برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)


CAN Open
كاربردهای متداول آن در سیستمهای كنترل حركت، ماشین های اسمبلی ، جوشكاری و كنترل مواد، اتصال بلوكهای حسگر ، حسگرهای هوشمند، شیرهای پنوماتیك ، بار كد خوان ، واسط كاربر ودرایو می باشد.

CAN Open در واقع پروتكل لایه كاربرد است و بر مبنای پروتكل CAN كه لایه های 1و2 را تعریف می كند نوشته شده است و از مزایای آن عبارت است ازاین كه از سایر شبكه های مبتنی بر پروتكل CAN برای كنترل حركت سرعت بالا و حلقه های فیلد بك مناسبتر است.


EIB

یك استاندارد باز است به این معنا كه همه می توانند راهكارهای جدید خود را به آن بیافزایند. انجمن بی طرف استانداردسازی اروپا EIBA همه راهكارها را بررسی می نماید و از آنها جهت توسعه این استاندارد بهره می گیرد. این استاندارد ارتباط بسیار ساده اماعلمی و اصولی را بین همه انواع وسایل كنترلی به دست می دهد واجرای آن بسیار ساده است. یكی دیگر از مواردی كه باعث مقبولیت این استاندارد شده است، مشتری محور بودن آن است.
EIB راهكارهایی را ارائه میدهد تا به وسیله آن ساكنین بتوانند همواره از وضع ساختمان خود مطلع باشند بدون آنكه هزینه گزافی بپردازند. در همه شاخه های این استاندارد بحث ارائه سرویس بهتر، پاسخ سریعتر، انعطاف پذیری بیشتر، افزایش كارآمدی و همچنین صرفه جویی در مصرف انرژی لحاظ شده است.
راه اندازی سیستمهای هوشمند: EIB براساس بالاترین استانداردهای هوشمند سازی طراحی شده است و در آن طرحهای توسعه آینده و همچنین قابلیت تغییر پذیری بسیار بالایی پیش بینی شده است. EIB امنیت بالا، بازده اقتصادی، تبدیلات و تغییرات ساده را در ساختمانهای اداری، سوله های صنعتی و مكانهای عمومی به دست می دهد. توابعی مانند روشنایی، كنترل پرده ها و دما بسته به نیاز كاربر، قابل تعریف هستند و تغییرات بعدی به سادگی قابل اجرا می باشند.
با به كارگیری EIB می توان همه پارامترها را از هر كجای ساختمان تغییر داد. همچنین امكان تغییر پارامترها به وسیله دستگاه ریموت كنترل یا تلفن همراه و یا اینترنت وجود دارد. و همچنین اگر تغییر تابعی از هر نوع بستگی به تغییر دیگر توابع داشته باشد، این كار بدون ایجاد هیچگونه تداخل یا مشكلی انجام پذیر خواهد بود. به وسیله قابلیتهای مركز كنترل و یا برنامه ریزی انجام شده بر روی خود وسیله ها می توان امكانات زیادی را مهیا نمود. برای مثال:
همه پرده ها به آرامی بالا روند، كنترل شدت روشنایی فعال شود، همه اتاقها بر روی دمایی كه برایشان تعریف شده قرار بگیرند و....و البته همه این كارها فقط با فشار یك دكمه انجام می پذیرد.
در ساختمانهایی كه سیستم EIB پیاده شده است نیازی نیست كه تغییرات به صورت دستی انجام پذیرد به این معنا كه برای كنترل ساختمان می توان از یك سیستم حلقه بسته استفاده نمود. این سیستم قادر است به طور خودكار دمای هر اتاق و نور آنها را براساس مقادیر تعریف شده برای روزهای مختلف هفته تنظیم نماید. با بكار گیری EIB می توان سیستم را مانیتور نمود. برای مثال: ساختمان را در زمان وقوع آتش سوزی كنترل نمود و یا مدارهای الكتریكی را به منظور صرفه جویی در مصرف انرژی مورد بررسی قرار داد.
با EIB انرژی الكتریكی مستقیما به وسیله سوییچ ها به مانند سیستمهای سنتی، وارد مدار نمی شود اطلاعات به وسیله سنسورها یا كلیدهای فشاری در داخل یك زوج از كابل انتقال دیتا فرستاده می شود و به وسیله Actuator كه در تابلو كنترل قرار دارد دریافت می گردند و این وسیله فرمان فرستاده شده را فرضا با سوییچ كردن مدار و انتقال قدرت به مصرف كننده انجام می دهد. مصرف كننده های الكتریكی می توانند مستقل از مدارهای قدرت الكتریكی سوییچ شوند. لذا لامپهای راهرو میتوانند از هر جای دیگر خانه نیز روشن شوند. مصرف كننده های الكتریكی می توانند حتی به وسیله سنسورها سوییچ شوند بدون آنكه نیازی به فشردن كلید و یا استفاده از ریموت كنترل باشد. همه المانهای این مجموعه قابل برنامه ریزی هستند و می توانند به طور خودكار عمل نمایند. همه توابع منطقی این سیستم می تواند دوباره تعریف شود. برای مثال اگر روشنایی اتاقها از مقدار خاصی كه قبلا تعریف كرده ایم كمتر شد، بعد از ساعت 6 عصر همه پرده های اتاق كشیده شده و لامپهای سالن به آرامی روشن شوند همچنین حالتهای مختلف سوییچهای مصرف كننده ها به آسانی نمایش داده می شود.

