Cosa vuol dire sistemi “bus”?

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EFFICIENZA ENERGETICA E GESTIONE DEGLI EDIFICI - NUMERO ZERO - GENNAIO 2010
sistemi
HOME AND BUILDING AUTOMATION
CONTROLLO E COMANDO
www.sistemibus.com
Cosa vuol dire
sistemi “bus”?
Editoriale
... il bus è un
“canale di comunicazione”
che permette
a periferiche
e componenti
del sistema
di dialogare ...
Un modo nuovo
di fare gli impianti
L’obiettivo che si prefigge questa
nuova rivista “on line”, parte integrante
di sistemibus.com, è quello di diventare
al più presto il punto di incontro per system integrator, installatori e progettisti
di impianti tecnici.
L’integrazione dei sistemi di comando e
controllo è una condizione indispensabile
per quel “nuovo modo di fare gli impianti”, che coinvolge tutte le figure professionali interessate ai lavori di costruzione, ristrutturazione e manutenzione
degli edifici.
Sono ancora tante le difficoltà da superare, legate alle interpretazioni normative, alle scelte progettuali, al coordinamento dei lavori e, talvolta, alla
“freddezza” dei committenti nell’accettare soluzioni tecniche avanzate.
Il nostro sarà inizialmente solo un piccolo contributo per superare queste difficoltà, che diventerà tanto più grande
quanto maggiore sarà il coinvolgimento degli stessi lettori, i quali potranno
intervenire, attraverso sistemibus.com,
commentando qualsiasi articolo o notizia
riportata o proponendo nuovi temi, confrontandosi in un forum a loro dedicato.
La rivista “Sistemi Bus” sarà il “luogo”
per l’approfondimento dei temi affrontati
su “sistemibus.com”; sarà disponibile in
formato elettronico (pdf) solo per dare
immediatezza all’informazione.
Per l’archiviazione dei fascicoli sarà disponibile in formato cartaceo.
Buon lavoro
Carlo Vitti
copertina:
Petya Petrova
In questo numero ...
Primo piano
COMANDO E CONTROLLO DEGLI IMPIANTI
Cosa vuol dire sistemi “bus”?
Separare la linea di potenza da quella di comando
TECNOLOGIA E PROTOCOLLI
Sistema bus “americano”
La tecnologia Lonworks di Echelon e il suo protocollo
Normativa
NORME EUROPEE CEN E CENELEC
Due comitati per due sistemi
Il Comitato Tecnico 205 del Cenelec e il 247 del CEN
stanno lavorando ad una serie di norme ...
Guide CEI
PROGETTO INSTALLAZIONE E COLLAUDO
Nuova guida HBES e non
Il Comitato Tecnico 205 ha preparato una guida
per i sistemi HBES, le cui indicazioni valgono ...
EDILIZIA RESIDENZIALE
Predisposizione delle infrastrutture
La Guida 64-100 del CEI fornisce indicazioni
per la predisposizione degli impianti ...
Documenti
ELECTRONIC SYSTEMS
Le norme 50090
Per l’automazione della casa e degli edifici
Applicazioni
GESTIONE DELL’ILLUMINAZIONE
Luce “dinamica”
Soluzioni di illuminazione diverse con un sistema
di controllo per luce dinamica colorata ...
... nel prossimo
Le anteprime su sistemibus.com
SISTEMI BUS n. zero 2010
Primo piano
COMANDO E CONTROLLO DEGLI IMPIANTI
Carlo Vitti
Cosa vuol dire
sistemi “bus”?
Separare la linea di potenza da quella di comando
Nei computer il bus è un
“canale di comunicazione” che
permette a periferiche e componenti del sistema di “dialogare”
tra loro. Un esempio tipico è il
bus PCI che collega la scheda
madre al disco rigido e al DVD;
si tratta di un bus che trasmette
dati in “parallelo”, infatti si presenta come una fascia formata
da tanti cavetti affiancati.
Un bus può usare anche la trasmissione seriale, come quello
utilizzato per i sistemi di comando e controllo degli impianti nella casa e negli edifici: il
“nostro” sistema bus.
Figura 1
Il sistema “Common rail”
è un esempio di separazione
tra comando e potenza
(disegno Audi)
In questo caso, come è noto,
la linea di comando può essere
semplicemente un cavetto bipolare, mentre la linea di potenza
consta di fase, neutro e terra.
Per un sistema bus di questo
tipo, la separazione tra le linee
di potenza e di comando è una
caratteristica fondamentale, ma
non esclusiva; in campo automobilistico, per esempio, ha
permesso di costruire motori
diesel efficienti e poco rumorosi.
Nel sistema di alimentazione
“Common rail” (figura 1), la se-
parazione avviene tra il condotto comune di accumulo ad alta
pressione del combustibile e
la linea di comando elettronico
degli iniettori.
Tornando agli impianti elettrici,
per comandare da tre punti un
apparecchio di illuminazione,
con due livelli di illuminamento,
invece di un impianto tradizionale, che riempie di cavi le condutture, possiamo adottare una
soluzione con pulsanti e relé
passo passo. Non abbiamo fatto
altro che separare la linea di
comando da quella di potenza;
in un sistema bus la separazione è molto più evidente
(figura 2). La linea 230 V porta
l’energia dove serve, mentre la
linea di comando, la linea bus,
collega tutti gli attuatori e sensori del sistema. Supponiamo
che il sensore (1) riceva un segnale dall’esterno, per esempio
un livello di illuminamento che è
cambiato; lo codifica e lo trasmette agli attuatori (2) e (3).
Gli attuatori ricevono il segnale, lo decodificano e agiscono
secondo come sono stati programmati, per esempio accendono le luci e abbassano le
tapparelle.
Rappresentazione unifilare di un sistema bus
COMANDO E CONTROLLO
Cosa vuol dire ...
La linea bus collega i dispositivi
del sistema sensori ed attuatori
in due modi: fisico e logico.
Il collegamento fisico dipende
dal mezzo di comunicazione,
quello logico dal segnale trasmesso.
Caratteristica esclusiva
Un’altra caratteristica, questa
volta esclusiva, di un sistema
bus è la possibilità di modificare
il funzionamento dell’impianto
senza intervenire sul collegamento fisico dei dispositivi.
Per il momento trascuriamo il
mezzo di comunicazione utilizzato e occupiamoci del segnale
trasmesso, che viene chiama
messaggio o telegramma: chi lo
trasmette e chi lo riceve?
Tutti i dispositivi, attuatori e
sensori, possono funzionale sia
come trasmettitori, sia come
ricevitori.
Primo problema: come evitare
collisioni tra messaggi. Il sistema Hbes utilizza il metodo
CSMA/CA, ossia Carrier Sense Multiple Access / Collision
Avoidance. Ecco come funziona.
Tutti i dispositivi sono normalmente in stato di ricezione; se
un dispositivo deve inviare un
messaggio, controlla che il bus
sia libero, ossia che nessun altro dispositivo stia trasmettendo, quindi inizia la procedura di
trasmissione. Se due dispositivi
iniziano a trasmettere contemporaneamente prevale quello
che trasmette un messaggio a
priorità più alta, mentre l’altro
interrompe la procedura per
riavviarla successivamente.
figura 2
Struttura del segnale bus
figura 3
Si hanno tre gradi di priorità,
in ordine decrescente: allarme,
controllo, comando. Se i dispositivi trasmettono un messaggio
con la stessa priorità, prevale
il dispositivo che una indirizzo
fisico inferiore.
Vedremo dopo cosa si intende per indirizzo fisico, ma è
evidente che se un dispositivo
svolge una funzione più importante nel sistema rispetto ad
un altro, è bene che abbia un
indirizzo fisico inferiore.
INFORMAZIONI
OPERATIVE
Secondo problema: come
rendere interpretabili da tutti i
dispositivi le informazioni contenute nel messaggio.
Affinchè il sistema funzioni correttamente si devono rispettare
quattro condizioni:
1 - ogni dispositivo deve avere
un “indirizzo unico” in tutto il sistema e deve riconoscersi come
destinatario di un messaggio;
2 - deve reallizzare una ben
determinata “funzione”;
Primo piano
Cosa sono i sistemi “HBES”?
