Automação de iluminação usando a tecnologia X10

O X10 é um padrão amplamente usado em automação residencial.

O X10 define o método e o protocolo para a transmissão de sinais de comando de controle ("ligar", "desligar", "mais brilhante", "mais escuro" etc.) através da fiação de energia nos módulos eletrônicos aos quais os dispositivos domésticos e de iluminação controlados estão conectados.

Total em Rede X10 Até 256 grupos de dispositivos com endereços diferentes podem ser combinados.

Do ponto de vista da lógica da organização da rede X10, todos os dispositivos podem ser divididos em dois grandes grupos: controladores e módulos executivos.

Os controladores são responsáveis ​​por gerar comandos X10 e, além do controle manual de botão de pressão, podem ter um timer interno ou um dispositivo de entrada especializado para influências externas (sensor de luz, detector de foto infravermelho de um controle remoto, etc.).

Os módulos executivos executam comandos transmitidos por um ou outro controlador, controlando a fonte de alimentação comutada de uma casa ou dispositivo de iluminação, desempenhando o papel de um comutador "inteligente".

Os módulos mais comuns são de dois tipos: lâmpada (módulo da lâmpada) e instrumento (módulo do dispositivo).

Os módulos de tubo são controladores de potência do tiristor e fornecem, além das funções liga e desliga, ajuste suave brilho das lâmpadas (função interruptor mais não ofuscante, da palavra em inglês dimmer - “reostat”, “dark”).

Os módulos do instrumento estão equipados com um relé eletromagnético para alternar a energia e não foram projetados para um ajuste suave da energia fornecida à carga.

Do ponto de vista funcional, a rede X10 inclui os seguintes componentes:

Transmissores - permite transmitir códigos de comandos especiais no formato X10 pela rede elétrica. Esses dispositivos são: temporizadores programáveis ​​que enviam sinais na hora certa; módulos de computador que executam programas especificados para gerenciar aparelhos elétricos; sensores de temperatura, iluminação, movimento, etc., que, quando certos eventos ocorrem, enviam sinais correspondentes aos receptores.

Receptores - aceite os comandos do X10 e execute-os: acenda ou apague a luz, ajuste a luz etc. Cada receptor possui seletores para definir seu endereço: 16 possíveis códigos de casa (A - P) e 16 possíveis códigos de módulo (1 a 16), ou seja, um total de 256 endereços diferentes. Vários receptores podem ter o mesmo endereço; nesse caso, eles são controlados simultaneamente.

Transceptores - recebe sinais dos controles remotos por infravermelho ou rádio e os transmite à rede elétrica, convertendo para o formato X10.

Controles remotos - fornecer controle remoto de dispositivos X10 via canais de rádio ou IR. Os controles remotos universais mais convenientes, com a ajuda deles, você pode controlar dispositivos X10 e equipamentos de áudio / vídeo.

Equipamento de linha - repetidores / repetidores de sinais, filtros de surto ou de surto de corrente, filtros anti-interferência, bloqueadores de sinal. Esses dispositivos são usados ​​para aumentar a confiabilidade e a confiabilidade do sistema como um todo. Embora em sistemas simples seja possível obter excelentes resultados sem o uso dessas ferramentas, é sempre melhor estar seguro.

Equipamento de medição - é usado para medir os níveis de sinais X10 úteis e interferência na rede de fornecimento de energia durante a instalação e comissionamento.

Como o X10 funciona?

Cada dispositivo elétrico a ser controlado é conectado à rede através de um receptor individual. Os receptores podem ser integrados aos disjuntores, como micrromódulos separados ou módulos de trilho DIN. Existe uma grande variedade desses receptores, cobrindo quase toda a gama de equipamentos elétricos e eletrônicos domésticos.

Os sinais de controle X10 são transmitidos aos receptores pelos mesmos fios de energia que a tensão de 220 volts.

O transmissor pode ser um controlador de telefone, um timer, uma interface de alarme / controle multifuncional, um painel de sistema de segurança, uma interface de computador, etc.

Também existem transmissores de controle remoto sem fio (controles remotos, porta-chaves, sensores etc.), eles usam um sinal de rádio de 310 ou 433 MHz. O sinal de rádio é recebido por um receptor especial e convertido em sinais de controle X10.

Considere alguns exemplos de gerenciamento:

Exemplo de controle de iluminação

O mini temporizador MT10E permite controlar todos os equipamentos conectados ao módulo da lâmpada LM12. O controle manual está disponível (botões no estojo) e em um horário predefinido. Os sinais de controle são transmitidos através da fiação de energia. Estão disponíveis as seguintes funções: “ligar / desligar”, “mais escuro / mais claro”, “ligar todas as luzes”, “desligar todas”.

Exemplo de controle remoto da luz

Como o controle remoto é universal "8 em 1", o equipamento de áudio e vídeo também pode ser controlado. O controle remoto pode ser usado em qualquer ambiente, o sinal de rádio passa através de paredes e tetos.

Para converter sinais de rádio em sinais de controle X10, precisamos de um transceptor de rádio. A melhor escolha aqui é o TM13. É um transceptor e um módulo de relé controlado. Vamos conectar um aquecedor elétrico a ele. Substituiremos o interruptor padrão pelo módulo da lâmpada LW11, agora a luz pode ser controlada manualmente e a partir do controle remoto.

Usando um computador doméstico

Na interface do computador CM11, você pode pré-gravar várias séries de comandos (scripts). Por exemplo, como "receber convidados", "assistir a um filme", ​​"modo noturno" etc. Após salvar os scripts na interface, o computador pode ser desligado. O script começa pressionando um botão do controle remoto. O transceptor recebe os sinais de rádio do controle remoto, os converte em sinais de controle X10 e os transmite para a interface do computador pela rede.

