Inteligentny Budynek, Automatyka Domowa eHouse4CAN samodzielne podłączenie wejść sterownika

Inteligentny Dom eHouse samodzielne podłączenie sterownika eHouse4CAN – wejścia cyfrowe i analogowe (włączniki i czujniki pomiarowe).

Ogólny opis sterowników znajduje się na stronie Inteligentny Dom eHouse4CAN. Sterowniki montuje się w puszkach elektrycznych bezpośrednio w ścianie. Dla wygody należy stosować głębokie puszki.
Opis wyprowadzeń znajduje się na stronie Inteligentny Dom eHouse4CAN Wyprowadzenia.

Do instalacji konieczne jest posiadanie narzędzia do odizolowania i cięcia przewodów np jak na zdjęciu. pozwoli to na znaczną oszczędność czasu i przy instalowaniu kilku, kilkunastu sterowników znacznie skróci się czas montażu.

Inteligentny Dom eHouse4CAN narzędzia do instalacji
Takie narzędzie znacznie dokładniej potrafi ściągnąć izolację zewnętrzną nie niszcząc przy okazji izolacji wewnętrznej. Ponadto posiada regulację długości przewodu który ma pozostać odizolowany.

Do komunikacji i zasilania sterownika zastosowano przewód UTP-8 (standardową skrętkę komputerową). Jak już wspomniano wcześniej, zastosowano tylko 4 przewody, pozostałe można wykorzystać jako zapas lub powielenie przewodów dla napięcia zasilającego.

Zastosowano następujący standard kolorystyczny przy podłączeniu do sterownika

  • 1. GND, Masa, 0V (przewód UTP-8 kolor brązowy i biało-brązowy)
  • 2. CAN+ – linia magistrali danych CAN nieodwracająca (biało-niebieski)
  • 3. CAN- – linia magistrali danych CAN odwracająca (niebieski)
  • 4. +VCC (+9..+25V) – napięcie DODATNIE zasilanie sterownika (zielony i biało-zielony)

Przy zmianie standardu na własny należy zapewnić aby linie różnicowe CAN+,CAN- znajdowały się na tej samej parze przewodów, aby zminimalizować zakłócenia, które są znacznie ograniczane w ten sposób.

Inteligentny Dom eHouse4CAN przewód UTP-8

Magistrala CAN (Controller Area Network) jest szeregowa więc teoretycznie przewód powinien być prowadzony od jednego sterownika do kolejnego oraz zakończony terminatorami (rezystorami 120om) na obu końcach. Jednak w przypadku uszkodzenia magistrali szeregowej, jest bardzo kłopotliwe określenie miejsca awarii i segmenty za uszkodzonym węzłem tracą komunikację. W przypadku zwarcia magistrali wszystkie urządzenia przestają działać, a znalezienie uszkodzenia przypomina szukanie igły w stogu siana.

Dlatego zalecamy stosować instalację w gwiazdę na każdym piętrze budynku, tj sprowadzić każdy przewód do jednego miejsca, oraz zamontować tylko jeden terminator na środku. Znacznie ułatwi to serwisowanie instalacji w przypadku uszkodzenia przewodów magistrali. W takim układzie mamy możliwość odłączenia wadliwego segmentu.

Do podłączenia magistrali można wykorzystać dowolne złącze 4 pinowe żeńskie o rastrze 2.54mm. W naszym przypadku zastosowaliśmy złącze lutowane co pomimo wydłużenia czasu instalacji, na pewno zwiększy żywotność i parametry magistrali.
W przypadku złącz lutowanych trzeba stosować koszulki termokurczliwe aby zapewnić ochronę przed przypadkowymi zwarciami.

Inteligentny Dom eHouse4CAN magistrala danych

Inteligentny Dom eHouse4CAN magistrala danych lutowanie

Po zlutowaniu należy dokładnie naciągnąć koszulki termokurczliwe na odizolowane kable i lutownicą je podgrzewać aby się skurczyły. Koszulki najlepiej stosować w różnych kolorach co znacznie ułatwia pracę.

Inteligentny Dom eHouse4CAN magistrala danych Koszulki izolacyjne

Podłączenie magistrali i zasilania do sterownika (bez napięcia).

Inteligentny Dom eHouse4CAN magistrala CAN podłączenie do sterownika

Kolejnym krokiem jest stworzenie przewodu dla włączników i czujników pomiarowych.
Wykonuje się to przy pomocy taśmy płaskiej 10 pin i złącz IDC.

 

Taśma płaska 10 pin IDC

Zaciskanie wykonuje się zaciskarką złącz IDC.

Taśma płaska 10 pin IDC
Dla wygody przewód czerwony oznacza pin nr1. Na gnieździe także oznaczono pin 1 strzałką.

