manuale illustrato per l'impianto domotico 1-17
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1
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 !nalità 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 signi!ca
“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 !no 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!
Manuale illustratoper l’impianto domoticoLa meccatronica entra nella casa
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 50090 10
2.B Architettura di un sistema KNX 12
2.C Mezzo trasmissivo 14
2.D Ingressi, uscite e moduli di sistema 16
2.E Con"gurazione dei dispositivi KNX 18
2.F I vantaggi di un sistema KNX 20
3. LA REALIZZAZIONE
DELL’IMPIANTO DOMOTICO
Le fasi di realizzazione di un impianto domotico 22
L’appartamento tipo: rappresentazione gra"ca
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 "nestra 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 piani"cazione 101
4. L’AUTOMAZIONE NEL TERZIARIO
E NELL’INDUSTRIALE 102
5. RIFERIMENTI NORMATIVI 110
6. GLOSSARIO 112
MANUALE ILLUSTRATO PER L’IMPIANTO DOMOTICO
4
1 NOZIONI DI BASE
1.A Il processo di creazione dell’impianto domotico
Per creare con ef!cacia un impianto domotico è
importante adottare un processo sistematico, che
rispetti una serie di fasi chiaramente identi!cate. 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 !anco 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 bene!ci 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 edi!cio, o in ogni caso quando
viene richiesto il rifacimento dell’impianto elettrico,
e prende avvio con la predisposizione strutturale
dell’impianto.
Predisporre signi!ca 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
*essibile 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 quanti!cabili.
5
1. Prima di procedere consultare il manuale
illustrato Gewiss
2. Confrontarsi con il cliente e approfondire
i suoi bisogni
3. De" nire le funzioni che si vuole installare
e quelle per cui si vuole predisporre la casa
4. Identi" care i prodotti necessari5. 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
NOZIONI DI BASE
MANUALE ILLUSTRATO PER L’IMPIANTO DOMOTICO
1
6
1.B Esempi di quote di installazione dei principali prodotti tradizionali e domotici
RIPOSTIGLIO
Nota: le prese da incasso a parete non devono essere installate a meno di 17,5 cm dal pavimento
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
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
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
150 c
m90 c
m
25÷30 cm
10 cm 10 cm
160 c
m
150 c
m
25÷30 cm25÷30 cm
265 c
m
110 c
m
60 cm
225 c
m
60 cm
265 c
m
110 c
m
17,5
cm
70 c
m
70 c
m
25÷30 cm 25÷30 cm
10 cm
140÷150 c
m
30 cm
7
1.C Attrezzi e strumenti
Borsa per attrezzi Valigetta
con set
di attrezzi
Spela cavi Cacciaviti a taglio Forbici
Metro
Filo a piombo
BattispagoMatita
Metro avvolgibile
Livella
Scala
telescopica
Trabattello
Pinza per capicorda Cacciaviti a croce Pinze a becchi piatti
e a becchi tondi
Progetto impianto domotico
Prolunga Sonda tira# li
Lime
Trapano elettrico/Avvitatore
Computer
portatile
Lampada
autonoma portatile
Quadro cantiere
Q DIN
Tester Pinza amperometrica
Loop tester Strumento multifunzioneMisuratore di terra
Tassellatore
Cercafase
Martello
Seghetto
Molle piegatubi
NOZIONI DI BASE
MANUALE ILLUSTRATO PER L’IMPIANTO DOMOTICO
1
8
1.D Simboli elettrici domotici
RIARMO AUTOMATICO
Riattivazione automatica del differenziale in caso di scatto intempestivo.
AUTOTEST
Controllo automatico dell’integrità dell’interruttore differenziale.
GESTIONE CARICHIFunzione di monitoraggio dei consumi e di distacco del carico non prioritario per prevenire
interruzioni di energia elettrica.
BIOCOMFORTEffettua il distacco dell’energia elettrica nell’ambiente prede!nito (normalmente la stanza
da letto) togliendo tensione quando tutti gli utilizzatori della stanza sono spenti.
SCARICATORE DI SOVRATENSIONEProtezione dell’impianto da sbalzi di tensione potenzialmente dannosi, in particolare
per i dispositivi elettronici.
ALLARME ACQUARilevamento della presenza di acqua e invio di un segnale di allarme, tipicamente
per chiudere l’impianto idrico tramite una elettrovalvola.
ALLARME GASRilevamento di fughe di gas e conseguente invio di un segnale per la messa in sicurezza
dell’impianto gas.
ALLARME VENTORilevamento della velocità del vento e attivazione di segnalazioni e/o azioni di risposta
al raggiungimento di una soglia programmata.
SISTEMA ANTIFURTOSistema che protegge la casa attivandosi in caso di intrusione.
GESTIONE CLIMA A MULTIZONARegolazione 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 !nestre.
