Manuale illustrato per l impianto domotico

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1 Manuale illustrato per l impianto domotico La meccatronica entra nella casa Con il Manuale illustrato per l impianto domotico Gewiss e Tecniche Nuove rispondono all esigenza espressa dagli operatori del mercato elettrotecnico di avere uno strumento che spieghi in maniera facile la domotica. Il presente fascicolo ha la finalità di divulgare la cultura domotica al più alto numero di professionisti del settore, evidenziando le opportunità e la semplicità di questa tecnologia, spesso nascosta dietro un alone di complessità. Il manuale è destinato a tutti coloro che vogliono acquisire o approfondire le proprie conoscenze sulla domotica: oltre agli installatori già esperti di impianti elettrici tradizionali, si rivolge anche ad apprendisti, studenti degli istituti tecnici professionali e aspiranti progettisti elettrici. Il termine domotica deriva dal neologismo francese domotique, contrazione della parola latina domus (casa) e automatique (automatica), quindi letteralmente significa casa automatica. Gli automatismi presenti nelle nostre case già oggi sono numerosi: basti pensare all accensione o allo spegnimento di una caldaia, azioni che oggi sono automatiche ma che in passato avvenivano in modo manuale a seconda dalla sensazione di caldo o di freddo; oppure all allarme antifurto, che avverte presenze indesiderate e, automaticamente, attiva una sirena e un combinatore telefonico. E gli esempi potrebbero essere molti altri. Il passo in più che viene fatto dalla domotica è l integrazione di quelli che sono dei semplici automatismi. Dopo una prima parte in cui vengono approfondite le nozioni di base e gli aspetti fondamentali della tecnologia BUS tecnologia alla base dell impianto domotico si sviluppa il cuore del presente manuale nella parte che approfondisce la realizzazione dell impianto. Nel costruire questo capitolo si è partiti dal presupposto che l impianto domotico introduce un nuovo modo di interpretare la casa e, di conseguenza, un nuovo approccio all impianto elettrico. Determinante in questo approccio è spostare l attenzione dal singolo prodotto alla funzione che un insieme di prodotti può svolgere (ad esempio la gestione automatica delle luci, la gestione degli allarmi tecnici etc.). Per ridurre la differenza tra teoria e pratica, il metodo di esposizione utilizzato segue il processo che dal primo contatto con il cliente porta fino alla consegna dell impianto. Si avrà così modo di percorrere i vari ambienti di un appartamento tipo per scegliere le funzioni possibili. Successivamente, ogni funzione verrà approfondita in una scheda nei suoi aspetti di progettazione e installazione. II capitolo si chiuderà con un approfondimento sulla programmazione dell impianto. A completamento del manuale, nel capitolo sull automazione in ambito terziario si introdurranno alcuni elementi di building automation. Le indicazioni contenute in questo manuale vi aiuteranno a sviluppare e applicare le conoscenze necessarie alla creazione di un impianto domotico. Il tempo che investirete nella sua lettura si rivelerà un elemento importante per la vostra crescita professionale e per la possibilità di cogliere le prospettive di mercato offerte dalle nuove tecnologie applicate all impianto elettrico! 1

