Wskazówki instalowania kontroli dostępu w sieci RS-485.

Wskazówki instalowania kontroli dostępu w sieci RS-485.

Podczas instalacji kontroli dostępu w sieci RS-485, istnieje kilka typowych błędów montażowych, które są konsekwencją nieplanowanych prac i opóźniają uruchomienie obiektu. W celu ich wyeliminowania poniższe wskazówki są próbą uporządkowania schematów dla prawidłowej instalacji. Opiszemy najbardziej powszechne błędy instalatorów i wskażemy drogę, która może być niezwykle pomocna zarówno dla początkujących, jak i doświadczonych specjalistów.

Terminy, "GND", „GROUND”, „MASA” - są to zaciski zasilania minus 12V z zasilacza do kontrolera, określone są zazwyczaj jako "GND", "G" oraz "-12V".

Sama linia RS-485 ma dwa przewody, jeden przewód łączy wszystkie zaciski "A", a drugi-wszystkie zaciski "B". Pomimo pozornej prostoty, nie każdy ma pełną wiedzę o tym, jak zbudować linię komunikacji, a istnieje wiele pułapek, dlatego poniżej zostały opisane podstawowe zasady podczas instalacji linii RS-485 dla ACS:

1. Linie muszą być prowadzone skrętką. Nawet przy niewielkich odległościach z prostymi przewodami nie możemy być pewni iż linie komunikacyjne są wolne od zakłóceń. Najlepiej jest używać przewodów Ethernet kategorii 5, które są generalnie najtańsze na rynku, nie zaleca się stosowania skrętni ekranowanej. Przed układaniem przewodów na zewnątrz budynków, należy pamiętać, że nie wszystkie kable UTP są przeznaczone do pracy w warunkach atmosferycznych. W ostateczności w miejscach o silnym natężeniu pola elektromagnetycznego należy zastosować skrętkę ekranowaną FTP. 

    

2. Nie można kłaść linii komunikacyjnej wzdłuż linii 220/380 V w odległości mniejszej niż 20 cm. Jeśli nie ma innego wyjścia, to trzeba poprowadzić kabel z dodatkową powłoką ochronną i należy go uziemić w miarę możliwości.

   W szczególności ważny jest jeden z warunków: jeśli trzeba „przejechać” przez linię elektroenergetyczną przewodem UTP, to tylko pod kątem prostym. Wdrożenie tych zasad pozwoli Ci zaoszczędzić czas oraz pieniądze i uchroni przed awariami. W sieci energetycznej istnieje wiele potężnych urządzeń (klimatyzatory, grzejniki, silniki itp.) które mogą powodować zakłócenia. Odnosi się to szczególnie do budynków przemysłowych.

    

3. Wszystkie urządzenia muszą być instalowane kolejno w jednej linii (szeregowo). Wszelkiego rodzaju struktura "drzewa" i „gwiazdy” to niebezpieczne drogi. Co robić, gdy drzwi są 2 metry w bok: lepiej jest wykonać pętlę na przestrzeni 4 metrów. Pętla, chociaż spowoduje wydłużenie linii, znacznie zmniejszy niepożądane skutki. Należy również pamiętać, że konwerter nie musi znajdować się na linii końcowej. A jeśli okaże się, że długość linii jest 1000m lub jest więcej niż 32 urządzenia, należy szukać rozwiązań poprzez podział instalacji na więcej części poprzez dodanie kolejnych konwerterów. Konwerter Z397 Web posiada dwie osobne linie RS485, do każdej można podłączyć do 16 kontrolerów.

   

    

4. Na końcach linii dla eliminacji „echa” należy zastosować rezystor obciążenia 120Om. Wiele urządzeń, jest już wyposażone w ten system wystarczy tylko zainstalować «LOAD» zworkę, aby włączyć rezystor. Jeśli rezystor w urządzeniu nie jest obecny (nie ma odpowiedniego złącza dla zworki), to powinien znaleźć się w pakiecie z urządzeniem i należy go podłączyć do przewodów A i B na złączu, w ostatnim urządzeniu w linii. Reasumując cała linia potrzebuje tylko dwóch rezystorów (na początku i na końcu linii). Jeśli dany konwerter lub kontroler nie jest ostatnim elementem w linii, rezystor nie jest potrzebny. (Poniżej przykładowe rysunki).

   

    

5. Zawsze powinno się połączyć uziemienia dla wszystkich kontrolerów. Kwestią podstawową dla długości (ponad 50 metrów) oraz przy dużej liczbie urządzeń (np.: 5) na linii, jest to konieczne dla zrównoważenia różnicy potencjałów powstających pomiędzy kontrolerem a źródłem zasilania. W przypadku kontrolerów zasilanych z różnych faz prądu zmiennego może być konieczne zastosowanie wspólnej masy już dla dwóch kontrolerów w linii. Przy różnicy 5V kontroler sobie poradzi, ale np. jeśli różnica jest większa niż 15 V, można już wywnioskować awarię węzła połączeniowego. Dlatego przy układaniu linii zaleca się stosowanie dwóch skręconych par dla linii RS-485, jedna dla złącza A i B, a druga dla połączenia do zacisku G – uziemienia, zapewniając tym samym stabilną pracę łącza. 

