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Was ist der EIB ? Technische Erklärung für die Elektrofachkraft.

In Europa entstand in den vergangenen Jahren eine ganze Reihe von Bussystemen für die Gebäude- und Hausautomation. Die am stärksten vertretenen Systeme sind der Batibus, der European Installation Bus (EIB), European Home Systems (EHS) und das Local Operation Network (LON).

EIB (European Installation Bus)

1.EIB - TP (Twisted Pair)-Technische Daten
-Topologie
-Datenübertragung
-Busankopplung
2. EIB - PL ( Power Line )
- Topologie
-Einspeisung 3 - Phasennetz
- übertragungsveRFahren (Senden/Empfangen)

EIB (European Installation Bus)

• Dezentral, Intelligenz in Endprodukten der Installationsartikel
• Basis Zweckbau, Jetzt auch Wohnbau, erste Konsum- Produkte verfügbar
• OSI - Bus mit TP und nun auch PL
• Installationsartikel am Markt / Prototyphäuser im Aufbau
  

Der EIB wurde für den Einsatz in der Gebäudeautomation entwickelt und besitzt im deutschsprachigen Raum in diesem Marktsegment eine gefestigte Position. EIB basiert in erster Linie auf separat zu installierenden Busleitungen (Twisted Pair).
Von der Firma Busch Jaeger Elektro GmbH wurde in den vergangenen Jahren ein Powerline-System für den EIB entwickelt. Das System trägt die Bezeichung Busch-PowerNet EIB. Die Preise der Powernet-Geräte liegen rund 8 bis 10 Prozent über denen in TP-Ausführung.
Renommierprojekte des EIB im Eigenheim-Bereich sind das "Rosenheimer Haus" und das "Streif Innovationshaus". In dem Forschungs- und Demonstrationsprojekt "Das Rosenheimer Haus", das die FH Rosenheim im Juli 1996 einweihte, werden drei Experimentier- und Musterhäuser in verschiedenen Varianten für Architektur, Ausstattung, Gebäudeintelligenz und Installationstechnik unter Praxisbedingungen erprobt. Neben den entscheidenden Merkmalen der Häuser wie modulare Bauweise, günstige Bau- und Betriebskosten, Verwendung unbedenklicher Baustoffe, sparsamer Umgang mit Energie sowie der geringen Umweltbelastung bei der Herstellung, legten die Ersteller auch Wert auf den Einsatz einer flexiblen und intelligenten Gebäudetechnik. Beim Rosenheimer Haus, wie auch beim Streif Innovationshaus, verbindet der EIB die verschiedensten Gewerke wie Heizung, Klima, Lüftung, Beleuchtung, Jalousie und Sanitär miteinander und ermöglicht eine Kommunikation dieser Gewerke untereinander. Bei beiden Projekten wurde die Busleitung des EIB zu allen elektrischen Verbrauchern, wie Kühlschrank, Elektroherd, Waschmaschine und Trockner bereits verlegt, um EIB-fähige Hausgeräte nachträglich integrieren zu können.
EIB - TP (Twisted Pair)Technische Daten

Funktionen:	Schalten, Dimmen, Steuern, Regeln, Anzeigen, Messen, Melden, überwachen
Bus - Leitung:	1 Adernpaar für Signalübertragung und Stromversorgung, 1 Adernpaar für Reserve
übertragungsart:	2- Drahttechnik
Systemnennspannung	24 V DC, 0.32 A, Kurzschlußfest, Schutzkleinspannung, pufferbar
Anzahl anschließbarer Teilnehmer: innerhalb einer Linie	64 pro Spannungsversorgung; bei mehr als 256 BUS - Teilnehmern wird eine weitere Linie notwendig
Struktur der Leitungsverlegung:	Linien-, Stern- oder Baumstruktur, auch gemischt, beliebig wählbar
Leitungslänge pro Linie:	max. 1000m
Anzahl der Linien:	max 15
Linienverbindung:	über Linienkoppler
Anzahl der Bereiche:	15
Bereichsverbindung:	über Bereichskoppler
Adressierung:	Einzelgeräte oder Gruppen
übertragungstechnik:	Serielle Telegrammübermittlung (Zeitmultiplex) Basisband, 2-Drahttechnik, symetrische übertragung
Bus-Management:	Multi-Master-Betrieb, d.h. jeder Teilnehmer ist gleichberechtigt, keine Zentrale. Auf Wunsch ist eine Zentrale möglich. Dezentrales Zugriffsverfahren, Prinzip CSMA/CA (Kolisionserkennung und -auflösung ohne Telegrammverlust)
Störsicherheit	gemäß IEC-, VDE-, Post- und EIBA - Normen und -Richtlinien