Taśma płaska 10 pin IDC zaciskanie
Taśma płaska 10 pin IDC zaciskanie
Taśma płaska 10 pin IDC zaciskanie

Długość zastosowanego kabla zależy od ilości puszek, w które zamierzamy wmontować włączniki. Najbezpieczniej wykonać przewód z zapasem a w puszkach dopiero dociąć na wymaganą długość.
Przewód należy rozdzielić na odcinku paru centymetrów i odizolować tylko te końce które zamierzamy podłączyć.

Taśma płaska 10 pin IDC z
Taśma płaska 10 pin IDC ściągnięcie izolacji

Przykładowe samodzielne wykonanie czujników pomiarowych oświetlenia i temperatury.
Jako czujniki temperatury zalecamy stosowanie niezasilanych czujników LM335. Oba wejścia pomiarowe są tak skonstruowane, że zasilanie odbywa się z wejścia w bezpieczny sposób. Zwarcie wejść do wewnętrznej masy, do wewnętrznego plusa zasilania (+5v) czy odwrotne włączenie czujnika nie powoduje uszkodzenia układu sterownika ani czujnika pomiarowego. Przy błędnym podłączeniu czujnika po prostu otrzymujemy bezsensowne pomiary z poza granic normalnych temperatur.
Czujnik LM335 posiada 3 piny z czego 1 odłamujemy przy samej obudowie, wielokrotnie ruszając drucikiem.

Zakładamy koszulki termokurczliwe na odizolowane przewody przed lutowaniem.
Jako kolorystykę zastosowaliśmy standard:

  • czarny: 0V, masa, GND – wspólny przewód (-)
  • żółto-zielony: czujnik oświetlenia foto-tranzystor lub fotodioda (+)
  • zielony: czujnik temperatury (+)

Podłączenie czujników oświetlenia i temperatury
Podłączenie czujników oświetlenia i temperatury

Jako czujnik oświetlenia zastosowano zwykły fototranzystor lub fotodiodę.
Fototranzystor można instalować dowolnie jeśli chodzi o wyprowadzenia. Jeśli podłączymy przeciwnie (+) i (-) wtedy otrzymamy łagodniejszą charakterystykę.
Fotodiodę instalujemy: Katoda do (+), Anoda do (-).
W przypadku fotorezystorów należy dobrać odpowiednią wartość na poziomie kilku kilo omów.

Po sprawdzeniu poprawności pracy czujników wartości pomiarów, wpływu na zmiany wartości fizycznej, stabilności sterownika można dopiero lutownicą równomiernie podgrzać izolację powodując skurczenie się koszulek termokurczliwych i zaizolować czujniki.
Podłączenie czujników oświetlenia i temperatury

Podłączenie czujników oświetlenia i temperatury

Podłączenie czujników oświetlenia i temperatury

Podłączenie czujników oświetlenia i temperatury

Podłączenie czujników oświetlenia i temperatury

Podłączenie czujników oświetlenia i temperatury

W przypadku chęci instalacji czujników w miejscach narażonych na zwiększoną wilgotność, czujniki należy bezwzględnie zaizolować elektrycznie, “przeciwwodnie” i hermetycznie czujnik i przewód. Niespełnienie tych wymagań jest “błędem sapera” i na pewno spowoduje niepoprawną pracę, resety, zawieszanie sterownika lub jego uszkodzenie.
Może też mieć wpływ na inne sterowniki.

Należy zastosować się do następujących zasad:

  • Przewód musi być prowadzony bez łączenia, dzielenia, sztukowania od samego czujnika do puszki instalacyjnej
  • przy długości większej niż 1 metr należy stosować przewód ekranowany (ekran na masie, 0V)
  • wielokrotnie zamoczyć w żywicy epoksydowej w odstępie czasu umożliwiającej wysychanie
  • umieścić czujniki w “kapturku” i zalać żywicą aby zapewnić szczelność. W przypadku czujnika oświetlenia kapturek musi w jakimś stopniu przepuszczać światło
  • umieszczać czujniki z dala od urządzeń elektrycznych, gniazdek, itd
  • dodatkowo należy zabezpieczyć przewód do czujników przed uszkodzeniami i zapewnić pełną izolację elektryczną, przeciw-wodną uwzględniając w to wilgoć
  • czujnik montować wierzchem kapturka do góry a przewód ułożyć w kształt syfonu tak aby ewentualna wilgoć kapała u dołu “syfonu” a nie spływała po kablu dalej do najniższego punktu

Żadne wejścia pomiarowe nie mogą być podłączane do zewnętrznych napięć co także występuje w przypadku niepoprawnego zaizolowania czujników i kabli, w przypadku stanów nieustalonych, przebić, zakłóceń, przepięć.

