Automatyka Domowa Ethernet eHouse samodzielna instalacja sterownika EthernetRoomManager

Inteligentny Dom Ethernet eHouse samodzielna instalacja EthernetRoomManagera w pomieszczeniu sterowanym.
W poniższym poście opiszemy jak najprostszy sposób podłączyć i zainstalować sterownik pokojowy w wersji Ethernet.

Post ten jest rozwinięciem artykułów
elektroniczny dom Ethernet eHouse – podłączenie wyjść do mini-rozdzielni oraz
Inteligentny dom Ethernet eHouse – mini rozdzielnia

Dla sprawdzenia prostoty instalacji do samodzielnego montażu: niskonapięciowy montaż, podłączenie wszystkich przewodów, zmontowanie rozdzielni wykonało w całości 10 letnie dziecko pod nadzorem dorosłego. Dopiero zamontowanie skrzynek, położenie przewodów w domu, podłączenie odbiorników energii i urządzeń 230V wymaga wykwalifikowanego elektryka.
Uproszczony schemat pojedynczego segmentu systemu eHouse Inteligentny Dom eHouse Schemat.

Opis jest przeznaczony nie tylko dla instalatorów lecz także i laików, którzy nie mają specjalnych uzdolnień i talentów w zakresie elektryki czy elektroniki. W przypadku instalacji samodzielnej w domu można poprosić dzieci o pomoc, które z pewnością uznają to zajęcie jako ciekawe majsterkowanie i odskocznią od klocków, telewizji czy gier komputerowych. W oparciu o własne doświadczenia możemy określić, że dziecko może wykonać te czynności w podobnym czasie i równie dokładnie co dorosły.

Sterowniki systemu eHouse posiadają bardzo dużą ilość zasobów sprzętowych (wejść, wyjść ) w sumie ok 80. Aby szybko i łatwo można było zmontować i zdemontować sterownik oraz zapewnić poprawną pracę przez dekady użytkowania systemu zastosowano szybkozłączki IDC o różnych rozmiarach aby uniemożliwić pomyłkę i zamianę wtyczek przy instalacji i deinstalacji sterownika.

Szybkozłączki IDC są dedykowane taśmą płaskim (jak do dysku twardego IDE) o różnych ilościach pinów np. 10,14,16,20,40,50.
Do instalacji całego systemu eHouse warto kupić zaciskarkę IDC w cenie ok 50PLN, która wielokrotnie przyśpieszy montaż i jest nieodzowna szczególnie przy większych rozmiarach taśm jak 40,50 pinów.

inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do Ethernet RoomManagera taśmami IDC

Zaciskarka IDC ma wymienną wkładkę do zaciskania także innych typów złącz, których nie będziemy używać, więc taśmą izolacyjną prowizorycznie przymocowaliśmy wkładkę aby nie wypadała w trakcie zaciskania przewodów co jest bardzo uciążliwe i denerwujące na dłuższą metę.

Taśma bez względu na szerokość pierwszy pin ma oznaczony kolorem (czerwony, pomarańczowy, itd) aby łatwo było określić od której strony liczymy wyprowadzenia. Jest to szczególnie cenne gdy przewody prowadzimy w ścianach na duże odległości. Taśmy są sprzedawane w rolkach po ok. 30mb bez względu na ilość pinów. Poza taśmą 20 pinową dla czujników analogowych nie ma technicznych ograniczeń co do długości taśmy, jednak ze względu na jej koszty oraz przewodów 230V warto odpowiednio optymalizować miejsca lokalizacji ERM i skrzynki rozdzielczej bezpośrednio w pomieszczeniach sterowanych, co znacznie zmniejszy koszty nakładów na przewody niskonapięciowe, 230V, robociznę, czas itd.

Złącze IDC o dowolnym wymiarze ma wypustkę oraz wcięcia na środku oraz zaznaczony pierwszy pin (na ogół trójkątem) na tej samej stronie.
Zabezpiecza to przed możliwością wciśnięcia złącza odwrotnie lub do złącza o innej ilości pinów co znacznie zabezpiecza sterownik przed uszkodzeniem w wyniku pomyłkowego wpięcia złącza w gniazdo.

inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do Ethernet RoomManagera

Przed zaciśnięciem złącza IDC na taśmę płaską należy umieścić złącze w stosunku do przewodu tak, aby strzałka była przy przewodzie czerwonym (pin 1). Nie ma znaczenia od której strony wpuszczamy przewód, przy zachowaniu powyższej zależności.

inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do Ethernet RoomManagera

Po skompletowaniu złączki i przewodu bez zaciskania konieczne jest ustawienie przewodu prostopadle do złącza. Jest to szczególnie krytyczne taśm szerszych niż 20 pinów gdzie ukośne zaciśnięcie może powodować uszkodzenia przewodów, wewnętrzne zwarcia, itd.