   

    

6. Lokalizacja konwertera nie jest niezbędna, ponieważ wciąż istnieje prosta zasada, że im bliżej konwerter ma do kontrolera, tym lepiej. Konsekwencją tej reguły jest położenie konwertera w środku instalacji połączenia. (Rysunek poniżej)

   

7. Przed montażem należy sprawdzić, czy oprogramowanie jest w stanie dostosować adres sieciowy kontrolera i wykonać testy „na krótko”. Jeśli - nie, należy skonfigurować go przed instalacją - pozwoli to zaoszczędzić czas podczas uruchamiania systemu.

Dallas, TM i iButton są to słowa synonimów ACS, podobnie jak nazwy tych samych interfejsów do podłączenia czytników, dlatego należy sprawdzać kompatybilność czytników z kontrolerami. Dla podłączenia owego protokołu również zaleca się użycie skrętki w odległości powyżej 2 metrów, a odległość ponad 30 metrów jest raczej niemożliwa do osiągnięcia i nie należy tracić czas przy niepotrzebnych eksperymentach. Do połączenia tego interfejsu potrzeba co najmniej dwie pary, z jednej pary jeden przewód to sygnał TM drugi GND (masa), z drugiej pary jeden przewód do +12VDC a drugi do GND. Ogólnie rzecz biorąc: większe i grubsze kable łączące kontroler do uziemienia czytnika, zapewniają lepszą pracę. Należy również zwrócić uwagę, że podłączenie przewodu zasilającego +12V czytnika poprzez bezpiecznik resetowalny (np.: "MF-R050") pozwoli ochronić system przed zwarciem. Instalację bezpiecznika zaleca wykonywać jak najbliżej przy wyjściu zasilania kontrolera lub zasilacza. Biorąc pod uwagę, że linia TM przekazuje informacje z kluczy do kontrolera, można podłączyć do jednego kontrolera kilka czytników, pod warunkiem, że wszystkie czytniki są to takie same modele. Jednak nie można podłączyć wielu kontrolerów do jednego czytnika.

W przypadku korzystania z czytników Matrix należy początkowo zauważyć, że większość z nich zawiera protokół Wiegand i protokół iButton. Niestety, nie wszystkie czytniki posiadają takie same parametry, należy więc odpowiednio dobierać urządzenia korzystając z instrukcji.

Wiegand, połączenie czytnika do sterownika używa dwóch sygnałów danych DATA0 i DATA1. Zaletą jest możliwość większego zasięgu linii do 100 metrów. Najczęstszym błędem to montaż za pomocą pojedynczej skręconej pary przewodów dla obu sygnałów. Właściwy montaż obejmuje dwie pary skrętki, po jednym dla DATA0 / GND druga DATA1 / GND. Reguła - "lepsze uziemienie, tym lepsze połączenie," dla pożądanych odległości jest rygorystyczna. Przed podłączeniem na obiekcie należy sprawdzić zdolność przesyłania danych z czytnika do kontrolera, najczęstszym stosowanym protokołem jest Wiegand-26, dlatego trzeba dopasować wersję protokołu kontrolerów do czytników lub na odwrót.

Wiegand pozwala na podłączenie nie tylko kilku czytników do jednego kontrolera, ale kilka kontrolerów może być podłączone do jednego czytnika. 

Pomylenie zasilania wydaje się trudne do pomyłki, ale tego typu błędy się zdarzają dość częste. Jednych gubi rutyna drugich niewiedza.

Jeśli zasilanie 12V biegnie długimi przewodami to istotną rolę odgrywa ich oporność i indukcyjność. Pierwszy problem jest intuicyjny dla każdego, kto jest zaznajomiony z prawem Ohma i zna wpływ grubości przewodów na połączenie, drugi nie jest już tak oczywisty i dla długości przewodów zasilających większych niż 20 metrów trzeba być zobowiązanym do stosowania w tym celu środków ochrony. Sam problem objawia się jako potężne krótkotrwałe napięcie w przewodach zasilających zwane przepięciami, głównie podczas pracy z zamkami, ryglami, zworami elektryczno-magnetycznymi i elektryczno-mechanicznymi. Tak więc, aby wystarczająco zabezpieczyć linie zasilające zaleca się stosowanie dodatkowego kondensatora przy kontrolerze, o pojemności 1000-4700 mikrofarada i napięcie o pół raza większe od napięcia zasilania, to znaczy: kondensator 12V musi być przystosowany do pracy z 18V. Im dłuższy przewód do zamka tym więcej prądu i większa pojemność kondensatora.