The EIB System for Home & Building Electronics

The European Installation Bus (EIB) is an open, comprehensive system, which covers all aspects of Building Automation. This protocol is similar with the BACnet protocol and is manage by EIB Association.

The European Installation Bus (EIB) is designed as a management system in the field of electrical installation for load switching, environmental control and security, for different types of buildings.

Its purpose is to ensure the monitoring and control of functions and processes such as lighting, window blinds, heating, ventilation, air-conditioning, load management, signaling, monitoring and alarms.

The EIB system allows the bus devices to draw their power supply from the communication medium, like Twisted Pair or Powerline (230 V mains). Other devices may, additionally, require power supply from the mains or other sources, as in the Radio Frequency and Infrared media.

EIB network protocol that link together domotic elements

Figure 1. EIB network protocol that link together domotic elements

Network Topology. Main Features of the Bus

The Installation Bus is designed to provide distributed technical control for management and surveillance of buildings. Therefore it provides a serial data transmission between the devices connected to the bus. It also operates as a compatible, flexible low-cost system supporting the above applications.

EIB is a protocol that manages devices placed into a complex bus. This bus can be divided in different trees that fit on the structure of buildings and houses. The maximum number of devices that could be connected is 65’536.

The Bus system is usually implemented as a decentralized system but nevertheless it still allows, whenever it is required, centralized application implementations. Decentralized management is implemented within the devices whether they are transmitters or receivers, they communicate directly to each other without recourse to hierarchy or network supervisory device. This type of management makes the system highly flexible.

Centralized system

Figure 2. Centralized system

Decentralized system

Figure 3. Decentralized system

The application nevertheless allows for a centralized management mode. An Application Controller (ApC) may be positioned on anywhere on the bus.

EIB Medium Access Control (MAC) is highly optimized for each medium individually. Available implementations further optimize for a combination of transceiver performance and cost. EIB.IR (Infrared), EIB.MMS (MultiMedia Services), EIB.TP (Twisted Pair), EIB.PL(Powerline), EIB.RF (Radio Frequency), EIB.net (Automation Networking)

EIB Bus devices are generally built up from two parts: the Bus Coupling Unit and the application module that manage processes in the building automation. The Bus Coupling Unit is a decentralized bus manager in each device and provides electrical features as well as data coupling to the Bus, in order to allow the separation of application hardware and software from the Bus communication system. The application module manages the process in building or house.

The gateway represents the bridges between different segments of one or more networks. These gateways realize two roles. The first consist in the connection of the two segments of networks sometimes routing the telegrams and the second consist in the adaptation of protocols that manage the data transfer in the whole system.

An Installation Bus System may be connected via gateways to external networks. This connection may be done either at the backbone, the main line itself or the any other line. Examples for such gateways are:

  1. Data over voice
  2. Analog phone connection
  3. ISDN connection
  4. Field bus connection
  5. Connection to mainframe computer

The information exchange between two devices is achieved by transmission of data packets. Each data packet must be acknowledged. For every medium, the message frame looks similar like the figure bellow.