HBES è acronimo di “Home and Building Electronic System”, in
italiano “Sistema elettronico per la casa e l’edificio”. “Home and
Building Electronic System” è il nome del Comitato Tecnico 205
del Cenelec che ha il compito di predisporre norme riguardanti
tutti gli aspetti dei sistemi elettronici per la casa e per l’edificio
in genere, sistemi che permettano, in questi ambienti, l’integrazione di applicazioni di comando e controllo.
Il corrispondente organo normatore in Italia è il Comitato Tecnico 205 del CEI, che ha un nome meno generico: “Sistemi bus
per gli edifici”. La guida CEI 205-2 pubblicata da questo comitato, ha proposto una definizione di HBES: Sistema bus conforme alla serie di norme CEI EN 50090.
3 - secondo una ben determinata “modalità”;
4 - deve sapere “con quale
componente” del sistema realizzare la funzione per la quale è
stato programmato.
E’ necessario dunque un protocollo di comunicazione. Questo
protocollo utilizza una trasmissione asincrona seriale di segnali digitali strutturati in campi
(figura 3).
Diamo per scontato il significato
di seriale e digitale, ricordiamo
solo che una trasmissione è
asincrona quando non necessita di un clock di sincronismo
(trasmissione isòcrona), ma di
un bit start e un bit stop.
E’ importante invece stabilire
cosa si intende per segnale
digitale strutturato in campi.
Un esempio di messaggio strutturato è riportato in figura 3.
Le informazioni più importanti
dal punto di vista applicativo
sono contenute in tre campi:
- informazioni operative;
- indirizzo sorgente;
- indirizzo destinazione.
Mezzo di comunicazione
I mezzi di comunicazione previsti dal CT 205 del Cenelec
sono i seguenti:
Tp-0, Tp-1 (coppia ritorta di
tipo 0 e tipo 1);
PL (onde convogliate);
RF (radio frequenza);
IR (infrarosso);
CX (cavo coassiale).
Per alcuni i lavori normativi
hanno già prodotto documenti
definitivi (Tp, PL e RF), per altri
esistono solo bozze di norme
(IR), per il cavo coassiale i lavori non sono nemmeno iniziati.
Informazioni operative;
in questo campo i dati scambiati tra dispositivi possono essere
di due tipi:
comandi, che richiedono l’esecuzione di una funzione (accendere o spegnere un apparecchio);
stati, che danno una informazione sullo stato di un apparecchio (acceso o spento) o di
una grandezza fisica misurata
(livello di temperatura).
Per i sistemi bus sono previsti
dalle norme tre classi, secondo
il livello di prestazione che
garantisce il mezzo di comunicazione.
Una linea bus è utilizzata normalmente per la trasmissione
di comandi e controlli (Classe
1), in alcuni casi di un segnale
in banda ristretta (Classe 2), la
Classe 3 (segnale video) non è
attualmente impiegata.
Nel campo indirizzo sorgente
c’è sempre l’indirizzo di un singolo dispositivo che ha inviato il
messaggio, nel campo indirizzo
destinazione ci può anche essere un indirizzo singolo (fisico)
o di gruppo.
Architettura e topologia
L’indirizzo fisico è utilizzato per
una comunicazione punto-punto, tra due dispositivi o tra il PC
e un dispositivo;
con l’indirizzo di gruppo, utilizzato nel funzionamento normale
del sistema, un singolo dispositivo può comandare uno o più
dispositivi.
Un sistema bus può essere
realizzato secondo una certa
architettura e con una certa
tipologia, l’architettura riguarda
il collegamento logico e dipende
dal tipo di impianto che dobbiamo realizzare.
La topologia riguarda il collegamento fisico e il mezzo di
comunicazione che vogliamo
utilizzare.
In una architettura gerarchica i
COMANDO E CONTROLLO
Cosa vuol dire sistemi “bus”
Dispositivo HBES - Guida CEI 205 - 2
dispositivi sono raggruppati per
tipo di applicazione (illuminazione, climatizzazione, ecc.).
Ogni gruppo dipende da un
controllore. I controllori possono comunicare tra loro ed eventualmente con un supervisore
del sistema.
L’architettura piatta non fa
distinzione tra i vari tipi di applicazioni; tutti i dispositivi e i
controllori hanno accesso diretto al mezzo di comunicazione.
Possono essere realizzate anche
architettura miste. Il “bus” è un
sistema a intelligenza distribuita, quindi è tipica l’adozione di
una architettura piatta.
Per parlare di topologia dobbiamo prima decidere a quale
mezzo di comunicazione facciamo riferimento.
Nel caso si utilizzi la coppia ritorta la topologia della connessione dei dispositivi può essere
determinata dalle indicazioni
del costruttore, ma in generale
può assumere qualsiasi configurazione: lineare, ad albero,
a stella, anche ad anello, con
alcune limitazioni.
La topologia lineare è quella più
semplice; per edifici a più piani
si utilizza la topologia ad albero.
Dispositivi HBES
Finora abbiamo parlato solo
di sensori ed attuatori, ossia
dispositivi dedicati all’applicazione. Esiste un altro gruppo di
dispositivi detti di sistema che,
pur non entrando nella logica
del sistema sono indispensabili
per il suo corretto funziona-
figura 4
mento: accoppiatori di linea, di
area, alimentatori, ripetitori di
segnale. Un sistema HBES dunque consta di: uno o più mezzi
di comunicazione; un protocollo
di comunicazione; dispositivi
con funzione HBES (attuatori e
sensori) che si scambiano informazioni, connessi, per mezzo di
moduli di applicazione, a dispositivi con funzione primaria da
comandare o dai quali ricevere informazioni. Non rimane
che vedere cosa si intende per
dispositivo con funzione HBES;
modulo di applicazione; dispositivo con funzione primaria.
Lo schema in figura 4 rappresenta un dispositivo HBES e il
suo modulo di applicazione che
fornisce il collegamento con
l’ambiente esterno;
possono essere realizzati in un
unico apparecchio, comunque
tra di loro va individuata l’interfaccia HBES.
A destra, nella figura, c’è un
dispositivo con funzione prima-
ria, per esempio una lampada,
che ha la funzione di illuminare,
oppure un rilevatore di temperatura che ha la funzione di rilevare la temperatura e renderne
disponibile il valore.
A sinistra c’è il sistema HBES
che è un sistema SELV.
Supponiamo che il dispositivo
con funzione primaria sia un
rilevatore di temperatura e il
dispositivo con funzione HBES
sia un sensore.
Il modulo di applicazione trasforma il valore fornito dal
rilevatore di temperatura in
un segnale riconoscibile dal
dispositivo con funzione HBES
il quale, attraverso vari livelli
funzionali (freccia e quadretti
azzurri nella figura), costruisce
il messaggio strutturato previsto dal protocollo HBES, fino
al livello fisico (riquadrato in
azzurro), il quale trasforma il
segnale digitale in un segnale
elettrico da inviare, attraverso
l’interfaccia mezzo (IM), sulla
linea bus. SB
Primo piano
a cura della Redazione
Il sistema bus
“americano”
La tecnologia Lonworks di Echelon e il suo protocollo Lontalk
La tecnologia LonWorks,
sviluppata da Echelon, è stata
integrata dall’EIA (Electronic
Industries Alliances) nello standard americano EIA-709. Verso
la fine degli anni 90, il protocollo su cui si basa (LonTalk) è stato accolto come standard anche
dalla CEA (Cunsumer Electronic
Association).
Dopo alcune revisioni, è diventato uno standard ANSI, l’Istituto di Normalizzazione Americano (www.ansi.org) che fa parte
dell’ISO e dell’IEC.
Il “Neuron chip” è il
componente principale del sistema Lon
Per mezzo del CEN (Comitato
Europeo per la Normazione), il
protocollo è diventato, attraveso il “British Standards Institution”, una norma europea del
Comitato Tecnico CEN TC 247.
Il protocollo LonTalk, con
cui comunicano i dispositivi
Lonworks, è basato sull’implementazione di tutti i sette livelli
del modello ISO/OSI.
I nodi della rete Lon hanno
come componente principale il
“Neuron chip”, un circuito integrato che integra tre processori
di cui due dedicati alla gestione
del protocollo LonTalk.
Ogni nodo è costituito da un
neuron chip, un transceiver ed
un circuito elettronico specifico
per l’applicazione.
