La marca registrada KNX garantiza la interoperabilidad y el "interworking". Enresumen, KNX es el único estándar abierto a nivel mundial para el controltanto de casas como de edificios.En la actualidad la asociación Konnex representa a más de 200 compañíasdel mundo entero (fabricantes de equipamiento eléctrico y electrónico,operadoras eléctricas, operadores de telecomunicaciones, integradores einstaladores de sistemas, etc)

2.1.1 Configuración de Konnex

El estándar Konnex ( KNX ) tiene tres modos de configuración diferentes:

S.mode (System mode):

La configuración de Sistema usa la misma filosofía que el EIB actual, estoes, los diversos dispositivos o nodos de la nueva instalación son instalados yconfigurados por profesionales con ayuda de la aplicación software ETS4-Profesional, especialmente diseñada para este propósito.

E.mode (Easy mode):En la configuración sencilla los dispositivos son programados en fábrica pararealizar una función concreta. Aún así deben ser configurados algunosdetalles en la instalación, ya sea con el uso de un controlador central (comouna pasarela residencial o similar) o mediante unos microinterruptoresalojados en el mismo dispositivo (similar a muchos dispositivos X-10 que

hay en el mercado). También está disponible un software denominadoETS3-Starter.


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A.mode (Automatic mode):En la configuración automática, con una filosofía Plug&Play ni el instalador niel usuario final tienen que configurar el dispositivo. Este modo estáespecialmente indicado para ser usado en electrodomésticos, equipos deentretenimiento (consolas, set-top boxes, HiFi,...) y proveedores de servicios.

La configuración más utilizada es S-Mode (modo Sistema) que utiliza lamisma filosofía que el EIB.

Los diferentes medios y dispositivos de una instalación se programanutilizando el software ETS que funciona sobre Windows.

2.1.2 Medios de comunicación de Konnex (KNX)

Aparte de los tres modos de configuración, el estándar KNX incluye diversosmedios de comunicación. Cada medio de comunicación puede ser utilizado encombinación con uno o más modos de configuración.

Medios de comunicación:

TP-O (Par Trenzado, Tipo 0 - Twisted pair, type 0)Este medio de comunicación, el Par Trenzado, con un bitrado de 4800 bits/s,ha sido tomado del BatiBUS. Los productos certificados KNX TP0 diseñadospara este medio trabajarán en la misma línea de bus que los componentescertificados por BatiBUS pero no serán capaces de intercambiar informaciónentre ellos.TP-1 (Par Trenzado, Tipo 1 - Twisted pair, type 1)Este medio de comunicación, Par Trenzado, con un bitrado de 9600bits/s ha sido tomado del EIB. Los productos certificados EIB y KNXTP1 operarán y comunicarán con cada uno de ellos en la misma líneade bus.


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PL-110 (Línea de Fuerza, 110 kHz - Power-line, 110 kHz)Este medio de comunicación, Línea de Fuerza, con un bitrado de1200bits/s, ha sido también asumido del EIB. Los productoscertificados EIB y KNX PL110 operarán y comunicarán entre ellos enla misma red de distribución eléctrica.

PL-132 (Línea de Fuerza, 132 kHz - Power-line, 132 kHz)

Este medio de comunicación, Línea de Fuerza, con un bitrado de2400bits/s, ha sido asumido del EHS. Los componentes certificadosKNX PL132 y EHS 1.3a, operarán conjuntamente en la misma red dedistribución eléctrica pero no se comunicarán entre ellos sin unconvertidor de protocolo exclusivo. El grupo de trabajo "A-mode" definiráeste convertidor en las especificaciones A-mode.

RF (Radio Frecuencia a 868 MHz - radio frequency on 868 MHz)

Este medio de comunicación, Radio Frecuencia, con un bitrado de38,4kbits/s, ha sido desarrollado directamente en la estructura del estándarKNX.

Ethernet , (KNX sobre IP - KNX-over-IP)

Este amplio y utilizado sistema de comunicación puede ser utilizadoconjuntamente con las especificaciones "KNX sobre IP", las cualespermiten el envío de telegramas KNX encapsulados en telegramas IP.

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Autoevaluación

¿Cuántos medios de comunicación tiene KNX?

a) 6 medios. TP-0, TP-1, PL 110, PL 132, RF, Ethernet.b) 6 medios. TP-10, TP-1, PL 230, PL 132, RF, Internet


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c) 6 medios. TP-10, TP-1; PL 110, PL 220, RF, Ethernet.

2.1.3 Sistema KNX/EIB/TP1

El sistema KNX/EIB/TP1 (par trenzado tipo 1), consiste en una línea de doshilos a los que se conectan una serie de aparatos llamados elementos de bus.

Los elementos de bus se dividen en tres categorías:

• Sensores,

• Actuadores

• Componentes del sistema.

Los sensores registran las informaciones y sucesos del entorno y las envíanpor el bus, en forma de telegramas de datos. Son sensores, por ejemplo,pulsadores, detectores de presencia, receptores IR o entradas binarias, etc.

Los actuadores reciben estos telegramas y los convierten en maniobras, por

ejemplo, de conmutación o regulación.Los elementos y componentes del sistema son necesarios para elfuncionamiento de la instalación. Consisten en elementos modulares para laalimentación del bus, acopladores de línea o aérea para conectar los distintosniveles del bus y un interface para conectar los sistemas de programación ode monitorización (conexión de un PC al bus).

A través de la línea de dos hilos llamada bus, se transmiten las


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informaciones que los elementos envían y reciben. El bus llega a cadaelemento de bus.

Los sensores , normalmente, sólo necesitan la conexión al bus.

Los actuadores normalmente requieren conexión a la red de alimentación de230/400 Vpara gestionar la carga. La tensión de red y de bus están separadas.

En las instalaciones tradicionales, cada función requiere una línea eléctricapropia y cada sistema de control precisa una red separada.

Con el sistema KNX/EIB se pueden controlar, comunicar y supervisar todas lasfunciones de servicio y su desarrollo, con una única línea común denominadalínea de bus.

Argumentos a favor del sistema

En las instalaciones tradicionales cada función requiere su propia líneaeléctrica, y cada sistema de control precisa una red separada.

Por el contrario, con KNX/EIB es posible controlar, comunicar y vigilartodas las funciones de servicio y su desarrollo, con una única línea común.Con esto se puede dirigir la línea de energía sin desvíos, directamente hastalos aparatos consumidores.

Además del ahorro en el cableado se obtienen otras ventajas: Lainstalación en un edificio se puede realizar de un modo mucho más sencillodesde el principio, y después se puede ampliar y modificar sin problemas.

Ante cambios de uso o reorganización del espacio, el KNX/EIB consigue unaadaptación rápida y sin problemas mediante la fácil reasignación (cambio deparametrización) de los componentes del bus, sin necesidad de nuevasinstalaciones de cableado.


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Este cambio de parametrización se realiza, por ejemplo, con un PC quedebe estar conectado al sistema KNX/EIB y tener instalado el software ETS (E ngineering T ool S oftware) para la realización del proyecto y la puesta enservicio, que ya se emplea en la primera puesta en marcha.

KNX/EIB puede conectarse mediante las correspondientes interfaces con loscentros de control de otros sistemas de automatización de edificios, ocon una red digital de servicios integrados. Ejemplo: RDSI o LAN/Internet .

De este modo el uso del KNX/EIB resulta tan rentable en una viviendaunifamiliar como en hoteles, colegios, bancos, edificios de oficinas o complejosedificios funcionales.

El estándar KNX/EIB cubre la demanda actual de necesidades de los

usuarios, como pueden ser:

Funciones de seguridad técnica

Funciones de confortabilidad

Funciones de ahorro energético

Funciones de comunicación


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2.1.4 Tecnología KNX/EIB

KNX/EIB (Bus Europeo de Instalación) es un sistema bus descentralizado ycontrolado por eventos.