A interface do CM11 pode simular realisticamente a presença de proprietários na casa, usando um atraso de tempo e levando em consideração o pôr do sol / nascer do sol. Todos os módulos incluídos na rede podem ser controlados a partir do controle remoto, manualmente e na tela do computador.

Módulos X10 com diferentes tipos de cargas

As cargas que podem ser conectadas aos dispositivos X10 podem ser divididas em dois grandes grupos: “linear” e “não linear”.

Outro grande grupo consiste em dispositivos eletrônicos que não possuem transformador de entrada - televisões, rádios.

Além disso, lâmpadas fluorescentes estão incluídas no mesmo grupo.

As cargas lineares possuem apenas resistência ativa e praticamente não possuem reativa (indutiva ou capacitiva). Exemplos são lâmpadas incandescentes conectadas diretamente à rede de iluminação e aquecedores elétricos (elementos de aquecimento).

Cargas não lineares possuem reatância significativa. Esse tipo de carga inclui, por exemplo, motores e transformadores elétricos.

Deve-se ter em mente que, na engenharia elétrica moderna, o uso de vários dispositivos eletrônicos incorporados ao corpo de produtos e destinados ao controle "inteligente" de cargas (por exemplo, para inclusão suave de lâmpadas incandescentes) é generalizado. Tais dispositivos não podem ser considerados cargas lineares.

Observe que os módulos de lâmpadas com opção de dimmer (LM12, LD11, LM15S ...) foram projetados para controlar apenas cargas lineares!

O controle de dispositivos eletrônicos (como televisores) com dimmers pode causar falhas nesses dispositivos!

Para controlar dispositivos eletrônicos, somente os módulos de instrumento X10 com saída de relé (AM12, AM12W, AD10) podem ser usados.

Assim, módulos X10 específicos são projetados para cada tipo de carga.

Iluminação inteligente

Considere algumas opções para controlar a iluminação e as tomadas elétricas no exemplo de uma peça típica de copeque da época de Khrushchev.

A primeira opção

É usada uma fiação elétrica existente que não requer grande reconstrução.A única coisa que precisa ser feita é substituir as caixas de montagem e interruptores antigas. É melhor começar com isso. No painel de distribuição, na entrada do apartamento, instale o filtro FD10 (pressiona todos os ruídos externos).

Mudamos os switches comuns para os "inteligentes". PLC-R 2204E de duas teclas para banheiro e toalete, o PLC-R 2203E de uma tecla restante.

Todos os interruptores são reguláveis, lembre-se do último nível de brilho. Na porta da frente, com velcro, cole o detector de movimento MS13E. A luz se acenderá assim que você entrar no apartamento. Instalamos todas as tomadas no apartamento do padrão europeu.

É bom instalar alguns módulos de relé PLC-P 2027G (por exemplo, para controlar remotamente a TV nos sistemas infantil e estéreo). O controlador de cenário CM11 não dói.

E o último toque - conecte a base de rádio PLC-T 4022G (transmite comandos de controle para os módulos executivos).

Para controle remoto, o controle remoto universal UR24E é bastante adequado (controla iluminação, soquetes, TV, CD, DVD e assim por diante).

Um total de 553 cu

Segunda opção

As vezes faça "Smart Home" mais fácil do que tornar uma casa realmente inteligente. Para que você não precise perfurar mais um ano depois, é necessário instalar um painel de automação para o apartamento.

De cada grupo de soquetes, cada comutador e cada grupo de acessórios, estenda um cabo de três núcleos diretamente na blindagem (no painel de alimentação), sem nenhuma conexão nas salas. Se você repentinamente mudar de idéia sobre tornar a casa inteligente, poderá conectar os fios para que o circuito se torne clássico, com uma chave que simplesmente abre a linha de fase. Porém, no futuro, essa geometria da fiação facilitará o retorno ao plano.

Não se esqueça de esticar o cabo a partir do botão de chamada de entrada e do interfone. É aconselhável centralizar a fiação dos fios de informação, pelo menos para televisão, telefone e computador, e reduzi-la no painel de automação.

Para conectar um sinal de televisão, é melhor levar o cabo da mais alta qualidade possível, preferencialmente prateado e com um dielétrico fluoroplástico. E conecte-o às tomadas da antena, e não apenas traga as extremidades.

É melhor criar uma linha telefônica e uma rede de computadores com cabos de par trançado da quinta categoria (Cat5e) e instalar soquetes RG-45 para conectar computadores e telefones.

No painel de automação, instalamos um RCD (dispositivo de corrente residual) para todo o apartamento, de preferência "ABB", "Legrand" ou "Siemens". Um filtro FD10.

Sete módulos de lâmpadas LD11, de acordo com o número de grupos de iluminação. Eles lembram o último nível de brilho, suportam os comandos “liga / desliga”, “mais escuro / mais claro”, “acende todas as luzes” e “desligue todas”. Dois módulos de relé AD10, para controle de tomadas nas salas. Apoie os comandos "ativar / desativar" e "desativar todos".

Em vez de interruptores convencionais, instalamos interruptores de botão e, em vez de soquetes comuns, soquetes com aterramento de proteção. Tais produtos de fiação em nosso mercado são oferecidos por muitos fabricantes, um bom design é em "Legrand" (França).

Como na primeira modalidade, para ligar automaticamente a luz no corredor, usamos o detector de movimento MS13E. Para criar scripts - controlador CM11. Para controle remoto - base de rádio PLC-T 4022G e controle remoto universal UR24E.

Um total de 742 y.e.

Valery