MÓDULO DE INSTALACIONES DOMÓTICAS. 2º CURSO. CFGM INSTALACIONES ELÉCTRICAS Y AUTOMÁTICAS. IES MARTÍN RIVERO. CURSO 2010/2011 TEMA 7. Sistema de Corrientes Portadoras. X-10 1. Introducción...2 2. Como funcionan las corrientes portadoras...2 3. Componentes del sistema X-10...5 3.1. Filtro acoplador de fase...5 3.2. Programador PC...5 3.3. Controlador receptor IR...5 3.4. Modulo carril DIN para aparatos...6 3.5. Interruptor de empotrar para aparato...6 3.6. Módulo carril DIN para lámparas...6 3.7. Atenuador de empotrar...7 3.8. Atenuador enchufable...7 3.9. Interruptor enchufable...7 4. Conexión y montaje de los módulos...8 4.1. Módulo carril DIN para aparatos...8 4.2. Módulo carril DIN para lámparas...8 4.3. Interruptor de empotrar para aparato...8 4.4. Atenuador de empotrar. DIMMER de lámparas...9 4.5. Casquillo de lámpara...9 5. Ejemplos de Aplicaciones X-10...9 5.1. En el salón...9 5.2. En la cocina... 10 5.3. En el dormitorio... 10 5.4. En el estudio... 10 5.5. Estructura general del Sistema X-10... 11 6. Programación del sistema X-10... 12 6.1. Programa Active-Home... 12 6.1.1 Creación de Macros con Active Home. Escenas... 12 6.2. Descarga del programa en el sistema X-10.... 12 7. Control del Sistema X-10. Interface de Usuario.... 13 7.1. Control mediante Mando a Distancia. Receptor de R.F... 13 7.1.1 Funcionamiento del Mando a distancia (RF + IR).... 14 7.2. Pantalla táctil.... 14 7.3. Controlador telefónico... 14 8. Simbología X-10... 15 Francisco José Jiménez Montero. Creado: Málaga, Enero de 2007. Revisado: Enero de 2011.
1. Introducción El sistema X-10 es el sistema estándar de tantos sistemas de corrientes portadoras ya que es el que mas extendido. Este sistema se creo hace más de 20 años y sus antiguos componentes siguen funcionando igual que el primer día con nuevos modelos. Ha sido desarrollado para ser flexible, con lo que sus aplicaciones pueden ser muy diversas. Este sistema puede gobernar luces, electrodomésticos, sistemas de seguridad, sistemas de auto regadío Su total control se puede realizar por medio de un mando a distancia, un controlador, un PC, control por teléfono e incluso por medio de la voz. Sus componentes son de sencilla instalación, ya que no precisan de cableaos especiales, va instalado en la propia instalación actual de una vivienda de 230 V. Es un sistema descentralizado; configurable, no programable. De instalación sencilla (conectar y funcionar). De fácil manejo por el usuario. Compatibilidad casi absoluta con los productos de la misma gama, obviando fabricante y antigüedad. Flexible y ampliable. 2. Funcionamiento del Sistema El protocolo de comunicación es un código binario (unos y ceros). Un 1 binario del mensaje se representa por un pulso de 120 Khz durante 1 mseg, en el punto cero, y el O binario del mensaje se representa por la ausencia de ese pulso de 120 Khz. El pulso de 1 mseg se transmite 3 veces para que coincida con el paso por cero de las tres fases para un sistema trifásico.
La transmisión completa de un código X-10 necesita once ciclos de corriente. Los dos primeros ciclos representan el Código de Inicio. Los cuatro ciclos siguientes representan el Código de Casa (letras A-P), los siguientes cinco representan o bien el Código Numérico (1-16), o bien el Código de Función (Encender, Apagar, Aumento de intensidad, etc.). Este Moque completo (Código de Inicio, Código de Casa y Código de Función o Numérico) se transmite siempre dos veces, separando cada dos códigos por tres ciclos de la corriente, excepto para funciones de regulación de intensidad, que se transmiten de forma continua (por lo menos dos veces) sin separación entre códigos. EL CÓDIGO SE TRANSMITE 2 VECES Dentro de cada bloque de códigos, cada cuatro o cinco bits de código deben ser transmitidos en modo normal y complementario en medios ciclos alternados de corriente. Por ejemplo, si un pulso de 1 mseg se transmite en medio ciclo (1 binario), entonces no se transmitirá nada en la siguiente mitad del ciclo (O binario).
