Sistemas Bus: El Corazón de la Domótica

Sistemas bus: sistema de comunicación entre los diferentes dispositivos. Permite recibir órdenes desde los diferentes captadores del sistema y a la vez permite el envío de órdenes a los diferentes receptores. Ideales en grandes instalaciones (inmótica) aunque también se instalan en instalaciones pequeñas de viviendas. Sistemas predominantes KNX y Lonworks.

Sistema KNX: El Estándar Europeo en Domótica

Sistema KNX: de origen europeo, surgió debido a la cooperación entre diversos organismos para crear un sistema estandarizado y abierto. Asociación denominada Koonex.

Áreas de Control en Sistemas KNX

Áreas de control:

1. Control de iluminación
2. Control de persianas y toldos
3. Control de cargas y electrodomésticos
4. Control de la temperatura
5. Detección y gestión de alarmas
6. Monitorización y registro del estado de los elementos de la instalación

Características Clave de KNX

Características:

1. Sistema abierto, fácil de implementar por cualquier fabricante.
2. Sistema descentralizado, si hay un fallo en un dispositivo este deja de funcionar pero el sistema sigue trabajando.
3. Todos los dispositivos se conectan a una línea de comunicación, instalación sencilla. Señales de mando 29 Vcc y cargas o receptores 230V.
4. Independencia entre fabricantes.
5. Dispone de pasarelas hacia otros sistemas, permite interactuar con otros sistemas como por ejemplo DALI.

Medios Físicos de Comunicación KNX

Medios físicos de comunicación:

1. Cable de par trenzado KNX-TP: formado por dos pares de cables trenzados envueltos en una pantalla protectora frente a interferencias y una cubierta PVC. El par formado por los colores rojo y negro se emplea como par principal y es el que se conecta al bus. El otro par de color amarillo y blanco se emplea como par de reserva y se usa para funciones auxiliares o en caso de rotura del principal. También se encuentra un hilo denominado trazador que aporta rigidez al conjunto para facilitar el paso del cableado por el interior de las canalizaciones.
2. Corrientes portadoras KNX-PL: similar al X10, se basa en emplear el cableado de alimentación a la red para transmitir las señales de comunicación.
3. Ethernet KNX-IP: emplea la misma tecnología de comunicación que se usa en las redes informáticas.
4. Inalámbrico KNX-RF: comunicación mediante radiofrecuencia.

Modos de Configuración KNX

Modos de configuración:

1. E-Mode: dispositivos preprogramados o tienen una programación sencilla en la cual no se emplea ningún ordenador ni programa informático pero necesita de un controlador central. Para instalaciones sencillas.
2. S-Mode: Necesita de medios informáticos para la programación.

Componentes de un Sistema KNX

Componentes: 4 apartados.

1. Dispositivos del sistema: aquellos necesarios para establecer el sistema.
   • FA: su función es proveer energía eléctrica a los componentes de la red (29 Vcc). Cada línea tiene una.
   • Filtro: para separar el sistema de alimentación eléctrica y el de comunicación que se pueden interferir.
   • Acoplador de línea, de área y repetidores: permite la comunicación entre las diferentes partes de la red.
   • Acoplador de bus: permite la conexión del dispositivo al bus. En el caso de un actuador se encarga de analizar la comunicación y en el caso de un sensor de generar la comunicación.
   • Módulo de comunicación: permite la comunicación entre el sistema KNX y un PC para programar monitorizar y diagnosticar cualquier componente de la red.
   • Bloque de terminales de conexión: permite realizar la unión de varios terminales.
   • Bus para carril DIN: consiste en una plaza de cuatro vías que discurren en paralelo y que se fijan sobre el carril din.
2. Controladores: destinados a realizar funciones complejas por medio de controladores. Ejemplo: autómatas programables.
3. Sensores o captadores: dispositivos encargados de recoger la información del exterior. Para que la información recogida por estos dispositivos se transmita al bus se pueden emplear dos métodos: mediante acopladores de bus o mediante módulos de entradas.
4. Actuadores: Son todos los receptores de la instalación.
   • Actuador binario: destinado a conectar y desconectar receptores eléctricos conectados al actuador.
   • Actuador regulador (dimmer): destinado a control de iluminación.
   • Actuador de persianas y toldos: destinado a subir y bajar las persianas.

Comprobación de la Instalación KNX

Comprobación de la instalación:

1. Comprobar si se han respetado las longitudes de cable permitidas.
2. Comprobar el marcado de los extremos del cable bus.
3. Comprobar la instalación buscando conexiones de cable no permitidas.
4. Comprobar la polaridad de todos los dispositivos conectados al bus.
5. Comprobar la resistencia de aislamiento.
6. Medir la tensión en cada extremo del cable, debe proporcionar un valor mínimo de 21V.
7. Guardar un registro de los datos obtenidos en la comprobación.