2 MANUALE ILLUSTRATO PER L IMPIANTO DOMOTICO 2

3 Indice PRESENTAZIONE 1 1. NOZIONI DI BASE 1.A Il processo di creazione dell impianto domotico 4 1.B Esempi di quote di installazione dei principali prodotti tradizionali e domotici 6 1.C Attrezzi e strumenti 7 1.D Simboli elettrici domotici 8 2. INTRODUZIONE ALLA TECNOLOGIA BUS 2.A Lo standard KNX e la serie di norme CEI EN B Architettura di un sistema KNX 12 2.C Mezzo trasmissivo 14 2.D Ingressi, uscite e moduli di sistema 16 2.E Configurazione dei dispositivi KNX 18 2.F I vantaggi di un sistema KNX LA REALIZZAZIONE DELL IMPIANTO DOMOTICO Le fasi di realizzazione di un impianto domotico 22 L appartamento tipo: rappresentazione grafica per ambiente 24 Le funzioni domotiche: struttura della scheda 25 3.A LA SCELTA DELLE FUNZIONI 3.A.1 L appartamento tipo 26 3.A.2 Ingresso e corridoio 28 3.A.3 Cucina 30 3.A.4 Soggiorno 32 3.A.5 Bagno 34 3.A.6 Camera da letto 36 3.A.7 Studio 38 3.A.8 Ripostiglio 40 3.A.9 Terrazzi e aree esterne 42 3.B LA SCELTA E IL POSIZIONAMENTO DEI PRODOTTI 3.B.1 L impianto domotico di base 44 3.B.1 Il centralino 45 3.B.1 Placche e frutti 46 3.B.1 Minimo domotico 48 3.B.2 Sicurezza 3.B.2 Allarme acqua 50 3.B.2 Allarme gas 52 3.B.2 Allarme vento 54 3.B.2 Sistema antifurto 56 3.B.3 Comfort 3.B.3 Regolazione luci con dimmer 58 3.B.3 Comando tapparelle e persiane 60 3.B.3 Diffusione audio e video multiroom 62 3.B.3 Comando e controllo in radiofrequenza 64 3.B.3 Temporizzazione dell irrigazione 66 3.B.4 Risparmio energetico 3.B.4 Gestione clima a multizona 68 3.B.4 Accensione luci automatica 70 3.B.4 Disattivazione della termoregolazione con finestra aperta 72 3.B.4 Riscaldamento in economy in caso di assenza di persone 74 3.B.4 Ricambio aria automatico 76 3.B.4 Temporizzazione degli elettrodomestici 78 3.B.4 Gestione automatizzata di tapparelle e tende da sole in funzione dell irraggiamento solare 80 3.B.5 Comunicazione 3.B.5 Remotizzazione degli allarmi via SMS 82 3.B.5 Gestione da remoto dell impianto di termoregolazione 84 3.B.5 Gestione a distanza del citofono 86 3.B.5 Videocontrollo della casa via internet 88 3.B.6 Scenari 90 3.B.6 Ambientazione personalizzata 91 3.B.6 Chiusura centralizzata 92 3.B.6 Apertura centralizzata 93 3.B.6 Messa in sicurezza della casa 94 3.B.6 Simulazione di presenza persone 95 3.B.7 Supervisione della casa 3.B.7 Il pannello Master 96 3.B.7 Comando e visualizzazione 97 3.C LA MESSA IN SERVIZIO DELL IMPIANTO Introduzione 98 3.C.1 La programmazione dell impianto 99 Documentazione di pianificazione L AUTOMAZIONE NEL TERZIARIO E NELL INDUSTRIALE RIFERIMENTI NORMATIVI GLOSSARIO 112 3

4 MANUALE ILLUSTRATO PER L IMPIANTO DOMOTICO 1 NOZIONI DI BASE 1.A Il processo di creazione dell impianto domotico Per creare con efficacia un impianto domotico è importante adottare un processo sistematico, che rispetti una serie di fasi chiaramente identificate. Ciò che apparirà evidente è che l impianto domotico non è più complesso dell impianto elettrico tradizionale, anzi in certe fasi è addirittura più semplice. Un esempio di questa semplicità è il collegamento di tutti i prodotti in parallelo, che evita l utilizzo di fasci di cavi per comandare luci da più punti e accelera al massimo le azioni di cablaggio. Le immagini a fianco ci presentano il nostro installatore, ovvero colui che ci seguirà per tutto il manuale mostrando di volta in volta gli aspetti che è importante evidenziare. Egli incomincia con il rendere visibili le singole fasi del processo di creazione dell impianto domotico, in modo da offrire al lettore una prima visione di insieme di ciò che verrà espresso nel manuale. Già da queste prime immagini si evidenziano alcune delle principali novità che l impianto domotico introduce e che sono elencate di seguito. La centralità del cliente: ovvero la necessità di approfondire ciò che il cliente ricerca in termini di comfort, sicurezza, risparmio energetico e comunicazione, vale a dire i suoi bisogni. Le funzioni: l importanza di presentare l impianto elettrico (domotico) parlando di funzioni, ovvero di ciò che è possibile fare, e non di prodotti, punti luce o prese di corrente. Il progetto: l importanza di progettare con attenzione sia le funzioni che si vogliono installare nell immediato sia le predisposizioni, per creare le basi di un futuro ampliamento dell impianto. La programmazione: la necessità, o meglio l opportunità, di programmare e mettere in servizio l impianto. La programmazione costituisce lo strumento che permette all installatore di realizzare soluzioni che rispondono esattamente alle esigenze del cliente. Tutti questi aspetti emergeranno e verranno approfonditi in questo manuale. Prima di entrare nel vivo è importante richiamare un concetto utile a produrre tutti i benefici che sono caratteristici di un impianto che presenta vari livelli di automazione: l importanza della predisposizione. La decisione di creare un impianto domotico nasce, in genere, al momento della costruzione o della ristrutturazione di un edificio, o in ogni caso quando viene richiesto il rifacimento dell impianto elettrico, e prende avvio con la predisposizione strutturale dell impianto. Predisporre significa creare gli spazi idonei per allocare i dispositivi e poter effettuare i collegamenti, prevedendo tutte le funzioni che si vorranno installare sia nell immediato che in futuro. L impianto tradizionale è per sua natura poco flessibile e rappresenta un vincolo alla decisione successiva di installare delle automazioni o anche solo di effettuare minimi cambiamenti, possibili esclusivamente con soluzioni parziali o con un intervento invasivo sui muri della casa. La predisposizione, d altro canto, è fondamentale per il successo della domotica in quanto, una volta creato l impianto, sarà possibile, anche in un secondo momento, accrescere il numero delle automazioni della casa senza bisogno di rompere muri, con costi limitati e facilmente quantificabili. 4