Echelon ed i produttori dell’integrato controllano il firmware dei
primi due processori, mentre il
progettista può programmare il
terzo per poter fargli svolgere le
funzioni a cui il nodo è dedicato.
Il protocollo LonTalk prevede
l’uso di variabili SNVT ( Standard Network Variables Types)
atte a rappresentare una grandezza. L’utilizzo e la gestione di
queste variabili permette e facilita l’interoperabilità dei diversi
dispositivi, che devono utilizzare le stesso formato di variabili,
con conseguente diminuzione
della complessità dei messaggi.
La tecnologia LonWorks consta
di cinque principali elementi:
- il neuron chip che, come detto, può gestire dispositivi I/0
ed eseguire un codice scritto
dall’utilizzatore;
La struttura di una rete Lonworks
Il bus americano
DOMINIO ( 32.385 dispositivi )
- il protocollo di comunicazione
aperto, accessibile a tutti ed il
cui uso non prevede royalty,
che definisce lo standard per
lo scambio di informazioni tra i
nodi;
- il transceiver, che realizza la
connessione elettrica del neuron
chip ai mezzi di comunicazione;
Dominio, sottoreti e gruppi
L’architettura della rete Lon è
di tipo distribuito (architettura
piatta); la topologia dipende dal
mezzo di comunicazione utilizzato.
Una rete LonWorks è costituita
da un “dominio”, ossia un raggruppamento logico di dispositivi suddiviso in “sottoreti”.
Il numero massimo di sottoreti
possibili all’interno di un domino
è 255; ogni sottorete può contenere 127 dispositivi.
Il numero massimo di dispositivi
di un dominio è dunque 32.385.
Il protocollo LonTalk non supporta la comunicazione tra
domini, ma altri programmi
possono implementarla, permettendo di raggruppare fino a
248 domini; in questo modo il
numero di dispositivi di una rete
arriva fino a 8.031.480.
Un “gruppo”, invece, è un insieme logico di dispositivi del
dominio, appartenenti anche a
sottoreti diverse.
Sottorete n
dispositivo
1
dispositivo
1
dispositivo
1
...
...
...
dispositivo
n
- le interfacce di rete, che sono
usate per connettere un computer alla rete LonWorks;
- gli applicativi (tools) necessari
per sviluppare, mettere in opera
e gestire le reti.
Sottorete 1
...
dispositivo
n
...
dispositivo
n
...
...
...
dispositivo
127
dispositivo
127
dispositivo
127
Ogni dispositivo può appartenere a 15 gruppi diversi e un dominio può contenere al massimo 256 gruppi. Un gruppo può
contenere 64 dispositivi se sono
richiesti messaggi di conferma,
ma non ci sono limiti nel caso in
cui questi non vengano richiesti. I gruppi vengono utilizzati
nella comunicazione “point to
multipoint” per ottimizzare l’impiego della banda disponibile.
La rete LonWorks prevede quattro tipi di indirizzo:
fisico: chiamato “Neuron lD”,
è unico in tutto il mondo, non
cambia mai ed è assegnato in
fase di costruzione del neuron
chip;
di dispositivo: è assegnato
quando il dispositivo è installato
in una certa rete e utilizzato al
posto dell’indirizzo fisico, perché consente un instradamento più efficace dei messaggi e
semplifica la sostituzione dei
dispositivi guasti; è composto
Sottorete 255
da tre campi: dominio, sottorete e dispositivo;
di gruppo: serve ad ottimizzare
il traffico di rete quando lo stesso messaggio è indirizzato
a diversi dispositivi;
broadcast: identifica tutti i dispositivi di una sottorete
o dell’intero dominio.
Con la tecnologia LonWorks
è possibile utilizzare qualsiasi
mezzo di comunicazione tipico
per queste applicazioni: doppino intrecciato, rete elettrica
(onde convogliate), radiofrequenza e infrarosso; anche la
fibra ottica, che è in grado di
supportare velocità di trasmissione elevatissime, dell’ordine
del giga bit al secondo. Purtroppo, costi e complessità di installazione di quest’ultima tecnologia, la rendono applicabile solo
in grandissime installazioni ed
unicamente come rete portante
di una struttura multidominio
molto complessa ed estesa. SB
Normativa
NORME EUROPEE CEN E CENELEC
Due comitati
per due sistemi
Il Comitato Tecnico 205 del Cenelec e il 247 del CEN stanno
lavorando ad una serie di norme (EN 50491) per i sistemi
HBES (Cenelec) e BACS (CEN) - Cosa cambia per le EN 50090
TC205 e CEN/TC 247 sta preparando una serie di norme (EN
50491) sui requisiti generali per
i sistemi HBES e BACS.
Si dovrà stabilire, innanzitutto, con maggior precisione la
definizione di HBES e BACS; i
sistemi HBES, per esempio, dovrebbero comprendere aspetti
riguardanti anche l’efficienza
energetica, che attualmente è
un tema non contemplato negli
scopi del comitato.
Il punto della situazione
sulla serie di norme europee EN
50090, per l’automazione della
casa e dell’edificio, è a pag. 17.
Ricordiamo che queste norme
sono predisposte dal Comitato
Tecnico CLC/TC 205 - Home
and Building Electronic System
(HBES) del Cenelec (European
Committee for Electrotechnical
Standardization – www.cenelec.
org), che ha in Italia il corrispondente CT 205 “Sistemi bus
per gli edifici”.
In Europa c’è un altro comitato
che si occupa di elettrotecnica
ed elettronica, si tratta del CEN
(European Committee Standardization – www.cen.eu). In
realtà il CEN si occupa di tante
cose, ma di elettrotecnica ed
elettronica solo in ambiti specifici come, per esempio, i
sistemi di gestione, controllo e
I marchi degli organismi
che fanno le norme in Europa
automazione degli edifici, con
il comitato tecnico CEN/TC 247
– Building Automation, and
Control and Building Management Systems (BACS).
Sembra inevitabile che i sistemi
HBES e BACS siano destinati
ad interagire, non solo a livello
normativo. Infatti, dal 2004, un
gruppo di lavoro congiunto CLC/
La struttura delle EN 50491,
suddivise in dieci parti, è ancora in discussione; per la Parte 3
“Electrical safety requirements”
e la Parte 5 “EMC requirements” sono già in discussione dei
progetti di norma, la Parte 4
“Functional safety requirements” ha, da ottobre 2007 un suo
gruppo di lavoro, mentre si
terrà a Milano, il 28 febbraio
prossimo, una prima riunione
tra esponenti del CLC/TC205 e
del CEN/TC 247 per predisporre
una norma relativa agli aspetti
di pianificazione e di installazione del cablaggio e delle
La struttura delle Norme EN 50491
NORME europee
Due comitati ...
infrastrutture. A questo punto,
si allarga l’orizzonte sui sistemi
per l’automazione della casa e
dell’edificio, perché la serie EN
50491 diventerà una norma
generale a cui farà riferimento,
per i sistemi HBES, la serie EN
50090, ma non solo. Infatti,
sotto la EN 50491, ma a fianco
della EN 50090, potranno trovare posto altri standard, che, di
volta in volta, saranno riconosciuti dal Cenelec (la numerazione da 50000 a 59999 copre
infatti l’attività normativa solo
del Cenelec).
La norma per apparecchi
Più consolidata è la normativa
di prodotto.
Dal settembre 2005 è in vigore
la norma EN 50428 (CEI 23-86
fascicolo 7875 E) “Apparecchi di comando non automatici
per installazione elettrica fissa
per uso domestico e similare
- Norma Collaterale - Apparecchi di comando non automatici
e relativi accessori per uso in
sistemi elettronici per la casa e
l’edificio”.
Come dice il lungo titolo, si
applica a tutti gli apparecchi di
comando non automatici HBES
per la manovra di circuiti di
lampade e il comando della brillanza di lampade (interruttori
elettronici), come pure per il comando della velocità di motori
(per es. di ventilatori) e di altre
applicazioni (per es. impianti di
riscaldamento).
Si applica anche a sensori, attuatori, prese con apparecchi di
manovra, unità periferiche.