EIB Message frame

AnFigure 4. EIB Message frame

Some media will precede or follow this message by some medium specific sequences, characteristic for its medium access control or error correction mechanisms.

Structure of an EIB compliant telegram

Figure 5. Structure of an EIB compliant telegram

The data packet (see figure above) contains the following fields:

  • Control field
  • Source address field
  • Destination address field
  • Length
  • LSDU (Link Service Data Unit) - info to be transferred-
  • Check byte

In the case, for example, of failure detection message or any other urgent message, the EIB system allows a transmission priority to be assigned to the transmission of the data packets.

Alarm messages may have priority over all other messages sent in normal operation mode. Retransmitted data packets have also higher priority than normal packets.
An important role in the standard EIB is play by the mapping of devices through the network, which will be detailed in the next paragraph.

Mapping of building / home devices interconnected by the EIB network

EIB Bus devices connected to the Installation Bus can be addressed using two modes:

  1. Physical addressing
  2. Group addressing

The mapping of devices represents an application of the devices included in the network on a part of natural numbers. Every bus device is identified by a unique physical address. Two EIB Bus devices should not have the same physical address.

The physical address (see figure 5.5) consists of a zone, line and EIB Bus device number; it corresponds to the device as a whole. The source address field always contains the physical address. The physical address is only used as destination address for initialization, programming and diagnostic operations (connection oriented transmission). This corresponds to a system access mode.

Address structure for source and destination of telegram (system accessing mode)

Figure 6. Address structure for source and destination of telegram (system accessing mode)

Connectivity between different elements using system-accessing mode through EIB

Figure 7. Connectivity between different elements using system-accessing mode through EIB

Group addressing corresponds to the normal operation mode. Functions of EIB Bus devices belonging to the same group may be controlled by only one message sent by a "source" EIB Bus device. Functions however, may belong to several groups and may be activated independently by every EIB Bus device of the group.

Address structure for source and destination of telegram (group accessing mode)

Figure 8. Address structure for source and destination of telegram (group accessing mode)

The group addressing is a logical link between bus devices. A sensor can only transmit on one group address and an actuator can receive several. The group addressing gives flexibility by means it allows to add a bus device in a very simple way, just by connecting it to the correct group address.

Connectivity between different elements using group-accessing mode through EIB

Figure 9. Connectivity between different elements using group-accessing mode through EIB

Z-Wave

 

Z-Wave یك پروتكل ارتباطی دوطرفه بی‌سیم است كه با اتحاد شركت دانماركی Zensys و Z-Wave ارائه شد. این تكنولوژی برای توان‌ها و پهنای باند‌های كم طراحی شده‌است. یعنی برای استفاده در كاربرد هایی مانند Home Automation و یا Sensor Network ها.

Z-Wave یك شبكه با كیفیت بالا را در برابر قیمتی كه معادل بخشی از قیمت تكنولوژهای مشابه آن می باشد در اختیار كاربران می‌گذارد كه این امر با تمركز برروی استفاده از پهنای باند كم و جایگزینی سخت ‌افزارهای گران قیمت با روشهای نرم‌افزاری امری ابتكاری است. گفتنی است كه در این تكنولوژی از هیچگونه سیم كشی برای انتقال سیگنالهای كنترلی استفاده نشده و این امر فقط به كمك سیگنالهای RF صورت می پذیرد.

محدوده استفاده از Z-Wave :

Z-Wave عمدتاً‌ از تكنولوژی RF برای Remote control ها استفاده می‌نماید. تكنولوژی Z-Wave با مصرف انرژی كم، انتقال دوطرفه ، تكنولوژی شبكه Mesh و پشتیبانی از "باطری به باطری" گزینه مناسبی برای سنسورها و دستگاه‌‌های كنترلی می‌باشد.

تكنولوژی شبكه Mesh برای Z-Wave می‌تواند دستورات را به‌صورت دو طرفه از یك وسیله به وسیله دیگری منتقل نماید درحالیكه ممكن است موانع و یا نقاط كور رادیویی در محل موجود باشد.

