I bus di sistema (informatica e domotica), guida tecnica

Cosa sono i bus di sistema

Nell'intento di semplificare l'installazione, negli edifici, sia degli impianti elettrici di potenza sia degli impianti speciali (di segnale e controllo), negli ultimi anni
si è sviluppata la cosiddetta tecnica «BUS».

Fondamentalmente il bus di sistema è definibile come un sistema in grado di svolgere funzoni di interconnessione (cablaggio) tra numerosi apparecchi elettrici o elettronici mediante pochi conduttori (solitamente 3 o 4).

Nelle linee tipo BUS viaggiano informazioni, chiamate telegrammi, tra i vari dispositivi coliegati: questi ultimi sono indirizzati, mediante appositi programmatori
portatili, in modo che ogni dispositivo possa essere «riconosciuto» dal sistema (in questo modo i «telegrammi» attivano solo quelli ai quali sono destinati). Questi dispositivi possono essere di due tipi:

• ingressi (detti anche sensori o comandanti);
• uscite (detti anche attuatori o esecutori).

Ognuno dei componenti inseriti nel sistema BUS (sia ingressi che uscite) è dotato di un dispositivo elettronico interno detto BCU (BUS Coupling Unit).

La BCU traduce, nel caso delle uscite, i telegrammi in arrivo in comandi (ad es. chiusura di un contatto); nel caso degli ingressi, invece, la BCU traduce in telegrammi da inviare sul BUS i segnali analogici, oppure ON/OFF, provenienti dagli ingressi medesimi.

Il sistema è completato da un alimentatore e da una (o più) Unità Centrale con il compito di gestire tutti i dispositivi di ingresso ed uscita presenti.

Gli ingressi possono essere collegati, ad esempio, a pulsanti, contatti, ecc., mentre le uscite sono costituite da contatti «puliti» da utilizzare, ad esempio, per l'accensione di luci o per il comando di contattori.

La linea BUS esegue solamente funzioni di comando e controllo di tutti gli elementi collegati, ma non trasporta l’energia elettrica per le applicazioni di potenza;  queste ultime saranno svolte da una apposita linea elettrica, distinta distinta dal BUS.

Nella figura 5.1.2 è riportato uno schema di principio di collegamento di una utenza mediante uscita collegata al sistema BUS; nello schema sono evidenziate la inea BUS e la linea di potenza. Nella figura 5.1.3 è invece rappresentato un modulo per 4 ingressi.

Questa tecnica consente una notevole semplificazione e riduzione degli ingombri degli impianti, consentendo altresì una notevole flessibilità dal momento che rende possibili modifiche molto agevoli della configurazione dell'impianto.

Esempio di applicazione dei BUS di sistema

Per comprendere meglio le precedenti consìderazioni si pensi, ad esempio, al caso di un albergo, su più piani, in cuì si vogliano gestire In modo centralizzato (ad esempio dalla «reception») le seguenti funzioni relative ad ogni stanza:

• rivelazione fumi;
• chiamata bagno;
• rivelatore di presenza (antintrusione);
• comando impianto di illuminazione;
• comando termoventilatore (fan-coil).

il comando centralizzato dell'illuminazione e del fan-coil consente in modo semplice lo spegnimento delle luci e della climatizzazione per le stanze libere. Con la tecnica tradizionale il cablaggio di questo impianto richiederebbe l'installazione di tante linee quante sono le stanze; con la tecnica BUS sono invece necessarie, oltre al BUS (costituito, come detto, da 3 o 4 fili di piccola sezione) solamente da poche (al limite una sola) linee di potenza, con evidenti vantaggi di semplificazione e riduzione degli ingombri richiesti.

E' importante notare che il comando delle apparecchiature di uscita allacciate al BUS può avvenire tramite le apparecchiature d'ingresso, che saranno ubicate sia localmente (nella singola stanza, per consentire l’utilizzo degli impianti da parte degli utenti), sia centralmente (nella reception, per consentire la supervisione dell’impianto). 

Normative relative ai cablaggi tipo BUS

Il CENELEC ha predisposto un apposito Comitato Tecnico (comitato TC205 denominato «HBES», Home and Building Electronic System) con il compito di elaborare la normativa tecnica del settore; allo stato attuale sono stati individuati tre diversi livelli di sistemi HBES:

• classe 1: sistemi idonei alla sola trasmissione di comandi e controlli;
• classe 2: sistemi idonei, oltre che alle funzioni della classe 1, alla trasmissione di voce e segnali video lenti;
• classe 3: sistemi idonei alla trasmissione di comandi, controlli, voce e segnali video complessi.

La normativa di settore è comunque in costante evoluzione.

Standard relativi ai cablaggi relativi ai BUS di sistema

A livello europeo si sono diffusi in passato due differenti standard trasmissivi, sviluppati da due  distinti gruppi industriali; questi standard prendono nome di EiBUS e BatiBUs.
Ognuno dei due sistemi ha sviluppato propri componenti, non interfacciabili con quelli prodotti per l’altro sistema. Nel 1999 è stato dato avvio ad un processo di «convergenza» tra i due sistemi con l’obiettivo di giungere ad una compatibilità tra gli stessi.

Attualmente è confluito, in seguito al processo di "Convergenza" con gli standard EIB ed EHS, nel nuovo standard KNX (Konnex) il quale si propone di diventare il sistema di riferimento europeo per la Domotica.