In questo caso i lavori normativi
10
Parte 1 - Panoramica del sistema
e requisiti generali
Parte 6 - Sistemi HBES
Parte 2 - Condizioni ambientali
Parte 7 - Interoperabilità
tra sistemi HBES
Parte 3 - Requisiti di sicurezza
elettrica
Parte 8 - HBES gateways
Parte 4 - Requisiti di sicurezza
funzionale
Parte 9 - Sicurezza del sistema
Parte 5 - Requisiti di compatibilità
elettromagnetica
Parte 10 - Valutazione di conformità
Fondo giallo: parti con una norma o un progetto di norma;
fondo grigio: parti per le quali è stato costituito un gruppo di lavoro;
fondo bianco: parti e argomenti ancora in discussione.
europei sono seguiti in Italia dal
CT 23 “Apparecchiatura a bassa
tensione” e in particolare dal
sottocomitato SC 23 B/C “Piccoli apparecchi di comando non
automatici”.
Compatibilità
elettromagnetica
L’irruzione della EN 50491 nello
scenario normativo dei sistemi
HBES rende necessario un
intervento sulla struttura della
serie di norme 50090, peraltro
non ancora definitiva.
La Parte 1 “Struttura della
Norma” della 50090 è per il momento “congelata” in modo da
essere riscritta tenendo conto
dell’evoluzione in corso.
Per quanto riguarda la compatibilità elettromagnetica, in aprile
2009, sono stati valutati da
tutti i comitati tecnici nazionali
tre bozze finali della EN 5041
- Parte 5 “General requirements
for Home and Building Electronic Systems (HBES) and Building
Automation and Control Systems (BACS)”:
Part 5-1: “EMC requirements,
conditions and test set-up”;
Part 5-2: “EMC requirements for
HBES/BACS used in residential,
commercial and light industry
environment”;
Part 5-3: “EMC requirements
for HBES/BACS used in industry
environment”.
Per la Parte 5-2 (requisiti HBES/
BACS nel residenziale, commerciale e industria leggera) era
stata proposta una classificazione dei requisiti EMC:
classe B: con valori di prova per
la compatibilità elettromagnetica in linea con quelli riportati
nella EN 50090-2-2;
classe A: con valori inferiori.
Si trattava di una proposta che
non rispondeva alle richieste
avanzate dal CT 205 italiano, in
precedenti stadi di valutazione
dei documenti, che era quella di
eliminare ogni classificazione.
Per l’Italia l’obiettivo da raggiungere era quello della cancellazione della classe “A”. SB
Guide CEI
PROGETTO INSTALLAZIONE E COLLAUDO
Riccardo Minelli
Nuova guida
HBES e non
Il Comitato Tecnico 205 ha preparato una guida
per i sistemi HBES, le cui indicazioni valgono anche
per i sistemi bus non conformi alle CEI EN 50090
simbolo o sigla del messaggio
(se specificato)
numero di I/O
linea bus
n
Simbolo o sigla
della funzione
simbolo BCU
(accoppiatore bus)
E’ stata pubblicata (luglio
2009) la Guida CEI 205-14, predisposta da un gruppo di lavoro
del Comitato Tecnico 205 del
CEI, che fornisce le linee guida
per la progettazione, installazione, collaudo ed ispezione degli
impianti HBES (intendendo per
impianti HBES i sistemi BUS
conformi alla serie di Norme
CEI EN 50090).
Scopo che si prefigge la guida è
quello di definire:
- le regole per una corretta procedura di progettazione, installazione, collaudo degli impianti
HBES;
Costruzione del simbolo
grafico di un dispositivo HBES
(Guida CEI 205-14 App. C)
- il flusso delle informazioni che
i soggetti coinvolti dovrebbero
scambiarsi;
- i documenti che dovrebbero
essere prodotti dalle attività
suddette;
- una simbologia armonizzata
per i componenti e gli impianti
HBES.
La guida si applica:
- alle unità immobiliari ad uso
prevalentemente residenziale
identificabili come appartamenti
in condominio, abitazioni isolate, negozi, studi tecnici e commerciali;
- agli edifici multi-unità (grandi
edifici del terziario residenziale/commerciale) costituiti da più
unità immobiliari;
- agli edifici nuovi o esistenti
dell’una e/o dell’altra tipologia.
Le indicazioni della guida possono essere estese anche ai
sistemi bus non normati dalla
serie di Norme CEI EN 50090.
Il procedimento per la realizzazione degli impianti HBES - si
dice nell’introduzione alla guida
- è analogo a quello degli impianti elettrici “tradizionali”, ma
presenta delle evidenti specificità nelle fasi di predisposizione
dell’edificio, progettazione,
installazione e verifica.
L’attività di progettazione, che
deve soddisfare le richieste del
committente, precede sempre
l’installazione, volta a realizzare le funzioni specificate dalla
progettazione.
Per l’installazione degli impianti
che compongono l’intero sistema elettrico di edificio, è necessario realizzare l’infrastruttura
degli spazi installativi o anaSISTEMI BUS n. zero 2010
11
Gli spazi installativi del CT 205
PROGETTO INSTALLAZIONE
Guida HBES
lizzarla quando già esistente
(canalizzazioni, scatole, spazi
per quadri elettrici).
Al termine dell’installazione
dovrà essere eseguita la verifica
degli impianti.
Si individuano quattro “attività”:
1. predisposizione dell’infrastruttura nell’edificio (oggetto
delle guide CEI 64-100/1 e 64100/2);
2. progettazione dell’impianto;
3. installazione dell’impianto;
4. verifica e collaudo tecnico
dello stesso.
L’attività 1, con l’assistenza del
costruttore edile, predispone gli
spazi installativi (IS), definendo
il percorso delle canalizzazioni
e della locazione delle scatole e
dei quadri.
L’attività 2, a partire dalle richieste del committente, effettua calcoli e produce schemi
elettrici (conside-rando anche i
vincoli edili), elenchi componenti e descrizioni di fun-zionamento, completandoli con la specifica del collaudo.
L’attività 3, realizza l’impianto
HBES installando i dispositivi
negli IS previsti dall’attività 1,
secondo le prescrizioni dell’attività 2.
L’attività 4, al termine dell’attività 3, effettua il collaudo
tecnico, la messa in servizio e il
collaudo dello stesso.
Nel caso di edifici ancora da
realizzare al momento della
progettazione impiantistica le
attività 1 e 2 sono da integrare
12
La Norma CEI EN50090-9-1 del Comitato Tecnico 205 ha definito
una normalizzazione delle infrastrutture con una classificazione
gerarchica degli “Spazi Installativi”.
Si definisce Spazio Installativo (IS) uno spazio nell’edificio destinato a contenere il cablaggio e/o gli apparecchi dell’impianto.
Viene realizzato ad esempio con scatola da incasso o di superficie, quadro elettrico o locale tecnico se le apparecchiature ed il
conseguente cablaggio hanno dimensioni notevoli.
Uno spazio installativo è identificato con la sigla IS seguita da un
numero che ne indica il livello gerarchico occupato nell’impianto.
Risulta evidente che le quattro
attività devono essere svolte
in stretta collaborazione, con
regolari contatti tra i soggetti
(progettisti, installatori, collaudatori, committenti) ad esse
preposti e utilizzare lo stesso
linguaggio di comunicazione,
come ad esempio la simbologia
grafica normalizzata, che è oggetto di definizione nella guida.
Si evidenzia inoltre che l’impianto HBES è un sistema di
automazione che ha la caratteristica di controllare la maggior
parte degli altri componenti
e impianti presenti nell’unità
immobiliare. Pertanto la guida
considera tutte le interfacce che
l’HBES può avere con gli altri
impianti presenti nell’edificio e
fissa le regole per il rispetto dei
requisiti di sicurezza e compatibilità elettromagnetica (EMC)
previsti dalle norme.
Frequentemente si verifica che
il progettista edile abbia necessità di conoscere la disposizione
degli spazi installativi prima
della stesura del progetto elettrico di massima ed in tal caso
il progetto dell’infrastruttura
risulta “generico” o di primo approccio, senza la specifica delle
funzioni che verranno ospitate
in ogni singolo IS.