تكنولوژی Z-Wave به‌صورت چیپ ست‌هایی به تنهایی در دسترس است. پروتكل Z-Wave درون چیپ‌ها جاسازی شده‌است. و حافظه Flash جهت تولیدكنندگان این محصولات برای بارگذاری نرم‌افزارهایشان تعبیه شده‌است.

برای راحتی ارائه محصولات طرح‌های از پیش آماده‌ای بر روی برد‌های PCB دركنار چیپ‌های تكی Z-Wave ارائه می‌شود كه می توان به برد‌های آنتن‌ و فیلتر‌ها اشاره نمود.

شما می‌توانید به ‌كمك Z-Wave تمامی وسایل خود را حتی زمانی كه در خانه نیستید تحت كنترل داشته باشید. و این امر از طریق یك PC و با كمك اینترنت از هر نقطه از دنیا میسر خواهد بود . حتی با كمك موبایل نیز قادر به انجام بسیاری از این امور خواهید بود.

به‌دلیل اینكه Z-Wave روی فركانس خاص خود كار می‌كند با هیچیك از دیگر وسایل بی‌سیم مثل تلفن‌های بی‌سیم، روترها و مودم‌ها و... تداخل نخواهد داشت.

از نكته قابل تأمل درخصوص Z-Wave این است كه بر روی كلیه سیستم‌های "با سیم" خانه‌ها موجود قابل اجرا بوده و امكانات جدید موجود درخانه‌های نسل بعد را برای شما مهیا می‌سازد.

Z-Wave در برابر X10:

Z-Wave در برخی كاربرد‌ها نسبت به X10 دارای رجحان می‌باشد. در حالیكه X10 سیگنالها را بر روی خطوط قدرت ارسال می‌نماید و یك مبدل RF را به‌صورت انتخابی پیشنهاد می‌دهد، Z-Wave كاملاً برپایه RF استوار است.سیستم‌های Z-Wave بسیار سریعتر از سیستم‌های X10 پاسخگو می‌باشند و یك اعلام وصول را جهت حصول اطمینان از عدم مفقود شدن سیگنال بدون تولید خطا (یعنی در صورت مفقود شدن سیگنال حداقل بایستی خطا اعلام شود.) مطالبه می‌نماید. سیستم‌های X10 تقریباً یك ثانیه زمان برای ارسال دستور نیاز دارند درحالیكه Z-Wave ارسال دستور و اعلام وصول را درزمانی حدود 50ms انجام می‌دهد. تقریباً غالب نقاط Z-Wave خود به‌عنوان یك Repeater نیز عمل می‌نمایند. بنابراین وسیله شما نیازی ندارد كه درپوشش كنترل شما قرار گیرد. زیرا تعدادی از وسایل در بین راه نقش قاصد انتقال پیام را بازی می‌كنند.

ضمناً‌ Z-Wave اساساً امنیت بیشتری را نسبت به X10 ارائه می‌نماید. هر كنترلر یك كد 32 بیتی به عنوان home code دارد. وقتی این كنترلر برای یك شبكه استفاده می‌شود. این home code به تمام وسایل و ادواتی كه به این شبكه ملحق شوند اختصاص می‌یابد. این قضیه را با X10 كه دارای home code 16 یا home code 4 بیتی است مقایسه نمایید. دستگاه‌های Z-Wave پیام‌های ارسالی از home code های دیگر را می‌شوند اما پاسخ و عكس‌العمل به آن نشان نمی‌دهند. یك حمله‌كننده حرفه‌ای قطعاً خواهد توانست یك پیام ساختگی ایجاد كند اما این امر هرگز اتفاقی رخ نخواهد.

