Nový převodník Modbus TCP – DALI: Domat R090

Po několika letech úspěšného prodeje převodníku Modbus TCP – DALI, M090, je uváděna na trh nová verze, R090 s podobnými funkcemi, ale řadou vylepšení. Následující text je stručně představí.

R090

Funkce multimaster podle EN 60929 ed. 4:2011 Annex E, statická priorita 4

Převodník M090 měl funkci single master, tzn. na sběrnici mohlo být jen jedno zařízení s funkcí aplikačního řadiče – a to M090. Abychom lépe pochopili funkci multimaster, je vhodné se seznámit s několika systémovými architekturami, jak je popisuje IEC 62386-101:2014.

V této normě jsou především definovány různé typy zařízení na sběrnici:
Napájecí zdroj sběrnice (Bus power supply): Poskytuje ostatním zařízením na sběrnici napájecí napětí. V single master topologiích obvykle představuje jeden celek s aplikačním řadičem, což je právě případ M090.
Aplikační řadič (Application controller): Přístroj, který na sběrnici vysílá dvoubajtové řídicí povely pro ovládací zařízení. V architektuře single master nemusí aplikační řadič obsahovat detektor kolizí, protože je jediným přístrojem, který na sběrnici povely vysílá. (Odpovědi ostatních zařízení jsou reakcí na tyto povely a aplikační řadič tudíž ví, že než je přijme, nesmí znovu vysílat.)
Ovládací zařízení (Control gear): Možná by byl z hlediska sběrnice vhodnější český překlad „ovládané zařízení“; jde o předřadník nebo podobný přístroj, který řídí osvětlovací těleso.
Vstupní zařízení (Input device): Přístroj, který na sběrnici vysílá tříbajtové telegramy o změně stavu nebo velikosti měřených veličin. Může jím být tlačítko, vypínač, čidlo pohybu, čidlo osvětlení nebo jakékoli jiné zařízení, jehož signál je využit pro řízení osvětlení. Důležité je, že signály vstupních zařízení nejsou zpracovávány přímo ovládacími zařízeními (předřadníky), ale aplikačním řadičem. Ten signály zpracuje podle nastavených pravidel a vysílá na sběrnici řídicí povely pro ovládací zařízení.

Příklad: uživatel stiskne tlačítko (vstupní zařízení). Tlačítko nevysílá na sběrnici povel k rozsvícení světla „rozsvítit světlo Y“, ale informaci „tlačítko X bylo stisknuto“. Aplikační řadič tento signál přijme a pokud je v jeho logice (aplikačním programu) nastavena funkce, která informaci tlačítka X využívá, je tato funkce aktivována – např. bylo-li stisknuto tlačítko X, vyšle na sběrnici povel „rozsvítit světlo Y“. Výhodou zde je, že veškerá inteligence je naprogramována v jediném přístroji, v aplikačním řadiči, a ovládací i vstupní zařízení jsou pouze naadresována. Tlačítko může ale funkci aplikačního řadiče obsahovat také, jak uvidíme později.

Nyní k jednotlivým architekturám:

Architektura single master

arch_single_master_cz

Na sběrnici je připojen jeden aplikační řadič (zde v kombinaci s napájecím zdrojem sběrnice) a několik ovládacích zařízení (předřadníků s adresami 0…63). Aplikační řadič je jediným prvkem na sběrnici, který iniciuje vysílání. Jedná-li se o telegramy pro individuální adresy (jako například o dotazy na stav předřadníku) a ne o skupinové povely, ovládací zařízení na jeho dotazy odpovídají. Toto je jediná možná architektura pro starší převodník M090, je ovšem možné v ní nasadit i nový typ R090.
Architektura single master neobsahuje vstupní zařízení – tlačítka, čidla přítomnosti atd. Ta totiž vysílají spontánně, při změnách, a single master aplikační řadič by nebyl schopen detekovat a řešit kolize při pokusu o vysílání současně se vstupním zařízením.

Architektura multimaster – se dvěma či více aplikačními řadiči

arch_2AC_cz

Jde o nejjednodušší multimaster architekturu, stále bez použití vstupních zařízení. Aplikační řadiče mohou být například rozhraní pro cizí systémy (Domat R090), kontroléry spínající podle času, soumraková relé atd. Dvoubajtové povely může vysílat kdykoli kterýkoli z aplikačních řadičů a pokud by došlo ke kolizi (současnému vysílání) signálů, všechny aplikační řadiče tento stav umí rozpoznat a vysílání podle daných priorit opakují.

Tato topologie je typická pro řízení osvětlení v továrních halách, veřejných prostorech atd. Jeden z aplikačních řadičů může sloužit například pouze pro diagnostiku – dotazy na stavy a poruchy jednotlivých předřadníků.

