Resultats d'aprenentatge

En finalitzar aquesta unitat l'alumne/a:

1. Utilitza documentació tècnica.
2. Realitza la posada en servei d’instal•lació.

Mapa conceptual

Material didàctic

• Introducció als sistemes domòtics amb corrents portadores
• Guia d'instal·lacions i aplicacions pràctiques

Resum

El sistema domòtic de corrents portadores van ser dels primers que es van introduir en l’automatització i gestió d’habitatges, això va ser gràcies al baix cost en la instal·lació del sistema. Aquest sistema te més de 25 anys de vida i actualment el continuen desenvolupant més de 200 fabricants en tot el mon.

El sistema domòtic per corrents portadores més conegut en el nostre país, és “X-10”.

L’èxit d’aquest sistema radica en la maduresa (més de 25 anys en el mercat) i la tecnologia emprada amb els productes X-10 els quals tenen un preu molt competitiu de forma que es líder en el mercat nord-americà residencial i de petites empreses i que a més a més aquestes instal·lacions les poden realitzar els usuaris finals o electricistes sense coneixements d’automatització. L’usuari o electricista pot comprar fàcilment un mòdul o kits (conjunt de mòduls per fer una aplicació concreta) del sistema X-10.

En un principi quan el client el que vol es una automatització senzilla de la seva llar o lloc de treball (control de llums, persianes i aparells), el sistema de corrents portadores és ideal. La utilització d’aquest sistema domòtic be determinat per tres factors:

• Factor econòmic
• Instal·lació senzilla.
• Factor tècnic

El protocol X-10 és un dels primers estàndards creats per a la tecnologia de les corrents portadores. És completament modular gràcies a estar composat per diferents mòduls o aparells domòtics per configurar una aplicació o cobrir una necessitat. Entre aquest hi ha els mòduls “plug and play” per interaccionar entre la presa de l’endoll del dispositiu a controlar i el propi dispositiu i, per últim, els mòduls en format polsador per ubicar-los en el lloc on es troben actualment els interruptors convencionals.

El protocol X-10 en si, no és propietari, es a dir, qualsevol fabricant pot fabricar dispositius X-10 i oferir-los en el seu catàleg, això si, està obligat a utilitzar els circuits del fabricant escossés que va dissenyar aquesta tecnologia.

Actualment, ens trobarem a Europa amb tres grans famílies de productes basats en X-10, teòricament compatibles entre si, aquest són:

• Netzbus
• Timac
• Home Systems

La topologia de la xarxa és la forma com es connecten els components que integren la instal·lació domòtica i la forma que adopta. Aquesta forma pot ser:

• Estrella en sistema descentralitzat

Els elements necessaris pel funcionament d’una instal·lació domòtica amb sistema de corrents portadores passa primer per tractar la senyal i garantir un mínim de seguretat en la comunicació entre aparells. Els aparells més rellevants els tractarem com a dos grans blocs: els controladors i els mòduls. Així doncs, farem la següents classificació:

• Filtres i amplificadors/acobladors
• Controladors
• Mòduls específics d’aplicació

En una instal·lació X-10, a més a més dels sensors i actuadors són necessàries uns elements auxiliar per garantir la qualitat de la senyal que els aparells utilitzen en la seva comunicació. Primer veurem el filtre i a continuació els amplificadors/acobladors.

La instal·lació elèctrica d’un habitatge, segons les seves característiques, pot presentar dificultats en la comunicació entre els diferents aparells domòtics del sistema X-10. Hi ha dos factors que poden distorsionar la senyal de comunicació: la impedància de la línia i la proximitat d’habitatges pel fet de tenir la xarxa de distribució comú.

Els controladors són aparells des d’on es pot controlar els mòduls X-10 ja instal·lats. Solen tenir botons programables als quals assignar el control dels mòduls X-10 seleccionats.

Aquest controladors a més a més d’accionar els mòduls X-10, es podem crear programacions horàries, simulacions de presència, permet accionaments remots dels mòduls de l’habitatge a traves d’internet i responen a events o situacions que es produeixen en la instal·lació prèviament programades. Alguns d’ells també fan de receptors de radiofreqüència pels comandaments a distància del sistema X-10, control de temperatura.

Els mòduls d’aplicació són els encarregats d’accionar els diferents aparells que podem trobar en un habitatge com ara: persianes, llums o aparells domèstics en general. Aquest accionament es fa de forma directa a través dels mòduls X-10, ja que aquest tenen relés fins a 16 A.