RISCALDAMENTO IN ECONOMY IN CASO DI ASSENZA PERSONE Automatizzazione dell’impianto di riscaldamento in relazione alla presenza o all’assenza
delle persone.
RICAMBIO ARIA AUTOMATICOAutomazione delle ventole di aerazione programmabile sia su fascia oraria che in funzione
dell’utilizzo di determinati ambienti.
TEMPORIZZAZIONE DEGLI ELETTRODOMESTICIAttivazione automatica degli elettrodomestici in determinate fasce orarie, normalmente
le più economiche offerte dal fornitore di energia.
GESTIONE AUTOMATIZZATA DI TAPPARELLE E TENDE DA SOLEAutomazione delle tapparelle e tende da sole su base temporizzata in relazione
all’irraggiamento del sole.
IL CENTRALINO DI UN IMPIANTO DOMOTICO
LE FUNZIONI - RISPARMIO ENERGETICO
LE FUNZIONI - SICUREZZA
8
9
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 !lari.
TEMPORIZZAZIONE E GESTIONE DELL’IRRIGAZIONE Temporizzatore collegato a una elettrovalvola applicata direttamente all’impianto
di irrigazione.
REMOTIZZAZIONE DEGLI ALLARMI VIA SMSFunzione che permette la ricezione di una serie di informazioni relative ad anomalie
degli impianti tramite telefono (GSM).
GESTIONE DA REMOTO DELL’IMPIANTO DI TERMOREGOLAZIONEFunzione che offre la possibilità di attivare e controllare l’impianto di riscaldamento
da remoto (via GSM).
GESTIONE A DISTANZA DEL CITOFONOPossibilità di ricevere le chiamate citofoniche e di comandare l’apertura di porte e cancelli
dal cellulare.
VIDEOCONTROLLO DELLA CASA VIA INTERNETFunzione che permette il controllo visivo della casa tramite un collegamento a internet
da ogni parte del mondo.
F1 F2
F5
F3
F6F4
AMBIENTAZIONE PERSONALIZZATA Possibilità di memorizzare e successivamente di attivare con un unico comando più funzioni
per disporre l’ambiente a un determinato utilizzo.
CHIUSURA CENTRALIZZATAPossibilità di svolgere in modo automatico tutte le operazioni e i controlli che normalmente
si effettuano al momento della chiusura della casa.
APERTURA CENTRALIZZATAPossibilità di attivare o disattivare in modo automatico tutte le funzioni necessarie
all’ingresso e all’utilizzo della casa.
MESSA IN SICUREZZA DELLA CASAAttivazione automatica delle diverse azioni necessarie alla protezione della casa in caso
di segnale di malfunzionamento.
SIMULAZIONE DI PRESENZA PERSONEAutomazione di una serie di azioni che simulano la presenza di persone nella casa,
in funzione di “allarme preventivo” nei confronti di malintenzionati.
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.
LE FUNZIONI - COMFORT
LE FUNZIONI - COMUNICAZIONE
GLI SCENARI
LA SUPERVISIONE DELLA CASA
9
MANUALE ILLUSTRATO PER L’IMPIANTO DOMOTICO
10
2 INTRODUZIONE ALLA TECNOLOGIA BUS
2.A Lo standard KNX e la serie di norme CEI EN 50090
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 con$gurazione dei sistemi e i diversi
mezzi $sici in un unico protocollo KNX, al $ne di
assicurare un rapporto costo/prestazione adeguato
per tutti i tipi di edi$cio e applicazioni.
Obiettivo dell’associazione era quello di uni$care
lo standard del mezzo di comunicazione, nonché
di concordare con il Cenelec regole e norme
comuni in modo da realizzare un “protocollo” di
comunicazione condiviso da tutti, tale da garantire la
totale interazione dei prodotti di diversi costruttori e
realizzare un database di prodotti certi$cati.
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 speci$che dello standard, da parte di un ente
di certi$cazione esterno accreditato, in Italia IMQ,
che garantisce chi acquista circa l’af$dabilità
dei dispositivi.
I comitati tecnici nazionali, sotto l’egida del
TC 205 del CENELEC, hanno accettato la tecnologia
KNX come lo standard per la Home e la
Building Automation.
Lo standard KNX è stato approvato come standard
europeo EN 50090 nel dicembre del 2003 e
successivamente, nel novembre del 2006, come
standard mondiale ISO/IEC 14543-3.
In tale data, KNX è presente in 70 Paesi, dove conta
oltre 100 aziende produttrici associate con 7000
prodotti certi$cati.
Funzionalità
Complessità del progetto
S-MODE
E-MODE
A-MODE
Con gurazione con PC (Software ETS)
Massimo numero di funzioni disponibili
Adatto per applicazioni di Building
Automation
Con gurazione sempli cata (senza PC)
Numero limitato di funzioni disponibili
Adatto per applicazioni domotiche
in ambito residenziale
Con gurazione automatica
(Plug & Play)
Numero minimo di funzioni disponibili
Adatto per applicazioni
con pochi dispositivi
Modalità di con#gurazione dei dispositivi
11
Esistono un centinaio di centri di formazione
riconosciuti KNX e 21000 utenti di ETS, il software
di programmazione.
