Barion Pixel

Villanyszerelők Lapja

EIB technológia

EIB a gyakorlatban

2007/6. lapszám | Háncs László |  6906 |

Figylem! Ez a cikk 17 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Munkám során sokszor találkozom olyan villanyszerelőkkel, tervezőkkel, akik szívesen foglalkoznának intelligens épületfelügyeleti rendszerekkel, de egyáltalában véve nem is tudják, hogy mi fán teremnek, és azt, hogy hogyan fogjanak hozzá. Ez a rövid ...

Munkám során sokszor találkozom olyan villanyszerelőkkel, tervezőkkel, akik szívesen foglalkoznának intelligens épületfelügyeleti rendszerekkel, de egyáltalában véve nem is tudják, hogy mi fán teremnek, és azt, hogy hogyan fogjanak hozzá. Ez a rövid írás nekik próbál kiindulópontot szolgáltatni.

Bevezetés
Az épületek villamos hálózatának kiépítése és használata évtizedeken keresztül alig változott valamit. A villanyszereléshez felhasznált anyagok és eszközök pedig szinte évről évre megújulnak. A technika fejlődésével lehetőség adódott, hogy lakásunk, munkahelyünk világítási, fűtési, szellőztetési stb. rendszereit kényelmesen, alacsonyabb vagy magasabb szinten automatizálva tudjuk használni.

Ha az az ellenvetés vetődik fel, hogy erre nincs is piaci igény, akkor le kell szögezni, hogy ez óriási tévedés. Minden ember szeretné komfortosabbá tenni az életét, és az erre való törekvés is adott. Gondoljunk csak bele, hogy milyen kuriózumnak számított az első távirányítós TV-k megjelenése. Ma természetesen már távirányító nélkül nem is lehet kapni ezeket a berendezéseket. De ne ugorjuk át azt a tényt sem, hogy a hagyományos villanyszerelésben is megjelentek az automatizált feladatok, amelyek ma már természetesnek tűnnek.

Ilyen például a lépcsőház-világítás automatizálása, ahol a cél az volt, hogy feleslegesen ne égjenek az izzók: hiszen így hamarabb kiégnek, és bizony sok lesz a villanyszámla. Ha a megoldásokat mozgásérzékelőkkel kombináljuk, akkor már nem is kell megnyomnunk a villanykapcsolót. Sőt, gyakran ezt a kivitelt kiegészítik még egy alkonykapcsolóval is. Így aztán kapunk egy "full extrás" lépcsőház-világítást, ahol nem kell kézzel kapcsolgatnunk, és csak akkor világít, amikor sötét van. Le kell szögezni, hogy ez a megoldás már teljesen hétköznapi feladat a villanyszerelők számára, és természetesen nem próbálják meg lebeszélni az ügyfelet, hogy sokkal drágább, mint egy alternatív kapcsoló felszerelése.

A hasonló példák vég nélkül sorolhatók: a kertek öntözését is már egyre több helyen automatizálják a tulajdonosok. A berendezések egy előre beállított időprogram szerint mindig meglocsolják a füvet. Ha ezt kiegészítjük egy esőérzékelő elemmel, akkor már biztosak lehetünk, hogy a kertöntöző berendezésünk esőben már nem fog feleslegesen locsolni. A lakásunk, irodánk fűtését sem tudjuk elképzelni termosztátos vezérlés nélkül.

Következésképpen az automatizálás folyamatosan az életünk és otthonunk részévé válik, amely kényelmesebbé teszi az életünket, és persze ha jól hajtjuk végre, akkor még jelentős energiamennyiséget is spórolhatunk vele.

Eltérő fejlesztési irányok
A házunkban, kertünkben kialakított automatikus vezérlések egymástól független, önálló életet élnek, amely körülmény sok esetben több hátrányt jelent, mint előnyt.

Célszerű az épület automatizált funkcióit egy rendszerben, egy felügyelet alatt kivitelezni. Látható olyan épület, ahol a világítás kapcsolására felszerelt mozgásérzékelők mellé installáltak még egy-egy mozgásérzékelőt is a betörés jelzésére. Mindazonáltal egy rendszeren belül egy érzékelő mindkét feladatot el tudja látni! Így talán könnyebb belátni, hogy van létjogosultsága az intelligens épületfelügyeleti rendszereknek.