Líneas y Áreas en KNX

Líneas: toda instalación en KNX tiene al menos 1 línea a la cual se conectan los diferentes componentes principalmente sensores y actuadores. Máximo de 64 elementos.

Áreas: Varias líneas se pueden unir para formar un área. 1 área máximo 15 líneas. Cada línea cuenta con su acoplador de línea conectado en paralelo. La línea principal dispone de su FA así como cada línea dispone de la suya. Una instalación KNX puede contener un máximo de 15 áreas.

Configuración del Sistema KNX

Configuración del sistema:

1. Telegrama: nombre que recibe el mensaje de comunicación que se emplea en el sistema KNX.
2. Direcciones físicas: ubica inequívocamente a cualquier componente dentro de la red.
3. Direcciones de grupos: identifican a cada dispositivo de la red KNX y de esta manera se puede enviar un telegrama o mensaje a un dispositivo en concreto.
4. Esquemas:
   • Lógico: planificación de la estructura del sistema atendiendo a los elementos físicos que intervienen.
   • Funcional: refleja las relaciones de comunicación entre los diferentes componentes.
5. Bloques de parámetros: tablas que proporcionan información sobre la configuración.

Mantenimiento de Sistemas Domóticos

1.1 Instrumentos de Medida

Multímetro digital: medición de tensión corriente y resistencia en sensores actuadores y controladores.

Pinza amperimétrica: supervisión del consumo energético en circuitos y dispositivos.

Tester de redes: comprobación de continuidad y calidad en redes de comunicación domótica.

Osciloscopio: análisis de señales eléctricas en sistemas de control avanzado.

Termómetro infrarrojo: medición de temperatura en sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado.

Analizador de redes eléctricas: evaluación de calidad de energía.

1.2 Ajustes de Elementos de Control

Sensores:

• Recalibración para asegurar lecturas precisas.
• Ajuste de umbrales de activación según necesidades específicas del usuario.

Actuadores:

• Verificación del rango de operación.
• Ajuste de parámetros de tiempo o velocidad en motores y relés.

Controladores:

• Actualización de programas en autómatas programables.
• Reconfiguración de horarios, escenas o modos de operación en sistemas de control centralizado.

1.3 Mantenimiento Correctivo y Preventivo

Mantenimiento correctivo:

• Reparación de dispositivos que presentan fallos.
• Sustitución de componentes defectuosos como sensores o módulos de comunicación.
• Diagnóstico y eliminación de fallos en la red eléctrica o de comunicación.

Mantenimiento preventivo:

• Limpieza periódica de componentes sensibles.
• Revisión y reapriete de conexiones eléctricas.
• Inspección y reemplazo de baterías en dispositivos inalámbricos.
• Comprobación de la integridad de las programaciones y backups de configuración.

1.4 Mantenimiento de Áreas en Sistemas Domóticos

Iluminación:

• Sustitución de lámparas LED o halógenos que hayan alcanzado su vida útil.
• Comprobación de dimmers y controladores de intensidad.

Climatización:

• Limpieza de filtros en sistemas de aire acondicionado.
• Verificación de correcto funcionamiento de termostatos y válvulas.

Seguridad:

• Pruebas funcionales de cámaras, sensores de movimiento y alarmas.
• Comprobación de la conectividad con sistemas de monitorización remota.

1.5 Mantenimiento de Sistemas en Instalaciones Domóticas

Sistemas de comunicación:

• Verificación de la conectividad en redes de comunicación.
• Actualización de firmware en routers, hubs y dispositivos inteligentes.

Sistemas de control centralizado:

• Revisión y ajuste de programaciones en paneles de control o aplicaciones móviles.
• Solución de problemas de latencia o fallos en la sincronización.

Energía y almacenamiento:

• Inspección de sistemas de respaldo.
• Supervisión del consumo energético para optimizar el rendimiento.

1.6 Medios y Equipos de Seguridad

Equipos de protección personal / individual (EPP /EPI):

• Guantes dieléctricos y gafas protectoras para trabajos eléctricos.
• Calzado de seguridad con aislamiento eléctrico.

Medios de protección:

• Detectores de tensión para verificar circuitos antes de trabajar en ellos.
• Interruptores de seguridad para desconectar circuitos mientras se realizan tareas de mantenimiento.

Procedimientos de seguridad:

• Señalización adecuada en las áreas de trabajo.
• Protocolos de desconexión y bloqueo.
• Capacitación continua en manejo de instalaciones eléctricas y domóticas.

Etiquetas: Domótica, KNX, Lonworks, sistemas bus