DOMÓTICA Y AUTOMATIZACION

X10

Ing. Daniel Acurio

Instructor X10

Evolución

• Entre 1.976 y 1.978 se desarrolló la tecnología X-10 en Glenrothes, Escocia, por ingenieros de la empresa Pico Electronics Ltd.; en la actualidad se distribuye X-10 en los cinco continentes, siendo su principal mercado USA. Durante los últimos 15 años se han vendido más de 150 millones de equipos X-10

Evolución

• Desde que empezó su comercialización en 1.978, millones de instalaciones en todo el mundo avalan este sistema técnicamente conocido por "Power Line Carrier", su funcionamiento se basa en la utilización de la red eléctrica existente en cualquier tipo de edificio, ya sea casa u oficina, como medio físico para la comunicación interna de los distintos componentes del sistema domótico.

• Sus más de 25 años de experiencia, con millares de instalaciones realizadas, la multitud de fabricantes que asegura una amplia gama de productos, continuidad de la tecnología y el importante hecho de no tener que realizar obras de infraestructura para cableados especiales, son suficientes motivos para que el sistema llamado X10 sea el más usado en instalaciones domiciliarias.

Sistema EIB

• EIB son las siglas de Bus de Instalación Europeo, un sistema de gestión técnica de edificios, de topología totalmente descentralizada (no existe ningún elemento central de control), desarrollado sobre la base de un estándar europeo. Está representado por la Asociación del Bus de Instalación Europeo (EIBA), con sede central en Bruselas y cuenta en la actualidad con 115 socios industriales (tales como Siemens, Bosch, ABB, Merten, Simon, Legrand, etc.).

• Las empresas participantes en EIBA garantizan la disponibilidad de productos compatibles con el bus. Esto significa que pueden emplearse aparatos de distintos fabricantes en una misma instalación.

• Cada componente va dotado de un acoplador de bus, que lo hace autosuficiente y lo dota de la inteligencia mínima y necesaria para comunicarse con otros elementos del bus.

• La instalación del sistema EIB está constituida por tres elementos básicos:

• • Bus: es el medio físico (cable bifilar 2 x 0,8 mm) que comunica todos los componentes del sistema.

• • Sensores: son aquellos elementos conectados al bus cuya misión es convertir los parámetros físicos que registren (temperatura, humedad, movimiento, etc.) o las actuaciones sobre pulsadores e interruptores, en señales que son interpretadas por los elementos correspondientes (a los que va dirigida dicha información), con objeto de producir una determinada respuesta.

• • Actuadores: son aquellos elementos conectados al bus que reciben información de los sensores y las traducen en acciones tales como abrir, cerrar, regular, temporizar o visualizar, actuando directamente sobre el circuito de potencia a controlar.

Características del sistema

EIB • Compatibilidad • Es un sistema abierto, con un protocolo libre, para el que

producen componentes los principales fabricantes mundiales de material eléctrico.

• Potencia • Permite la conexión de más de 12.000 componentes en una

misma instalación, para automatizar una gran cantidad de funciones. Hace posible, además, el desarrollo de nuevas funciones de automatización.

• Flexibilidad • Es un sistema fácilmente ampliable, modificable y adaptable a

reorganizaciones de los espacios.

• Simplicidad de instalación • Sólo requiere la instalación de una única línea de comunicación

(bus).

Sistema X10

• El sistema X-10 es un estándar de Transmisión a través de corriente portadora, el cual permite conectar dispositivos a su red eléctrica,, luces, artefactos y demás equipos que utilicen una alimentación de 110V, para ser administrados mediante equipos compatibles con esta tecnología.

• El protocolo esta formado de tal forma que la señal portadora es captada por cualquier modulo receptor conectado a la línea de alimentación eléctrica, traduciéndose en un evento ON, Off, DIM.

• El sistema X-10 utiliza la señal senoidal de 60 HZ de la vivienda para que transporte las señales X-10. La técnica se denomina de "corrientes portadoras" (Power Line Carrier).

• El protocolo de modulación X-10 exige unas normas, que siguen todos los fabricantes de productos X-10 para lograr una correcta estandarización, de este modo todos los productos de los distintos fabricantes son compatibles e intercambiables. Entre los fabricantes más conocidos podemos citar: Leviton Manufacturing Co., General Electric, C&K Systems, Honeywell, Busch Jaeger, Ademco, DSC, IBM, etc.

