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Bricolaje X-10 Curso de Domótica a través de la red eléctrica (corrientes Portadoras)  Bricolaje X-10.  Módulo de Persianas

El: 08/11/2003
Fuente: Domótica Viva

 Bricolaje domotico

Curso domótica X10
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Para acercarle a esta apasionante tecnología,  iniciamos una serie de artículos con los que pretendemos familiarizarle con los productos de X-10 de forma que logre pasar muy gratos momentos al tiempo que su vivienda se transforma en un hogar del siglo XXI.

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,

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 en España, 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 Domótica Viva recomiende este hermano menor de la domótica para apartamentos, oficinas y locales, tanto de nueva como de antigua construcción.

Pero además, combinando múltiples productos de dilatada y probada experiencia, se puede lograr un sistema domótico de altas prestaciones y baja inversión. Su instalación y configuración es tan sencilla que el propio usuario puede configurar las aplicaciones que desee en cada momento entre una amplio abanico de funciones.

Gracias a la flexibilidad que supone el ser un sistema escalable, resulta todo un interesante y nuevo mundo de bricolaje tanto en seguridad doméstica como en confort, ahorro energético, comunicación e incluso ocio, pudiendo manejar a distancia el DVD, las fotos, vídeos y canciones mp3 almacenadas en nuestro PC para visionarlas en el home cinema de nuestro salón.

Para poder diseñar su propio sistema domótico X-10, necesita una serie de conceptos que son los que pretendemos transmitirle en este curso de bricolaje de domótica X-10. No pretendemos un enfoque técnico sino práctico, algo sencillo que desde un primer momento le permita disfrutar y actualizar su vivienda al tercer milenio, es decir, al "milenio domótico".

demo domótica

Conceptos de un sistema domótico básico

Un sistema domótico, en su versión puramente electrónica, es cualquier solución que permita el control de sistemas instalados en el hogar. En su concepto más básico y elemental permite la gestión integrada de persianas, toldos, cortinas, electroválvulas motorizadas en dos sentidos de actuación, luces, equipos electrónicos (aparatos de radio, electroválvulas, calderas de calefacción, cafeteras, ...) cuya actuación sea encendido/apagado....

En un sentido más amplio de domótica, el sistema se integra con Seguridad Técnica: protección contra fugas de agua, gas, concentraciones dañinas de emisiones naturales de gases (como es el caso del granito), o artificiales como es el caso de CO por ejemplo en garajes; detección de humo y fuego. Seguridad contra intrusión. Teleasistencia. Control de calefacción. Sistemas de Ocio como la televisión, el vídeo, los canales parabólicos e incluso el control del PC con su DVD y sus fotos, vídeos y música digitales.

De esta forma el sistema domótico puede crecer indefinidamente integrando sistemas especialmente diseñados para su función específica pero que tras un correcto análisis, se pueden integrar en el conjunto formando un sistema amigable y no sofisticado que facilita el día a día y evita la dispersión tecnológica, en continuo aumento, que sufren nuestros hogares.

Prestaciones de un sistema domótico

  • Seguridad: mediante el sistema usted podrá realizar simulaciones de presencia en su vivienda, así como si provee de detectores de intrusión, movimiento, fuga de agua entre otros, el sistema mediante una centralita pueda dar aviso a una central de alarmas o bien a teléfonos particulares programados en caso de que haya una intrusión o alguna avería técnica  en su vivienda, además de poder conocer el estado de la vivienda desde cualquier lugar del mundo.

  • Confort: mediante la administración de estos dispositivos usted podrá actuar sobre ellos desde sus propios pulsadores o si  lo prefiere para mayor comodidad mediante mandos a distancia podrá controlar todos los dispositivos ya sea luces, persianas o bien electrodomésticos, desde una mismo sitio, además según el mando de su elección puede configurarlo de tal forma que con un solo mando usted pueda,  por ejemplo, controlar el sistema de luces de encendido, apagado o manejar la intensidad de dicha luz y que este mismo mando le sirva para actuar sobre el televisor para cambiar los canales  o actuar sobre el DVD , sin necesidad de cambiar de mando.