Esto significa que los sensores detectan señales procedentes de pulsadores omotivados por cambios en la luminosidad, la temperatura, la humedad,movimientos, etc.

A continuación, envían telegramas a los actuadores, los cuales llevan acabo las órdenes.

Todos los dispositivos conectados al bus pueden intercambiar informacióncon otros a través de una ruta compartida de transmisión: el bus.

Los datos se transmiten en serie y de acuerdo con unas reglas fijas ( protocolo). De esta forma se "empaqueta" la información que se envía en forma detelegrama a través del bus desde un sensor hasta uno o varios actuadores.

Cada receptor envía un "acuse de recibo" si la transmisión ha sidosatisfactoria. Si este acuse no se recibe, se repite la transmisión hasta unmáximo de tres veces.

En el caso de que el acuse continúe sin ser enviado, se interrumpe elproceso de transmisión y se notifica un error en la memoria del elementotransmisor.

La transmisión de datos con el EIB no está aislada eléctricamente, yaque la alimentación para los dispositivos (24V DC) se proporciona a través dela misma línea de bus.

Los telegramas se modulan de tal forma que:

Un "cero lógico" se transmite como pulso.

La "no-recepción" de ningún pulso se interpreta como un " uno lógico ".

La información se transmite de forma simétrica al par de conductores y elcomponente se controla mediante la diferencia de tensión entre los dos.

La velocidad de transmisión es de 9600 baudios bps (bit por segundo)

Las radiaciones perturbadoras actúan sobre ambos conductores con la mismapolaridad y, por tanto, no influyen en la diferencia determinante de la tensión dela señal.


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Es necesario regular el acceso al bus como medio físico de transmisión dedatos. Para ello el KNX/EIB utiliza el procedimiento CSMA/CA (AccesoMúltiple por Detección de Portadora/Evitación de Colisiones).

Este procedimiento garantiza un procedimiento aleatorio libre de colisiones albus.

Todos los dispositivos de bus reciben las señales, pero sólo aquellosactuadores a los que " se está hablando " reaccionan.

Si un sensor, quiere transmitir, primero debe comprobar el bus y esperar aque ningún otro dispositivo esté transmitiendo.

Si el bus está libre, cualquier dispositivo puede comenzar la emisión. Si dosdispositivos comienzan a emitir en el mismo instante, sólo tendrá acceso albus aquél de ellos que tenga la prioridad más alta.

El otro tendrá que esperar y transmitir después. En caso de igualdad deprioridad, comenzará aquel cuya dirección física sea más baja.

Alimentación

La fuente de alimentación que alimenta al sistema KNX/EIB transforma los230 V AC en 24 V CCCada línea tiene su propia alimentación de corriente para loscomponentes. Esto garantiza que, incluso si hay un fallo en una línea, el resto

del sistema puede continuar funcionando.


Las fuentes alimentación, especiales tienen regulaciones de tensión ycorriente, por lo que son resistentes a los cortocircuitos. Además, son capaces


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de salvar micro-cortes de la red ya que tienen un tiempo de reserva de 100ms.

El consumo de potencia es aproximadamente de 150 mW/componente. Lafunción del filtro es el de separar la fuente de alimentación de la transmisión de

datos y evitar que las señales se atenúen.

El cable conductor PYCYM 2x2x0,8 tiene una sección por hilo de 0,5mm2 y, porello, una resistencia del bucle de 72 /Km.

Los componentes (TLN) toman del bus una potencia constante y estánpreparados para funcionar con un mínimo de 21V.

Si se instalan más de 30 componentes, es conveniente instalar otrafuente de alimentación. En cualquier caso, la distancia mínima entre dosfuentes debe ser de 200m y el número máximo de f uentes por línea debe ser 2

como máximo.


La longitud del cable para cada línea no debe exceder los 1000m , incluyendo

todas las ramas y bucles y no se necesita resistencia de cierre.Para excluir totalmente la posibilidad de colisiones entre telegramas hay querespetar una distancia máxima entre componentes de 700m .

2.1.5 Datos y alimentación

Un aspecto importante del EIB es la forma en que se discriminan los datosya que van por el mismo cable que la alimentación.

Por una parte, la fuente de alimentación está conectada al bus a través de unabobina.


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Para la tensión continua la resistencia de una bobina es de bajo valor óhmico:

si

La información es una tensión alterna y, para ella, el valor óhmico de labobina es elevado:

si

La función de esta bobina es, por lo tanto, proteger a la fuente dealimentación evitando que la información entre en la fuente.

Por otra parte, cada elemento se conecta al bus por medio de un acopladorque, entre otras cosas, aumenta la resistencia a las perturbaciones gracias asu bajo valor óhmico.


Como ya hemos visto, la reactancia inductiva del transformador es de bajovalor óhmico para la alimentación de corriente que es tensión continua,mientras que la reactancia capacitiva del condensador es de elevado valoróhmico para la tensión continua ya que:

luego si

Esto significa que la tensión continua estará disponible en los extremos delcondensador. Como la información es una tensión alterna, para ella el

condensador es de bajo valor óhmico con lo que cierra el circuito del ladoprimario.

Cuando el módulo trabaja como emisor, el transformador traslada lainformación sobre el lado primario y la superpone con la tensión continua.

Cuando el módulo trabaja como receptor, el transformador traslada lainformación sobre el lado secundario, separándola así de la tensión continua.


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2.1.6 Topología

La estructura del cableado del bus, dentro de una misma línea, puede ser en

línea, en estrella o en árbol. También puede ser una combinación de éstas.

La única estructura no permitida es crear una instalación en anillo. Estesistema no necesita resistencias de impedancia.

Al tender el cableado, es necesario tener en cuenta las siguientes limitaciones:

• Máxima longitud del bus entre la fuente de alimentación (FA) y unelemento del bus (E): 350 m.

• Máxima. longitud. del bus entre 2 elementos de una misma línea: 700 m.• Máxima longitud del bus dentro de una misma línea: 1000 m.

La topología del sistema KNX/EIB se organiza en tres niveles de conexión:

• Área o zona• Línea• Componente

Llamamos línea a cualquier conjunto de fuente y dispositivos de bus quecumpla las siguientes condiciones:

• Máximo número de dispositivos: 64• Máximo número de fuentes alimentación: 2• Distancia máxima de la fuente al componente: 350m• Distancia máxima entre dos componentes: 700m• Longitud total máxima del conductor: 1000m


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Si fuera necesario ampliar cualquiera de estos requerimientos, tenemos laposibilidad de conectar entre sí varias líneas, hasta un máximo de 12,mediante lo que llamamos acopladores de línea.

Este conjunto de varias líneas hasta un máximo de doce, constituye lo quellamamos zona o área. Cada zona funcional puede, por tanto, admitirun máximo de 768 componentes distribuidos en doce líneas con 64componentes cada una.

Podemos unir varias zonas, hasta un máximo de 15, utilizando para ello losacopladores de zona (aparatos físicamente idénticos a los acopladores delínea).


El acoplador, puede utilizarse como:

• Acoplador de zonas BK : Une la línea de zonas con la línea principal deuna zona.

• Acoplador de líneas LK : Une la línea principal con una línea secundaria.• Amplificador de líneas LV : Amplía una línea con otros 64

componentes y 1.000m adicionales.

Los acopladores de línea y zona sólo dejan pasar telegramas

relacionados con componentes que les pertenezcan, los amplificadoresdejan pasar todos los telegramas.


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En la parametrización cada acoplador recibe una tabla de filtros.Todos los telegramas de grupo que se reciban, son reexpedidos siaparecen en esa tabla.

De este modo, cada línea trabaja independientemente y sólo sedejen pasar los telegramas que deben llegar a otras líneas, evitando lasobrecarga del bus.

Cada uno de los componentes tiene una dirección física que depende de lazona y la línea a la que pertenece. Esta dirección se utiliza tanto en ladiagnosis como en la parametrización.