Architektura multimaster se vstupními zařízeními

arch_2AC_inputs_cz

V této architektuře již na sběrnici najdeme vstupní zařízení – tlačítka, vypínače, soumraková čidla atd. Na sběrnici se spontánně objevují jak tříbajtové signály, vysílané vstupními zařízeními při změnách stavu nebo periodicky, tak dvoubajtové signály vysílané aplikačními řadiči a určené pro řízení ovládacích zařízení (předřadníků). Aplikační řadiče mají k dispozici informace ze vstupních zařízení, podle svých vnitřních programů tyto signály vyhodnocují a na sběrnici vysílají pokyny pro předřadníky. Pokud by dva řadiče vyslaly protichůdné povely, platí vždy ten posledně přijatý.

Architektura s integrovaným vstupním zařízením

arch_2AC_inputs_integrated_cz

Integrované vstupní zařízení slučuje v jednom přístroji funkci vstupního zařízení a jednoduchého aplikačního řadiče. Typicky jde o programovatelné čidlo nebo programovatelný vypínač, který kromě tříbajtového informačního signálu „bylo stisknuto tlačítko X“ vysílá na sběrnici také dvoubajtový řídicí signál pro ovládací zařízení – „rozsvítit světlo Y“, „aktivovat scénu Z“ apod. Řídicí funkci je nutné v přístroji naprogramovat, což se provádí pomocí programů a převodníků, jež dodává výrobce. U jednodušších zařízení lze ale například pomocí DIP switchů rovnou nastavit číslo skupiny (0…15), kterou vypínač ovládá.

Převodník R090 tedy pracuje z hlediska normy EN 62386-101:2014 jako multimaster aplikační řadič (ovšem bez vnitřní logiky, kterou by šlo navázat na vstupní zařízení – veškeré povely se zadávají po rozhraní Modbus TCP), spojený s napájecím zdrojem sběrnice. Jinými slovy, R090 není schopen přijímat signály z vypínačů či jiných vstupních zařízení a zpracovávat je. Může ale být připojen na sběrnici současně s jiným aplikačním řadičem, který tyto funkce řeší.

Priorita

Číslo priority v systémech multimaster udává, jak důležité povely aplikační řadič vydává. Priorit je 5 a jsou číslovány 0…4:
Priorita 0: nejvyšší, přiřazována dočasně pro povely, které musejí být opakovány
Priorita 1: uživatelské akce, kde je žádoucí rychlá reakce na manuální zadání (např. stmívání)
Priorita 2: konfigurační příkazy obecně
Priorita 3: automatické povely vyvolané např. venkovním osvětlením či časovými programy
Priorita 4: nejnižší, dotazy na stavy předřadníků (detekce poruch osvětlovacích těles)

Většina výrobců prioritu u svých zařízení neuvádí. R090 pracuje v aktuální verzi s pevnou prioritou 4.

Napájecí zdroj sběrnice

Podle EN 62386-101:2014 musí být jeden z přístrojů na sběrnici ve funkci napájecího zdroje sběrnice. Napájecí zdroj smí být na sběrnici pouze jeden a jeho proud je omezen na max. 250 mA. Převodník R090 tuto funkci zdroje plní s max. proudem 125 mA, znamená to tedy, že na sběrnici nesmí být připojeno jiné zařízení s funkcí zdroje. Při topologii single master lze připojit 64 ovládacích zařízení (předřadníků) podle normy. Při topologii multimaster je nutné sběrnici dimenzovat na max. proud 125 mA. Převodník R090 může být napájen buď externím napětím 24 V st, nebo přes Ethernet standardem PoE, Power over Ethernet. Napájení přes Ethernet usnadňuje projektování a umožňuje nasazení i v projektech, které jsou řízením světel po sběrnici DALI dovybavovány a kde není již možné přivést kabel s malým napětím. Pokud je na R090 přivedeno zároveň 24 V st i PoE, převodník se napájí ze zdroje 24 V st.

Nová krabička se snazší montáží a lepším chlazením

Převodník R090 vyjadřuje svou příslušnost k nové řadě I/O modulů a podstanic Domat i červenou průhlednou krabičkou Elbox. Vylepšená mechanická konstrukce lépe chrání plošný spoj před vniknutím předmětů zvenčí a zároveň umožňuje efektivní chlazení.

Stejná cena jako M090

Navzdory řadě vylepšení a přípravě pro budoucí rozšíření funkcí se podařilo cenu R090 udržet stejnou jako u M090. Na připravované projekty to tedy nemá vliv, s výjimkou větší montážní šířky je R090 plně zpětně kompatibilní s M090.