Classificazione gerarchica degli “IS”
FASE 2
Progetto definitivo/esecutivo
La classificazione gerarchica spazi installativi
è stata ripresa anche dalla Guida CEI 64-100
(vedi art. a pag. 15)
A ciò si aggiunga che i soggetti
che svolgono le quattro attività possono essere società o
persone fisiche diverse. Perciò
l’attività di installazione 3, che
finalizza i risultati delle attività
1 e 2, deve seguire le indicazioni fornite dal progetto infrastrutturale ed elettrico, mantenendo con i soggetti preposti
a tali attività una ininterrotta
comunicazione e provvedere a
quelle modifiche che, inevitabilmente, si rendono necessarie
per ottimizzare la disposizione
degli apparecchi e del cablaggio
negli spazi installativi.
Scopo della guida, come detto,
è definire le regole per una
corretta procedura di progettazione, installazione, collaudo
degli impianti HBES, regolare il
flusso delle informazioni che i
soggetti preposti alle citate attività devono scambiarsi mediante i documenti prodotti dalle
attività suddette e fornire una
simbologia armonizzata per i
componenti e gli impianti HBES.
Progettazione in quattro fasi
L’attività di progettazione,
secondo la nuova guida, si
dovrebbe svolgere nelle quattro
fasi sinteticamente riportate di
seguito.
FASE 1
Progetto preliminare
Proposta di una lista dei servizi
che soddisfano le richieste del
committente.
In questa fase è normalmente
richiesta una stima economica
preventiva dell’impianto HBES,
in modo tale da rendere il committente informato sul valore
dei servizi offerti.
Scelta delle interfacce con gli
altri impianti previsti o esistenti
nell’edificio, dimensionamento
delle connessioni considerando
anche i vincoli edili, produzione
di schemi elettrici e dell’elenco
dei componenti dell’impianto
HBES. Questa fase risulta completa solo se è nota la predisposizione dell’infrastruttura (CEI
64-100/1 e CEI 64-100/2).
In impianti di grandi dimensione può essere presente una
fase intermedia di progetto
denominata definitivo.
Nella guida si fa notare che
la progettazione secondo i tre
livelli di definizioni tecniche:
preliminare, definitiva ed esecutiva, è obbligatoria per i soli
lavori pubblici.
Negli altri casi essa può essere
semplificata qualora, con un
numero di livelli inferiore, siano
soddisfatte le necessità previste
per quanto attiene ai compiti
assegnati e alle responsabilità,
con particolare riferimento alle
indicazioni riportate nella Sezione 3 della norma CEI 0-2 sulla
consistenza della documentazione di progetto.
FASE 3
Documenti per l’installazione
Descrizioni del funzionamento
e istruzioni per la configurazione degli apparecchi e del
13
PROGETTO INSTALLAZIONE
Guida HBES
Documentazione per ispezione e collaudo
a) documenti esplicativi per i prodotti non basati su norme
b) progetto dell’impianto HBES
sistema, completi di specifica
del collaudo. Durante l’attività
di installazione vera e propria
possono essere introdotte modifiche al progetto esecutivo, che
deve essere opportunamente
aggiornato.
c) manuali e caratteristiche tecniche dei componenti
FASE 4
i) dichiarazioni di conformità dei componenti
d) schemi del sistema
e) lista delle norme applicabili al sistema
f) descrizione di funzionamento
g) lista degli indirizzi di tutti i dispositivi di ingresso e uscita
h) analisi dei rischi relativi elementi che devono essere provati
Documenti per l’utente finale
Documentazione relativa al
progetto e manuale d’uso
dell’impianto HBES realizzato.
Questa attività può essere
svolta dal soggetto che esegue
l’installazione o la progettazione. (cfr. Decreto 22 gennaio
2008 n° 37, regolamento di attuazione della legge 248)
In ogni fase il progettista deve
mantenersi in contatto con i
soggetti preposti alla predisposizione dell’infrastruttura ed
alla installazione dell’impianto,
al fine di soddisfare le possibili
richieste di modifica al progetto
esecutivo iniziale.
Collaudo dell’impianto
La guida CEI riporta le prescrizioni, facoltative, del Rapporto Tecnico 50090-9-2, concepite per essere applicate in
modo competente e per essere
facilmente adattate alla complessità degli impianti HBES.
Prima di procedere al collaudo,
si dovrebbe essere in possesso
di tutta la documentazione relativa all’impianto (vedi riquadro
in questa pagina)
Ogni documento relativo allo
stesso impianto deve fare
riferimento ad un numero che
contraddistingua univocamente
l’impianto stesso.
14
Nel caso di un’istallazione domestica, quanto elencato può
essere ridotto ad una lettera
che confermi la richiesta di
ispezione, definisca il sistema e
indichi le opzioni richieste.
Al termine dell’ispezione e del
collaudo, l’ispettore redige i
seguenti rapporti:
a) rapporto di prova comprendente l’elenco delle prove
eseguite ed eventuali elementi
di non conformità;
b) registrazione degli eventuali
interventi effettuati;
c) registro dei controlli e degli
interventi di manutenzione
periodica.
Il registro può essere in for-
mato cartaceo o elettronico,
ma deve indicare chiaramente
tutti gli interventi eseguiti e la
persona che li ha effettuati.
Il risultato di ogni test dovrebbe essere registrato e disponibile per eventuali controlli o
esami futuri.
L’ispettore deve informare il cliente su tutti gli elementi di non
conformità rilevati rispetto alla
documentazione di installazione, alle corrispondenti norme,
alle prescrizioni di legge, alle
carenze nelle prestazioni e alle
specifiche del cliente.
Questo rapporto dovrebbe
contenere anche le raccomandazioni relative ad una serie di
interventi appropriati. SB
Rapporto Tecnico EN 50090
L’ultima norma pubblicata finora (01/03/2009) da Comitato
Tecnico 205 è la CEI CLC/TR 50090-9-2 Sistemi Elettronici per
la Casa e l’Edificio (HBES) Parte 9-2: Prescrizioni di installazione
- Ispezione e prove di installazioni HBES.
In realtà si tratta di un Rapporto Tecnico (classificazione CEI
205-13, fascicolo 9706) che fornisce le prescrizioni che ispettori
o responsabili della messa in servizio di sistemi HBES devono
seguire per verificare ed approvare installazioni di sistemi HBES
al fine di accertarne la qualità e l’uso sicuro. “Scopo del documento - si dice nell’introduzione - è anche quello di assicurare
che l’installazione del sistema HBES non influisca negativamente
sull’integrità dei prodotti HBES e che la percezione di sicurezza
che il cliente ha di questi sistemi non venga diminuita”.
Guide CEI
Riccardo Minelli
Predisposizione
delle infrastrutture
La Guida 64-100 del CEI fornisce indicazioni per la predisposizione degli impianti elettrici, elettronici e per le comunicazioni
trici, elettronici e per le comunicazioni, caratterizzata da un
elevato livello di adattabilità per
garantire una adeguata flessibilità degli impianti, tenendo
conto delle mutevoli esigenze
tecniche e dell’utenza della unità immobiliare.
Gli spazi installativi
Pianta dell’unità abitativa
nel progetto di infrastruttura
della Guida CEI 64-100/2
La seconda parte della
Guida CEI 64-100 “Guida per la
predisposizione delle infrastrutture per gli impianti elettrici,
elettronici e per le comunicazioni” riguarda le unità immobiliari
(appartamenti). La prima parte
(CEI 64-100 / 1), pubblicata nel
2006, è dedicata ai montanti
degli edifici.
La Guida CEI 64-100/2, pubblicata nel 2009, si applica all’edilizia ad uso residenziale, con riferimento alle nuove costruzioni
o alle ristrutturazioni radicali di
edifici esistenti; ha lo scopo di
fornire le indicazioni principali
ed un metodo per progettare
un’infrastruttura sottotraccia
atta ad ospitare impianti elet-
Nella guida viene introdotto il
concetto di spazio installativo
(già utilizzato dal CT 205) per
ordinare, in modo gerarchico, il
progetto dell’infrastruttura.
La 64-100/2 individua tre livelli:
un livello denominato SA (livello gerarchico più alto o più
centrale), che riguarda l’intero
ambiente, un livello gerarchico intermedio SZ, che serve le
varie zone, un livello gerarchico
più basso SU (più periferico o di
utilizzo), che comprende i punti
terminali dell’impianto.
Gli spazi indicati con SA, SZ,
SU, corrispondono agli spazi
IS4, IS5, IS6, definiti dal Comitato Tecnico 205.