توپولوژی و مسیریابی:

Z-Wave از توپولوژی شبكه Mesh كامل استفاده می‌نماید و هیچ نقطه اصلی در شبكه وجود‌ندارد. یك پیام از A به C می‌تواند به موفقیت منتقل شود حتی اگر این دو نقطه یكدیگر را پوشش نمی‌دهند و انتقال از طریق نقطه B بین این نقاط صورت می‌گیرد. اگر یك مسیر مقدم در دسترس نباشد صادركننده پیام تلاش خواهد نمود مسیرهای دیگری را به سمت نقطه مقصد پیدا نماید. بنابراین یك شبكه Z-Wave می‌تواند پوششی به مراتب بیش از یك واحد آپارتمان (چیزی در حدود 30m) را داشته باشد. برای اینكه تجهیزات Z-Wave بتوانند سیگنالهایی را كه خودشان صادر نموده‌اند را منتقل نمایند، نمی‌توانند در حالت خواب (Standby) فرو روند بنابراین اكثر دستگاههایی كه با باطری كار می‌كنند به عنوان یك Repeater انتخاب نمی‌شوند. یك شبكه Z-Wave می‌تواند شامل132 واحد باشد (كه این تعداد با قابلیت پل زدن بین شبكه‌ها در صورت نیاز به تعداد واحد بیشتر قابل افزایش است) نیازمند باشد.

گستردگی Z-Wave :

پیوستگی Z-Wave شامل یك كنسرسیوم و بیش از یكصد تولید كننده مستقل است كه موافقت نموده‌اند كه محصولات كنترل وسایل خانگی را بر پایه استاندارد Z-Wave تولید نمایند. اعضاء اصلی شامل : Danfoss، Intel، Intermatic، Leviton، Master Cable، Universal Electronic، Wayne Dalton، Z-Wave، Tensys.

BACnet

علت ایجاد استاندارد BACnet تمایل فراوان مالكین ساختمان برای همسان سازی سیستم های ساختمان بود. همسان سازی یعنی قابلیت همكاری تجهیزات یكپارچه با سیستم های مختلف ساختمان و یا سیستم های كنترلی و اتوماسیون ساختمان صرف نظر از تولید كنندگان آن ها.
برای دستیابی به این هدف كمیته استانداردسازی انجمن تولیدكنندگان وسایل گرمایشی و سرمایشی آمریكا (ASHRAE) بررسی همه جانبه خود را برای وضع استاندارد جامعی كه بتواند پاسخگوی این نیاز جامعه باشد به كار گرفت و در این راه با همه كمیته های استاندارد داخلی و خارجی ارتباطات گسترده ای را انجام داد. بالاخره پس از 9 سال بحث و تحقیق كمیته استاندارد سازی ASHRAE در سال 1995، BACnet را بر پایه آخرین دستاورد های علم انتقال اطلاعات به صنعت عرضه كرد. BACnet در دسامبر همان سال به وسیله موسسه استاندارد آمریكا، به عنوان استاندارد ملی اتوماسیون شناخته شد.

كمیته استانداردسازی همواره برای توسعه و افزایش قابلیت های BACnet تلاش می كند و همواره در ارتباط با صنایع و شركتهای بیشماری كه خدمات اتوماسیون را برای صنایع و ساختمانها ارائه می كنند همكاری داشته است. از این رو است كه استاندارد BACnet به عنوان یك استاندارد باز همواره مورد استقبال مهندسان و طراحان قرار می گیرد.

BACnet امروز :
استاندارد BACnet كه با موشكافی و حساسیت ویژه ای طراحی گردید، به سرعت گسترش یافته و مورد استفاده قرار می گیردو كاملا مورد اعتماد مهندسان اتوماسیون می باشد.این استاندارد كه گواهی های بین المللی زیادی مبنی بر كارایی فوق العاده و مورد انتظار مهندسان و طراحان را دارد در سال 2003 موفق به اخذ گواهی نامه ISO 16484-5 شده است.
BACnet به مدیران و مالكان امكان می دهد تا بهمراه صرفه جویی در هزینه از محصولات كنترلی كه درشركتهای مختلف ساخته شده اند به صورت یكپارچه و منسجم استفاده كنند. BACnet برای سیستم های كنترل یكپارچه و اتوماسیون ساختمان از قبیل روشنایی، HVAC/R كنترل دسترس، امنیت، انتقال عمودی و .. طراحی گردیده و بكار گرفته می شود. با استفاده از BACnet مالكین ساختمان می توانند بهترین تكنولوژی و خدمات قابل ارائه از هر شركتی را برای خود انتخاب كنند بدون آنكه نگران باشند سیستم انتخابی با سیستم های قبلی سازگار است یا خیر. این امكان در حقیقت قابلیت تعویض كنترل كننده های مختلف را به مالك می دهد بدون آنكه نیازی به تعویض سیستم كنترلی باشد. قبل از طراحی این استاندارد، تولید كننده های وسایل كنترلی، هر یك برای ارتباط وسایل خود با شبكه ساختمان، از استاندارد ساخت خود استفاده می كردند. این استانداردها به هیچ وجه با یكدیگر سازگار نبود و اگر مالك تصمیم به تعویض یك كنترل كننده می گرفت، می بایست هزینه نصب سیستم كنترلی جدید را نیز می پرداخت و این مقرون به صرفه نبود. همچنین BACnet امكان كنترل همه جانبه وسایل كنترلی را از یك ایستگاه كنترل میسر می سازد و در ساختمانی كه از این استاندارد استفاده شده است، اپراتور نگران برقراری ارتباط بین وسایل كنترلی نصب شده در هر گوشه ای از ساختمان نیست.