3. Componentes del sistema X-10 La gama de sus componentes es bastante amplia por lo que solo nombrare los fundamentales para el perfecto funcionamiento con un total control de una instalación básica. 3.1. Filtro acoplador de fase Este módulo se instala dentro del cuadro de protección eléctrica después del diferencial principal y antes de los magnetotérmicos de la vivienda. Evita que las señales X10 puedan entrar o salir de la vivienda. En caso de instalaciones trifásicas son necesarios tres filtros, uno por cada fase, de este modo se logra además acoplar las señales X10 entre las 3 fases. Las señales de transmisión de pulsos de alta frecuencia por red pueden efectuar interferencias, y también las señales de radiofrecuencia pueden generar interferencias este filtro elimina dichas interferencias. Arranque de motores, perturbaciones de red u otras instalaciones domóticas de X10 pueden producir falsas señales a los módulos instalados. Este filtro elimina falsas señales procedentes del exterior. 3.2. Programador PC Este programador de PC va acompañado por un software en castellano que solo corre bajo Windows. Permite programar las actuaciones de lo módulos X-10 existentes en la vivienda y detecta toda la información producida por los mismos. Para su instalación solo hay que enchufarlo a la red eléctrica. Las principales funciones son la programación horaria y macros (grupos de comandos encadenados que se activan únicamente cuando el programador detecta una señal X-10 definida en la macro). Una vez programado se copia la información introducida en el PC mediante una opción del software. El ordenador no controla al programador, por lo que el ordenador no tiene que estar encendido para que este modulo funcione correctamente, lleva una pila incorporada para que la información almacenada no se borre aunque aya un corte en el suministro eléctrico. 3.3. Controlador receptor IR Este módulo controlador receptor IR, puede recibir, modular y enviar por la red eléctrica hasta 8 señales X-10. Dispone de un teclado que permite gobernar manualmente hasta un total de 128 grupos de módulos X-10 (8 por Código de Casa ). Sus principales funciones son el encendido y apagado de receptores, regulación de intensidad luminosa, control de persianas. Como se aprecia en el dibujo la banda de color negro de la parte inferior del modulo es el receptor de infrarrojos para poder controlarlo desde un mando a distancia.
3.4. Modulo carril DIN para aparatos El módulo de aparato DIN controla de forma remota cualquier circuito de aparatos eléctricos con un máximo de intensidad de 16 A. Montado en el cuadro de distribución eléctrico, actúa en el encendido y apagado del circuito de potencia al que se haya conectado. Si desea, por ejemplo, ahorrar dinero y aprovechar la tarifa nocturna para poner el lavavajillas y la lavadora, sólo tiene que programarlo para que se encienda el circuito a la hora que más le conviene. Del mismo modo, también puede programar su circuito de calefacción eléctrica con acumuladores de calor o aire acondicionado de tal modo que se encienda poco antes de llegar a casa después del trabajo. Es ideal para programar simulaciones de presencia desde le programador PC para dejar su casa segura mientras está de vacaciones, o incluso para controlar manualmente los aparatos con cualquier mando de control X-10. 3.5. Interruptor de empotrar para aparato Este y el anterior son similares, las principales diferencias son la máxima intensidad admisible, que en este son 6 A menos que en el anterior, siendo este de 10 A máx. Y la segunda diferencia es que este aparato va empotrado en la pared en la misma caja para un mecanismo normal 3.6. Módulo carril DIN para lámparas El módulo carril DIN para lámpara es un módulo receptor de 1.000 W que funciona como regulador de luz controlado remotamente. Montado sobre carril DIN normalizado en el cuadro de distribución, permite controlar el encendido, apagado y regulación de puntos de luz con varios pulsadores convencionales. El módulo puede ser activado por un controlador X-10, o por contactos externos (pulsadores convencionales). Este modulo esta preparado para elementos de 220, 12 y 24 V. Crear escenas de iluminación Participar en la simulación de presencia
3.7. Atenuador de empotrar Este módulo se usa para crear escenas de iluminación en salones, comedores, bibliotecas o salas de estudio, etc. Permite simular presencia desde el PROGRAMADOR PC o para controlar manualmente los ambientes con el MANDO MULTIMEDIA o controlador. Al actuar la atenuación directamente sobre el consumo de electricidad, conseguimos un ahorro en todos los módulos de iluminación X-10. El módulo empotradle es un receptor que se controla tanto de forma local (manual) como remota (desde cualquier controlador X-10). Puede usarse como un potenciómetro. Simplemente se reemplaza el interruptor convencional por el MODULO DE ILUMINACIÓN EMPOTRABLE. Este modulo solo admite cargas que no superen los 500 W. 3.8. Atenuador enchufable Este modulo es similar al anterior, las diferencias son, que este es enchufable mientras que el otro es de empotrar en la pared y que la potencia admitida por el mismo es menor, siendo esta de 300 W. 3.9. Interruptor enchufable Este modulo se conecta directamente al una toma de corriente de la red eléctrica de una instalación, en una toma Schuko. Su intensidad máxima admisible es de 16 amperios. El interruptor enchufable, sirve tanto para lámparas de incandescentes y halógenas y para aparatos eléctricos.