  • Ahorro Energético: puede adecuar el sistema para que a determinadas horas ponga en funcionamiento algún tipo de elemento o que encienda o apague las luces según usted lo crea necesario, de esta forma habrá un aumento de ahorro eléctrico; por ejemplo: si usted sale de su vivienda y desea que al regreso su vivienda esté con una temperatura agradable, ya no es necesario que al salir deje la calefacción funcionando, sólo necesitaría realizar una llamada telefónica antes de su regreso para poner en marcha la calefacción. 

Elementos que componen un sistema domótico

Cualquier sistema domotico esta compuesto de los siguientes elementos:

  • Controladores. Son los que permiten actuar sobre el sistema, bien de una forma automática por decisión tomada por centrales domóticas previamente programadas (que incluso puede ser un PC), pulsadores, teclados, pantallas táctiles o no, mandos a distancia por infrarrojos IR (locales), por radiofrecuencia RF (hasta 50 metros), por teléfono, SMS o por PC (de forma local e incluso a través de Internet). Estos elementos emiten órdenes que necesitan un medio de transmisión

  • Medio de transmisión. Según la tecnología aplicada existen distintos medios, fibra óptica, bus dedicado, red eléctrica, línea telefónica, TCP/IP, por el aire.

  • Actuadores reciben las órdenes y las transforman en señales de aviso, regulación o conmutación. Los actuadores ejercen acciones sobre los elementos a controlar en el hogar.

  • Sensores. Son los "ojos del sistema", o "la adquisición de datos" del sistema, pueden ser todo lo sofisticados que queramos, lo necesario es que lo pueda entender el sistema. Estos datos pueden ser órdenes directas a los Actuadores o pueden ir previamente a una central domótica, en función de la programación en ella introducida saldrá la orden final al Actuador correspondiente. Ejemplos de sensores son los detectores de fuga de agua, de gas, de humo y/o fuego, de concentración de CO, de movimiento o intrusión, los termostatos.

  • Elementos externos. Los elementos y/o sistemas instalados en el hogar que son controlados por el sistema domótico.

El medio de transmisión en el sistema X-10 es la red eléctrica de 230 V de la vivienda; en una instalación monofásica, las órdenes se propagan en todas direcciones pasando incluso por los magnetotérmicos. La red eléctrica para X-10 sería el equivalente al Bus de otros sistemas como EIB o LonWorks, claro está, salvando las distancias.

A continuación le presentaremos un esquema básico de una instalación X-10, la cual le puede aclarar dudas sobre los beneficios y comodidades que le puede brindar este sistema, además podrá observar algunas de las aplicaciones que se pueden realizar en su hogar. si desea mas información de productos X-10 puede visitar nuestra tienda.

Cómo se transmiten las órdenes X-10 por la red eléctrica

El sistema X-10 es un estándar de Transmisión a través de corriente portadora, el cual permite conectar dispositivos a su red eléctrica, persianas, luces, toldos y demás equipos que utilicen una alimentación de 220 V, 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 50 HZ de la vivienda para que transporte las señales X-10. La técnica se denomina de "corrientes portadoras" (Power Line Carrier).

No es el único sistema domótico que utiliza esta técnica, EHS de Fagor o X2D de Delta Dore utilizan la misma técnica con parámetros y protocolos distintos, incluso EIB (Power Line EIB) hizo un intento que no debió tener éxito dada la escasa comercialización de los productos. Otro dato de interés es que ya existe un hotel en España que utiliza la técnica de corrientes portadoras para ofrecer Internet a sus clientes.

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 y un largo etc.

Para modular la señal de 50 Hz europea (en USA es 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, de forma que la velocidad binaria de 50 bps viene impuesta por la frecuencia de la red eléctrica que tenemos en Europa. En Estados Unidos la velocidad binaria son 60 bps.

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).

 

 

Para aumentar la fiabilidad del sistema, esta trama (Código de Inicio, Código de Casa y Código de Función o Numérico) se transmite siempre dos veces, separándolas por tres ciclos completos de corriente. Hay una excepción, en funciones de regulación de intensidad, se transmiten de forma continuada (por lo menos dos veces) sin separación entre tramas.