Dla niektórych osób wydaje się naturalny montaż wyłącznika w obwodzie zasilania kontrolera, jednak dla zamek elektromagnetycznego w tym przypadku nie ma miejsca na zrzut energii, jeśli nie ma diody prostowniczej (bypass). Diodę prostowniczą należy łączyć równolegle „paskiem do plusa” ( patrz rysunek).

Ponadto, istnieje jeszcze problem zbyt wielu przewodów podłączonych do zacisków GND oraz +12V. Instalatorzy zamiast użyć specjalnych narzędzi i łączek próbują skręcić wszystkie przewody wspólne razem i wcisnąć do zacisków kontrolera, co powoduje łamanie przewodów oraz słaby docisk. Czasem dla tak wadliwego połączenia można wykonać prosty test, zwłaszcza w zamkniętym i słabo oświetlonym miejscu, należy obserwować zaciski kontrolera podczas pracy, dzięki czemu można uchwycić iskry spowodowane złymi stykami. Zalecamy stosowanie specjalistycznego narzędzia oraz tulejek, które zapewnią dobry kontakt. Dla połączeń wielu przewodów zaleca się również stosowanie złączy sprężynujących WAGO o dużej tolerancji dla średnic przewodów. Jedyną wadą tego zastosowania jest dodatkowy koszt który instalator musi ponieść na narzędzia, jednak biorąc pod uwagę możliwość wystąpienia awarii systemu, a później zlokalizowanie usterki można powiedzieć że jest to niewielki wydatek a nawet wielka oszczędność. Reasumując: korzystając z narzędzia zaciskowego, tulejek, oraz złączy sprężynujących WAGO nasza instalacja jest profesjonalnie wykonana pod względem połączeń oraz estetyki.

Błędy zamka praktycznie się prawie nie zdarzają. Jednak istnieją pewne funkcje, które wymagają wyjaśnienia. Zamek jest to duży elektromagnes, zazwyczaj przeznaczony do prądu 1A, jednak w niektórych typach zamków elektromechanicznych pobór prądu podczas pracy może sięgać nawet do 5A. W logice IronLogic zamek elektromagnetyczny otwiera się tylko wtedy, gdy prąd w cewce jest całkowicie zatrzymany (tzw. zwory, zamki rewersyjne). Zatem zamki elektromechaniczne otwierają się tylko wtedy, gdy na ich cewce pojawia się napięcie. W Polsce dość popularne są zamki z pamięcią wewnętrzną, dla tego typu zamków czas podania prądu nie może być dłuższy niż 1,5sekundy.

Kontrolery serii Z-5R mają wbudowany system tłumienia, i przy użyciu diody prostowniczej (bypass) umożliwia on zatrzymanie nawet minimalnych drgań 0,1 sekundy. Dlatego jeśli z drzwi korzysta więcej niż 10 osób na minutę wymagane jest zastosowanie diody bypass, inaczej elementy obwodu kontrolera mogą się rozgrzać i ulec uszkodzeniu. Napięcie i prąd diody nie może być mniejsze od wartości określonych dla zamka.

Przycisk, kontaktron, czujnik. Kontroler z funkcją odbioru informacji od czujników. Na ogół czujniki są to zaledwie dwa piny, na przykład, przekaźniki, kontaktron, przyciski. Z reguły są one "wiszące w powietrzu", to znaczy, niepodłączone do żadnych obwodów elektrycznych i nie jest ważne, gdzie podłączony jest sygnał a gdzie przewód uziemienia. Dla połączeń krótszych niż 2 metry rodzaj przewodu nie ma większego znaczenia. Jednak dla połączeń powyżej 2m nie należy eksperymentować tylko zastosować przewód skręcony.

W niektórych przypadkach wejścia dla czujników np.: w kontrolerze Z5R_Net mogą zostać przeprogramowane do obsługi kołowrotu, wtedy należy zastosować tranzystory i przekaźniki do tego celu, więc dla tego rozwiązania wspólna masa będzie mieć istotne znaczenie i jest potrzebna dla prawidłowej pracy urządzenia.

Stosując metodę rezystora identyfikacji czujników również zalecana jest skrętka bez względu na odległości od kontrolera, rezystor może być zainstalowany po obu stronach, lub w pobliżu czujnika, lub kontrolera. Podczas montażu rezystora w pobliżu czujników, połączenie można wykonać pojedynczą skrętkę (jedną parą), jeżeli oba czujniki są podłączone do jednego wejścia w kontrolerze. Przy odległościach większych niż 30m identyfikacji przy pomocy rezystora należy unikać.