5 1. Prima di procedere consultare il manuale illustrato Gewiss 2. Confrontarsi con il cliente e approfondire i suoi bisogni 3. Definire le funzioni che si vuole installare e quelle per cui si vuole predisporre la casa 4. Identificare i prodotti necessari 5. Progettare l impianto sulla planimetria, disponendo i prodotti 6. Segnare le tracce per l alloggiamento dei tubi 7. Posizionare scatole e tubi e chiudere le tracce 8. Cablare i prodotti 9. Mettere in servizio l impianto 5

6 RIPOSTIGLIO MANUALE ILLUSTRATO PER L IMPIANTO DOMOTICO 1 NOZIONI DI BASE 1.B Esempi di quote di installazione dei principali prodotti tradizionali e domotici 90 cm 150 cm 160 cm 150 cm 10 cm 10 cm cm 30 cm cm cm 1. Esempio di quote di installazione per apparecchi di comando, prese di corrente, termostato, centralino e cassette di derivazione 2. Esempio di quote di installazione per videocitofono, prese telefoniche e TV 110 cm 265 cm 225 cm 60 cm 60 cm 17,5 cm 265 cm 110 cm 3. Esempio di quote di installazione per pulsante a tirante (vasca e doccia), presa per aspiratore e presa di corrente 4. Esempio di quote di installazione per prese di corrente, prese per aspiratore e consiglio di quota di installazione di prese sopra il piano di lavoro 10 cm 70 cm 70 cm cm cm cm 5. Esempio di quote di installazione per prese (25 30 cm) e comandi luce sopra i comodini (70 cm) 6. Esempio di quote di installazione per prese e comandi luce del box Nota: le prese da incasso a parete non devono essere installate a meno di 17,5 cm dal pavimento 6

7 1.C Attrezzi e strumenti Borsa per attrezzi Spela cavi Cacciaviti a taglio Forbici Pinza per capicorda Cacciaviti a croce Pinze a becchi piatti e a becchi tondi Metro avvolgibile Valigetta con set di attrezzi Martello Seghetto Metro Livella Matita Battispago Lime Molle piegatubi Filo a piombo Scala telescopica Trabattello Prolunga Sonda tirafili Tassellatore Trapano elettrico/avvitatore Lampada autonoma portatile Progetto impianto domotico Cercafase Tester Pinza amperometrica Loop tester Quadro cantiere Q DIN Misuratore di terra 7 Strumento multifunzione Computer portatile

