2EOL/NC – dlaczego podłączamy czujki w taki sposób?

Dlaczego podłączamy czujki w schemacie 2EOL/NC? Czy komplikujemy sobie życie, wymyślając wkładanie rezystorów do czujek? Przecież i bez tego system zadziała, podłączając czujkę w schemacie typu „NC”. I dlaczego producenci wytwarzają czujki ze stykami „NC” (normal close), zamiast „NO” (normal open)? Przecież „NO” jest bardziej naturalne. Jeżeli masz wątpliwości co do powyższych pytań, to zachęcam do oddania się lekturze.

Złącza czujki NC zamiast NO – dlaczego taka konwencja?

Normal Open, czyli „NO” oznacza, że w stanie normalnym styki alarmowe czujki są otwarte (rozwarte). Kiedy czujka widzi ruch, styki się zamykają (zwierają). Wydaje się to oczywiste i pożądane. Nie ma ruchu, więc styki rozwarte a potem jest ruch, więc styki zostają zwarte. Sytuacja analogiczna do klasycznego przycisku dzwonkowego montowanego w domach jednorodzinnych.

Świat poszedł jednak w inną stronę i mądrzy ludzie zrobili to w alarmach… odwrotnie. Większość producentów urządzeń alarmowych (głównie chodzi o czujki) w swoich rozwiązaniach stosuje styki „NC” (normal close), czyli normalnie zwarte. Tutaj sytuacja wygląda następująco: kiedy czujka nie widzi ruchu (stan normalny), to styki czujki są zwarte. Kiedy jednak czujka zobaczy ruch, to styki się rozwierają (robi się przerwa). Widać, że jest to sytuacja odwrotna do opisywanej wcześniej.

Można zadać sobie pytanie: po co taka komplikacja? Nauczyliśmy się z rozwiązań spotykanych w elektryce, że obwód się zamyka, kiedy użytkownik wykona jakąś akcję (np. wciśnie przycisk). Tutaj „na złość” sytuacja jest odwrotna. Jednak to nie złośliwość producentów spowodowała, że mamy do czynienia ze stykami NC zamiast stykami NO. Styki NC to ogromna korzyść poprawiająca bezpieczeństwo instalacji, wprowadzając „mimowolnie” kontrolę ciągłości okablowania.

Wiemy już, że opcja podłączenia czujki jako „NC” jest bardziej praktyczna niż opcja „NO”. Jednak to wciąż nie jest sposób, w jaki dzisiaj podłączamy czujki do central alarmowych (oczywiście zdarzają się takie sytuacje, ale nie jest ich dużo).

Niedoskonałość podłączenia NC?

Jak można zauważyć na schemacie wyżej (rys 1), została pokazana tylko para styków alarmowych NC w czujce (zaciski NC, NC). Większość czujek dedykowanych do alarmów posiada drugą parę styków, oznaczone jako np. TMP, TMP (lub T,T itd.). To styki zacisku sabotażowego (kontrola otwarcia obudowy, ewentualnie kontrola oderwania od ściany), które również należy podłączyć do centrali alarmowej (w końcu chcemy mieć kontrolę nad danym elementem i w razie jego otwarcia przez osobę nieuprawnioną – dowiedzieć się o tym). Docelowe podłączenie NC może wyglądać jak poniżej:

Problem nr 1 to fakt, że czujka zajmuje dwa wejścia centrali. Brak w tym ekonomii, ponieważ powinniśmy dążyć do tego, aby jedna czujka zajmowała tylko jedno wejście. (To sytuacja idealna, którą zazwyczaj jesteśmy w stanie osiągnąć). Niestety przy połączeniu jak wyżej (rys 2), tracimy sporo wejść centrali (np. 5 czujek musiałoby zająć 10 wejść centrali).

Problem nr 2, równie ważny (a nawet ważniejszy) to fakt, że takie wejście centrali (zaprogramowane jako „NC”) łatwo można oszukać (wykonując zwarcie w dowolnym miejscu przewodu). Dlatego jak już się pewnie domyślasz, należy nasze połączenie nieco skomplikować (dokładamy rezystor).

EOL – czyli parametryzacja linii alarmowej

Kolejny schemat (wariant) podłączenia uwzględnia wstawienie rezystora do linii. Rezystor w konfiguracji „EOL” należy umieścić po stronie końcowego elementu, czyli po stronie czujki. W zasadzie już nazwa linii nam o tym mówi – EOL, tj. End of Line (koniec linii). Schemat podłączenia styku alarmowego jako „EOL” pokazano na rysunku 3.