W przypadku gdy nie ma pełnej izolacji, w wyniku przepięć i zakłóceń sterownik będzie się resetował, wieszał lub ulegnie uszkodzeniu w przypadku bardzo dużego przepięcia. Dla pewności prawidłowej izolacji po wykonaniu czujników i zaschnięciu żywicy można przeprowadzić testy wodne.

W przypadku chęci instalacji czujników w bardzo narażonych miejscach na uszkodzenia, wodę, zalanie (np w posadzkach, saunach, basenach, urządzeniach elektrycznych, rurach wodnych) należy dodatkowo:

  • zastosować przewód ekranowany w dodatkowym płaszczu najlepiej FTP-8
  • powielić czujniki i podłączyć je do wolnych przewodów
  • do sterownika podłączać tylko 1 czujnik na raz, a dopiero w przypadku uszkodzenia przepiąć czujnik
  • czujnik wraz z przewodem umieścić w dodatkowej szczelnej rurze ochronnej np: PE, do ogrzewania podłogowego
  • umieścić w rurze osłonowej środek higroskopijny aby zmniejszyć wilgotność i ograniczyć roszenie czujnika i występowanie pary wodnej
  • zaślepić rurę grubą warstwą silikonu z obu stron, żywicy epoksydowej zapewniając szczelność i poczekać parę dni na wyschnięcie

W przypadku gdy nie występują żadne powyższe zagrożenia i czujniki nie są narażone na uszkodzenie w miejscu instalacji można zastosować znacznie prostszą instalację.

Instalacja uproszczona czujników pomiarowych tylko pokoje, pomieszczenia suche. Maksymalna odległość między sterownikiem a czujnikami nie powinna przekroczyć 1m. Im będzie on dłuższy tym większe będą zakłócenia i błędy pomiarów.

Przewód z taśmy płaskiej należy uciąć do długości równej odległości od czujnika do sterownika, oraz zacisnąć złącza IDC-10 pin na obu końcach.
Inteligentny Budynek eHouse4CAN uproszczony montaż czujników pomiarowych
Jedno złącze IDC-10 będzie podłączone do sterownika a do drugiego można włożyć bezpośrednio końcówki czujników pomiarowych tak by nie były zwarte ze sobą.
Inteligentny Budynek eHouse4CAN uproszczony montaż czujników pomiarowych

Inteligentny Budynek eHouse4CAN uproszczony montaż czujników pomiarowych
Inteligentny Budynek eHouse4CAN uproszczony montaż czujników pomiarowych
Inteligentny Budynek eHouse4CAN uproszczony montaż czujników pomiarowych
Inteligentny Budynek eHouse4CAN uproszczony montaż czujników pomiarowych
Inteligentny Budynek eHouse4CAN uproszczony montaż czujników pomiarowych

Najwygodniej instalować sterownik z czujnikami pomiarowymi blisko mebli aby takie czujniki było łatwo zamaskować i nie były widoczne ani narażone na uszkodzenia mechaniczne, oraz w miejscach gdzie występuje przewiew powietrza.
Takie czujniki w razie potrzeby można zamalować farbą emulsyjną w kolorze ścian.

Montaż w puszkach.
Ilość puszek zależy od ilości włączników, które zamierzamy wykorzystać i ilości włączników w jednym segmencie (puszce).
W systemie eHouse należy stosować włączniki mono-stabilne (dzwonkowe, żaluzjowe). Istnieją na rynku włączniki elektryczne dzwonkowe/żaluzjowe zawierające 1 lub 2 włączniki w puszce, dla zastosowania 4 włączników potrzeba w sumie 2 puszki. Alternatywnie można zastosować włączniki systemowe zawierające nawet 4 włączniki w jednej puszce. W przypadku włączników systemowych można też podłączyć podświetlenie włącznika (pin 10 taśmy płaskiej VCC).

Liczba puszek i sposób instalacji zależy też od zastosowania podczerwieni, gdyż w tym wypadku odbiornik i/lub nadajnik podczerwieni muszą “widzieć” urządzenia zewnętrzne. Konieczne jest zastosowanie dodatkowej puszki tylko na sterownik zamaskowanej od zewnątrz szybką przepuszczającą podczerwień. Alternatywnie w przypadku ukrytych sterowników można wyprowadzić odbiornik i nadajnik podczerwieni na zewnątrz.
Inteligentny Dom eHouse4CAN -Instalacja w puszkach elektrycznych modułów wejściowych
Inteligentny Dom eHouse4CAN -Instalacja w puszkach elektrycznych modułów wejściowych
Inteligentny Dom eHouse4CAN -Instalacja w puszkach elektrycznych modułów wejściowych
Inteligentny Dom eHouse4CAN -Instalacja w puszkach elektrycznych modułów wejściowych