8 MANUALE ILLUSTRATO PER L IMPIANTO DOMOTICO 1 NOZIONI DI BASE 1.D Simboli elettrici domotici IL CENTRALINO DI UN IMPIANTO DOMOTICO RIARMO AUTOMATICO Riattivazione automatica del differenziale in caso di scatto intempestivo. AUTOTEST Controllo automatico dell integrità dell interruttore differenziale. GESTIONE CARICHI Funzione di monitoraggio dei consumi e di distacco del carico non prioritario per prevenire interruzioni di energia elettrica. BIOCOMFORT Effettua il distacco dell energia elettrica nell ambiente predefinito (normalmente la stanza da letto) togliendo tensione quando tutti gli utilizzatori della stanza sono spenti. SCARICATORE DI SOVRATENSIONE Protezione dell impianto da sbalzi di tensione potenzialmente dannosi, in particolare per i dispositivi elettronici. LE FUNZIONI - SICUREZZA ALLARME ACQUA Rilevamento della presenza di acqua e invio di un segnale di allarme, tipicamente per chiudere l impianto idrico tramite una elettrovalvola. ALLARME GAS Rilevamento di fughe di gas e conseguente invio di un segnale per la messa in sicurezza dell impianto gas. ALLARME VENTO Rilevamento della velocità del vento e attivazione di segnalazioni e/o azioni di risposta al raggiungimento di una soglia programmata. SISTEMA ANTIFURTO Sistema che protegge la casa attivandosi in caso di intrusione. LE FUNZIONI - RISPARMIO ENERGETICO GESTIONE CLIMA A MULTIZONA Regolazione della temperatura in funzione delle modalità di utilizzo e in modo indipendente per i diversi ambienti della casa. ACCENSIONE LUCI AUTOMATICA Accensione e spegnimento automatico della luce, in funzione della presenza di persone. DISATTIVAZIONE DELLA TERMOREGOLAZIONE CON FINESTRA APERTA Disattivazione degli impianti di riscaldamento e raffrescamento localizzata alla singola stanza in caso di apertura di porte e finestre. RISCALDAMENTO IN ECONOMY IN CASO DI ASSENZA PERSONE Automatizzazione dell impianto di riscaldamento in relazione alla presenza o all assenza delle persone. RICAMBIO ARIA AUTOMATICO Automazione delle ventole di aerazione programmabile sia su fascia oraria che in funzione dell utilizzo di determinati ambienti. TEMPORIZZAZIONE DEGLI ELETTRODOMESTICI Attivazione automatica degli elettrodomestici in determinate fasce orarie, normalmente le più economiche offerte dal fornitore di energia. GESTIONE AUTOMATIZZATA DI TAPPARELLE E TENDE DA SOLE Automazione delle tapparelle e tende da sole su base temporizzata in relazione all irraggiamento del sole. 8

9 LE FUNZIONI - COMFORT REGOLAZIONE LUCI CON DIMMER Regolazione del livello di illuminazione in funzione delle esigenze dell utente. COMANDO TAPPARELLE Apertura e chiusura motorizzata di tapparelle, persiane e veneziane. DIFFUSIONE AUDIO E VIDEO MULTIROOM Possibilità di diffondere e controllare la musica in più locali. COMANDO E CONTROLLO IN RADIOFREQUENZA Possibilità di installare comandi senza bisogno di collegamenti filari. TEMPORIZZAZIONE E GESTIONE DELL IRRIGAZIONE Temporizzatore collegato a una elettrovalvola applicata direttamente all impianto di irrigazione. LE FUNZIONI - COMUNICAZIONE REMOTIZZAZIONE DEGLI ALLARMI VIA SMS Funzione che permette la ricezione di una serie di informazioni relative ad anomalie degli impianti tramite telefono (GSM). GESTIONE DA REMOTO DELL IMPIANTO DI TERMOREGOLAZIONE Funzione che offre la possibilità di attivare e controllare l impianto di riscaldamento da remoto (via GSM). GESTIONE A DISTANZA DEL CITOFONO Possibilità di ricevere le chiamate citofoniche e di comandare l apertura di porte e cancelli dal cellulare. VIDEOCONTROLLO DELLA CASA VIA INTERNET Funzione che permette il controllo visivo della casa tramite un collegamento a internet da ogni parte del mondo. GLI SCENARI F1 F2 F3 F4 F5 F6 AMBIENTAZIONE PERSONALIZZATA Possibilità di memorizzare e successivamente di attivare con un unico comando più funzioni per disporre l ambiente a un determinato utilizzo. CHIUSURA CENTRALIZZATA Possibilità di svolgere in modo automatico tutte le operazioni e i controlli che normalmente si effettuano al momento della chiusura della casa. APERTURA CENTRALIZZATA Possibilità di attivare o disattivare in modo automatico tutte le funzioni necessarie all ingresso e all utilizzo della casa. MESSA IN SICUREZZA DELLA CASA Attivazione automatica delle diverse azioni necessarie alla protezione della casa in caso di segnale di malfunzionamento. SIMULAZIONE DI PRESENZA PERSONE Automazione di una serie di azioni che simulano la presenza di persone nella casa, in funzione di allarme preventivo nei confronti di malintenzionati. LA SUPERVISIONE DELLA CASA IL PANNELLO DI CONTROLLO MASTER Possibilità di visualizzare le informazioni e di comandare le funzioni presenti nella casa domotica compreso il videocitofono sia dal pannello touch screen che via internet. 9