TopologieEs können maximal je 15 Linien in 15 Bereichen erstellt werden. Je Linie sind max. 64 Busgeräte möglich. Werden mehr Geräte je Linie benötigt, oder wird die max. Linienlänge überschritten, können Linienverstärker gesetzt werden.
Jede Linie benötigt eine EIB - Spannungsversorgung mit Drossel.
über Linienkoppler können maximal 15 Linien zu einem Bereich zusammengefaßt werden.
über Bereichskoppler können max. 15 Bereiche zusammengefaßt werden.
Dadurch, daß jede Linie eine eigene Spannungsversorgung mit galvanischer Trennung hat, kann selbst bei Ausfall einer Linie das restliche System weiterarbeiten.
Durch die Aufteilung in Linien und Bereich wird vom lokalen Datenverkehr einer Linie oder eines Bereiches auch der Datendurchsatz anderer Linien nicht behindert.
Der Linienkoppler sperrt Telegramme, die innerhalb der Linie adressiert sind für andere Linien und Bereiche und ignoriert Telegramme die nicht für die eigene Linie bestimmt sind.
Bei Störungen oder Spannungsabfall bleiben die in den Busteilnehmern enthaltenen Daten vorhanden.
Datenübertragung
Die Informationen (Schaltbefehle, Meldungen etc. ) zwischen den einzelnen Busteilnehmern werden über Telegramme ausgetauscht. .
Die Information wird auf der Busleitung symmetrisch übertragen, d. h. als Spannungsdifferenz zw. den beiden Busadern und nicht als Spannungsdifferenz gegenüber Erdpotential.
Störungen, die auf beide Adern wirken, können daher nicht die Informationsübertragung beeinflussen.
Die übertragungsrate beträgt 9600 Bit/s, die durchschnittliche übertragungszeit mit Senden und Bestätigung beträgt ca. 25 ms.
Der Buszugriff erfolgt so, daß jeder Busteilnehmer selbst entscheidet, ob und wann er am Bus zugreift. Die übertragung der Information erfolgt seriell am Bus.
Durch zusätzliche Prioritätsmechanismen im Telegramm werden wichtige Telegramme (Störmeldungen) bevorzugt behandelt.
Das Telegramm besteht aus Kontroll - und Sicherungsfeld, dem Adreßfeld mit Quell - und Zieladresse. Die Quelladresse ist die physikalische Adresse, die angibt, in welchem Bereich und in welcher Linie das sendende Gerät angeordnet ist.
Busankopplung
Die Information gelangt über den Bus zuerst zum Busankoppler. Dieser sendet und empfängt Daten, stellt die Spannungsversorgung für die Elektronik sicher, speichert die eigene physikalische Adresse, bei Bedarf auch mehrere Gruppenadressen sowie das Anwendungsprogramm mit Parametern.
Das Gehirn des Busankopplers stellt der Mikroprozessor dar, der alle oben erwähnten Tätigkeiten koordiniert. Das Anwendungsmodul und das Anwendungsprogramm legen die Funktion des Busteilnehmers fest.
Dies können Sensoren, Taster, Binäreingänge, Aktoren, Binärausgänge, Lastschalter, Dimmaktoren oder ein Koppelmodul mit einem Haushaltsgerät sein.
übertragungsmedium
Als Buskabel müssen laut EIB - Standard geschirmte Kabel mit verdrillten Adern und einem Leitungsdurchmesser von 0,8 mm verwendet werden.
Die üblichen Kabeltypen sind YCYM 2x2x0,8.
Dabei werden die Adern rot und schwarz für +EIB und -EIB verwendet.
Die Adern gelb und weiß bleiben frei und können bei Bedarf ebenfalls für +EIB und -EIB verwendet werden.

2. EIB - PL ( Power Line )Topologie
Es können maximal je 16 Linien in 8 Bereichen strukturiert werden. Je Linie sind max. 256 Busgeräte möglich

Im Gegensatz zu EIB - TP werden bei EIB - PL die Linien und Bereiche nicht angekoppelt. Es ist somit keine physikalische Trennung gegeben

Damit ist zwar die Installation vereinfacht, aber im Netz tritt eine wesentlich größere Telegrammbelastung auf.
Damit es bei benachbarten EIB - PL Projekten nicht zu überreichweiten und übersprecheffekten kommt, müssen Bandsperren gesetzt werden.
In ausgedehnten PL - Netzen müssen Repeater gesetzt werden.
PL - Netze sind unter folgenden Gegebenheiten nicht möglich :

• Signalübertragung zwischen Häusern
• Einsatz in Industrieanlagen mit nicht ausreichend entstörten Maschinen.
• Netze nicht mit 230V± 10 % /50 Hz ± 0,5%
• übertragung über Transformator hinaus
• Krankenhäuser und andere lebenserhaltende Bereiche
  

Einspeisung 3 - PhasennetzDie Einspeisung in das Powerline - Netz erfolgt nach dem Zähler und FI - Schalter. Zur Abgrenzung zu anderen Netzbereichen und eventuellen PL - "Nachbaranlagen" muß unbedingt in jeder Phase eine Bandsperre vorgesehen werden.
Zur definierten Phasenkopplung wird ein Phasenkoppler angeordnet.
Bei Bedarf wird auch ein Repeater vorgesehen.
Es darf pro Anlage immer nur ein Repeater vorgesehen werden und er ist am Sternpunkt anzuordnen.
Die zu verwendenden Leitungsquerschnitte dürfen maximal 25 mm2 betragen.
Leitungsschutzschalter mit Nennströmen kleiner 10 A sind in Powerline - Signalkreisen nicht zulässig.
übertragungsverfahren (Senden/Empfangen)
Die Signale werden im 230/400 V Netz zw. Außen - und Neutralleiter eingespeist und empfangen. Daher muß jedes anzuschließende Gerät mit diesen Leitern verbunden sei.
Als übertragungsverfahren wird die Spread Frequency Shift Keying (SFSK) verwendet. Dabei werden die Signale mit 2 getrennten Frequenzen übertragen. Bei Empfang eines Signals kann selbst bei Auftreten von Störungen durch die "korrelative Mustervergleichstechnik" und aufwendigen Korrekturverfahren das Signal "repariert" werden.
Bei erfolgreichem Empfang eines Signals sendet der Empfänger eine Quittierung ab.
Erhält der Sender keine Quittierung schickt er das Signal nach einer Wartezeit nochmals ab.
Die übertragungsrate liegt bei max. 1200 Bit/s. Somit dauert ein Sendevorgang ca. 130 ms.
EIB - PL nutzt für die übertragung laut EN 50065 ein Frequenzband von 95 - 125 kHz.
Die beiden Sendefrequenzen liegen bei 105,6 und 115,2 kHz.

Der maximale Sendepegel liegt bei 116 dBm V.

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