Trobarem diferents formes d’aquest mòduls d’aplicació, de carril DIN, connectables (amb tomes d’endolls), micromòduls, etc., és per això que farem una classificació per tipus de mòduls més representatius i així poder conèixer-los, aquest són:

• Mòduls de llum
• Mòduls de persianes
• Mòduls generals, per la resta d’aparells domèstics.

Els mòduls genèrics X-10 amb format carril DIN, s’instal·len en el quadre general de protecció juntament amb els magnetortèrmics i diferencials per controlar els circuits amb càrregues fins a 16A. A l’igual que la resta de mòduls por ser utilitzada de forma remota des de qualsevol mòdul X-10 compatible.

La configuració mínima necessària per automatitzar un habitatge són dos aparells, un que faci de sensor i l’altre d’actuador, tots dos amb els mateixos codis de casa i número. Aquesta configuració és vàlida sempre i quan el tram de xarxa elèctrica on estan connectats tots dos aparells sigui menor de 25m i monofàsica.

Quan la instal·lació d’un sistema domòtic X-10 en una xarxa monofàsica o trifàsica es més llarga de 25 metres es comença a qüestionar la fiabilitat de les comunicacions entre aparells domòtics, ja que es actuador ha de tenir una tensió mínima per a que la recepció de la trama sigui correcta.

Les xarxes elèctriques on implantem el sistema domòtic s’ha de dimensionar en funció de el tipus de càrrega, la seva potència i la longitud entre altres paràmetres.

En una instal·lació domòtica, quan major és el número de mòdul X10, menor serà la impedància a freqüències de 120 kHz i això implica serà necessària més corrent elèctric a la freqüències de 120 kHz per poder comunicar-se els mòduls X-10 entre ells.

El sistema de corrents portadores és el únic que a més a més de ser descentralitzat és configurable no programable. Això vol dir que no necessita cap eina de programació per fer funcionar correctament una instal·lació realitzada amb components d’aquest sistema.

Per ficar en marxa una instal·lació domòtica amb el sistema de corrents portadores X10 el primer que s’ha de fer és l’elecció del mòdul o aparells domòtics relacionats que cal instal·lar, posteriorment es procedeix a la seva configuració.

Qualsevol mòdul X-10 es configura assignant-li un codi, aquest esta format per la combinació de lletres i números, que porta ja el propi aparell. Es tracta de dos selectors rotatius que es troben en la part posterior de l’aparell, un selector de color negre que és de números i l’altra vermell que és de lletres:

• Al selector vermell de lletres se l’anomena “Codi de casa” i te 16 possibles posicions, des de la “A” fins a la “P”.
• Al selector negre de números se l’anomena “Número de mòdul” amb 16 posicions més.

D’aquesta descripció deduïm que podem fer amb el sistema domòtic X10 en un habitatge fins a 256 combinacions o adreces diferents (16 x 16).

Perquè un sensor pugui activar un actuador, tots dos han de tenir els mateixos codis de casa i número. És més, si amb un sensor volem activar més d’un actuador, sol cal que tots ells tinguin el mateix codi de casa i número, ja que d’aquesta forma envia la mateixa ordre per tots els components. Els programari de disseny i control que existeixen en el mercat són molt variats, els que més s’utilitzen són: Active Home, Harmony Home Auto-mation, Home vision, X-10 Home Control… En general la utilització d’aquest programaris no es difícil, inclús per l’usuari domèstic que està acostumat a utilitzar l’ordinador amb programaris tipus windows.

El programari que desenvoluparem és el Active Home, aquest permet controlar els mòduls X-10 instal·lats com ara els de llum, endolls, electrodomèstics, persianes, termòstats, etc.

Aquest programari permet a l’usuari fer:

• Crear una representació gràfica dels mòdul instal·lats i una vegada configurats, poder controlar des de l’ordinador els llums, les persianes, els endolls i tots aquells mòduls ja en funcionament.
• Marxar de casa a treballar: para la TV i totes les llums de l’habitatge, baixa totes les persianes a mitja altura i el termòstat el fica a stanby.
• Crear programacions horàries, les quals executin mòduls de forma automàtica en funció de la seva programació horària.
• Crear simuladors de presència: quan no som a l’habitatge activa els mòdul de llum, endolls, etc de forma aleatòria per que sembli que som a casa.
• Crea informes sobre la instal·lació feta. Podem saber els mòduls instal·lats, les programacions horàries que hi han en curs, etc.

El programari Active Home l’analitzarem en 5 passos:

• Posta en marxa del modem X-10
• Inserir en Active Home els mòdul X-10 instal·lats en l’habitatge
• Crear Escenes o Macros amb els diferent mòduls X-10 instal·lats
• Crear Programacions horàries amb els mòduls X-10
• Crear una Simulació de presència

Més informació