10 MANUALE ILLUSTRATO PER L IMPIANTO DOMOTICO 2 INTRODUZIONE ALLA TECNOLOGIA BUS 2.A Lo standard KNX e la serie di norme CEI EN L Associazione KNX è la realtà che, nel 1999, ha dato vita allo standard KNX per la Home e Building Automation. Tale associazione è nata sulla spinta delle tre associazioni europee BatiBUS Club International, EIBA (European Installation BUS Association) e EHS (European Home Systems Association), che hanno ritenuto di condividere le rispettive decennali esperienze in tale mercato. L Associazione KNX ha integrato i tre differenti meccanismi di configurazione dei sistemi e i diversi mezzi fisici in un unico protocollo KNX, al fine di assicurare un rapporto costo/prestazione adeguato per tutti i tipi di edificio e applicazioni. Obiettivo dell associazione era quello di unificare lo standard del mezzo di comunicazione, nonché di concordare con il Cenelec regole e norme comuni in modo da realizzare un protocollo di comunicazione condiviso da tutti, tale da garantire la totale interazione dei prodotti di diversi costruttori e realizzare un database di prodotti certificati. Si tratta, quindi, di uno standard aperto che garantisce l interoperabilità tra dispositivi di diversi costruttori, evitando in tal modo che l installatore e soprattutto il proprietario dell impianto restino vincolati a un unico costruttore per sempre. Inoltre, per ottenere la conformità allo standard KNX tutti i dispositivi sono testati, secondo prove descritte nelle specifiche dello standard, da parte di un ente di certificazione esterno accreditato, in Italia IMQ, che garantisce chi acquista circa l affidabilità dei dispositivi. I comitati tecnici nazionali, sotto l egida del TC 205 del CENELEC, hanno accettato la tecnologia KNX come lo standard per la Home e la Building Automation. Lo standard KNX è stato approvato come standard europeo EN nel dicembre del 2003 e successivamente, nel novembre del 2006, come standard mondiale ISO/IEC In tale data, KNX è presente in 70 Paesi, dove conta oltre 100 aziende produttrici associate con 7000 prodotti certificati. Modalità di configurazione dei dispositivi Complessità del progetto E-MODE Configurazione semplificata (senza PC) Numero limitato di funzioni disponibili Adatto per applicazioni domotiche in ambito residenziale A-MODE Configurazione automatica (Plug & Play) Numero minimo di funzioni disponibili Adatto per applicazioni con pochi dispositivi S-MODE Configurazione con PC (Software ETS) Massimo numero di funzioni disponibili Adatto per applicazioni di Building Automation Funzionalità 10

11 Esistono un centinaio di centri di formazione riconosciuti KNX e utenti di ETS, il software di programmazione. Lo standard KNX prevede tre modalità di configurazione dei dispositivi: 1. Modalità System (S-mode): è indispensabile l uso di un PC con il software ETS. 2. Modalità Easy (E-mode): non usa il PC ma altre tecniche veloci e intuitive di programmazione delle funzioni. 3. Modalità Auto (A-mode): il dispositivo, una volta collegato alla rete BUS, viene riconosciuto senza operazioni di configurazione manuale. L uso del software ETS per la programmazione è comunque possibile per le modalità E-mode e A-mode, mentre è obbligatorio per la S-mode. Concludiamo con una tabella comparativa tra Easy mode e System mode. 11 TABELLA COMPARATIVA TRA EASY MODE E SYSTEM MODE CARATTERISTICHE EASY SYSTEM N dispositivi max 64 Oltre Architettura rete Una sola linea 15 linee x 15 aree Programmazione Configuratore GW oppure software ETS Solo con software ETS Protocollo KNX KNX Cablaggio Doppino a topologia libera Doppino a topologia libera Funzioni programmabili Solo le principali sui dispositivi Offerta Gewiss Solo prodotti Chorus per la Home Automation Molte e con svariati parametri impostabili Prodotti Home Automation, Building Automation e gamma 90 KNX/EIB

