EIB (European Installation Bus) đƣợc hiểu nhƣ một hệ thống điều khiển lắp đặt kiểu châu âu. Giải pháp của EIB cho phép kiểm soát toàn bộ các thiết bị trong hệ thống chiếu sáng. Trong hệ thống chiếu sáng, các thiết bị chấp hành, các bộ cảm biến, các module điều khiển đƣợc kết nối với nhau bởi một cáp điều khiển thành một hệ thống hợp nhất. Hệ thống này không cần máy chủ do các thiết bị tự trao đổi thông tin và điều khiển lẫn nhau nhờ phần mềm đƣợc cài đặt trên EP-ROM tích hợp sẵn trong từng thiết bị. Các thiết bị EIB đƣợc liên kết với nhau thông qua một cáp đôi duy nhất với điện áp 24 VDC (cáp EIB) và liên lạc với nhau bằng cách gửi tin theo địa chỉ định trƣớc (mội thiết bị đƣợc thiết lập một địa chỉ). Các thiết bị nhận tín hiệu (công tắc, điều khiển từ xa…) nhận lệnh và chuyển tín hiệu điều khiển đến các cơ cấu chấp hành (Switch loader, Dimmer… ) để đóng tắt đèn theo ý muốn.
1.3.2.1. Phƣơng thức hoạt động.
Phương thức hoạt động cơ bản:
Hình 1.5. Phƣơng thức hoạt động cơ bản của EIB.
Lắp đặt 1 hệ thống EIB tối thiểu phải có những thiết bị sau:
- Một bộ cấp nguồn (24V DC).
17
- Cảm biến (một cảm biến công tắc đơn đƣợc giới thiệu ở sơ đồ trên).
- Cơ cấu chấp hành (một cơ cấu chấp hành công tắc đơn).
- Cáp Bus (yêu cầu lõi cáp đôi).
Sau khi lắp đặt, hệ thống EIB không sẵn sàng hoạt động cho đến khi các cảm biến và cơ cấu chấp hành đƣợc tải về bằng phần mềm ứng dụng với sự trợ giúp của chƣơng trình ETS. Tuy nhiên, kỹ sƣ dự án phải thực hiện các bƣớc cấu hình sau sử dụng ETS:
Sự phân bố các địa chỉ vật lý đối với việc nhận dạng của cảm biến hoặc cơ cấu chấp hành trong một hệ thống EIB
Lựa chọn và cài đặt (tham số) của phần mềm ứng dụng thích hợp cho các cảm biến và cơ cấu chấp hành
Sự phân bố các địa chỉ nhóm (để liên kết các chức năng của các cảm biến và cơ cấu chấp hành). Nó có chức năng nhƣ sau:
- Nếu bộ phận cân bằng phía trên của cảm biến công tắc đơn (1.1.1) đƣợc bấm, nó sẽ gửi một bức điện EIB trong đó có chứa địa chỉ nhóm (5/2/66) và giá trị ("1") cũng nhƣ nhiều dữ liệu khác nhau.
- Bức điện này đƣợc nhận và đƣợc phân tích bởi tất cả các cảm biến và cơ cấu chấp hành đã đƣợc kết nối.
- Chỉ các thiết bị có cùng địa chỉ nhóm mới có thể: Gửi một bức điện báo
Đọc giá trị và xử lý đúng. VD: cơ cấu chấp hành công tắc (1.1.2) sẽ đóng rơ le ngắt điện áp ra.
Nếu bộ phận cân bằng phía dƣới đƣợc bấm, quá trình tƣơng tự sẽ diễn ra trừ khi ta đặt giá trị đến "0" và do vậy rơ le ngắt điện áp ra của cơ cấu chấp hành sẽ đƣợc mở.
Địa chỉ vật lý:
Một địa chỉ vật lý phải là duy nhất trong phạm vi lắp đặt EIB. Địa chỉ vật lý có cấu hình sử dụng chƣơng trình ETS. Nó có chỉnh sửa nhƣ sau: vùng [4 bit] - line [4 bit] - thiết bị bus [1 byte]. Thiết bị bus đã sẵn sàng nhận điạ chỉ vật lý bằng cách
18
bấm nút lập trình trên thiết bị bus. LED lập trình đƣợc thắp sáng trong suốt quá trình này. Sau khi đƣa vào hoạt động, địa chỉ vật lý cũng đƣợc sử dụng cho những mục đích sau:
+ Chẩn đoán, sửa lỗi, mô tả việc lắp đặt bằng cách lập trình lại.