Los 16 bits de la dirección, se dividen de la siguiente forma:

Donde:

ZZZZ : Número de la zona funcional (1-15)

LLLL : Número de la línea dentro de la zona definida (1-12)

CCCCCCCC : Número de componente (1-64)

Tanto la línea de zonas como la línea principal tienen dirección 0.

Esta dirección física se le da a cada componente mediante la herramientasoftware ETS y sirve para identificarle de forma inequívoca.


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A continuación se describe un ejemplo de dirección física:

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Otros ejemplos de dirección física:

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Ejemplos de varios componente en instalación topográfica:

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2.1.7 Grupos y Subgrupos

Durante el servicio normal se utiliza una dirección de grupo para

realizar las comunicaciones de telegramas. Esta dirección no está orientadaa la topología del bus como lo estaba la dirección física , sino a lasaplicaciones.

Cada emisor incluirá una dirección de grupo en cada uno de sus telegramas.Todos los dispositivos de bus "escuchan" todos los mensajes, leen sudirección y comprueban así si el telegrama va dirigido a ellos o no.Esta dirección se asigna a cada dispositivo de bus durante la configuración delEIB. Cada dispositivo puede pertenecer a uno o varios grupos.No existen reglas para la adjudicación de los grupos salvo que el númeromáximo de grupos es 28.000.

Ejemplo:Supongamos una instalación como la mostrada en la figura:

El pulsador T1 debe accionar las luminarias L11, L12 y L13 y el T2 lasluminarias L21, L22 y L23. El sensor de luminosidad S1 debe accionar,adicionalmente, las luminarias cercanas a las ventanas.

Supongamos que la topología de la instalación y las direcciones de grupo y

subgrupo son las mostradas en la figura:

Asignaremos al pulsador T1 y a sus correspondientes luminarias ladirección 1/1; al pulsador T2 y a las suyas, la dirección 1 /2 y al sensor S1 ylas suyas la dirección 1/11.


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De esta forma, la tabla de distribución de direcciones de grupo queda comosigue:

Al accionar el pulsador T1 se genera un telegrama con la dirección del grupo1/1.

En realidad todos los componentes lo escuchan, pero sólo aquellos que

tiene esa dirección de grupo (las luminarias L11, L12 y L13) cumplen la orden.

Supongamos ahora que, por ejemplo, el sensor de luminosidad estuvieradispuesto en otra línea, tal y como muestra la figura:


En este caso los telegramas tienen que ser enviados a través de la líneaprincipal. Gracias a la parametrización, el acoplador de líneas LK2, sabe quehay componentesque obedecen al sensor de luminosidad que están fuera de su línea, así quetransmite el telegrama a la línea principal.

El acoplador de líneas LK1, sabe que en su línea hay componentes que

obedecen al grupo 1/11 y deja pasar el telegrama a su línea. De estamanera, las luminarias L11 y L21 reciben finalmente el telegrama del sensorde luminosidad y cumplen la orden.

Podría ocurrir que el sensor de luminosidad estuviera incluso en otra zonafuncional tal y como muestra la figura:


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Aún en este caso el telegrama puede alcanzar a todos los componentes através de la línea de zonas.

Gracias a la parametrización, el acoplador de zonas BK2, sabe que haycomponentes que obedecen al sensor de luminosidad que están fuera de su

línea, así que transmite el telegrama a la línea de zonas.

El acoplador de zonas BK1, sabe que en su zona hay componentes queobedecen al grupo 1/11 y deja pasar el telegrama a su línea principal,donde el acoplador de línea LK1 le permite, a su vez, el paso hacia loscomponentes.De esta manera, las luminarias L11 y L21 reciben finalmente el telegrama delsensor de luminosidad y cumplen la orden.

La asignación de las direcciones de grupo a los distintos componentes del

sistema se realiza por medio de los objetos de comunicación (SoftwareETS) de los respectivos sensores y actuadores.

• Los sensores pueden enviar sólo una dirección de grupo

• Los actuadores pueden recibir varias direcciones de grupo

• La misma dirección de grupo la pueden recibir varios actuadores

La dirección de grupo puede asignarse en dos niveles (grupo

principal/subgrupo) o en tres niveles (grupo principal/grupointermedio/subgrupo)

• Grupo principal : Área general de la instalación. Ejemplo : Iluminación

• Grupo Intermedio : Función dentro de esa área Ejemplo : Regulación

• Subgrupo : Indica el punto final sobre el que se actúa. Ejemplo : Luz delhall


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Puedes comparar la manera de asignar direcciones de grupo en dos y tresniveles en las siguientes imágenes:


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Los objetos de comunicación son direcciones de memoria en loscomponentes bus. El tamaño puede ser de 1 bit a 14 bytes y depende de lafunción que desempeñen.

Por otra parte, el sistema KNX/EIB está abierto a otros sistemas. Porejemplo, a través de un gat eway , la línea de zonas puede conectarse a unordenador central.El gateway transforma el protocolo del bus de instalación al del ordenador.


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2.1.8 Telegrama

Cuando se produce un acontecimiento (por ejemplo, se acciona unpulsador), el componente envía un telegrama al bus.

Si el bus no está ocupado durante el tiempo t1 como mínimo, comienza elproceso de emisión.

Tras la finalización del telegrama, el componente tiene el tiempo t2 para

comprobar la recepción correcta.

Todos los componentes a los que va dirigido dan acuse de recibosimultáneamente.

El telegrama se compone de dos tipos de informaciones. Unas son específicasdel bus y otras corresponden a las comunicaciones de los acontecimientos.

Toda esta información se envía organizada en grupos de 8 bits (unidades deinformación que pueden adoptar dos valores o estados distintos: cero o uno)llamados bytes.

Pulsa en la imagen para ampliarla Cada byte de datos (8 bits) se agrupa formando "palabras" para la transmisión.


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Además de los datos, las palabras están constituidas por otros bits:

• ST: Es el bit inicial, indica que comienza una nueva palabra

• P: Es el bit de paridad, completa la suma de los bits de datos hasta laparidad par

• SP: Es el bit de parada, indica que ha terminado la palabra

Después de un tiempo equivalente a 2 bits, continúa la próxima palabra.

La velocidad de transmisión del telegrama es de 9,6 Kbit/s. Esto significaque cada bit ocupa el bus durante 1/9600s o, lo que es lo mismo, 104 s.

Como la palabra se compone de 11 bits a los que hay que sumar los 2 bitsde espera antes de la siguiente, obtenemos un tiempo de 1,35ms/palabra.

Según la extensión de la información útil, el telegrama puede ocupar entre8 y 23 palabras más 1 palabra para el recibo. Teniendo en cuenta el tiempolibre del bus t1 (=50 bits) y el tiempo t2 (=13 bits), cada información ocupa elbus durante 20-40ms.


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2.1.9 Telegrama I

La palabra de control

Si un componente al que va dirigido un telegrama da un acuse de recibonegativo, en la repetición se añade el bit repetición (=0). De esta forma seevita que los componentes que ya han ejecutado la orden la ejecutennuevamente.


Por otra parte, la prioridad del mensaje se tiene en cuenta cuando varioscomponentes se ponen a emitir a la vez.

La estructura de la palabra de control se muestra en la siguiente tabla:

La dirección de origen

La dirección de origen indica la dirección física del componente emisorexpresada tal y como indica la figura:

El hecho de que cada componente emisor envíe su dirección física en eltelegrama, permite que en los trabajos de mantenimiento se pueda reconocerfácilmente quién lo ha enviado.

La dirección de destino


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La dirección de destino puede ser una dirección física, o bien, una direcciónlógica, es decir, de grupo. Esto viene indicado por el bit 17:

• Bit 17=0: Dirección física; telegrama dirigido a un solo componente

• Bit 17=1: Dirección lógica; telegrama para todos los componentes delgrupo

2.1.10 Telegrama II

El contador rooting (ruta)

El componente emisor incluye en el telegrama un contador rooting. Cadaacoplador decrementará el contador y, a continuación, transmitirá eltelegrama mientras el resultado no sea negativo.