La tipologia degli spazi installativi in una unità immobiliare
può essere suddivisa in livelli
funzionali:
15
I contenuti della Guida CEI 64-100/2
Predisposizione...
SA identifica l’insieme degli
spazi per i quadri destinati alla
distribuzione nell’intero ambiente dell’Unità Immobiliare:
uno o più per i diversi impianti
( energia, allarme furto, telefono…), posti preferibilmente
in un locale tecnico o eventualmente nello spazio disponibile
all’ingresso dell’UI. In SA arrivano le reti esterne (montante)
che distribuiscono tutti i servizi
richiesti nell’UI.
SZ identifica uno o più spazi
per le scatole di derivazione e
smistamento destinate alla distribuzione in una determinata
zona o locale dell’UI.
SU identifica gli spazi per le
scatole destinate ad accogliere
i comandi, le prese o gli apparati rilevatori o di segnalazione:
una o più in ogni zona o locale,
destinate a fornire il singolo
servizio richiesto. Tutte le SU di
pertinenza della zona o locale, derivano da SZ relativo alla
stessa zona o locale.
Gli spazi installativi sono collegati tra loro dalle canalizzazioni.
Si mette in evidenza che lo spazio SA può essere destinato a
svolgere anche la funzione SZ.
Capitolo 6 - Linee guida per il progetto dell’infrastruttura
Generalità - Servizi fruibili nell’UI (unità abitativa) - Tipi di
impianto - Elenco degli impianti - Topologia dei cablaggi degli
impianti EEC - Vincoli posti dalla struttura edilizia - Vincoli impiantistici - Vincoli impiantistici tra impianti EEC e altri
impianti - Vincoli impiantistici tra i vari impianti EEC - Ulteriori
vincoli e/o indicazioni - Vincoli di proprietà.
Capitolo 7 - Progettazione infrastrutture dell’unità abitativa
Generalità - Criteri per la progettazione delle infrastrutture
della unità abitativa - Individuazione dei servizi e dei relativi
impianti - Posizionamento degli spazi installativi SA, SZ e SU
- Considerazioni specifiche per il tracciato delle canalizzazioni
per i diversi impianti - Ottimizzazione dell’infrastruttura per
tutti i servizi previsti
Capitolo 8 - Esempio di progettazione di una infrastruttura
Considerazione introduttive - Individuazione dei servizi - Individuazione degli impianti - Posizionamento dei punti SU di
utilizzo e comando - Generalità - Posizionamento dei punti SU
per Impianti di distribuzione dei segnali TV, audio, telefonia,
dati e (video)citofono - Posizionamento dei unti SU per Impianto distribuzione energia elettrica (potenza, illuminazione,
movimentazione, ecc.) - Posizionamento dei punti SU per
impianti allarme intrusione/furto e allarmi tecnici - Posizionamento degli spazi SZ con relativa suddivisione in zone o locali
- Posizionamento dei punti SA di Interfaccia verso l’esterno
dell’UI - Schema dell’Infrastruttura per Energia (illuminazione,
movimentazione e prese) - Considerazioni finali e adattabilità
per possibili applicazioni future
Quanto descritto in modo
schematico evidenzia tutta una
serie di concetti che sono già
patrimonio comune nella pratica
progettuale delle infrastrutture
per impianti EEC, ma tali con-
Tipologia degli spazi installativi
livello
acronimo
CT 64
acronimo
CT 205
funzione
ambiente /
unità
immobiliare
SA
IS4
distribuzione
verso SZ
zona / locale
SZ
IS5
distribuzione
verso SU
utilizzo
SU
IS6
prelievo
comando
16
cetti sono, in generale, applicati
senza una descrizione razionale
delle varie fasi logiche.
In pratica infatti, specialmente
negli edifici a più piani, con più
unità immobiliari, è usuale che
venga predisposto nei pressi
dell’ingresso dell’UI uno spazio
infrastrutturale destinato ad accogliere gli impianti provenienti
dall’esterno per smistarli verso
le varie zone dell’UI.
Nelle varie zone dell’unità immobiliare sono disposti spazi
infrastrutturali necessari per
distribuire gli impianti verso i
punti terminali di comando e
attuazione. SB
Documenti
ELECTRONIC SYSTEMS
Le norme 50090
Per l’automazione della casa e degli edifici
Tutte le norme europee
EN 50090 pubblicate dal Comitato Tecnico 205 “Sistemi bus
per gli edifici” del CEI.
Si tratta della serie di norme sui
“Sistemi elettronici per la casa
e l’edificio” (Home and Building
electronic Systems- HBES),
suddivise i nove parti:
1 Struttura della Norma
2 Panoramica del sistema
3 Aspetti dell’Applicazione
4 Livelli indipendenti dal mezzo
5 Mezzi di trasmissione e livelli
dipendenti dai mezzi stessi
6 Interfacce
7 Gestione del Sistema
8 Valutazione della Conformità
dei prodotti
9 Requisiti dell’Installazione.
Oltre a una breve descrizione dei contenuti, riportiamo
anche classificazione enumero
di fascicolo CEI, l’anno di pubblicazione.
Della Parte 6 - Interfacce, non
è stato pubblicato ancora alcun
documento, riportiamo in un
riquadro le norme allo studio.
Parte 1
Struttura della Norma
EN 50090-1
Struttura della Norma
La norma EN 50090-1 non è
mai stata pubblicata.
Si tratta di una prefazione a
Sessione, 4) Trasporto, 3) Rete,
2) Collegamento dati, 1) Fisico.
I sistemi HBES non utilizzano i
livelli Presentazione e Sessione.
L’Open System Interconnection
è uno standard stabilito nel
1978 dall’ISO (International Organization for Standardization)
per le reti di calcolatori (modello ISO/OSI).
EN 50090-2-2
Requisiti tecnici generali
tutta la serie di norme: contiene le definizioni di sistema di
controllo della casa e dell’edificio, delle classi di tale sistema e
l’elenco delle parti della norma
stessa. E’ perennemente allo
stato di bozza.
Parte 2
Panoramica del sistema
EN 50090-2-1
Architettura
classificazione CEI: 83-2
fascicolo: 4355 R
anno: 1998 - Edizione: prima
Descrive l’architettura del sistema ed il modello di riferimento
OSI (Open System Interconnection) distinto in 7 livelli: 7) Applicazione, 6) Presentazione, 5)
fascicolo: 4474 C
La EN 50090-2-2 è la parte
della normativa che, assieme
alla EN 50090-9-1 “Requisiti
per l’installazione della coppia
ritorta (doppino) di Classe 1”,
maggiormente interessa il progettista e l’installatore di sistemi bus.
Stabilisce i criteri generali di
sicurezza e compatibilità elettromagnetica del sistema e dei
dispositivi.
Chiarisce i concetti base per
l’installazione dando indicazioni
sulle separazioni nelle canalizzazioni, nelle scatole e nei
centralini tra il cablaggio dei
dispositivi bus ed il cablaggio di
altri impianti presenti nell’edificio. La norma, inoltre, indica i
metodi di prova per la compatibilità elettromagnetica.
17
ELECTRONIC SYSTEMS
Le norme 50090
EN 50090-2-2/A1
come devono essere descritte le
funzioni dei dispositivi di ingresso/uscita.
La prima edizione della norma è
stata pubblicata nel 1997.
classificazione CEI: 83-5/V1
fascicolo: 7269
anno: 2004 - Edizione: Questa variante porta la tensione di prova della rigidità dielettrica di un cavo HBES da 2500
a 2000 volt.
EN 50090-2-2/A2
classificazione CEI: 83-5/V2
fascicolo: 9563
anno: 2008 - Edizione: La variante aggiorna i riferimenti EMC (compatibilità elettromagnetica), modifica l’art.
7 includendo riferimenti alle
norme relative alle telecomunicazioni su linee di energia e
modifica il paragrafo 5.3 sostituendo le prescrizioni relative
alla sicurezza funzionale con il
riferimento alla EN 50090-2-3
EN 50090-2-3
Requisiti generali di sicurezza
funzionale per prodotti destinati
ad un sistema HBES
fascicolo: 8111
Le prescrizioni di sicurezza funzionale fornite da questa norma si
basano sull’analisi dei rischi della
EN 61508 e si applicano anche
alle funzioni di qualsiasi apparecchiatura collegata ad un sistema
HBES, quando non esistano
norme di sicurezza funzionale
specifiche per tale apparecchiatura. E’ rivolta soprattutto ai
Comitati Tecnici che sviluppano
o modificano norme relative ai
prodotti e ai sistemi HBES.