+ Đặt địa chỉ các vật thể giao diện EIB sử dụng các công cụ đƣa vào hoạt động hoặc các thiết bị khác.
1.3.2.2. Cấu trúc mạng EIB.
EIB có những cấu trúc mạng sau:
Cấu trúc cây:
Hình 1.6. Cấu trúc mạng cây của EIB. Cấu trúc line:
Mỗi thiết bị bus (DVC) có thể trao đổi thông tin với bất kỳ thiết bị khác thông qua các bức điện. Mỗi line gồm có tối đa 4 thanh ray và có thể gắn đƣợc tối đa 64 thiết bị bus. Mỗi thanh cần có bộ cấp nguồn phù hợp. Số thiết bị thực tế phụ thuộc vào việc lựa chọn nguồn cung cấp và công suất đầu vào của từng thiết bị.
19
Hình 1.7. Cấu trúc mạng line của EIB. Cấu trúc vùng:
Nếu có hơn 1 line đƣợc sử dụng hoặc nếu có một cấu trúc khác đƣợc lựa chọn thì có đến 15 lines có thể đƣợc kết nối đến một line chính (đƣờng trục chính) thông qua một bộ nối line (LC). Lúc này, ta có vùng tín hiệu. Một line chính có thể gắn đƣợc tối đa 64 thiết bị bus. Tuy nhiên, số thiết bị bus tối đa có thể giảm xuống tuỳ theo số bộ nối line đang sử dụng. Mỗi Line (đƣờng), bao gồm cả line chính (đƣờng trục chính), bắt buộc phải có bộ cấp nguồn riêng. Bộ lặp tín hiệu có thể không dùng đƣợc trong line chính (main line) hoặc line trung tâm (backbone line).
Hình 1.8. Cấu trúc mạng vùng của EIB. Cấu trúc nhiều vùng:
Việc lắp đặt bus có thể phát triển rộng bằng cách xây dựng một line trung tâm (backbone line)-BC. Kết nối các hộp nối trung tâm (BC) theo từng vùng đến
20
backbone line. Ngoài ra có thể có thiết bị bus trên backbone line. Số thiết bị bus tối đa trên backbone line có thể giảm bớt cho phù hợp với số hộp nối trung tâm (BC) đang sử dụng. Có tối đa là 15 vùng chức năng và hơn 14000 thiết bị bus có thể kết nối đến hệ thống bus. Lắp đặt EIB bằng cách phân chia thành các lines (đƣờng) và areas (vùng), mức độ tin cậy sẽ tăng lên nhiều.
Hình 1.9. Cấu trúc mạng nhiều vùng của EIB. Địa chỉ vật lý:
Gửi địa chỉ vật lý đến để có thể nhận biết dễ ràng thiết bị bus và mô tả vị trí của chúng trên cấu trúc hình học.
F = 1-15 địa chỉ các vùng 1-15
F = 0 Địa chỉ của các thiết bị bus nằm trên backbone line L = 1-15 địa chỉ các line 1-15 trong các vùng xác định bởi F L = 0 địa chỉ của các thiết bị bus nằm trên main line.
D = 1-255 địa chỉ các thiết bị bus trên đƣờng line xác định bởi L D = 0 địa chỉ bộ nối.
1.3.2.3. Bức điện trong mạng EIB.
21
Hình 1.10. Quá trình truyền tin của EIB.
Khi 1 sự kiện xảy ra (VD: khi một nút bấm đƣợc nhấn), thiết bị bus sẽ gửi một bức điện báo cho bus. Sự truyền điện này bắt đầu sau khi bus không xuất hiện ít nhất trong khoảng thời gian t1. Khi quá trình truyền điện báo hoàn thành, thiết bị bus sử dụng thời gian t2 để kiểm tra xem bức điện đã đƣợc nhận đúng hay chƣa. Tất cả các thiết bị bus “đã đƣợc đặt địa chỉ” nhận điện báo cùng một lúc.
Cấu trúc bức điện:
Hình 1.11. Cấu trúc bức điện của EIB.
Điện báo bao gồm dữ liệu bus riêng và dữ liệu tiện ích cung cấp thông tin về sự kiện (VD nhấn 1 nút bấm trong EIB). Thông tin đƣợc truyền hoàn toàn dƣới dạng các ký tự dài 8 bit. Dữ liệu kiểm tra cho việc phát hiện lỗi đƣờng truyền cũng đƣợc truyền tải trong bức điện báo: điều này đảm bảo một mức độ tin cậy tuyệt đối cuả đƣờng truyền.