Można tego dokonać:

  • zaginając taśmę złożoną na pół
  • przykładając zaciskarkę do brzegu stołu lub innego prostokątnego przedmiotu, a wzdłuż prostopadłego brzegu ułożyć taśmę płaską
  • Ucinając przewód idealnie prostopadle a potem dopasować do wtyczki

. Przewody w ścianie najlepiej zacisnąć z zapasem kilku centymetrów do optymalnego ułożenia przewodu tak aby w przypadku błędnego zaciśnięcia można było obciąć złączkę i zacisnąć nową. Błędy mogą wynikać nie tylko z naszej strony, lecz uszkodzenia złącza podczas zaciskania, uszkodzenia przewodów w ścianie i zapas pozwala nam na wdrożenie “Planu B”.

Przed pracą na przewodach rozprowadzonych w ścianie zalecamy poćwiczyć na stole na krótkich odcinkach i wykonać kilka przewodów.
Taśmy 40, 50 pin można zacisnąć z jednej strony “na gotowo” przed układaniem w ścianie od strony sterownika, warto zmierzyć omomierzem czy sąsiadujące piny nie są ze sobą zwarte i czy odpowiednie nr. przewodów po obu stronach są ze sobą połączone.

Po złożeniu złącza z taśmą płaską i włożeniu do zaciskarki, przed zaciskaniem należy upewnić się jeszcze raz czy:

  • czy pin 1 przewodu idzie do pinu 1 złącza
  • przewód jest prostopadle ułożony w stosunku do złącza
  • czy kształt taśmy płaskiej pasuje idealnie do wycięć na złączu po obu jego stronach

inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do Ethernet RoomManagera

Po spełnieniu wszystkich powyższych warunków dopiero możemy nacisnąć dźwignię zaciskarki IDC.
Bardziej dokładne zdjęcia zaciskania znajdują się poście:
Inteligentny Dom eHouse4CAN przygotowanie przewodów i czujników.

Nadmiar wolnego przewodu należy obciąć ostrymi nożyczkami przy samym złączu o dostatecznej długości aby zrobić to na jeden  raz.

inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do Ethernet RoomManagera

inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do Ethernet RoomManagera

Jeśli zamontowany przewód w ścianie jest w przeciwną stronę niż złącze wmontowane w sterownik można ratować się zatyczką, która jednocześnie wzmacnia złącze.
inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do Ethernet RoomManagera

W idealnym przypadku należy od razu prowadzić przewód tak żeby kabel w raz z zatyczką pasował od razu do sterownika i wchodził od właściwej strony do obudowy (przymierzając do sterownika). Manipulowanie taśmą płaską w ilościach pinów więcej niż 20 jest bardzo trudne i kłopotliwe na odcinku nawet 10cm.
inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do Ethernet RoomManagera

Należy pamiętać też, że za parę lat może być trudne jego wyjęcie po sklejeniu się styków  gniazda i złącza. Złącza 40-50 pinów muszą być bezwzględnie zaciśnięte i zakończone zatyczkami i wchodzić bezpośrednio do puszki sterownika bez skręcania, zaginania, obracania.

W poniższym przykładzie zastosowano skrzynkę elektryczną (bezpiecznikową na 5 bezpieczników z okienkiem) umieszczoną na przeciwległej ścianie do sprzętu HiFi, RTV, Sat, Audio-Video aby umożliwić sterowanie podczerwienią pod sufitem – ok. 1 metr od ściany prostopadłej.  Pomimo widoczności tej skrzynki w pomieszczeniu jest to rozwiązanie najprostsze i najszybsze do realizacji i w większości pomieszczeń do przyjęcia. Dzięki takiej lokalizacji praktycznie nie jesteśmy uzależnieni od umeblowania pomieszczenia i wyposażenia dodatkowego, które może się zmienić po latach wraz z gustem.

inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do EthernetRoomManagera

Wierzchnią maskownicę można malować po odkręceniu (i zdjęciu okienka) na kolor ścian w czasie ich malowania co znacznie zamaskuje obudowę sterownika.

inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do EthernetRoomManagera

Okienko jest wymagane ze względu na montaż odbiornika i nadajnika podczerwieni bezpośrednio na płytce EthernetRoomManagera i zapewnia dwukierunkową komunikację i “widzialność urządzeń” sterujących i sterowanych.
Inne obudowy, lub ich całkowite maskowanie wymaga wyprowadzenia odbiornika i nadajnika poza sterownik jeśli zamierzamy korzystać z tych funkcji. Należy też mieć na uwadze że za parę lat możemy zmienić zdanie i lepiej nie blokować sobie takiej możliwości.
Aby wyprowadzić część akcesoriów ze sterownika (Odbiornik IR, Nadajnik IR, czujnik oświetlenia, temperatury, Ściemniacze) służy taśma płaska IDC-16 do montowania zewnętrznego panela lub własnej aranżacji.
inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do EthernetRoomManagera

Wejścia pomiarowe
Pozostałe wejścia pomiarowe jeśli są używane należy podłączyć do taśmy IDC-20.
inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do EthernetRoomManagera

