Стандартът за сградна автоматизация EIB

Част II. Видове комуникационни технологии и области на приложение

В продължение на темата за основните функционални характеристики на стандарта за сградна автоматизация European Installation Bus (EIB), за които ви информирахме в миналия брой на сп. ТД Инсталации, Оборудване, Инструменти, в настоящата статия ще разгледаме по-подробно технологията за изграждане на EIB системи в жилищни, обществени и административни сгради.

В материала се разглеждат и областите на приложение на EIB мрежите, видовете технологии за връзка, начините за окабеляване на системата и стандартите за съвместимост между отделните устройства в сградните инсталации.

Технология на EIB
В масовия случай изграждането на EIB мрежи се реализира чрез полагане на сигнален кабел, паралелно на захранващия кабел 220 V (в случая средата за пренос е усукана двойка). Това означава, че обемът на окабеляването е намален с до 60% в сравнение с традиционните инсталационни технологии. Друго преимущество е увеличеният брой на възможните системни функции. Трето предимство е увеличената “прозрачност” и “отвореност” на системата, което означава, че по всяко време може да бъде променян елемент от нея, да бъде разширявана или да се мониторира работата й.
Сигналният кабел свързва бутоните и изпълнителната апаратура, и в повечето случаи осигурява захранване на мрежовите устройства. Невинаги е необходимо централно устройство за управление, например PC, тъй като всички устройства в системата обикновено са интелигентни. По тази причина, EIB могат да се изграждат както като малки системи, например с обхват един апартамент, така и като големи системи - хотели, административни сгради и др. Поради гъвкавостта на EIB технологията, изградената система лесно може да бъде адаптирана към устройства от различни производители. Както е известно, възможно е EIB да се изгради по захранващия кабел за 220 V.

Области на приложение на EIB мрежите
Приложението на EIB мрежите зависи от използваната преносна среда. Препоръчва се използването на отделен контролен кабел при изграждане на нови инсталации, при разширяване на съществуващи инсталации или когато има изискване за най-висока надеждност. Ако средата за пренос е захранващата линия за 220 V, кабелът трябва да има проводник за неутрала. Използването на захранващата линия при изграждане на EIB мрежи се препоръчва в случаите, когато сигнален кабел не е необходим, например, отсъства необходимост от захранване с 24 V. Радиочестотна среда за пренос се използва в случаите, когато е трудно или невъзможно да се полага сигнален кабел или когато той не е желан.

Видове технологии за връзка
Съществуват три вида технологии за свързване - BCU1 (TP+PL), BCU2 и BIM M112. Най-новите продукти, пуснати на пазара, са разработени на базата на BCU2 и BIM M112. Таблица 1 представя възможностите и характеристиките на тези компоненти от една EIB система.Технологията BIM M112 е специално насочена към по-сложни магистрални устройства, които могат да поемат централизирани функции, като приложни контролери, портални устройства и други). Приложните програми, разработени за технологията BCU1, могат да бъдат зареждани и в BCU2.

EIB среда на полево ниво
Когато средата е усукана двойка, т.е. EIB TP (Twisted Pair), се използва базова лента от честоти за комуникационния обмен. При откриване на противоречие на ниво бит (при доминанта логическа нула) осигуряването е такова, че в случай на противоречие обменът винаги е успешен поне за един от комуникационните партньори. Резултатното елиминиране на повторен обмен подобрява действието на EIB TP. Заедно с груповото адресиране, методът EIB TP1 - предотвратяване на противоречие, осигурява висока ефективност, с време на реакция от 100 ms за два едновременни обмена. Бързата проверка на състоянието позволява да бъдат проверени до 14 устройства чрез един байт статусна информация в рамките на 50 ms. Физически, един сегмент с усукана двойка може да бъде дълъг до 1000 метра.

SFSK обмен на данни
Когато средата за пренос е захранващата линия, се използва т.нар. Spread Frequency Shift Keying модулация - SFSK. Максималната дистанция между две устройства без използването на повторители е 600 метра. Важно е да се знае, че комуникацията при тази технология се влияе от електромагнитните полета на конкретното място.Функции на SFSK са:
* при изпращане на “0”, предавателят излъчва честота 105,6 kHz, която е насложена върху захранващото напрежение;
* при изпращане на “1”, излъчваната честота е 115,2 kHz.
На фиг. 1 е показан общият вид на телеграма на едно EIB съобщение. Когато се случи определено събитие, например когато е натиснат бутон, устройството изпраща телеграма по магистралата. С Т1 е обозначен периодът на обмен, започващ след като магистралата е останала свободна поне за периода от време Т1. Щом предаването на телеграмата е завършено, мрежовото устройство използва периода от време Т2, за да провери дали телеграмата е била получена коректно. Всички мрежови устройства, които са адресанти на телеграмата, потвърждават получаването й едновременно.
Като нови среди за пренос - радиочестотната и инфрачервената технология в момента са в процес на дефиниране. В последните години най-модерната среда, която се налага, е EIB Advanced Network, позволяваща интегрирането на EIB с коя да е IP среда, включително 10 или 100 Mbit Ethernet или 10 Mbit безжична локална мрежа (Wireless LAN).

Окабеляване на EIB системи
За изграждане на EIB системи се използват 2 типа кабели - YCYM 2x2x0,8 и I Y(St)Y 2x2x0,8 VDE 0815. И двата типа са предназначени за изграждане на фиксирани мрежи, като първият може да се използва както на открито (тогава трябва да е подбран с изолация, устойчива на слънчеви лъчи), така и в сухи, влажни и мокри помещения. Вторият тип е предназначен за приложения само на закрито и в сухи помещения. Независимо от вида си, кабелите следва да се инсталират в канали или тръби, като YCYM позволява и повърхностно полагане.
Кабелите усукана двойка трябва да удовлетворят изискванията на EIBA, дадени в раздел 9 на Ръководството на EIBA, например YCYM 2x2x0,8 или I Y(St)Y 2x2x0,8 за проектиране на EIB. Според изискванията на EIBA, само стандартният EIB кабел гарантира максимални стойности на трите показателя - дължина на кабела в линията, дистанция между две мрежови устройства и брой на мрежовите устройства в една линия.

Стандарти за съвместимост на устройствата
Различните видове EIB стандарти за съвместимост (EIB Interworking Standard - EIS ) са разработени с цел гарантиране на съвместимост на подобни устройства от различни производители. Например - регулатори на осветлението, измервателни уреди и др. Всеки EIS съдържа код на данните за формата и структурата на комуникиращите обекти, както и функциите на сензорите и изпълнителните устройства (фиг. 2). Един EIS може да съдържа и съответни подфункции за някои различни комуникационни обекти.
Обозначаването на един EIS тип се изпълнява по отношение на приложението, за което съответният стандарт е разработен. Това не означава, че употребата на един EIS тип е ограничено само в тази област на използване. Например, EIS тип 2 - регулатор на осветлението, би могъл да бъде използван и за управление на отоплението. В този случай предадените по магистралата стойности биха били тълкувани не като “осветител/затъмнител”, а като “отоплител/охладител”.