18
Parte 4
Livelli indipendenti dal mezzo
Parte 3
Aspetti dell’Applicazione
EN 50090-3-1
Introduzione alla struttura
applicativa
fascicolo: 3275
La norma (solo quattro pagine) fa riferimento alla struttura generale definita dalla EN
50090-2-1 (modello ISO/OSI)
e fornisce una panoramica del
“processo applicativo” suddiviso
in “processo utente” e “livello
applicazione”.
EN 50090-3-2
Processo utente per HBES
di classe 1
fascicolo: 7407
anno: 2004 - Edizione: seconda
Definisce le strutture dati
e le funzioni del processo
utente, ossia di quella parte
del processo applicativo
dell’apparecchiatura che appartiene all’ambiente reale,
indicando come devono essere
formati i dati ricavati appunto
dall’ambiente reale (ad es.
misure di grandezze fisiche) e
EN 50090-4-1
Livello Applicazione per HBES
di Classe 1
fascicolo: 8167 E
Specifica le funzioni e il protocollo del livello applicazione, sia
per quanto riguarda la comunicazione tra dispositivi sia per la
gestione del sistema.
EN 50090-4-2
Livello di trasporto, livello di
rete e parti generali del livello
di collegamento dati per HBES
di classe 1
fascicolo: 7924 E
Il livello di rete ha la funzione
di instradare le informazioni
per mezzo di routers (instradatori) che collegano due o
più tratti di rete.
Il livello di trasporto assicura
che i dati in arrivo siano privi
di errori, posti nella sequenza
che ha significato per il livello
applicazione e organizzati in
modo indipendente dal percorso fatto sulla rete.
Il livello di collegamento dati
assicura che la comunicazione
avvenga senza errori (disturbi
o collisioni tra messaggi sulla
rete bus).
EN 50090-4-3
Comunicazione basata sul protocollo IP (EN 13321-2:2006)
fascicolo: 9316 E
La norma definisce le prescrizioni obbligatorie ed opzionali relative alla comunicazione basata
su protocollo IP per prodotti e
sistemi HBES.
Il TC 205 Cenelec, Home and
Building Electronic Systems
(HBES), in collaborazione con il
TC CEN 247, Building Automation, Controls and Building Management, - e con la partecipazione del suo partner KNX - ha
preparato il documento in modo
da far riferimento alla Norma
Europea EN 13321-2, preparata
dal TC 247 CEN, anche come
Norma del TC 205 Cenelec ed
estendere il campo di applicazione ai Sistemi Elettronici per
la casa e l’edificio (HBES).
Parte 5
Mezzi di trasmissione e livelli
dipendenti dai mezzi stessi
EN 50090-5-1
Trasmissione di segnali su rete
elettrica a bassa tensione per
HBES di classe 1
fascicolo: 7741 E
La norma fornisce prescrizioni
obbligatorie e facoltative per i
livelli fisico e collegamento dati
specifici per mezzo di comunicazione di classe 1, su linee
di alimentazione a 230 V, nelle
due varianti PL 110 (onde convogliate a 110 kHz) e PL 132
tipi di coppia ritorta che corrispondono alle seguenti caratteristiche:
TP0 per trasmissione in modalità NRZ (non ritorno a zero)
a 4800 baud in banda base,
ampiezza segnale 12-15 V:
TP1 per trasmissione in modalità bilanciata a 9600 baud in
banda base, ampiezza segnale
24-30 V.
(132 kHz). Il livello fisico ha
la funzione di fornire i dati, al
livello di linea, come sequenza
di bit priva di tutte le influenze
dovute al mezzo di collegamento (rumore, attenuazione,
ecc.) e di trasmettere al mezzo,
come segnale elettrico, i dati
ricevuti dal livello di linea.
EN 50090-5-2
Reti basate su HBES
di Classe 1, coppia ritorta
fascicolo: 8016 E
obbligatorie e facoltative per i
livelli fisico e collegamento dati
specifici per mezzo di comunicazione di classe 1, su coppia ritorta (doppino intrecciato) nelle
due varianti TP0 e TP1. Definisce il livello fisico, il livello di
connessione dati (detto anche di
linea) e le topologie della rete.
Del livello fisico definisce tensione, corrente, velocità di trasmissione, forma d’onda e distorsione ammessa per i bit che
costituiscono il segnale elettrico
che percorre il supporto della
trasmissione (TP0 eTP1).
Ricordiamo che esistono due
EN 50090-5-3
Radio frequenza
fascicolo: 8735 E
obbligatorie e facoltative per
prodotti e sistemi HBES che
utilizzano come mezzo di comunicazione la radio frequenza.
Il documento ha lo scopo di
specificare i requisiti minimi del
livello fisico e di connessione
dati per il mezzo “Onde Radio” (868,300 MHz) dei sistemi
HBES.
I dispositivi a onde radio sono
esclusivamente dedicati ad applicazioni interne alla proprietà e
sono di tipo a corto raggio (SRD)
in conformità alla CEPT / ERC /
Recommendation 70-03 E.
Parte 7
Gestione del Sistema
EN 50090-7-1
Procedure di Gestione
fascicolo: 7925 E
Definisce gli aspetti gestionali
del sistema HBES come avvio,
prova , monitoraggio e disaSISTEMI BUS n. zero 2010
19
ELECTRONIC SYSTEMS
Le norme 50090
bilitazione di uno o più dispositivi. Ogni livello (applicazione,
trasporto, rete, linea, fisico) del
dispositivo HBES deve essere
dotato di una apposita interfaccia con la sezione di gestione
realizzata all’interno del dispositivo stesso. Permette le seguenti tipiche attività: attivazione,
manutenzione, disabilitazione,
inizializzazione, modifica dei
parametri, registrazione dello
stato, rivelazione degli errori,
riconfigurazione e riavvio di
ogni dispositivo collegato al
sistema HBES. Per le procedure
di gestione, i requisiti specificano: la sequenza di messaggi
che devono essere scambiati
tra client e server; il contenuto e l’interpretazione dei dati
trasportati; le azioni da intraprendere sulla base di tali dati;
le modalità di trattamento degli
errori e delle eccezioni.
Parte 8 - Valutazione
della conformità dei prodotti
EN 50090-8-1
Valutazione della Conformità
dei prodotti
fascicolo: 5977
Specifica i requisiti per le verifiche generiche di conformità
dei protocolli di comunicazione
e le Norme da utilizzare per le
verifiche di conformità dei prodotti e sistemi HBES comprese
le caratteristiche di sicurezza
elettrica, funzionale e compatibilità elettromagnetica. Per ogni
caratteristica da verificare viene
indicata la norma applicabile.
20
EN 50090 Parte 6 - Interfacce... lavori in corso
EN 50090-6-1 Interfaccia universale
Descrive l’interfaccia universale (UI) che ha lo scopo di rendere i
protocolli di rete (livello 3) indipendenti dai protocolli applicativi
(livello 7) caratteristici di ogni famiglia di prodotti. Sostanzialmente è un punto di accesso esterno al livello di rete, completo di
connettore, predisposto per apparecchi utilizzanti un proprio protocollo applicativo specifico e caratterizzante la famiglia di prodotti
cui il dispositivo appartiene.
EN 50090-6-2 Interfaccia di processo e interfaccia semplice
Descrive l’Interfaccia Semplice (SI) posta allo stesso livello della
UI e capace di comunicare al dispositivo BUS segnali di tipo On/
Off provenienti ad esempio da apparecchi tradizionali con uscita a
contatto di relè o altro. La PI, Interfaccia di Processo, descrive il
formato dei dati di qualsiasi tipo che il livello Applicazione scambia
con il mondo esterno (Processo).
EN 50090-6-3 Interfaccia con il mezzo per coppia ritorta Classe 1
Descrive l’Interfaccia con il mezzo (MI) cioè la connessione meccanica, funzionale ed elettrica che collega il dispositivo BUS al supporto di trasmissione. E’ stata pubblicata nel 1996 come rapporto
tecnico R205-010 per le differenze esistenti tra i connettori dei
sistemi BatiBUS, EIB e EHS. Sarà pubblicata come norme EN tenendo conto della Tecnologia KNX (Konnex).