Ejemplo:


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La información útil

La estructura de la información útil y la longitud se muestra en la siguientetabla:

En la mayoría de los telegramas de grupo, se transmite sólo una orden de 1 bit.

En la orden " escribir ", en el último bit de la derecha, se coloca un "0" o un "1"según se quiera desconectar o conectar respectivamente. La información útiltiene aquí 2 Byte (Byte0-1) de longitud.

Con la orden " leer ", se solicita del componente direccionado un acuse derecibo de su estado.

Similar a la orden "escribir", la " respuesta " puede tener una longitud desde1 bit hasta 13 Bytes (Byte2-15).

La palabra de comprobación

Como ya se ha visto, cada palabra del telegrama tiene un bit de paridad de tal


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forma que la suma de los bits de datos y el bit de paridad da el valor 0.

Además, todas las palabras del telegrama se comprueban adicionalmentecon paridad impar para cada posición de bit. Es decir, el bit de comprobación

S7 se completa con 0 ó 1 de tal forma que la suma de todos los bits de datosD7 más el bit S7 dé el valor 1.

El acuse de recibo

Una vez comprobada la correcta recepción del telegrama mediante lapalabra de comprobación, el componente receptor debe enviar el acuse derecibo correspondiente.

La estructura del acuse de recibo se muestra en la siguiente tabla:

Ante un acuse de recibo NAK (recepción incorrecta), el telegrama se repitehasta tres veces.

Ante un acuse de recibo BUSY (todavía ocupado), el componente emisorespera un corto tiempo y envía de nuevo el telegrama.

Si el componente emisor no recibe ningún acuse, interrumpe la emisión.


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Para saber más: ¿Qué es Konnex?

Miembros asociación KNX

Asociación española de domótica

EIB KNX/EIB Historia EIB/KNX Característica Generales EIB/KNX

Principio de funcionamiento KNX/EIBDomótica KNX/EIB

Konnex

Presentación EIB

Principios básicos EIB

Instabus EIB

Autoevaluación

¿La tecnología KNX es el resultado de tres sistemas?

a) PLC, EIB, EHSb) ETS, PLC, EHSc) Batibus, EIB, EHS

¿Cuántos modos de configuración incorpora el estándar KNX?

a) S-Mode, E-Mode, A-Mode

b) Modo Sistema, Modo Fácil, Modo Automáticoc) Modo Manual, Modo Automático, Modo Instalar

¿Cuántos medios de comunicación incorpora el estándar KNX?

a) TP tipo 0, TP tipo 1, PL-110, PL-132, RF, Ethernetb) TP tipo 0, TP tipo 1, PL 120; PL-380, RF; Internetc) Par trenzado tipo 1, PL- 230, PL-400, RF, IP


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2.2 Componentes KNX/EIB/TP1

Todos los componentes del sistema KNX/EIB disponen de una BCU (Unidadde Acoplamiento al Bus) integrada, con su propia inteligencia.

Por ello, el sistema KNX/EIB funciona de forma descentralizada y nonecesita ninguna unidad central de control.

Los componentes del bus pueden dividirse por principio en tres clases:

• Sensores,• Actuadores• Controladores.

En el caso de un sensor , la unidad de aplicación proporciona información a laBCU, que la codifica y envía inmediatamente a través del bus (medio físico)

Para ello, el acoplador al bus comprueba a intervalos regulares el estado de launidad de aplicación.En el caso de un actuador , el acoplador al bus recibe telegramas del bus deinstalación, los descodifica y da esta información al módulo de aplicación.

Los controladores afectan al intercambio de datos entre sensores y actuadores(Ejemplo: módulo lógico)

Los componentes bus en funcionamiento (Ejemplo: reguladores deluminosidad/control de movimiento, pulsadores multifunción, sensores dehumo,...) constan principalmente de tres partes:

• Unidad de Acoplamiento al bus (AB ó BCU - Bus Coupling Unit)

• Módulo de Aplicación (MA)

• Programa de Aplicación (PA)

El Acoplador al bus y el Módulo de Aplicación se encuentran, bien juntos enuna sola unidad o separados, dependiendo del producto concreto.

En cualquier caso, ambos deben ser del mismo fabricante.

Si se adquieren por separado, el acoplador al bus y el módulo de aplicaciónse unen mediante un conector estandarizado para el KNX denominadoIFE (Interfaz Físico Externo).

Estos IFE , con 10 ó 12 pines proporcionan:

Un interface para intercambiar info. entre ambas partes (5 pines)


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La alimentación del módulo de aplicación (2 pines)

Cuando la BCU es una parte separable del resto del dispositivo bus,podemos encontrarla en distintas formas:

• Para montaje empotrado,• Para montaje sobre pared,• Sobre falso techo• Para montaje en carril DIN.

En este último caso, la conexión del aparato al bus se realiza mediantecontactos de presión situados en la parte posterior del mismo, en contacto conel carril de datos.

En el resto de tipos de dispositivos bus, la conexión al bus se realizautilizando los terminales de conexión (conectores) al bus KNX estándar(negro/rojo).

En caso de que la unidad de acoplamiento al bus esté integrada junto con el

resto del aparato bus (inseparables), ésta viene montada en el mismomediante el módulo denominado "BIM" (Bus interface module - Módulo deInterface con el Bus) o a través del llamado "chipset" (circuito integrado).


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Fundamentalmente, un módulo BIM es una BCU sin su conexión posterior ycon una serie de componentes adicionales.

Un chipset consiste simplemente en el núcleo de un BIM (es decir: elcontrolador y el transceiver1)

Actualmente, el Acoplador al Bus se ofrece para conexión a dos tipos demedio de transmisión: par trenzado 1 (KNX TP, utilizando tensión muy baja deseguridad de 32 V, "SELV") o línea de fuerza (Powerline 110 - KNX PL).

No existen acopladores de Bus RF; los aparatos KNX compatibles conRF son soluciones integradas.

Todos los componentes del bus disponen, gracias al BCU integrado, desu propia "inteligencia": por ello el sistema KNX funciona de formadescentralizada y no necesita ninguna unidad central de control(ordenador,...).

Sin embargo, funciones centrales como, por ejemplo, la supervisión del sistemapuede, si es necesario, ser realizada por software de visualización y controlinstalado en un PC.

2.2.1 Estructura interna de un acoplardor al bus

Una BCU KNX consta fundamentalmente de dos partes:

• El controlador de acoplamiento al bus (BCC - Bus Coupling Controller)

• El módulo de transmisión ("transceiver") correspondiente al medio deconexión.


En los diferentes tipos de memoria del microprocesador se guardan los

siguientes datos:

El software del sistema: los diferentes perfiles de software KNX


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estandarizados se identifican por medio de sus " versiones de máscara " o"Device Descriptor tipo 0".

Actualmente existen los siguientes tipos de máscaras o tipos de software desistema:001xh (TP1 System 12), 002xh (TP1 System 23), 070x (TP1 System 74),0300h (TP1 LTE), 101xh (PL110 System 1), 091xh (TP1 Acoplador de línea /área - repetidor), 019xh (acoplador de medios TP1-PL110), 2010h (RFaparatos bidireccionales), 2110h (RF aparatos unidireccionales).

A día de hoy los aparatos basados en los dos últimos perfiles de sistema nopueden configurarse mediante el ETS . El software del sistema se guarda, porregla general, en la memoria ROM o Flash y normalmente no puedesobreescribirse.Valores temporales del sistema y de la aplicación: en la mayoría de los

casos, se almacenan en la memoria RAM y luego se pierden cuando sedesconecta el componente del bus (si no se han guardado previamenteen la EEPROM o memoria Flash).

