11.02.2008
La tecnica bus è una tecnica impiantistica che tiene distinta la linea di potenza da quella di comando, essendo la prima usata solo per alimentare le utenze, mentre la seconda - bus appunto - è dedicata al trasporto dei segnali di comando ai sensori e agli attuatori; essa realizza una notevole semplificazione negli impianti, ne riduce i tempi di realizzazione e introduce una enorme flessibilità. Infatti, con questa tecnica, se muta la destinazione degli ambienti o cambiano le esigenze di comando delle utenze, si possono cambiare le logiche di comando o accorpare in un'unica logica utenze diverse senza toccare il cablaggio, ma intervenendo via software.
Ricordiamo infatti che le segnalazioni e i comandi vengono inviati attraverso un cavo bipolare alimentato a 24 V in modalità Selv, schermato se installato nella stessa canalizzazione del cavo di potenza, e raccolti dal dispositivo interessato grazie ad un codice d'indirizzamento; ossia ad ogni dispositivo viene attribuito, tramite software, un indirizzo fisico che lo identifica in modo univoco e che gli consente di ricevere informazioni da una unità centrale o dagli altri componenti del sistema bus. È possibile anche attribuire un indirizzo di gruppo, comune cioè a più dispositivi intercorrelati da una medesima logica funzionale, ad esempio se un interruttore deve accendere più lampade, sia l'interruttore sia gli interruttori di accensione delle lampade vengono individuati con lo stesso indirizzo di gruppo; allora, modificando tramite software gli indirizzi di gruppo, si possono modificare le funzioni degli impianti, cambiando gli abbinamenti tra dispositivi di comando e utenze comandate senza apportare alcuna modifica al cablaggio dell'impianto.
Come si arguisce da quanto detto, ogni componente deve avere la possibilità, attraverso il bus, di emettere e ricevere segnali digitali, per cui tutti i dispositivi sono dotati di una interfaccia interna, detta Bcu (Bus coupling unit), che codifica e decodifica i segnali tra il dispositivo e il bus; in pratica, un termostato è costituito da un sensore di temperatura che rileva le variazioni nell'ambiente e dalla Bcu che trasforma in forma digitale l'informazione rilevata e la invia al bus. Lo scambio di informazioni si realizza mediante messaggi chiamati "telegrammi". Un telegramma viene immesso sul bus ogni volta che un dispositivo abbia una informazione da trasmettere, ossia ogni qualvolta sia intervenuto un sensore o sia stato azionato un interruttore; la trasmissione si verifica a linea libera e con un breve intervallo di tempo tra una trasmissione e l'altra, mentre il dispositivo destinatario, trascorso un altro breve intervallo di tempo, deve dare conferma della ricezione.
Poiché possono verificarsi contemporanee richieste di trasmissione, il sistema prevede 4 livelli di priorità dei messaggi: "low operational" per comandi normali, "high operational" per comandi rapidi, "alarm" per allarmi, "system" per gestione della rete.
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Tutti i dispositivi si dividono in due categorie: dispositivi di sistema, che svolgono le operazioni di base, come gli alimentatori e gli accoppiatori, e i dispositivi dedicati alle applicazioni, come gli interruttori, i relè, i sensori. La modalità con cui sono distribuiti e comunicano i vari dispositivi e che ne individua il tipo di funzionamento si definisce architettura del sistema. Essa può essere di tre tipi:
• gerarchica, quando si raggruppano i dispositivi per tipo di applicazione, ossia riscaldamento, illuminazione, antifurto, etc.; ogni gruppo dipende da un dispositivo di controllo e questi ultimi possono comunicare tra loro, quindi il mezzo di connessione tra i dispositivi di controllo è diverso da quello tra i sensori e gli attuatori (figura 1); questa struttura è adottata per impianti complessi;
• piatta, quando non si distinguono le applicazioni e tutti i dispositivi, controllori e sensori ed attuatori hanno accesso allo stesso mezzo di connessione; questa struttura si usa per impianti semplici come quelli delle singole abitazioni (figura 2);
• mista, ossia gerarchica e piatta insieme, qualora le applicazioni vengono separate tra loro da accoppiatori che ne consentono però la comunicazione; quindi le singole applicazioni hanno un proprio mezzo di connessione, distinto da quello cui accedono gli accoppiatori (figura 3).
Il tipo di collegamento che si può realizzare tra i dispositivi che costituiscono il sistema individua la topologia del sistema bus e può essere lineare, a stella, ad albero e ad anello.
• topologia lineare quando tutti i dispositivi sono collegati in derivazione ad un'unica linea bus (figura 4); è indicata per architetture piatte;
• a stella quando i dispositivi sono collegati ad un unico punto centrale (figura 5);
• ad albero se da un unico montante vengono derivati dei rami che collegano i vari dispositivi (figura 6); è utilizzata in edifici a più piani, con architettura gerarchica suddivisa per piani invece che per applicazioni
• ad anello, quando tutti i dispositivi sono collegati ad una linea chiusa ad anello (figura 7); è utile per quasi tutti i sistemi bus, anche se occorre una certa attenzione per evitare cortocircuiti logici o influenze elettromagnetiche negative e quindi sarà opportuno evitare che i cavi bus siano a meno di tre cm dai cavi di rete che conducono correnti troppo elevate e con componenti armoniche o, ancora, che la rete bus sia troppo vicina alle parti di impianto del sistema di protezione dalle scariche atmosferiche.
Il supporto fisico del bus può essere di diversi tipi: doppino, fibra ottica, cavo coassiale. Nella maggior parte dei casi si usa il doppino telefonico intrecciato per ridurre le tensioni indotte dai campi elettromagnetici.
Ai fini della sicurezza, il sistema bus è in genere un sistema Selv, alimentato a bassissima tensione, separato dagli altri sistemi elettrici e senza punti a terra (vedi tabella).
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