4. Conexión y montaje de los módulos La mayoría de los módulos se conectan directamente en el circuito actual sin ningún tipo de cableado especial, a excepción del modulo carril DIN para aparatos, modulo carril DIN para lámparas, interruptor para empotrar para aparatos, y el atenuador de empotrar. 4.1. Módulo carril DIN para aparatos 4.2. Módulo carril DIN para lámparas 4.3. Interruptor de empotrar para aparato
4.4. Atenuador de empotrar. DIMMER de lámparas. 4.5. Casquillo de lámpara El casquillo de lámpara, no dispone de selección de Código de Casa Código de Unidad. La programación se debe realizar tal como se indica a continuación. 5. Ejemplos de Aplicaciones X-10 5.1. En el salón
5.2. En la cocina 5.3. En el dormitorio 5.4. En el estudio
5.5. Estructura general del Sistema X-10
6. Programación del sistema X-10 6.1. Programa Active-Home Mediante el programa Active Home, instalado en el PC, se puede programar y controlar con órdenes individualizadas los módulos X-10. Los módulos se seleccionan en: Barra de herramientas -> Módulos, o bien se arrastran utilizando los iconos visibles. A continuación se especifican los atributos del módulo. Una vez terminada la programación, el programa nos preguntará si deseamos transferir la información a la memoria del módulo o módulos programados o guardarla en el ordenador. 6.1.1 Creación de Macros con Active Home. Escenas. Para crear una macro se debe pulsar el botón M que nos lleva a la pantalla del generador de Macros. Las Macros son también llamadas escenas en otros sistemas domóticos y es un estado en el que se encuentran varios actuadores en una situación preprogramada. Ej: Macro de Bienvenida: Cuando llegamos a casa queremos que se enciendan las luces del salón, la luz de la calle y se abran las persianas. 6.2. Descarga del programa en el sistema X-10. La programación de los módulos, así como las macros creadas, se graban en el sistema X-10 mediante el Interface Programador. Este interface permite además actuar sobre los módulos del sistema X-10. La conexión con el ordenador se realiza mediante un cable Puerto Serie (DB-9) RJ11.
7. Control del Sistema X-10. Interface de Usuario. El control del sistema X-10 se realiza de diversas maneras: Actuando sobre los pulsadores previamente programados. (Código de Casa Código de Unidad). Mediante un PC con el programa Active Home. Mediante mando a distancia receptor de R.F. Con pantallas táctiles. Mediante interfaces telefónicos. 7.1. Control mediante Mando a Distancia. Receptor de R.F. El receptor de Radio Frecuencia (RF) puede transmitir ordenes recibidas desde el mando a distancia IR+RF, a hasta 16 actuadores que están en su mismo código de Casa (House Code). Para su programación solo se debe seleccionar el Código de Casa. El mando a distancia, en combinación con el receptor de RF permite gobernar hasta 16 códigos de unidades, dentro del código de casa seleccionado, además del gobierno del TV, SAT, HI-FI, VCR mediante el emisor de IR. Con distintos Receptores de IR (distintos House Code s) y un único mando podemos gobernar más aparatos X-10
7.1.1 Funcionamiento del Mando a distancia (RF + IR). 7.2. Pantalla táctil. La pantalla táctil permite al usuario el gobierno de los distintos actuadores X-10 a la vez que muestra información de distintos sensores en el sistema. Por ejemplo información sobre Temperaturas ambiente, humedad relativa, etc recogidas desde una estación meteorológica X-10, así como de temperaturas interiores de la casa y estado de los sistemas de climtización. 7.3. Controlador telefónico Permite la comunicación mediante la línea de teléfono. El sistema puede transmitir alarmas de intrusión o técnicas mediante voz o SMS a un número, o varios previamente programados, así como la recepción de órdenes de funcionamiento de módulos X-10.
8. Simbología X-10