Programa de aplicaciones, direcciones físicas y direcciones de grupos oparámetros: en la mayoría de los casos se guardan en la EEPROM omemoria Flash y pueden sobrescribirse.


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2.2.2 Módulo de transmisión

El módulo de transmisión TP1 tiene las siguientes funciones:

• Separar o superponer la tensión continua y los datos (en función de sirecibimos o enviamos un telegrama, respectivamente)• Protección contra inversión de la polaridad (RPP)• Generar una tensión estabilizada de 5 a 24 V• Iniciar la copia de seguridad (backup) de los datos si la tensión

desciende por debajo de los 18 V ("USave")• Provocar una reinicialización (Reset) del procesador si la tensión

desciende por debajo de 4,5 V• Controlador (Driver) para transmisión y recepción• Lógica de transmisión y recepción.


2.2.3 Interface Física Externa "Tipo de IFE"

El conector estándar de diez pines (IFE) une el módulo de aplicación (MA) a la Unidad de Acoplamiento al Bus (BCU).

Utilizando una resistencia (R-Tipo) en el módulo de aplicación, la BCU puededetectar a través del pin núnero 6 del IFE si se ha colocado el módulo deaplicación adecuado con el programa de aplicación introducido en la la BCU.


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Tipo T n ión

.

Fun ión

Ningún módulo de aplicación on do

. 4 entradas binarias (analógicas) - 1 lid

bin i

. 2 entradas binarias (analógicas) - 1+1 salid

binarias

. 3 entradas binarias (analógicas) - 2+1 salid

binarias

12 . Síncrono en serie

14 . Síncrono en serie, longitud fija

16 . Asíncrono en serie

19 . 4+1 salidas binarias

20 . Descarga (Download)

Cuando esta resistencia no se corresponde con el tipo del programa deaplicación cargado, el acoplador al bus detiene automáticamente el programade aplicación.

La tabla siguiente da una idea de los tipos más importantes de IFE.

as

as

2.2.4 Acoplador de zonas, líneas y amplificador

Con este módulo definimos las áreas o zonas de la instalación, así como elnúmero de líneas y componentes.

Diseñado para montaje en carril DIN. La línea primaria se conecta pormedio de un conector de bus. La línea secundaria se conecta a través delcarril de datos o cable bus.

La alimentación tanto para las unidades de acoplamiento al bus como para lalógica y la memoria de la tabla del filtros es proporcionada por la líneasecundaria.

Una batería de litio con una duración de más de diez años proporciona laalimentación de seguridad para la memoria que contienen los filtros.

El acoplador aísla eléctricamente las líneas.

Durante la programación se asignan los parámetros que proporcionan alacoplador una tabla de filtros.


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Todos los telegramas de grupo que se reciban serán filtrados. Sólo se dejaránpasar los telegramas que estén registrados en la tabla de filtros.

El amplificador de línea deja pasar todos los telegramas; no tiene tabla defiltros.

2.2.5 Ejemplo de aplicación del Actuador de Regulación ("dimming")

Está compuesto por un Acoplador al Bus (AB), una Unidad de Aplicación(UA), un Interface Físico Externo (IFE), un Registro de Desplazamiento (RD)y un Convertidor

Analógico Digital (CAD).

Durante el periodo de regulación el acoplador al bus aumenta o disminuye elvalor digital de luminosidad de acuerdo con el tiempo de regulación definido.

El valor de luminosidad se pasa continuamente al registro de desplazamiento(RD) en la unidad de aplicación.

Los 8 bits de longitud de los datos permiten la generación de 28 = 256niveles de luminosidad.

La palabra de datos se pasa al convertidor digital/analógico (DAC) el cualgenera la tensión de control adecuada en el rango de 0 a 10 V.

El filtro electrónico del dimmer utiliza esta tensión para controlar la emisión de

luz de un tubo fluorescente.El interruptor de potencia en la unidad de aplicación se utiliza paraconectar y desconectar la tensión de la red.


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2.2.6 Sensores KNX/EIB

Los sensores KNX/EIB son los componentes que reciben las acciones desde elexterior y las envían a los actuadores a través del bus en forma de telegramas.

Está formado por un Acoplador al Bus (AB), una Interface Física Externa(IFE) y el Módulo de Aplicación (MA).

Podemos encontrar sensores de montaje empotrado en caja universal (UP),en armarios de distribución sobre carril DIN (REG), montaje superficial (AP),montaje en falso techo (EB) y montaje sobre carril DIN (REG MODUL).

El acoplador al bus empotrable en caja universal puede ser utilizado paradiferentes módulos de aplicación.

Ejemplo

Un pulsador sencillo, un pulsador doble, termostatos, detector demovimiento, sensores de temperatura, etc.


A Acoplador de bus B Fijación por tornillos C Marco DELTA D Protección antirrobo F Pulsador DELTA KNX/EIBI Fijación por garras K Con interface de usuario (AST)


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Acoplador al bus de empotrar de ABB

El acoplador al bus es un dispositivo empotrado para conectar la unidad de

aplicación con el bus eléctricamente y para la transferencia de datos.

Permite la conexión al sistema EIB de los siguientes componentes:pulsadores, reguladores / actuadores de persiana, detectores de movimiento,termostatos, interfaces RS 232, receptores de infrarrojos, tritón (sin display).

Almacena la dirección física y el programa de aplicación con la dirección degrupo.

Posee un aro soporte para la fijación mediante tornillos en cajas de empotrar

universales, así como en cajas instaladas en la superficie.


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• Sensor entrada analógica falso techo, 4 canales

La entrada analógica es un aparato que puede montarse en canalizacioneso falsos techos.

Dispone de 4 entradas para conectar sensores físicos externos con señales desalida en rangos de 0/4 a 20 mA o de 0 a 10 V.

Los sensores pueden conectarse con dos o tres hilos. Por lo tanto, la entradaanalógica puede proporcionar a los sensores la tensión que necesitan.

Además de procesar las señales eléctricas generales, existen posibilidadesespeciales de control, como el control permanente de luz.

El dispositivo precisa una alimentación de 230 V. Además, se necesita un borne de conexión al bus.


• Sensor interface universal, 2 canales empotrado ABB

El aparato tiene dos canales que pueden ser programados como entradaso salidas según la selección de la aplicación en el programa ETS4.

Usando el código de color de conexión de cables, es posible conectarpulsadores convencionales., contactos libres de potencial o LEDs.

La tensión de escaneo para los contactos y la fuente de tensión para losLEDs está disponible en este aparato.

Resistencias en serie para LEDs externos son integrados en este aparato. Elinterface universal es insertado en una caja convencional de 60 mm.La conexión al bus es llevada a cabo a través de un terminal de conexión albus.


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2.2.7 Actuadores KNX/EIB

Son los elementos del bus que reciben los telegramas emitidos por lossensores y realizan las funciones de encender/apagar, temporizar, regular, etc.

• Actuador interruptor falso techo, 1 salida ABB

El actuador interruptor de 1 salida es un componente integrado que puedeutilizarse en luminarias normales, canalizaciones o falsos techos.

Se usa para conmutar luminarias y otros aparatos de consumo eléctrico.

Por medio de un pulsador convencional, se pueden asimismo conectar ydesconectar las luminarias localmente. Esto puede hacerse también sinnecesidad de programación siempre y cuando existan tensión bus yalimentación.En caso de fallo de tensión bus, puede activarse el circuito de carga (porejemplo como iluminación de emergencia o de trabajo).

Este aparato necesita una alimentación de 230 V.

Además es necesario un borne de conexión al bus.

• Actuador de 2,4, 8 salidas de 6 Amperios (AC3)

Los actuadores de 6 A AC1 son aparatos de instalación modular con diseñoproM para su instalación en un cuadro de distribución con perfil DIN de 35 mm.

La conexión a EIB/KNX se realiza a través del terminal de conexión al bus. Elaparato no necesita de fuente de alimentación adicional.

Los actuadores pueden accionar hasta 8 cargas independientes através de los contactos libres de potencial.Cada salida es controlada por separado a través de EIB/KNX.


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Los actuadores pueden hacerse funcionar de forma manual a través delmecanismo que indica además el estado de la salida.

El aparato es adecuado para su actuación sobre cargas ohmicas.

2.2.8 Dispositivos del sistema KNX/EIB

Son los elementos mínimos y necesarios para una instalación con el sistemabus KNX/EIB.

Elementos mínimos:

• Fuente de alimentación• Acoplador de áreas o líneas• Terminales de conexión al bus• Puerto de comunicación• Cable bus

Fuente de alimentación ABB

La fuente de alimentación con filtro para perfil DIN (7 módulos) de 640 mAproduce y controla la alimentación para el sistema EIB. El bus estáaislado de la fuente de alimentación con el filtro integrado.

Cuando el interruptor de Reset se encuentra activado, los componentesconectados al bus vuelven a su estado inicial.

Se suministra una tensión de 29 VCC mediante dos terminales para unBorne de conexión al bus. Esta tensión sólo se utilizará para alimentar a unalínea del bus que ha de estar aislada mediante un filtro adicional.


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Acoplador de área o de línea

Alimentación de 24 V CC a través del Bus.

Permite acoplar líneas o áreas de una instalación KNX/EIB. Estas líneas o

áreas quedarán eléctricamente aisladas.

Dispone de una tabla de filtros que controla los telegramas que se transmitenen ambas direcciones con el fin de reducir el tráfico de telegramas en el bus.

La línea/área principal se conecta en el frontal y la secundaria en la partetrasera a la placa bus. También puede realizar las veces de repetidor de unalínea.

Terminales de conexión al bus

Este tipo de terminales es el utilizado por el sistema KNX/EIB para la conexióndel cableado bus a lo largo de la instalación

Conector para componentes del Bus.

Permite conectar el cable Bus a los diferentes elementos que disponende dicha conexión. Rojo/Negro. y Amarillo/Blanco.

Este bloque consta de dos mitades (rojo y gris oscuro) permanentementeunidad, que son aptas solamente para insertar el extremo pelado de los


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hilos del (roja "+" y gris oscuro "-"). Debe observarse siempre esta polaridad.

Puerto de comunicaciones

Este aparato permite descargar/programar los aparatos de unainstalación EIB. La comunicación se realiza con ETS4. (Software deprogramación para KNX/EIB)Interfaces RS232 y USB

Interface de comunicación RS232 o USB de perfil DIN 3 módulos. Senecesita el cable específico del sistema y correspondiente al puerto a utilizar.

2.2.9 Dispositivos del sistema KNX/EIB (I)

Cable bus KNX/EIB

El cable de bus KNX/EIB, es el medio físico por donde se alimentan todos los

sensores y actuadores del sistema, y también reciben la transmisión deltelegrama.


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Las líneas bus KNX/EIB cumplen dos requisitos fundamentales:

• Comunicación libre de fallos, según el estándar EIB (DIN EN 50090-2-1 y DIN EN 50090-2-2).Para ello se necesitan líneas bus apantalladas,

con pares trenzados y un diámetro de conductor de 0.8 mmEl cable más utilizado es: YCYM : 2 x 2 x 0,8.

• Separación de protección de la red de fuerza.

Par de conductores utilizados en el bus:

• Rojo : Positivo• Negro : Negativo

Par de conductores de reserva no conectados:

•

Amarillo : Positivo• Blanco : Negativo

Ejemplos de cables:


Los cables utilizados en instalaciones de fuerza no debes usarse como líneasbus (por seguridad, funcionalidad y riesgo de derivaciones).

Sí deben usarse líneas libres de halógenos, del tipo J- (St)H2x2x0.8.

Perfil de datos (en la actualidad no es necesario)


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Son elementos de conexión adheridos al carril DIN de 35 mm y permite laconexión de varios elementos a través de unos contactos a presión.Estos perfiles tienen cuatro conductores, los dos interiores conducen el busKNX/EIB, mientras que los dos externos conducen la tensión de alimentación.

Para saber más Domótica Niessen EIB/KNX

Domótica Merten Domótica SiemensDomótica J ungDomót i ca Schneider Domótica Hager

Instabus de MertenDomótica AbbVoltimun AbbInstabus EIB

Bus de Instalación EuropeoPosibilidades EIB/KNX

RecuerdaLa dirección de origen del telegrama viene indicada por la dirección

física del emisor.RecuerdaLa dirección de destino del telegrama viene indicada por bit 17. Si tiene valor0 se trata de una dirección física y el telegrama se dirige a un solocomponente. Si tiene valor 1, es una dirección grupo y se dirige a todos loscomponentes que tengan esa dirección de grupo.

Autoevaluación

¿Qué velocidad de transmisión usa el estándar KNX?

a) 9,6 Kbit/seg


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b) 9,6 Mbit/seg

c) 9,6 bytes/seg

¿Cuántas direcciones físicas podemos tener por línea?

a) 248

b) 256

c) 64

¿De cuántas partes están formados los componentes del sistema?

a) Unidad de acoplamiento al bus, Módulo de aplicación, Interfaz física externa.

b) Unidad de acoplamiento al bus, Memoria RAM, Interfaz física externa.

c) Unidad de acoplamiento al bus, Memoria ROM, Módulo de aplicación.

2.3 Instalación de componentes KNX/EIB

Toda instalación KNX/EIB parte de la fuente de alimentación del

sistema, con el filtro o la bobina, para separar datos de alimentación .

Las fuentes de alimentación producen y controlan la tensión de 29 Vnecesaria para el funcionamiento de un sistema KNX/EIB TP1.

Cada línea tiene su propia fuente de alimentación para los aparatos bus.

La fuente de alimentación tiene control integrado de tensión y corriente y es,por tanto, resistente a cortocircuitos.

Un buffer con una energía almacenada para un tiempo de 100 ms, es capazde salvar cortos intervalos de tiempo sin alimentación.


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Cada aparato bus necesita un mínimo de 21 V para que su funcionamientosea seguro y supone una carga de unos 200 mW para el bus, exceptuandoalgunos componentes especiales, cuyo consumo debe consultarse en elmanual técnico de cada fabricante.

Ejemplo

Con una fuente de alimentación de 640 mA, pueden conectarse 64aparat os bu s de 200mW en una misma línea.

Pulsa en la imagen

para ampliarla


2.3.1 Instalación y conexionado del cable bus

La instalación del cable bus se debe hacer en canalización separada de la redde potencia.

Con el fin de evitar la posible formación de bucles, las líneas de fuerzadeben tenderse junto con las líneas del bus, es decir, no debe haberseparación entre ambas.


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Con el fin de asegurar una separación de protección entre la línea bus y lasredes de fuerza, deben cumplirse los siguientes aspectos:

Los hilos de las líneas de fuerza cubiertos con material plástico y los cablesbus pueden ser tendidos juntos sin necesidad de separación alguna.

Los hilos de las líneas bus, deben mantener una distancia mínima de losconductores aislados de las líneas de fuerza.

Igualmente, los hilos del bus y la línea de fuerza, deben ser tendidos conuna separación mínima de 4 mm o con un aislamiento equivalente por mediode un separador o un tubo flexible de aislamiento que contenga los hilos delbus (DIN VDE 0110-1, aislamiento básico. Esto también es aplicable aconductores que no sean SELV ó PELV.

Conexión básica del sistema bus partiendo de la fuente de alimentación sobre

un carril DIN con perfil de datos.



Hemos visto que una fuente de alimentación alimenta hasta 64 elementos, lo quedenominamos línea.


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Si fueran necesarias más líneas, tendríamos que añadir una nueva fuente dealimentación y un acoplador de línea.