12 MANUALE ILLUSTRATO PER L IMPIANTO DOMOTICO 2 INTRODUZIONE ALLA TECNOLOGIA BUS 2.B Architettura di un sistema KNX La struttura di un sistema BUS KNX è composta da aree e linee. Le aree possono essere fino a un massimo di 15, collegate tra loro da una linea dorsale principale. In ciascuna area vi è una linea principale, da cui possono svilupparsi diverse linee secondarie, fino a un massimo di 15 linee. Sulle linee secondarie sono collegati i dispositivi KNX (sensori, attuatori) e il numero massimo di dispositivi all interno di ogni linea è di 256 così suddivisi: 4 segmenti di linea da 64 dispositivi (figura a lato). Le linee principali di ciascun area sono collegate alla linea dorsale principale da dispositivi che prendono il nome di Accoppiatori di Area (AA), mentre le linee secondarie sono collegate alla linea principale di area da Accoppiatori di Linea (AL). Per ogni linea deve essere previsto un alimentatore BUS (PS) che fornisce la necessaria alimentazione ai dispositivi () che vi sono collegati (29V DC SELV). Gli accoppiatori svolgono una funzione molto importante in un sistema BUS. Essi infatti provvedono a isolare elettricamente le varie parti del sistema in modo da evitare che un guasto elettrico di un singolo dispositivo comprometta la funzionalità dell intero sistema. Inoltre, l accoppiatore funziona anche come filtro sui messaggi che sono trasmessi dai singoli dispositivi, in modo da evitare che questi vengano trasmessi su tutta la rete. 64 PS AL AL AL AL Segmenti di linea PS PS PS 64 AL Accoppiatore/ PS Alimentatore ripetitore Estensione massima di una linea Dispositivo Architettura di un impianto KNX PS AA AA AREA 15 AREA AA AREA 1 AL PS 15 AL AL AL PS PS PS Linea 0 Linea Linea 15 PS Linea 15 AA Accoppiatore di area AL Accoppiatore di linea PS Alimentatore Dispositivo 12

13 A A B C D E F G H B C D E F G H A A B C D E F G H B C D E F G H A A B C D E F G H B C D E F G H Nell installazione di ogni singola linea non vi sono vincoli particolari da rispettare, essendo possibili diverse confi gurazioni. Sono possibili, infatti, confi gurazioni lineari, a stella e ad albero, oltre che delle confi gurazioni ibride a topologia libera che prevedono una qualunque delle confi gurazioni appena descritte all interno di una stessa linea (fi gura in basso). Nella stesura di ogni linea, per il corretto funzionamento del sistema devono essere rispettati alcuni vincoli relativi alle distanze minime e massime tra dispositivi ed alimentatori. Un sistema così strutturato è in grado di coprire tutte le applicazioni, dalle più semplici alle più complesse, ed è un sistema realmente scalabile, ossia con possibilità di crescere e/o decrescere in funzione delle necessità del committente. DISTANZE TRA GLI OGGETTI DI COMUNICAZIONE Elemento A Distanza minima Distanza massima Elemento B Dispositivo 700 m Dispositivo Alimentatore 350 m Dispositivo Alimentatore 200 m Alimentatore Nota: La lunghezza massima di una linea è di 1000 m. Ogni linea deve contenere almeno un alimentatore e non più di 2. Distanze tra gli oggetti di comunicazione INGRESSI USCITE 350 m 350 m ALIMENTAZIONE 700 m Configurazioni tipiche di un impianto domotico CONFIGURAZIONE LINEARE CONFIGURAZIONE A STELLA CONFIGURAZIONE AD ALBERO 13