• Un problema en la etapa inicial del desarrollo de la tecnología X10 fue la bidireccionalidad, sin embargo hoy en día es un problema largamente superado.

Como Funciona

• Para modular la señal de 60 Hz el transmisor utiliza un oscilador opto acoplado que vigila el paso por cero de la señal senoidal.

• Se puede insertar la señal X-10 en el semiciclo positivo o en el negativo de la onda senoidal. La codificación de un bit 1 o de un bit 0, depende de cómo se inyecte esta señal en los dos semiciclos. Un 1 binario se representa por un pulso de 120 KHz durante 1 milisegundo y el 0 binario se representa por la ausencia de ese pulso de 120 KHz. En un sistema trifásico el pulso de 1 milisegundo se transmite con el paso cero para cada una de las tres fases.

• Por lo tanto, el Tiempo de Bit coincide con los 20 msg que dura el ciclo de la señal.

• La transmisión completa de una orden X-10 necesita once

ciclos de corriente alterna. Esta trama se divide en tres campos de información: los dos primeros representan el código de inicio, los cuatro siguiente el código de casa (Letras A - P), y los cinco últimos código numérico (1 - 16) o bien el código función (encendido, apagado, aumento o disminución de intensidad).

Como Funciona

• Un “1” binario del mensaje se representa por un pulso de 120 Khz durante 1 ms, en el paso por cero de la señal de red, y el “0” binario del mensaje se representa por la ausencia de ese pulso de 120 Khz.

• Un mensaje completo en X-10 está compuesto por el código de comienzo (1110), seguido por la letra de la casa y por un código de control o código de unidad.

• El código de control puede ser o una dirección de unidad o un código de comandos, dependiendo de si el mensaje es una dirección o un comando. La tabla A-1 y A-2 muestran los posibles valores de los códigos de casa y control

Como Funciona

Como Funciona

Envio de datos

• Cuando transmitimos el código de la tabla A-1 y la tabla A-2, dos pasos por cero son usados para transmitir cada bit como una pareja de bits complementarios (en otras palabras, un cero se representa por 0-1 y un uno es representado por 1-0).

• • • El código de comienzo (1110) es el único

que no se envía de forma complementaria

Código de casa

• Inmediatamente después del código de comienzo se transmite la dirección de casa o letra.

Código de unidad

• Después de enviar el código de la letra enviamos la dirección de unidad o número.

Comando

• Para cada comando es necesario un bloque de once ciclos

Fiabilidad

• Debido al medio de transmisión utilizado los diseñadores del código X-10 decidieron transmitir dos veces cada uno de estos bloques de información separados por tres ciclos de silencio para que el sistema ganara en fiabilidad

Ejemplo

Interferencia

• La transmisión de señales de pulsos a alta frecuencia a través de la red eléctrica puede verse afectada por interferencias.

• Las fuentes típicas que producen interferencias son aparatos eléctricos como TV, VCR, equipos de sonido, computadoras, monitores, transformadores e incluso los cables preparados con filtros tienen la tendencia de depositar ruido eléctrico sobre los cables de la red. Muchos de los nuevos aparatos electrónicos que se utilizan para uso domiciliario utilizan circuitos para evitar sus ruidos eléctricos. Cuando esto ocurre contrariamente envían dicho ruido a la red eléctrica.

• Cuando el ruido eléctrico se encuentra sobre la red eléctrica puede ocasionar atenuación o bloqueo de las señales transmitidas o recibidas en los dispositivos X-10. Un efecto típico del ruido eléctrico es el encendido aleatorio de los módulos receptores o el tener un transmisor y un receptor cercanos y aun así no tener suficiente señal debido al ruido eléctrico. El aparato eléctrico que está generando dicho ruido no tiene necesariamente que estar encendido pues artefactos tales como computadoras o TV siguen encendidos en “stand by “ cuando se apagan.

• Todos estos problemas se solucionan con la utilización de filtros que atenúan las señales de frecuencia.

Mini Controller • Permite el control

de 8 unidades o set de unidades al conectarlo directamente a la red eléctrica, es el método más común de control y no requiere de interfaz adicional pues la señal de control se acopla directamente a la red domiciliaria

Control Remoto Palm • Permite el control

de 256 unidades vía RF, por ello necesita como complemento un módulo tranceiver para el acople de la señal, posee un dial seleccionador para el código de casa y botones para los 16 códigos de unidad en grupos de 8.

