RETI HBES DI CLASSE 1
Coppia ritorta – CEI EN 50090-5-2

By at 17 giugno, 2011, 7:09 am

La norma CEI EN 50090-5-2 si occupa di reti HBES di classe 1 che utilizzano come mezzo di trasmissione la coppia ritorta. E’ stata pubblicata in Italia nel dicembre del 2005 (class. CEI 205-8 – fasc. 8016) solo in inglese; stabilisce i requisiti dei livelli “fisico” e “collegamento dati” per i sistemi che utilizzano due tipi di coppia ritorta:
TP0 – Twisted Pair Type 0
(coppia ritorta tipo 0);
TP1 – Twisted Pair Type 1
(coppia ritorta tipo 1).
Il mezzo di trasmissione TP0 proviene dal sistema BatiBUS (di origine francese), il TP1 dal sistema EIB (di origine tedesca).
I due mezzi hanno alcune caratteristiche in comune: forniscono l’alimentazione ai dispositivi HBES e la comunicazione bidirezione di tipo “half duplex”, per mezzo di un segnale digitale (character oriented) asincrono, in banda base; utilizzano il protocollo CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) per evitare “collisioni” tra segnali; dal punto di vista elettrico costituiscono un sistema SELV (Safety Extra Low Voltage / bassissima tensione di sicurezza).

Half duplex
Una comunicazione bidirezionale half duplex non permette la comunicazione simultanea in entrambe le direzioni Una rete Ethernet di personal computer, per esempio, è di tipo “full-duplex”, in quanto utilizza contemporaneamente le quattro coppie di cavo: due coppie vengono usate per ricevere i pacchetti e due per spedirli.
Questo rende il sistema “collision-free” (esente da collisioni); la rete HBES, come detto, è half duplex, ecco perchè ha bisogno di un metodo, il protocollo CSMA/CA, per evitarle.

Segnale digitale asincrono in banda base
Un segnale digitale di tipo seriale, come quello utilizzato dal sistema HBES, è asincrono, quindi non ha bisogno di un “clock” di sincronismo, basta un “bit start” e un “bit stop” all’inizio e alla fine di ogni byte “ottetto” che viene trasmesso: serie di otto bit più i bit di controllo.
Il fatto che sia in banda base vuol dire che utilizza tutta la banda disponibile: da zero alla frequenza massima trasmissibile.

Il metodo di accesso al mezzo CSMA
Per evitare le collisioni, in un sistema half duplex si utilizza il metodo di accesso al mezzo di trasmissione CSMA, acronimo inglese di  Carrier Sense Multiple Access, dove “carrier” non sta per portante (modulata).
Si tratta di una trasmissione dati che si basa sull’accesso multiplo (multiple access) tramite rilevamento del segnale (carrier sense).
Tutti i dispositivi  del sistema sono normalmente in stato di ricezione; un dispositivo inizia
a trasmettere solo quando rileva che sul mezzo non è presente un segnale.

Secondo il tipo di attesa prima di trasmettere, esistono alcune varianti:
CSMA/CD (Collision Detection) – è il metodo che rivela (detection) le collisioni: il dispositivo che deve inviare un segnale salva i dati contenuti in un buffer, se verifica che sul mezzo non ci sono segnali, trasmette il suo; mentre trasmette, confronta il segnale con quello nel buffer, se differiscono vuol dire che c’è stata una collisione, per cui interrompe la trasmissione;
CSMA/CA (Collision Avoidance) – è il metodo utilizzato dal sistema bus HBES, che evita (avoidance) le collisioni: dopo aver verificato che sul mezzo non ci sono segnali, il dispositivo inizia a trasmettere; se due o più dispositivi trasmettono contemporaneamente, prevale quello che trasmette un segnale con priorità più alta, mentre gli altri interrompono la trasmissione, per riavviarla successivamente; nel sistema HBES si hanno tre gradi di priorità in ordine decresente: allarme, controllo, comando; se i dispositivi trasmettono un segnale con la stessa priorità, prevale quello che ha un indirizzo fisico (che è unico) inferiore.

Il sistema SELV
I mezzi di trasmissione TP0 e TP1 costituiscono un sistema SELV (Safety Extra Low Voltage / bassissima tensione di sicurezza), che assicura la protezione combinata contro i contatti diretti e indiretti, secondo quanto riportato dalla norma CEI 64-8, art. 411.1. Un sistema SELV, per essere tale, deve avere una tensione nominale non superiore a 50 V di valore efficace in corrente alternata e 120 V in corrente continua.
Se la tensione nominale non è superiore a 25 V di valore efficace in corrente alternata e 60 V in corrente continua, la protezione contro i contatti diretti è sempre assicurata senza ricorrere a barriere, involucri o isolamenti, salvo in condizioni particolari di influenze esterne.
La norma 64-8 prevede diversi tipi sorgente SELV, tra i quali un trasformatore di sicurezza (norma CEI 96-7) o una sorgente elettrochimica indipendente.

Ricordiamo che le masse di un sistema SELV non devono essere collegate a terra, a masse estranee e a conduttori di protezione o a masse di altri circuiti elettrici.

continua su Sistemi Bus n. 6 / 2011

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