En definitiva este protocolo básico X-10, decimos básico puesto que existe uno extendido que hasta solicita petición de estado a los módulos actuadores, alerta al sistema con los bits de inicio, con los códigos de Casa y Numérico dice a quien va dirigida la orden y, con los bits de función, la acción que debe ejecutar.

Cómo se configuran los módulos X-10

En este curso de bricolaje de domótica básica X-10, vamos a ver los siguientes módulos X-10:

  • Actuadores:
  • Módulos de Aparato o de Potencia. Para el encendido/apagado de equipos.

  • Módulos de Iluminación. Para el control de luces con variación de su intensidad de iluminación (dimmer).

  • Módulos de Persiana. Para regular el movimiento de persianas, cortinas, toldos, válvulas motorizadas con movimiento en dos direcciones...

  • Sensores:
  • Sensores no X-10 adaptados mediante transmisor universal X-10. Detectores de humo y fuego, detectores de rotura de cristal, de apertura de puertas y ventana, de fuga de gas y agua, termostatos convencionales...

  • Sensor de presencia X-10 por RF con sensibilidad de luz.

  • Termostato X-10.

  • Controladores:
  • Miniprogramador. Programación horaria, simulación de presencia, teclado

  • Mandos a distancia multimedia por RF. Domótica + Mando universal.

  • Mandos RF de X-10.

  • Programador PC + Sofware ActiveHome. Macros, programación horaria, simulación de presencia....

También hablaremos de los filtros X-10 y de cómo acoplar una instalación trifásica.

Cualquier módulo X-10 se configura asignándole un Código de Casa y un Código Numérico.

Los equipos X-10 poseen dos ruedas las cuales son utilizadas para la configuración en la red eléctrica, la primera es de color rojo esta representa el código de la casa y esta identificada con las letras de la A a laP y la segunda marcada de color negro representa el numero del modulo o numérico que corresponde a dicho dispositivo, usted puede realizar todas las combinaciones  posibles entre las dos ruedas para identificar sus equipos de esta forma podrá obtener hasta 256 direcciones distintas. Este es el máximo número de dispositivos diferenciados que compone un sistema domótico X-10.

Si dos actuadores tienen los mismos códigos de casa y numérico, ejecutarán simultáneamente las órdenes procedentes por la red eléctrica. Si a dos detectores de presencia X-10 se les asigna los mismos códigos, cosa que puede resultar útil para encender las luces de escalera desde dos plantas distintas por ejemplo,  mandarán la misma orden.

Tipos de Dispositivos X-10

Como hemos visto los sensores de un sistema domótico transmiten órdenes mientras que los actuadores las reciben; por este motivo X-10 hace una clasificación y asigna a sus dispositivos unos logos para identificar su función, son los siguientes:

Transmisores: Estos transmisores envían una señal especialmente codificada de bajo voltaje que es superpuesta sobre el voltaje del cableado. Un transmisor es capaz de enviar información hasta 256 dispositivos sobre el cableado eléctrico. Múltiples transmisores pueden enviar señales al mismo módulo.

Receptores: Como los receptores y transmisores, pueden comunicarse con 256 direcciones distintas. Cuando se usan con algunos controladores de computadoras, estos dispositivos pueden reportar su estado.

Bidireccionales: Estos dispositivos toman la seña enviada por los dispositivos transmisores. Una vez que la señal es recibida el dispositivo responde encendiéndose (ON) o apagándose (OFF). Los receptores generalmente tienen un código establecido por el usuario para indicar la dirección del dispositivo. Múltiples dispositivos con el mismo código pueden co-existir y responder al mismo tiempo dentro de una misma casa.

Los dispositivos bidireccionales, tienen la capacidad de responder y confirmar la correcta realización de una orden, lo cual puede ser muy útil cuando el sistema X-10 está conectado a un programa de ordenador que muestre los estados en que se encuentra la instalación domótica de la vivienda. Este es el caso del Programador para PC

Inalámbricos: Una unidad que permite conectarse a través de una antena y enviar señales de radio desde una unidad inalámbrica e inyectar la seña X10 en el cableado eléctrico (como los controles remotos para abrir los portones de los garajes). Estas unidades no están habilitadas para controlar directamente a un receptor X10, debe utilizarse un módulo transceptor.

 

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