Switch Slim

• Controla vía RF hasta tres módulos de iluminación o aparatos, adicionalmente tiene la función de dimmer en el caso de luminarias incandescentes, se puede configurar para cualquier código de casa, funciona con una batería CR2032.

Switch Slim (Configuración)

Switch Slim (Configuración)

Control Remoto tipo llavero

• Controla vía RF dos módulos de iluminación o aparatos, adicionalmente tiene la función de dimmer en el caso de luminarias incandescentes, se puede configurar para cualquier código de casa, funciona con una batería CR2032.

Control Remoto tipo llavero

• Controla vía RF dos módulos de iluminación o aparatos, adicionalmente tiene la función de dimmer en el caso de luminarias incandescentes, se puede configurar para cualquier código de casa, funciona con una batería cr32.

Módulo Tranceiver

• Recepta la señal RF procedente de los controles remotos y los transmite hacia la red eléctrica, éste módulo detecta el paso por cero de la señal senoidal y acopla la señal de control, se ajusta uno por cada código de casa y permite el control de las 16 unidades correspondientes al código de casa configurado, puede requerirse más de uno de acurdo a la distancia hasta el control remoto y de los obstáculos que la señal RF deba superar.

• Si el cableado eléctrico del domicilio esta instalado en circuitos independientes, se debe disponer de un tranceiver por circuito y por código de casa.

Módulo Lámpara y Aparato

• Ambos módulos son exteriormente parecidos, poseen dos diales configurables al código de casa y de unidad deseado, la diferencia consiste en que el módulo de lámpara incluye la función de dimmer para las luminarias incandescentes, estos módulos no funcionan correctamente con lámparas fluorescentes o focos ahorradores, si la instalación no dispone de puesta a tierra por la característica inductiva de éstos, por ello se recomienda tener al menos un foco incandescente en el circuito.

Módulo de lámpara y aparato empotrable

Sensor de Movimiento • Emite la señan de control

preconfigurada vía RF hacia un tranceiver y desde éste por medio de la red eléctrica hasta el módulo correspondiente, no requiere instalación, funciona con dos pilas AAA, cuya duración aproximada de 6 meses, en sistemas de seguridad se puede configurar la señal hacia una alarma sonora, central telefónica, luz de seguridad o cámara de vigilancia.

Sensor de Movimiento (Configuración)

• Permite la configuración del código de casa y unidad de modo similar a los anteriores, pero además permite el control de encendido y apagado al anochecer y amanecer en el código de unidad siguiente al configurado, esta opción debe activarse.

Módulo Casquillo

• Se instala directamente a la boquilla roscada y se sitúa la luminaria a controlar, viene preconfigurado para el Código A1, se puede cambiar de código usando un mini controller conectado en la misma toma que la boquilla

Eliminador de ruido

• Absorbe el ruido procedente de elementos electrónicos acoplados al sistema, no requiere configuración especial

Repetidor de señal

• En el caso de instalaciones de gran dimensión en las que se requiere un control más centralizado o en las que el ruido eléctrico es un factor importante como en fábricas de gran magnitud, es posible que la señal se disperse, entonces es necesario la instalación de repetidores de señal.

Bloqueador de señal de entrada

• Por motivos de seguridad muchas veces es importante colocar bloqueadores que impidan el paso de señaes X10 externas a la instalación, que puedan controlar los artefactos en el interior, para ello existen bloqueadores de señal que se acoplan a la entrada de la res eléctrica y protegen la instalación

Control Remoto Universal

• Permite el control de dispositivos X10 mediante RF además permite control de dispositivos Infrarrojos comunes como TV, Cable, DVD, etc

Security Kit

• Permite la vigilancia remota del hogar, los dispositivoc vinculados emiten una señal codificada única de modo que no permite intrusión debido a controladores X10 estándar, pero pueden conectarse por esta vía a los aparatos, luces y sirenas que se encuentren dentro del código establecido.

Unidad de seguridad

Permite la inserción de hasta 4 números telefónicos a los que remitirá un mensaje de voz almacenado, por seguridad funciona con una batería de respaldo que mantiene el funcionamiento del equipo en caso de falla de la energía eléctrica.

• Gracias