Przy większej odległości pomiędzy czujnikiem a sterownikiem niż 1 metr należy przejść na przewód ekranowany aby zmniejszyć wpływ zakłóceń. Zastosowanie taśmy płaskiej na dalsze odległości jest możliwe jednak oznacza akceptację większych błędów pomiarowych oraz zakłóceń i fluktuacji (“pływania”) wartości pomiarowej w tym przypadku bezwzględnie należy przetestować pomiary po wykonaniu kompletnej instalacji przed położeniem tynku.
Należy mieć na uwadze że nieekranowane przewody działają jak antena odbierając wszystkie sygnały i zakłócenia w okolicy. Zakłócenia mają charakter przypadkowy (telefony komórkowe, nadajniki, radiolinie, itd) i nie odzwierciedlają w pełni wszystkich możliwych przypadków.
W przypadku taśmy płaskiej można ją ekranować folią aluminiową, której każdy odcinek należy podłączyć do masy układu. Kabel ekranowany indywidualny dla każdego czujnika daje jednak znacznie lepsze efekty.

  • Pierwsze dwa piny stanowią masę sterownika (0v) do którego podłącza się masę czujnika (-).
  • Ostatnie dwa piny stanowią plus zasilania sterownika (3.3V) zabezpieczony przed poborem zbyt dużego prądu i służą do zasilania czujnika (+)
  • Pozostałe piny są wejściami pomiarowymi – należy podłączać najpierw po kolei nieparzyste

Niedopuszczalne jest podłączanie zasilanych zewnętrzne czujników. Czujniki muszą być prawidłowo odizolowane od jakichkolwiek zewnętrznych napięć, przewodzących elementów, wilgoci itd.
Więcej informacji o wykonaniu czujników niezasilanych znajduje się w poście:
Inteligentny Dom eHouse4CAN . EthernetRommManager wymaga wmontowania drabinki rezystorów w złącze na płytce sterownika lub zastosowaniu pojedynczego rezystora pomiędzy wejściem a +3.3V do zasilania czujnika. Czujniki Temperatury LM335 pracują poprawnie w tym przypadku tylko do 56 stopni (wymagają rezystora Pull-Up 200 om).

Wejścia cyfrowe (włączniki, czujniki) podłącza się do taśmy płaskiej 14 pinów.
inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do EthernetRoomManagera
Dwa pierwsze piny taśmy IDC-14 są podłączone do masy sterownika (0V). Pozostałe piny są kolejnymi wejściami cyfrowymi.
Aktywacja wejścia następuje w wyniku zwarcia danego wejścia przez włącznik, kontaktron czujnika do masy.
Niedopuszczalne jest podłączanie zewnętrznych napięć do wejść sterownika. Czujniki muszą być prawidłowo odizolowane i odseparowane od jakichkolwiek zewnętrznych napięć, przewodzących elementów, wilgoci itd.
Taśmę dla włączników najwygodniej rozciągnąć na około całego pomieszczenia na wysokości przyszłych włączników wyprowadzając puszki elektryczne w miejscach planowanych włączników. Należy wykonać pętelkę o odległości ok 10cm aby można było swobodnie zacisnąć złącze. Taśmę płaską od razu należy zakończyć złączkami IDC-14 jak przy sterowniku co znacznie ułatwi montaż przewodów dla włączników.

Ethernet
Sterownik podłącza się do Ethernetu standardowym przewodem UTP-8 zakończonym wtyczką RJ-48. Zachowanie standardowej kolorystyki kabli jest bardzo ważne ze względu na pary przewodów (skrętki) które powodują zmniejszenie zakłóceń występujących w przewodach i odbieranych przez nie, nawet przy bardzo dużych odległościach przesyłania danych (kilkadziesiąt metrów).
inteligentny budynek eHouse podłączenie Ethernetu do EthernetRoomManagera

Pomarańczową podtynkową część instaluje się w sposób taki aby umożliwiała “zlicowanie” z przyszłym tynkiem. Od spodu lub boków wycina się duży otwór/otwory do przepuszczenia taśm płaskich i innych przewodów w miejscach aby można było od razu złącze wpiąć do sterownika. Warto przy układaniu przewodów przymierzać od razu do sterownika po jego prowizorycznym uruchomieniu.

Kompletnie podłączony EthernetRoomManager:
inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do EthernetRoomManagera
Rozmieszczenie przewodów przy wejściu do skrzynki elektrycznej należy zachować aby maksymalnie uprościć manipulowanie przewodami.
Jeśli zamierzamy wykorzystać zamontowany odbiornik i nadajnik podczerwieni na płytce ERM poskręcane taśmy płaskie mogą skutecznie uniemożliwić nadawanie i odbiór zasłaniając czujniki.

inteligentny budynek eHouse podłączenie wejść do EthernetRoomManagera

Schemat podłączenia poszczególnych segmentów systemu Ethernet eHouse do zasilania jest przedstawiony poniżej:

podłączenie instalacji opartej na EthernetRoomManagerach do zasilania

i został dokładnie opisany w poniższym poście :

Inteligentny Dom eHouse podłączenie do zasilania