C-BUS

C-BUS یك پروتكل برای اتوماسیون منازل و ساختمانهاست كه در استرالیا ، نیوزلند، ‌آسیا، خاورمیانه ، روسیه ، آمریكا ، آفریقای جنوبی ، انگلستان و بخش‌های دیگر از اروپا ، از آن استفاده می‌‌گردد.

C-BUS توسط شركت Clipal و در بخش سیستم‌های جامع كلیپسال (Clipsal Integrated Systems) جهت استفاده در سیستم‌های Home Automation و كنترل روشنایی این شركت طراحی گردید. امروزه درآمریكا C-BUS تحت نام تجاری Square D نیز مطرح می باشد.

C-BUS در كنترل سیستم‌های Home Automation به‌خوبی سیستم‌های كنترل روشنایی اقتصادی در سیستم های مدیریت كلان ساختمان یا همان BMS عمل می‌نماید.

بر خلاف پـروتكل عمومی X10 كه بادر یك ‌سری سیگنال‌های اجباری بـر روی خطوط قدرت استفاده می‌نمایند، C-BUS یك كابل اختصاصی ولتاژ پایین یا یك شبكه بی‌سیم دوطرفه را جهت انتقال سیگنال‌های كنترل و فرامین استفاده می‌نماید. این امر اعتبار ارسال دستورات را بیشتركرده و باعث می‌شود C-BUS نسبت به X10 برای ساختمان‌های بزرگ و كارهای تجاری مناسب‌تر باشد.

سیستم C-BUS:

C-BUS می‌تواند برای كنترل نور و سایر سیستم‌های الكتریكی از طریق ریموت كنترل استفاده شود. و ضمناً می‌تواند با یك سیستم حفاظتی، محصولات صوتی و تصویری یا سایر موارد الكتریكی در تعامل باشد. سیستم C-BUS در دوحالت با سیم‌ و بدون سیم در دسترس می‌باشد. درگاه (Gateway) جهت ارتباط بین شبكه‌ای با سیم و بدون سیم آن نیز در دسترس است. سیستم با سیم C-BUS از یك كابل Cat5 UTP به‌عنوان بستر ارتباطی بهره می‌برد. سیم‌كشی شبكه با كمك Cat5 در C-BUS از یك ساختار توپولوژی آزاد بهره می‌برد. ماكزیمم طول سیم بكار رفته در C-BUS ،حدود 1000 متر است. با این وجود این متراژ با استفاده از Bridge در شبكه قابل افزایش است. در یك شبكه تا حدود 100 دستگاه مختلف قابل نصب است كه این تعداد نیز به كمك Bridge ها قابل افزایش هستند.

حداكثر تعداد شبكه‌های C-BUS در یك نصب 255 شبكه می‌باشد (توجه داشته‌باشید كه این محدودیت اگر از یك واسط C-Bus Ethernet استفاده ‌شود اعمال نخواهد شد، در آن شرایط سیستم فقط محدودیت آدرسIP را خواهد داشت).حداكثر تعداد شبكه‌های متصل شده به‌صورت سری به شبكه محلی از طریق Bridge های شبكه 7 عدد است (یعنی استفاده از 6 عدد Bridge).

 

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :