Опрос
Описания каких систем управления умным домом Вы бы хотели увидеть на нашем сайте?
 

Интеллектуальный дом формата Х10 сегодня становится реальностью. Часть 2

26.01.10 Источник: Умная электроника

Виды исполнительных устройств X10 и управляемые ими электронные приборы.

Важную роль в создании сети управления рассматриваемого формата играет понимание, какие исполнительные модули должны использоваться в каждом конкретном случае. Все домашние приборы, которыми могут управлять исполнительные модули Х10, различаются с точки зрения этого формата передачи данных, как легко догадаться, по типу их входного сопротивления.

Наибольшую сложность представляют устройства, входная нагрузка которых меняется скачкообразно, прежде всего это люминесцентные светильники, для которых нельзя использовать обычные диммеры, а также приборы, имеющие на входе импульсные блоки питания, в том числе включаемые через трансформатор галогенные светильники с лампочками на 12 вольт, компьютеры, телевизоры.

Второй тип электронных приборов, коммутируемых сигналами X10, это более простые устройства, обладающие нелинейным входным сопротивлением. Это все устройства, нагрузка которых, ее импеданс, содержит индуктивную составляющую (реактивное сопротивление), то есть обмотки входного понижающего трансформатора или, например, электродвигатели приводов рольставней в витрине уличного киоска.

Третья, самая простая группа с точки зрения системы умный дом X10 имеет входное сопротивление с почти линейной зависимостью тока от напряжения. К ним относятся большинство простых электрических нагревательных приборов, а также обычные светильники и галогенные бестрансформаторные с лампочками на 220 вольт.

Важную роль играет точная диагностика, к какому типу нагрузки относится каждый электронный прибор, который будет использоваться в Х10, так как часто в само устройство бывает встроен миниатюрный трансформатор или дроссель, как это часто бывает с люминесцентными светильниками. Например энергосберегающие лампы, хотя и вкручиваются в обычный цоколь для лам, тем не менее представляют собой сложные электронные устройства с входным сопротивлением, имеющим ярко выраженную нелинейность и относятся к первой, самой сложной группе.

В частности, нужно предостеречь от применения обычных модулей-диммеров LM15S X10, а также LM12 и подобных им с энергосберегающими лампами. Они предназначены только для работы с обычными лампами, имеющими входное сопротивление линейного типа. Применение их с энергосберегающими лампами выведет их и строя без возможности воспользоваться гарантией!

Для управления такими нагрузками можно использовать только модули X10 коммутационного типа, например AD10, либо AM12 и подобные им. Важно помнить об этом и использовать для каждого устройства соответствующий ему модуль X10.

Использование устройств X10 в трехфазной сети переменного тока.

Счастливым обладателям трехфазного питания, обычно это частный дом, либо большая городская квартира, полученная путем объединения двух или более квартир на одном этаже под квартиру или офис, либо промышленные цеха, следует знать о тактике, используемой для передачи информации в формате X10 между различными фазами. Решается эта проблема просто путем использования каплера, то есть объединителя (не путать с декаплером, разъединителем), через который соединяются соответствующие фазы (каплер - couper от слова couple, пара, буквально coupler можно перевести как спариватель, в смысле создающий пару).

При работе с различными фазами абсолютно необходимо помнить, что поражение током напряжением 220 вольт редко приводит к летальному исходу, в то время как неосторожное обращение с различными фазами, между которыми не 220, а 380 (!) вольт, может иметь необратимые и очень печальные последствия. Особенно в состоянии усталости или алкогольного опьянения!

Существует два типа таких устройств X10, это пассивные и активные соединители. Первые содержат обычный пассивный фильтр из конденсаторов и индуктивностей, который является полосовым фильтром, пропускающим несущую частоту 120 килогерц, либо более простой фильтр верхних частот. И те и другие защищают систему X10 от низкочастотных помех из электропроводки. Качество различных каплеров, соединителей, применяемых для передачи сигналов X10, определяется крутизной амплитудно-частотной характеристики заключенных в них фильтров.

Надо отметить, что соединители систем X10 с пассивными фильтрами не обеспечивают такого качества фильтрации, от которой зависит стабильность работы всей сети управления умным домом, как активные фильтры, так как по определению ослабляют мощность полезного сигнала, в данном случае 120 килогерц. Активные же фильтры, применяемые для работы с сигналами X10, могут усиливать мощность полезного сигнала и таким образом увеличивать стабильность работы системы.

Активные фильтры содержаться в каплерах-репитерах, то есть соединителях-повторителях (coupler-repeaters). Например устройство компании Leviton HCA02-10E. Такие приборы кроме пассивных компонентов содержат микросхемы и не только передают сигнал X10, но и усиливают его, а также могут изменять сигнал, уменьшая его длительность, так как вследствие отсутствия затухания контрольная посылка бывает не нужна.

Например, сигнал для включения электронного устройства, подключенного к модулю с адресом P9, будет выглядеть как адрес P9 повторенный два раза, затем домовый код P и команда выключить также продублированные два раза. Ресивер-приемник команды X10 выполнит команду без продублированных пакетов. Поэтому соединитель-повторитель, содержащий последовательный микроконтроллер, выделит основное содержание посылаемой команды и передаст один раз повторенную последовательность, а именно вторую, то есть адрес P9, затем домовый код P и однократно ключевую команду, которую необходимо выполнить. Полученную команду выполнит модуль X10 с адресом P9.

В отличие от пассивных каплеров-соединителей, у активных нельзя менять полярность подключения, так как в этом случае передачи сигнала не будет. Особую роль играют соединители-репитеры, когда нужно увеличить пространство, контролируемое системой управления интеллектуальным домом. Например, в магазине или выставочном павильоне. В этом случае они помогают увеличить охват сети X10. Рекомендуется использовать их в сетях, покрывающих площади более трехсот квадратных метров. В таком случае они соединяют не различные фазы, а их вход и выход присоединены к одной и той же фазе электропроводки.

Стабильность работы системы и помехи в электрической проводке.

Многие модули систем Х10 содержат микросхемы, для работы которых используется питание сети. Поэтому для их стабильной работы не рекомендуется использовать мощные устройства, подключаемые к фазам, на которых они расположены. Например, при использовании мощных трансформаторных приборов для электросварочных работ старого типа при их подключении к общему проводу питания возможен выход из строя полупроводниковой техники, к примеру телевизоров. То же самое относится и к модулям Х10. Критические перепады напряжения могут быть для них губительны.

Вторая возможная проблема, это наличие высокого уровня помех, особенно на частоте, используемой сетями Х10, то есть 120 килогерц. Такие помехи в отдельных случаях возникают в результате работы регуляторов напряжения на базе тиристоров. Исключение составляют сами устройства Х10. Другими словами, не стоит использовать такие регуляторы, не отвечающие требованиям стандарта Х10 по защите от помех.

Если же все-таки возникает такая необходимость, следует избегать их применения в режиме регулировки, отличающейся менее, чем на 5 процентов от передачи полной мощности. В самих модулях плавной регулировки Х10, диммерах, этот небольшой интервал исключен. При подходе передачи к уровню менее 5 процентов от максимальной мощности, происходит полное включение светильника, управляемого этим модулем Х10.

Особенно чувствительны к критическим перепадам напряжения симисторы, двухсторонние тиристоры, которые часто используются в модулях плавной регулировки напряжения Х10. При больших помехах они могут работать нестабильно, либо даже выйти из строя. В том числе не рекомендуется использовать их в режиме перегрузки. Причиной неисправности такого модуля может быть ток в прямом направлении к нагрузке, превышающий максимально допустимый. Другая возможная причина, это перегрев этой детали.