Pulsa en la imagen para ampliarla Pulsa en la imagen para ampliar

El funcionamiento de la instalación depende de los sensores y actuadores

elegidos. También de la programación que estos reciban.

En este ejemplo se ha elegido un pulsador de dos canales y un actuador con dossalidas.

Observamos que el cable bus llega tanto al sensor (pulsador de dos canales) y alact binaria de dos canales).

La línea de fuerza (230V CA) únicamente la recibe el actuador.

Por otro lado, sin el software (ETS) y la base de datos de los productos elegidos,el sistema no funcionaría


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Finalizada la instalación es conveniente verificar los siguientes parámetros:

• Verificar las longitudes del cable bus, para verificar la tensión de bus yel correcto funcionamiento de la transmisión de datos

• Comprobar las conexiones y el marcado de los cables, que deben seridentificados en función de la topología del sistema.

• Verificar el conexionado de los componentes, comprobando al pulsar elbotón de programación que se enciende el led.

• Comprobar el aislamiento de la red y la tensión de alimentación en elextremo más lejano del bus, para garantizar el buen funcionamiento delos componentes.

Para saber más:

Descripción KNX/EIB

Domótica a la carta Descripción técnica componentes ABB

Telegrama

Grupos

Catálogo EIB Niessen

Catálogo técnico EIB Niessen

Catálogo técnico Abb

Catálogo técnico Siemens

Autoevaluación

¿Qué tensión mínima de bus tienen que recibir los sensores y actuadores?

a) 24 Voltios ACb) 21 Voltios DCc) 29 Voltios DC


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¿Para qué valen las direcciones de grupo?

a) Para que lleguen los telegramas a los sensores y actuadores.b) Para unir sensores y actuadores que vayan a realizan la misma función

c) Para asegurarse la comunicación entre sensores y actuadotes

2.4 Planificación de la instalación

A la hora de fijar la funcionalidad y alcance de una instalaciónKNX/EIB, el primer paso implica una planificación detallada. Resultafundamental establecer las necesidades exactas del cliente y reformular estosdatos en forma de documento de especificaciones o de lista decomprobación.

La instalación interior eléctrica y la red de control del sistema domóticoKNX/EIB , están regulados por el Reglamento Electrotécnico para BajaTensión (REBT). En particular, la red de control del sistema domótico estáregulada por la instrucción ITC-BT-51 Instalaciones de sistemas deautomatización, gestión técnica de la energía y seguridad para viviendas y edi f icios.

Instalaciones como la alimentación de seguridad , la iluminación de seguridad ,la iluminación de acceso , etc. deben ser observadas bajo esaperspectiva, debiendo utilizarse como referencia los mismos estándares yrequisitos para toda la instalación.

Como ya indicamos en la introducción, a la hora de planificar el sistemaes necesario tomar la siguiente decisión fundamental:

• Transmisión a través de par trenzado (bus).

• A través de la línea de fuerza (powerline).

Cada sistema debe ser planificado de forma independiente. Losrequerimientos respectivos determinarán la topología y diseño de la instalaciónEIB.

El sistema ofrece una gran variedad de posibilidades adecuadas para cubrirde distintas f ormas las necesidades planteadas.


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2.4.1 Establecimiento de los requerimientos del usuario en edificiosfuncionales

El KNX/EIB ofrece al usuario un amplio abanico de posibilidades deaplicación que en gran medida no pueden ser satisfechas porinstalaciones convencionales o resultan muy caras de implementar.

Todas estas posibilidades deben serle expuestas al cliente durante la fasede planificación, para conseguir la instalación KNX/EIB óptima de acuerdo nosólo con las necesidades actuales, sino también con las previstas para elfuturo.

A continuación se exponen una serie de aspectos que pueden servirpara clarificar las necesidades exactas del usuario.

Uso de las habitaciones y del edificio

A la hora de planificar una habitación o un edificio completo, esnecesario considerar los posibles cambios de uso o de tamaño de lashabitaciones (usando mamparas, por ejemplo), en periodos concretos.

Las siguientes preguntas pueden resultar de utilidad:

¿Qué áreas (confort, energía, seguridad etc) del edificio serán instaladasinmediatamente con KNX/EIB y cuáles lo serán más adelante?

¿Qué habitaciones están sujetas a cambios de uso?

¿Cuál es la unidad de uso más pequeña?

¿Qué perfil y número de usuarios va a residir en el edificio?

¿Podría influir este factor para generar cambios en la instalación?

En un bloque de apartamentos, ¿debe haber un sistema KNX/EIB común ovarios independientes para cada apartamento?

¿Deben ser instalados componentes bus en zonas exteriores?

Aplicaciones y funcionalidad


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Los requerimientos del cliente determinan la funcionalidad de unainstalación KNX/EIB y tienen una influencia directa en el alcance, diseño ycoste de cada sistema. Las posibilidades estructurales son, además, un factordecisivo.

Las siguientes preguntas pueden ayudarnos a determinar exactamentequé espera el cliente de su instalación EIB:

¿Qué funciones deben ser combinadas?

Ejemplo

Es posible enlazar el control de iluminación dependiente de laluminosidad con el control de persianas, o la supervisión delestado d e a pert u ra de las ventanas con el control de la calefacción.

¿Deben ser considerados aspectos de prioridad en funciones específicas?

Ejemplo

En relación con la iluminación, el control manual puede llevarasignad a una mayor prioridad que el control automático dependiente dela luminosidad.

Esta respuesta es importante para seleccionar los componentes y su

correspondiente parametrización.


¿Deberían visualizarse estados de funcionamiento o errores de todo el edificio?Para ello deben instalarse interfaces adecuados, como por ejemplo unGateway RDSI.

¿Debe ser posible visualizar y/o cambiar algún estado defuncionamiento importante en lugares específicos, como por ejemplo: La puertaprincipal?

Para conseguirlo, debe disponerse de sensores adecuados, así comopaneles táctiles de indicación y funcionamiento, displays o PCs con elcorrespondiente software de visualización.


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¿En qué factores deben basarse los mecanismos de control?

La iluminación de una tienda, por ejemplo, puede encenderse en función dela luminosidad ambiente o apagarse según la hora del día.

¿Es necesario planificar medidas de ahorro energético o de costes?

Las luces pueden ser controladas en función del nivel de luminosidad y/o dela hora del día. Un gran número de pequeños aparatos de consumo puedenser incorporados al sistema de gestión de cargas sin coste adicional, etc.

¿Deben introducirse medidas para prevención de robos?

Usando controles de tiempos o generadores aleatorios es posiblesimular presencia en un edificio. De este modo, las luces se encienden yapagan y las persianas se suben y bajan adecuadamente.

Los detectores de movimiento, normalmente asignados a circuitosespecíficos, pueden ser en este caso utilizados para controlar toda lailuminación exterior cuando la propiedad está desocupada.Los contactos de apertura de puertas y ventanas, normalmente utilizadospara labores de indicación y presentación, también pueden incorporarse alcontrol de iluminación.

2.4.2 División de las disciplinas

Las diferentes disciplinas de un edificio (gas, agua, etc.), normalmente sondiseñadas, gestionadas, instaladas y puestas en funcionamiento porempresas diferentes.

En estos casos, pueden producirse las siguientes situaciones:

Las funciones de las diferentes disciplinas se implementan utilizandoinstalaciones KNX/EIB y no se produce intercambio de información entre

estos sistemas separados.

Existe una línea o área de la instalación KNX/EIB separada para cadadisciplina, pudiendo éstas ser unidas e intercambiar información a través deacopladores de línea y/o área.

Las distintas disciplinas del edificio se incorporan a la instalación KNX/EIB usando distintas líneas y áreas indistintamente.


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2.4.3 Cableado de preparación

El cableado de preparación o precableado implica el tendido intencionado delíneas bus en puntos significativos del edificio, cuando no se ha decidido elalcance o objetivo definitivo del sistema KNX/EIB. El precableado significauna inversión acertada en caso de que sea necesario realizar futuros cambiosen el uso de habitaciones individuales.