A hazánkban kapható rendszerek két nagy csoportra oszthatók. Egyfelől hozzáférhetők az egyedi rendszerűek, amelyeket egy ismert vagy ismeretlen nevű cég fejlesztett ki.

Ezeket általában egyszerűbb feladatok megoldására alkalmazzák. Előnyük az olcsóbb árfekvés, és általában nem kell hozzá programozói szoftver. Hátrányuk viszont éppenséggel az egyediségben rejlik. Nem kombinálhatók, és teljesen gyártófüggők, ami azt jelenti, hogy ha például megszűnik a gyártó, akkor dobhatjuk ki az egész rendszert, karbantartásra, fejlesztésre nincs lehetőség. A másik forgalmazott termék a KNX/EIB alapú épületfelügyeleti rendszer, amelyben több gyártó fejleszt készülékeket.

A KNX/EIB rendszer az egyetlen, amelyik megfelel az európai EN 50090 - EN 13321-1, és az ISO/IEC 14543 szabványoknak. Mivel minden gyártó szabványelőírások szerint fejleszti készülékeit, biztosak lehetünk abban, hogy Portugáliától egészen Új-Zélandig nem ér minket meglepetés, ha történetesen javítanunk vagy szerelnünk szükséges. Ez meglehetős biztonságot jelent a felhasználóknak és a kivitelezőknek. Ebben a rendszerben szabadon kombinálhatók a különböző gyártók termékei, és hozzá kell tenni, hogy ez utóbbi bonyolultabb, összetettebb feladatok ellátására is alkalmas.

A rendszerelemek áttekintése
Első lépésben tekintsük át, hogy hogyan is épül fel egy KNX/EIB épületfelügyeleti rendszer. A hagyományos villanyszerelésnél a villanykapcsoló kapcsolja szobánkban a világítást, és maga a kapcsoló 230 V-ot kapcsol. A KNX/EIB rendszerekben a lámpánkat egy relé kapcsolja fel, amelyet egy elosztóban tudunk elhelyezni. Maga a relé nem egy hétköznapi készülék, mert programozható és így "saját intelligenciával" rendelkezik. A kapcsoló szintén lehet ilyen programozható, intelligens készülék, amelyet egy speciális kábellel kötünk össze a relénkkel (1. ábra).

Tehát az elosztóba beépítjük megfelelő számban azokat a relés kimenetű KNX/EIB készülékeket, amelyek a különböző fogyasztókat fogják kapcsolni: ezeket aktoroknak nevezik. Az aktorok egyik oldalára megfelelően méretezett kismegszakítón keresztül bekötésre kerül a hálózati, 230 V-os táplálás, a másik kimeneti oldalára a kapcsolni kívánt fogyasztókat kötjük (például lámpa, redőnymozgató-motor stb.). Az elosztóban elhelyezett aktorokhoz csatlakoznak a különböző érzékelő- és kapcsoló- elemeink egy speciális, ún. BUS-kábelen keresztül.

Ezek lehetnek például hőmérséklet-, szélsebesség-, mozgás-, esőérzékelők, valamint kapcsolók. Érdekessége a rendszernek, hogy a KNX/EIB alapú kapcsolókat és érzékelőket nem külön-külön kell bekábelezni az elosztóig, hanem egymással párhuzamosan kötve, egy BUS-kábelre felfűzve lehet összekötni az elosztóban lévő készülékekkel. A BUS-vonalra csatlakozó kapcsoló érzékelő- és aktor-elemeket BUS-résztvevőnek nevezik. Fontos azonban hangsúlyozni, hogy a gyengeáramú vezérlőrendszer kialakításának vannak alapszabályai, amiket feltétlenül meg kell tanulni.

A rendszer felépítése
A vezérlőoldali kapcsolók, az érzékelő-elemek, az aktorok működéséhez szükség van egy tápegységre is (2. ábra). Hangsúlyozandó, hogy ez egy speciális tápegység, amely a BUS-kábelen keresztül látja el a vezérlőkészülékeket DC 29 V-os feszültséggel. (Itt jegyezném meg, hogy nem csak a rajzon, a valóságban is zöld színű a BUS-kábel). Az egy vonalon elhelyezhető busz-résztvevők száma maximum 64 lehet. A résztvevőknek adnunk kell egy nevet, amit fizikai címnek nevezünk. Ez a név 3 számjegyből áll, amely logikusan épül fel. Tehát a konyhai kapcsolónak ezentúl a neve pl. 1.1.0 lehet, a hozzá tartozó világításkapcsoló aktornak pedig 1.1.1. lesz a megjelölése. (A lámpatest nem számít busz-résztvevőnek csak az őt kapcsoló aktor!)