EN 50090-6-4 Modello di Residential Gateway per HBES
Definisce le interfacce tra la rete di un sistema HBES e le reti di
telecomunicazione.
Parte 9
Prescrizioni di installazione
EN 50090-9-1
Installazione della coppia ritorta
(doppino) di Classe 1
fascicolo: 7989
Definisce le regole d’installazione (configurazione del sistema,
sicurezza, compatibilità della
posa con linee d’energia adiacenti, ecc.). Assicura l’armonizzazione dei requisiti meccanici,
architettonici ed elettrici con
altri comitati tecnici. Classifica i
sistemi HBES secondo diversi livelli di prestazione nelle relative
applicazioni. Definisce un’unica
soluzione di cablaggio. Era stata
pubblicata nel 1997 come Rapporto Tecnico R205-002.
EN 50090-9-2
Ispezione e prove
di installazioni HBES
fascicolo: 9706 E
Il documento fornisce le prescrizioni che ispettori o responsabili della messa in servizio di
sistemi HBES devono seguire
per verificare ed approvare
installazioni di sistemi HBES al
fine di accertarne la qualità e
l’uso sicuro. SB
Applicazioni
GESTIONE DELL’ILLUMINAZIONE
Luce “dinamica”
Soluzioni di illuminazione diverse con un sistema di controllo per
luce dinamica colorata utilizzabile anche per luce statica bianca
La luce dinamica è utilizzata in molte situazioni in cui
si chiede al sistema di gestione
dell’illuminazione di rispondere
a diverse esigenze specifiche.
In questo tipo di applicazioni,
le soluzioni illuminotecniche
utilizzate sono molteplici: illuminazione RGB con lampade
fluorescenti colorate o LED,
simulazione della luce naturale
con lampade fluorescenti a luce
bianca, illuminazione dinamica
per punti vendita con lampade
ad alogeni a bassa tensione,
scenari di illuminazione per sale
conferenza e per aule.
Fino ad oggi è stato necessario ricorrere a differenti sistemi
di controllo che, spesso, richiedevano installazioni e configurazioni complicate e costose.
Con Osram Easy Color Control è
possibile gestire un’ampia gamma di tipologie di illuminazione
statica o dinamica, con fonti di
luce colorate o bianche.
Il cuore del sistema è costituito da DALI Easy o dall’unità di
controllo Easy LED, ciascuna
con quattro canali singolarmente regolabili.
Ricordiamo che DALI uno standard non proprietario in grado
di rispondere a tutti i requisiti
del moderno controllo della
luce, con il quale è possibile impostare scenari di illuminazione.
Il sistema di controllo dell’illuminazione funziona secondo
il principio della miscelazione
additiva dei colori, tipicamente
con tre canali dedicati ai colori
base, rosso, blu e verde, e un
quarto canale dedicato alla luce
bianca. Un sequencer integrato
permette di impostare sequenze
singole fino a 16 scenari e vari
tempi statici e dissolvenza.
Il sistema può essere facilmente
esteso a un totale di 16 unità o
64 canali.
Enfasi particolare è stata posta
sulla operatività intuitiva a mezzo di telecomando a infrarossi, tasti standard e interfaccia
utente grafica sotto Windows, in
modo che il sistema non richieda praticamente nessun vero e
proprio addestramento.
Il software di configurazione
consente di produrre una seSISTEMI BUS n. zero 2010
21
Uno standard per il controllo digitale
GESTIONE ILLUMINAZIONE
Luce “dinamica
DALI (Digital Addressable Lighting Interface) è lo standard per il
controllo digitale dell’illuminazione, con il quale è possibile combinare l’interfaccia 1-10 V con il controllo d’illuminazione intelligente. Questo significa che DALI elimina il divario esistente tra
i sistemi 1...10 V e i complessi sistemi di controllo degli edifici
caratterizzati da elevati livelli di intelligenza e funzionalità, ma
anche da elevati livelli di conoscenza sistemica e dall’impiego di
dispositivi molto costosi.
DALI rende possibile controllare gli alimentatori elettronici in
maniera digitale e soddisfare tutte le funzionalità come richiesto. Questo significa che un alimentatore elettronico realizzato
per adattarsi a questo standard è in grado di eseguire i comandi
di un dispositivo di controllo.
DALI è stato disegnato principalmente per un utilizzo con i sistemi di illuminazione.
La funzionalità di ogni alimentatore elettronico nell’ambito di un
sistema di illuminazione supera abbondantemente ogni precedente analogia con l’interfaccia 1-10 V.
quenza di colori completa composta da un numero massimo di
16 scenari RGB(W) individuali. I
tempi di dissolvenza e di mantenimento per ogni scenario
possono essere impostati separatamente.
L’interfaccia utente è stata
progettata per essere semplice
e chiara, con display autoesplicativi.
Grazie a cursori e a campi predefiniti, le sequenze possono
essere create velocemente e
facilmente, passo dopo passo.
I componenti del sistema
E’ stato sviluppato dai principali produttori di alimentatori elettronici, per arrivare insieme a definire le funzioni di un alimentatore elettronico DALI e un carico conforme al DALI nell’ambito
di un sistema di illuminazione.
Unità di controllo DALI Easy II
Unità di controllo DALI configurabile per applicazioni con
gestione di illuminazione statica
e dinamica con quattro uscite
DALI broadcast per un massimo
di 16 utenze.
Sequencer RGB (W) e gestione
di scenari integrati, con possibilità di configurare 16 diversi
scenari di illuminazione RGB
(W) con relativi tempi di dissolvenza e mantenimento.
Gli scenari possono essere richiamati sia come sequenze sia
come illuminazione statica.
Interfaccia seriale per ricevitore
a infrarossi EASY e PC, configurabile mediante software
(16 scenari) o telecomando (4
scenari).
Possono essere sincronizzate
fino a 16 unità di controllo mediante connettori a Y.
Dotata di serracavo e coprimorsetti per installazione
indipendente, dimensioni
189x30x21 mm (LxPxH).
22
Unità di controllo OT EASY 60
Telecomando Easy RMC
Unità di controllo con le stesse
caratteristiche di DALI Easy II,
per applicazioni con gestione di
illuminazione statica e dinamica,
ma con quattro uscite PWM - 24
V, per collegamento diretto di
moduli LED 24 V RGB.
Dotata di serracavo e coprimorsetti per installazione indipendente.
Telecomando infrarossi per la
configurazione e per il comando
delle unità di controllo. Disposizione autoesplicativa di comandi
e velocità delle sequenze per la
funzione di dimming centrale, 4
gruppi, 4 scenari, start/stop.
Easy PC KIT
Software per configurazione
delle unità di controllo con interfaccia grafica per la configurazione di sequenze o di scenari
di illuminazione statica con
funzione anteprima. Dotato di
cavo adattatore USB e manuale
dettagliato; requisiti di sistema:
Windows XP, 2000, porta USB.
Ricevitore Easy IR
Ricevitore a infrarossi per
l’installazione in apparecchi di
illuminazione da collegare alle
unità di controllo.
Cavo di connessione di 2 m con
connettore RJ11.
Ricevitore Easy IR CI
Ricevitore a infrarossi per installazione a soffi tto, anche ad
incasso, per il collegamento alle
unità di controllo.
Connettore Y-Connector
Connettore a Y per l’espansione
del sistema con due cavi RJ11
(2 m). Consente la sincronizzazione di unità di controllo
multiple e il collegamento dei
ricevitori a infrarossi Easy IR e
degli accoppiatori per tasti EASY
PB Coupler.
Accoppiatore Easy PB
Accoppiatore di tasti a rilascio
per il collegamento alle unità di
controllo che consente il collegamento di tasti a rilascio standard per il controllo di gruppi e
di scenari, funzioni di accensio-
ne e dimming centrali e start/
stop della funzione sequencer.
Possono essere collegati sensori di movimento o interruttori
timer mediante connettore a Y
per unità di controllo multiple.
Kit di installazione LMS CI Box
Scatola con serracavo per installazione indipendente delle
unità di controllo DALI EASY II.
Dotata di morsettiera per un comodo cablaggio passante.
23
sistemibus
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Cosa vuol dire sistemi “bus”?

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