Para conseguir el mayor grado de flexibilidad, es conveniente tender laslíneas bus en edificios funcionales dentro de rozas de pared, canalizacionesbajo el suelo o sobre falso techo.

También es recomendable conectar todos los cuadros de distribución con lalínea bus y reservar espacio suficiente en ellos para los componentes KNX/EIB.

Otros de los puntos importantes a tener en cuenta, a la hora de planificar

una instalación de precableado del bus, es la provisión de paneles demedida para registro del consumo de gas, agua, electricidad, etc. En unfuturo cercano, será posible leer esta información de forma remota desde lared de telecomunicaciones, a través del KNX/EIB.

También es necesario establecer localizaciones adecuadas para la instalaciónde sensores de viento, lluvia y luminosidad.


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Estos datos son necesarios, generalmente, cuando se instalan aposteriori controles de persianas o luminosidad.

Dentro del sistema, el precableado debe ser fácilmente identificable y

lo suficientemente "transparente" para asegurar una rápida localización delmismo cuando sea necesario.

La preinstalación de cableado bus es imprescindible para cualquierinstalación eléctrica que pretenda enfrentarse al futuro con garantías.

2.4.4 Establecimiento de los requerimientos del usuario en edificiosresidenciales

Esencialmente, resulta posible diseñar y planificar la funcionalidad de unsistema KNX/EIB para un edificio residencial, teniendo en cuenta las mismasconsideraciones que para los edificios funcionales.

No obstante, en un edificio residencial las posibilidades de aplicación delKNX/EIB son mucho más variadas. El motivo que nos lleva a asegurar estoes doble. Por un lado hay una mayor cantidad y variedad de componentes yaplicaciones.

Por otro las necesidades y deseos de los habitantes de son muy variadasy diferentes de las de los usuarios de edificios funcionales, sobre todolas exigencias de confort, mucho mayores para este tipo de edificios.

Los deseos de los clientes de este sector privado están en relación sobretodo con una mejora de las instalaciones eléctricas, debido a suexperiencia con instalaciones antiguas y fiables.

Normalmente no son conscientes de la cantidad de nuevas funcionesy posibilidades que les ofrece el KNX/EIB y las soluciones técnicas que éste

trae consigo. Por este motivo, recomendamos que las cuestiones referentesa sus deseos y necesidades sean planteadas de forma que las respuestasnos faciliten una buena base para la planificación y el diseño del sistema.


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Gracias a su estructura modular, el sistema puede ser ampliado paso a pasoen cualquier momento, lo que resulta muy ventajoso para el cliente de caraa un futuro desarrollo y modernización del sistema.

Si un determinado cliente ha expresado deseos que aún no se puedan

cumplir con la tecnología del KNX/EIB , simplemente debería explicárseleque sin su instalaciónsu petición resultaría imposible de satisfacer oextremadamente cara, además de no ser flexible ni estar abierta a futurasampliaciones.

Aplicaciones en edificios residenciales

La relación que a continuación se detallada sirve para mostrar al usuarioprivado los altos niveles de confort, seguridad, etc. que se pueden conseguirpor medio del KNX/EIB .

Relación de aplicaciones posibles en edificios residenciales:

• Aplicaciones para control de iluminación

• Aplicaciones de control individual de temperatura

• Aplicaciones para persianas y toldos

• Aplicaciones para funciones de vigilancia

• Aplicaciones para telecomunicación

• Aplicaciones para electrodomésticos

• Otras áreas de aplicación

Libro de plata Schneider

Topología


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Recuerda La topología del sistema está organizada en líneas y zonas, de formaqu e se facilita la instalación de los componentes que son identificados

por medio de direcciones físicas.

Recuerda

El sistema de control utilizado por KNX/EIB está descentralizado y utilizaun protocolo propio para la comunicación entre los componentes del sistema.

2.5 Símbolos KNX/EIB

Un símbolo consiste, en conjunto, en un cuadrado de lado "a" dentro delque se integran los caracteres y símbolos individuales que diferenciancada uno de los aparatos KNX/EIB .

La transmisión electrónica (de información), se representa con un rectángulode dimensiones "a" x "a/4" que en función del tipo de tarea querealice el componente se colocará en uno o ambos lados del símbolo.

La "flecha bus" que se ubica dentro del rectángulo a x a/4, simbolizala transmisión de información. Los símbolos individuales se insertan en el

cuadrado de lado "a", para representar la función deseada. Estos símbolosson idénticos a los recogidos en el estándar DIN 40 900.

Adicionalmente, la dirección del flujo de información puede ser representada enla línea bus, si se desea, mediante flechas.

En caso de que algún aparato no pueda ser representado por ningúnsímbolo específico de los recogidos a continuación, deberán usarse lossiguientes símbolos:

Información general


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2.5.1 Componentes básicos del sistema

En la tabla que se presenta a continuación podrás ver la simbología de

los componentes básicos del sistema clasificados por nombre del producto,abreviatura y símbolo.

Nombre del

Nombre

producto

Abreviatura

Símbolo del

Abreviatura

Símbolo

producto

Unidad de

acoplamiento

m

l bus

UAB

Repetidor

RE

Bus

BCU)

Repeater)

c

ou

pl

in

g

unit)

Interface

de datos

Bob

ina o

6

I

RS

232

RS232

il tro Choke)

CH

)

(Data

V24)

interface-

.

RS

232

interface)

Inte

rf

ace

Externo

Fuente de

Gateway)

limentación

FA

[Z]

Por

PSU

) ejemplo:

GAT

Power

supply)

con

RDSI

ISDN

)

Interface

Fuente de

FASO

01}

con

m

limentación

PSU

T

CH

)

autómata

con bobina PLC

e

interface)

Acop

lad

or

Inte

rf

ace

m

con Bus

e Lin

ea

AL

de campo

Line LC

Field bus

.

coupler)

interface)

Acop

_ador

m

e Area

Area AC)

coupler)


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2.5.2 Sensores

En la tabla que se presenta a continuación, podrás ver la simbología de lossensores básicos del sistema, clasificados por nombre del producto,abreviatura y símbolo


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63/66

Sensores

Continuación de simbología de sensores KNX

Nombre del

Abreviatura Símbolo

Nombre

del

Abreviatura

Símbolo

producto producto

Sensor

analógico

fZ

·CJ

ntrada Receptor

IR

analógica

Componente

analógico

~ s o r tá til

2i)

Receptor IR con

11

Pulsador

pulsador de n

teclas

Sensor de

regulación

t1)

g

Pulsador de

regulación

Decodificador

IR

dimming)

Sensor

táctil

0

e control Receptor/decodificador

Pulsador

IR

Sensor para

persianas

0

ulsador

Sensor

de

para

persianas

luminosidad

Detector

luminosidad

ransmisor

Interruptor

IR

1]

crepuscular

i

nfrarrojo

)

Pulsador

crepuscular


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Sensores

Continuación de simbología de sensores KNX

2.5.3Actuadores

En la tabla que se presenta a continuación podrás ver la simbología de losactuadores del sistema KNX clasificados por nombre del producto, abreviatura ysímbolo.


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Símbolos KNX/EIB CEDOM Guía del instalador KNX Periódico KNX Estándar KNX Herramientas KNX

Autoevaluaciones

¿De los sistemas de comunicación de KNX cuál ha sido el detallado?

a) KNX/EIB-TP0b) KNX/EIB-TP1c) KNX/EIB-IP

La línea es la estructura más pequeña de KNX.


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¿Cuántas líneas necesitamos en una vivienda?

a) Con una línea, si no pasa de 64 elementos.b) Con una línea, un acoplador de área y otro de zona.

c) Con varias líneas no pasando de 64 elementos.

Documents

Idom07 Bus Konnex-eib