A többi helyiségben lévő BUS-résztvevőnek is ugyanígy nevet kell adni. Azonos fizikai címet nem adhatunk, minden résztvevő külön-külön saját névvel kell, hogy rendelkezzen. Ezeket a címeket rá kell írni a készülék előlapján lévő címkékre, valamint a villamos kapcsolási és telepítési rajzokra is. Sok problémától mentjük meg magunkat, ha az előre felprogramozott, 4 áramkörös kapcsoló telepítési helyét nem a villanyszerelőnek kell kitalálnia egy többszintes épületben. A BUS-kábelre rákötött készülékek sorrendisége itt nem számít, és az sem, hogy milyen sorrendben adjuk meg a fizikai címüket. Bár fontos kiemelni, hogy a telepítés és a javítás során nem árt, ha valamilyen logika alapján dolgozunk.

Ha a 64 darab busz-résztvevő nem elég a ház automatizálásához, akkor tovább bővíthetjük a rendszerünket 15 vonalasra, tehát 15x64 busz-résztvevőre. A KNX/EIB rendszer felépítéséből és a készülékekből adódik, hogy nincs központi vezérlés, nincs központi számítógép. Minden résztvevő saját belső "agyával" gondolkozik, és a BUS-kábelen keresztül kommunikálnak egymással ún. táviratok formájában. Amikor felkapcsoljuk a villanyt, akkor tulajdonképpen a villanykapcsoló küld egy táviratot a vonalra, amelyet az elosztóban lévő aktor vesz, és kimeneti reléjét bekapcsolja. Azt történetesen, hogy melyik kapcsoló pontosan melyik aktorhoz fog tartozni, a programozáskor mi döntjük el, amelyet eltárolunk a készülékek "agyában" (3. ábra).

Az egyes vonalakat vonalcsatolón keresztül tudjuk összekapcsolni egymással, amely egy, az elosztóba építendő készülék. Ahogy látható az ábrán is, az így összekapcsolt vonalakat külön tápegységgel kell ellátni. Az egyes vonalak sugarasan haladnak, és tilos összekötni őket. Ez ugyan meghibásodást nem okoz, de működési problémákat igen.

Az így kialakult 15x64 busz-résztvevős rendszert már tartománynak nevezik, amely szintén felbővíthető 15 tartományra. Így történetesen 15x15x64 busz-részvevőt kapunk.

Ez már akkora KNX/EIB készülékszám, amellyel akár szállodákat is megtervezhetünk. Az ábrán az is jól követhető, hogy hogyan alakul a fizikai számok logikus felépítése.

Ebből a számból már következtethetünk arra is, hogy a készülékünk melyik vonalon, "áramkörön" van. Láttam már olyan tervet, ahol a tervező egy háromemeletes családi házban a szinteken lévő KNX/EIB készülékeket külön vonalra telepítette úgy, hogy az összes készülékszám nem is érte el a 64 darabot. Ez nyugodtan megtehető, mert nem kötelező egy vonalat maximális készülékszámmal kihasználni. Ez az emeletenkénti szétosztás jobb átláthatóságot teremthet, és talán növelheti az üzembiztonságot is, de fontos, hogy a költségeket is növeli, tekintettel a vonalcsatolókra és a plusz tápegységre.

Az egy vonalon lévő BUS-vezetékek hosszának is vannak határai, amelyeket be kell tartani (4. ábra):
- két busz-résztvevő közötti BUS-kábel hossza max.: 700 m;
- tápegység és busz-résztvevő közötti BUS-kábel hossza max.: 350 m; valamint
- az egy vonalon felhasznált BUS-kábel hossza max.: 1000 m.

Ezek igen nagy távolságok, amelyeket családi házas viszonylatban sosem érünk el, de egy átgondolatlan, rossz tervezéssel felülmúlhatjuk a lehetetlent. A következő részben innen folytatjuk!