14 MANUALE ILLUSTRATO PER L IMPIANTO DOMOTICO 2 INTRODUZIONE ALLA TECNOLOGIA BUS 2.C Mezzo trasmissivo Nel sistema BUS il collegamento tra sensori, dispositivi di comando e attuatori che pilotano le utenze elettriche, avviene tramite una linea dedicata, separata dalla linea di potenza. Tale sistema, a differenza del sistema elettrico tradizionale, in cui per ciascuna funzione è richiesto un proprio circuito dedicato, si caratterizza per l associazione di tipo funzionale tra i suoi elementi. Infatti, nel sistema BUS viene utilizzata una linea comune fi nalizzata allo scambio di informazioni, mentre la linea di potenza è collegata unicamente ai carichi. Questa caratteristica si rifl ette sulla semplicità e sulla fl essibilità della struttura, permettendo un eventuale modifi ca senza dover intervenire sui collegamenti elettrici, ma semplicemente modifi cando il software dei dispositivi interessati. Inoltre, con tale sistema è possibile procedere all implementazione di comandi di gruppi dedicati, come ad esempio l accensione o lo spegnimento contemporaneo di diversi dispositivi o la creazione di scenari. Nello standard KNX sono previsti diversi mezzi trasmissivi che possono essere utilizzati in combinazione con uno o più modi di confi gurazione in funzione della particolare applicazione. I prodotti certifi cati KNX utilizzano come mezzo di trasmissione il cavo TP-1 (Twisted Pair, tipo 1). Il cavo TP-1 è un mezzo trasmissivo basato sul cavo a conduttori intrecciati con velocità di trasmissione di 9600 bit/s, proveniente da EIB. I prodotti certifi cati EIB e KNX TP1 funzionano e comunicano fra di loro sulla stessa linea BUS. Esistono, tuttavia, altri tipi di collegamenti che di seguito elenchiamo: TP-0 (Twisted Pair, tipo 0) Mezzo trasmissivo basato su cavo a conduttori intrecciati con velocità di trasmissione di 4800 bit/s, proveniente da BatiBUS. I prodotti certifi cati KNX TP0 funzionano sulla stessa linea BUS dei componenti certifi cati BatiBUS ma non scambiano informazioni con essi. PL-110 (Power Line, 110 khz) Mezzo trasmissivo a onda convogliata (power-line) con velocità di trasmissione di 1200 bit/s, proveniente da EIB. I prodotti certifi cati EIB e KNX PL110 funzionano e comunicano fra di loro sulla stessa rete di distribuzione dell alimentazione elettrica. PL-132 (Power Line, 132 khz) Mezzo trasmissivo a onda convogliata (power-line) con velocità di trasmissione di 2400 bit/s, proveniente da EHS dove viene tuttora utilizzato. I componenti certifi cati KNX PL132 ed EHS 1.3a funzionano sulla stessa rete ma non comunicano fra loro senza un convertitore di protocollo dedicato. RF (Radio Frequency, 868 MHz) Mezzo trasmissivo in radiofrequenza con velocità di trasmissione di 38,4 kbit/s, sviluppato direttamente all interno della piattaforma standard KNX. Ethernet (KNXnet/IP) Mezzo trasmissivo diffuso che può essere utilizzato unitamente alle specifi che KNXnet/IP. Collegamento degli attuatori e dei sensori Attuatori Tensione di rete Tensione BUS KNX 230V 29V Sensori/ Dispositivi di comando 14

15 Il cavo BUS (nella fi gura a lato) può essere installato con il cavo di alimentazione 230V ed è indicato per un montaggio sporgente o incassato, per la disposizione in tubi, in ambienti asciutti e all aperto purché protetti dall irraggiamento solare diretto. Gewiss propone due tipi di cavo BUS: Il primo cavo KNX, con codice GW90583, è composto da una coppia di conduttori twistati, con colori Rosso/Nero; ha le seguenti caratteristiche: due conduttori 1 x 2 x 0,8, guaina in PVC, tensione di isolamento 4000V e diametro ø 5,1 mm. Il doppino (rosso + nero) viene usato per l alimentazione e per la trasmissione dati dei dispositivi KNX. Il secondo cavo KNX, con codice GW90582, è composto da 2 coppie di conduttori twistati, con colori Nero/Rosso + Giallo/Bianco; ha le seguenti caratteristiche: 4 conduttori 2 x 2 x 0,8, guaina in LSZH (LOW SMOKE Zero HALOGEN, quindi a basso sviluppo di fumo e libero dalla presenza di alogeni), tensione di isolamento 4000V e diametro ø 6,2 mm. Il primo doppino (rosso + nero) viene usato per l alimentazione e per la trasmissione dati dei dispositivi KNX; il secondo doppino (giallo + bianco) può essere usato per un altra alimentazione SELV di servizio. Il cavo BUS KNX è installabile a diretto contatto con i cavi di potenza, sempre che venga mantenuto l isolamento del cavo stesso. Modalità di posa tra cavi di potenza e cavi di segnale Cavo GW90582 Cavo GW90583 Il cavo KNX ha un rivestimento tale da garantire l isolamento dal circuito di potenza (230V); è perciò possibile il passaggio dei cavi di potenza e di segnale nella stessa tubazione. Le caratteristiche costruttive del cavo KNX sono tali da garantire l immunità dai disturbi elettromagnetici. >4mm >4mm 15

