Busse für jeden Zweck sind bereits erfunden. Reden wir über die Installation ...

 

Installation und Verteilung

Was sich im Prinzipschema als 'Bus' sehr übersichtlich und einfach präsentiert, erfordert in der Realisierung die Einhaltung verschiedener Regeln. Viele davon betreffen die Stromversorgung. Diese wiederum hängt direkt mit der Topologie und der damit verbundenen Leitungsführung zusammen.

 

Speisungskonzepte

  • 230VAC
    Eine konsequente 230VAC Versorgung sämtlicher Antriebe erlaubt die Erschliessung über nahezu beliebige Ausdehnungen und Leistungsbedarfe. Anderseits verdoppelt sie den Installationsaufwand nahezu. Jedes Gerät muss einerseits vom Bus und andererseits von 230VAC versorgt werden.
  • 24VAC
    Die AC Kleinspannung hatte ihre Berechtigung im Zusammenhang mit analogen Systemen. Spannungsabfälle auf der Bezugsleitung zum Steuereingang haben sich wegen der wechselnden Stromrichtung über eine volle Periode aufgehoben. Dieser 'Vorteil' wirkt bei digitaler Kommunikation nicht mehr. Im Gegenteil, die höheren Scheitelwerte des Wechselstromes schaffen periodisch (zu) grosse Spannungsabfälle und damit einhergehende Kommunikationsfehler.
  • 24VDC
    Diese Kleinspannung darf zusammen mit dem Bus in einem einzigen Kabel geführt werden. Damit dies funktioniert muss diese Verbindung niederohmig genug sein, so dass bei maximaler Leistungsaufnahme die geforderte Spannung nicht unterschritten wird. Die Strombelastbarkeit der Kabel ist dabei nicht der begrenzende Faktor. Vielmehr muss der absolute Spannungsabfall bei 10x kleinerer Spannung ebenfalls 10x kleiner sein. Dem steht entgegen, dass bei gleichbleibender Leistung der Strom 10x grösser wird und damit 10x grösseren Spannungsabfall verursacht. Die Problematik ist damit 100x grösser als bei 230V Systemen. 

 

Bustopologie

  • Linienstruktur
    Diese wird im Zusammenhang mit Modbus standardmässig gefordert. Wer dem folgt macht nichts falsch. In der Praxis der Gebäudeinstallation ist diese Linienstruktur schwer durchzusetzen. Es beginnt damit, dass diese Einschränkung bei KNX nicht gilt. Es hat aber auch damit zu tun, dass die eingelegten Rohre zumeist sternförmig von Einlasskasten aus verlegt sind. Dann wird mit der Linienstruktur zu jedem Endgerät eine Hin- und Rückleitung erforderlich. Die Gesamtlänge des Busses verdoppelt sich damit.
  • Baum- und Sternstruktur
    Diese Installationsweise ist vertraut. Sie lässt Linienstrukturen zu, wo diese hilfreich sind, erlaubt aber auch Abzweiger. In Bezug auf die Stromversorgung ergeben sich Vorteile. Die Leitungslängen und damit der Spannungsabfall reduzieren sich. Darüber hinaus verteilen sich die Verbraucher auf verschiedene Leitungen und reduzieren den Spannungsabfall zusätzlich. 
    Bei dieser Topologie wird keine Terminierung gemacht. Eine Busvorspannung (Biassing) ist hingegen empfohlen.

    Kopplernetz ist ausdrücklich für Baum- und Sternstruktur geeignet, solange die Kabellänge zwischen den am weitest entfernten Kopplern 400m nicht überschreitet. 


 


Freie Topologie und Versorgung über das Buskabel wird möglich mit dezentralen Modbus-Speisungen und Repeatern. Repeater segmentieren den Modbus und schaffen kleine unabhängige Zonen. Diese sind in ihrer Ausdehnung so klein, dass die Verbraucher nahe genug sind um über das Buskabel versorgt zu werden. 

Die von den Repeatern abgehenden Äste sind vom Hauptbus getrennt. Was sich als Baumstruktur präsentiert ist eine Zusammensetzung einzelner Linien.

 

PSR.Modbus ist die Kombination von dezentraler Speisung, Repeater und Verteiler in einem kompakten Gehäuse. Die Stromversorgung ist für die maximale Strombelastbarkeit (2 Ampère) der gebräuchlichen Buskabel ausgelegt. 

  • Leistungsabgabe 24V 45W
    Ausreichend für ca. 10 VAV oder 3 Brandschutzklappen
  • Leitungslänge zu den angeschlossenen Antrieben: 50m
    Bei reduzierter Last (< 25W) vergrössert sich die zulässige Buslänge auf 100m.
  • Signalauffrischung (Pegel und Timing)

Hinweis: Für die schnelle KN2-Funktionalität müssen sich die Kopplernetz-Module innerhalb eines einzelnen Segments befinden. Sie dürfen nicht durch Repeater getrennt sein. Das PSR stellt dazu zwei nicht repeated Ausgänge (iBus) zur Verfügung. Für langsamere HLK Anwendungen (KN3) gilt diese Eischränkung nicht.