Lo standard KNX prevede tre modalità di
con$ gurazione 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 con$ gurazione 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.
TABELLA COMPARATIVA TRA EASY MODE E SYSTEM MODE
CARATTERISTICHE EASY SYSTEM
N° dispositivi max 64 Oltre 64000
Architettura rete Una sola linea 15 linee x 15 aree
Programmazione
Con" guratore
GW 90831
oppure software ETS
Solo con software ETS
Protocollo KNX KNX
CablaggioDoppino
a topologia libera
Doppino
a topologia libera
Funzioni programmabili
sui dispositiviSolo le principali
Molte e con svariati
parametri impostabili
Offerta GewissSolo prodotti Chorus
per la Home Automation
Prodotti Home Automation,
Building Automation
e gamma 90 KNX/EIB
INTRODUZIONE ALLA TECNOLOGIA BUS
MANUALE ILLUSTRATO PER L’IMPIANTO DOMOTICO
2
12
2.B Architettura di un sistema KNX
La struttura di un sistema BUS KNX è composta
da aree e linee. Le aree possono essere $no 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,
$no a un massimo di 15 linee.
Sulle linee secondarie sono collegati i dispositivi KNX
(sensori, attuatori) e il numero massimo di dispositivi
all’interno di ogni linea è di 256 così suddivisi:
4 segmenti di linea da 64 dispositivi ($gura 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
(DISP) 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 $ltro sui
messaggi che sono trasmessi dai singoli dispositivi,
in modo da evitare che questi vengano trasmessi su
tutta la rete.
AA AREA 15
AA AREA
AL
PS
DISP
DISP
DISP
DISP
Lin
ea
15
256
15
PS
PS
AL AL AL
PS PS PS
DISP DISP DISP
DISP DISP
DISP DISP
DISP
DISP
DISPDISPDISP
AL PS DISPAccoppiatore di lineaAccoppiatore di area Alimentatore Dispositivo
AA
Lin
ea
1
Lin
ea
0
Lin
ea
15
AREA 1
AA
PS
DISP
DISP
DISP
DISP
AL
PS DISP DISP DISP
AL
PS DISP DISP DISP
AL
PS DISP DISP DISP
Segmenti di linea
64
64
AL PS DISPAccoppiatore/
ripetitore
Alimentatore Dispositivo
AL
Architettura di un impianto KNX
Estensione massima di una linea
13
Nell’installazione di ogni singola linea non vi sono
vincoli particolari da rispettare, essendo possibili
diverse con$ gurazioni. Sono possibili, infatti,
con$ gurazioni lineari, a stella e ad albero, oltre che
delle con$ gurazioni ibride a topologia libera che
prevedono una qualunque delle con$ gurazioni appena
descritte all’interno di una stessa linea ($ 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.
350 m
INGRESSI USCITE
ALIMENTAZIONE
350 m
700 m
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.
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
CONFIGURAZIONE LINEARE CONFIGURAZIONE A STELLA CONFIGURAZIONE AD ALBERO
Con# gurazioni tipiche di un impianto domotico
Distanze tra gli oggetti di comunicazione
INTRODUZIONE ALLA TECNOLOGIA BUS
MANUALE ILLUSTRATO PER L’IMPIANTO DOMOTICO
2
2.C Mezzo trasmissivo
14
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 ri+ ette sulla semplicità e sulla
+ essibilità della struttura, permettendo un’eventuale
modi$ ca senza dover intervenire sui collegamenti
elettrici, ma semplicemente modi$ 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 con$ gurazione
in funzione della particolare applicazione.
I prodotti certi$ 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 certi$ 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 certi$ cati KNX TP0 funzionano
sulla stessa linea BUS dei componenti certi$ 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 certi$ 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 certi$ 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
speci$ che KNXnet/IP.
Attuatori
Sensori/Dispositivi di comando
Tensione di rete
Tensione BUS KNX
230V
29V
Collegamento degli attuatori e dei sensori
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Il cavo BUS (nella $ 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.
>4mm
>4mm
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.
Cavo GW90582
Cavo GW90583
Modalità di posa tra cavi di potenza e cavi di segnale
INTRODUZIONE ALLA TECNOLOGIA BUS
MANUALE ILLUSTRATO PER L’IMPIANTO DOMOTICO
2
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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 de$ 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
prede$ 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.
Attuatori
Sensori/Dispositivi di comando
Tensione di rete
Tensione BUS KNX
230V
29V
Esempio di moduli di ingresso (sensori) e di moduli di uscita (attuatori)
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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 DISPOSITIVI 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.
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).
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.
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