16 MANUALE ILLUSTRATO PER L IMPIANTO DOMOTICO 2 INTRODUZIONE ALLA TECNOLOGIA BUS 2.D Ingressi, uscite e moduli di sistema La domotica consente di effettuare automaticamente tutta una serie di operazioni all interno di un abitazione. Per eseguire tali operazioni essa adopera componenti fondamentali che possono facilmente essere individuati e defi niti; si tratta in pratica di dispositivi intelligenti collegati tra loro mediante un cavo di segnale, che oltre a portare la tensione di alimentazione, trasporta le informazioni tra un componente e l altro. Infatti, per poter eseguire determinate operazioni in via automatica (cioè al posto di un attività di tipo manuale) è necessario che vi siano: un componente che senta una certa situazione predefi nita; un componente che trasmetta questa informazione a un altro componente; un componente al quale viene trasmessa l informazione e che effettui un operazione consequenziale. In sintesi è necessario che vi siano: un sensore (ingresso); un mezzo trasmissivo (cavo BUS); un attuatore (uscita). Gli ingressi in un sistema BUS possono essere automatici, e in tal caso si parla di sensori, ma possono anche essere costituiti da elementi tradizionali (interruttori e/o pulsanti) che diventano domotici integrandoli con un opportuna interfaccia. Inoltre, ciascuno dei componenti connessi al sistema è dotato di una sua intelligenza, costituita da un microprocessore programmato grazie al quale il componente riconosce l informazione destinata a lui e la elabora in modo da realizzare la funzione richiesta. Gli attuatori, a differenza dei sensori, essendo preposti al comando dei carichi, sono connessi, oltre che alla linea di segnale, anche a quella di potenza (230V) per l alimentazione dei carichi. Portiamo un semplice esempio di questi componenti: un sensore luce rileva la diminuzione di luce naturale all imbrunire; trasmette questo segnale attraverso il cavo BUS al terzo elemento della catena (l attuatore); un attuatore si chiude automaticamente e accende una lampada. Nella pagina accanto si propone una panoramica non esaustiva dei dispositivi che compongono il sistema BUS. Esempio di moduli di ingresso (sensori) e di moduli di uscita (attuatori) Attuatori Tensione di rete Tensione BUS KNX 230V 29V Sensori/Dispositivi di comando 16

17 MODULI DI INGRESSO BUS KNX PER COMPONENTI TRADIZIONALI Permettono di trasferire nella rete KNX, una segnalazione (input) generata dalla chiusura di un contatto meccanico o a relè. Dispongono di diversi canali di ingresso a seconda del modello: versione da incasso e da guida DIN. SENSORI E OSITIVI DI COMANDO (INGRESSI) I sensori rilevano temperature, luminosità, vento, pioggia, fumo etc. e inviano messaggi nella rete KNX destinati agli attuatori. Per dispositivi di comando intendiamo, ad esempio, la pulsantiera 4 canali Easy con incorporato il morsetto a innesto per il collegamento al BUS KNX. MODULI DI USCITA BUS KNX (ATTUATORI) Ricevono messaggi dalla rete KNX e permettono di comandare direttamente utilizzatori elettrici; incorporano contatti a relè e il numero di questi ultimi è variabile a seconda del modello: incasso, guida DIN, per tapparelle, per dimmer. INTERFACCE BUS KNX PER ALTRI SISTEMI Permettono di mettere in comunicazione la rete KNX con i protocolli di altri sistemi, ad esempio condizionamento, antintrusione, reti telefoniche GSM, sistemi a radiofrequenza. MODULI DI SISTEMA I dispositivi di sistema nella rete KNX sono: alimentatori, disponibili in diversi modelli a seconda dell assorbimento dei dispositivi KNX; interfacce per PC di tipo USB, RS232; accoppiatori di linea (solo per reti KNX di grandi dimensioni). 17

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