Rysunek 3 przedstawia przepływ prądu pomiędzy czujką a centralą w sytuacji, kiedy po drodze został umieszczony rezystor (opornik – tutaj konkretnie o wartości 2.2 kohm).  W sytuacji, kiedy czujka nie widzi ruchu, styki NC NC są zwarte i prąd płynie.  Centrala wie, że po drodze ma być spadek napięcia na linii, który został właśnie wywołany przez wstawienie rezystora [wie, ponieważ wejście programujemy jako „EOL”]. Kiedy jednak czujka zobaczy ruch, styki alarmowe NC NC się rozwierają i prąd przestaje płynąć.

Aby lepiej to zobrazować, spójrz na rysunek 4, gdzie celowo dokonujemy zwarcia na linii.

Przypadkowe lub celowe zwarcie na linii powoduje, że prąd płynie „na skróty” (zworka stanowi bardzo mały opór w porównaniu do rezystora 2.2 khom). Centrala zauważa, że tym razem rezystancja wynosi 0 ohm (zwarcie) i sygnalizuje to jako naruszenie. Gdyby to było połączenie NC, takiego zwarcia centrala by nie zauważyła! (w końcu zwarcie w linii NC to stan normalny).

Wiemy już, że EOL jest po prostu lepszy od NC. Jednak nasz schemat (rysunki 3 i 4) wciąż uwzględniają podłączenie tylko styku alarmowego (zaciski NC NC). Aby w pełni podłączyć czujkę, musimy jeszcze uwzględnić jej zaciski od styku sabotażowego (TMP, TMP). W tym przypadku, musimy przeznaczyć kolejne wejście „Z” centrali na taki obwód. A więc dalej nasze połączenie jest mało ekonomiczne, ponieważ jedna czujka zajmuje dwa wejścia centrali. Jeżeli chcemy to zmienić, pora zapoznać się z typem linii 2EOL/NC.

2EOL/NC – rozwiązanie dla naszej czujki

Spora część instalatorów posługuje się nazwą „DEOL”, co zasadniczo oznacza to samo („Double End of Line„, czyli „podwójny koniec linii”). Do czujki wkładamy dwa rezystory. Tym razem na jednej linii (jedno wejście centrali np. „Z1”) załatwiamy obsługę wszystkich potrzebnych sygnałów od czujki (tj. sygnał o alarmie oraz o sabotażu obudowy). Schemat na rysunku 5 to przedstawia:

Na początku zwróć uwagę, że tym razem zostały użyte 2 rezystory o wartościach 1.1 kohm (każdy). Analizując powyższy schemat, sytuacja wygląda następująco:

• w stanie normalnym, tj. kiedy czujka nie widzi ruchu [styki NC NC zwarte], prąd płynie tylko przez jeden rezystor o wartości 1.1 kohm, dlatego rezystancja zastępcza tego obwodu wynosi 1.1 kohm
• w stanie alarmu, tj. kiedy czujka zobaczyła ruch [styki NC NC się rozwierają], prąd płynie przez oba rezystory, dlatego rezystancja zastępcza tego obwodu wynosi 2.2 kohm (wartość rezystancji szeregowo połączonych rezystorów należy sumować)
• w stanie sabotażu, tj. kiedy ktoś otworzył obudowę [styki TMP TMP zostały rozwarte], prąd przestaje płynąć i centrala traktuje to jako sabotaż linii – włącza się alarm sabotażowy

Czujka podłączona w konfiguracji 2EOL/NC może wygenerować 3 stany: normalny, naruszenie (alarm) i sabotaż. Zgodnie z powyższym opisem. Pamiętajmy jednak, że sabotaż może być również wygenerowany poprzez zwarcie linii (analogicznie do rysunku 4) lub po prostu ucięcie przewodu (wtedy prąd też przestaje płynąć).

Podsumowanie

Zaglądając do norm branżowych, a konkretnie do PN-EN 50131-1 (Systemy alarmowe – wymagania systemowe), dla każdego stopnia od 1 do 4 (grade 1…4) należy stosować przetwarzanie sygnałów o sabotażu urządzeń. Oznacza to m.in., że musimy podłączyć styki TMP TMP czujki do obwodu kontrolowanego przez centralę. To, czy podłączymy je jako NC, EOL czy w konfiguracji 2EOL – to leży w gestii instalatora (norma nie definiuje takich pojęć jak np. EOL, 2EOL, ale inne zapisy pośrednio sugerują, aby poziom złożoności instalacji rósł wraz ze wzrostem stopnia zabezpieczenia).

Aby postąpić bezpiecznie i ekonomicznie, warto zastosować konfigurację właśnie „podwójnego EOL’a” (2EOL/NC). Wtedy jedno wejście centrali załatwia kompleksowo naszą czujkę – ale uwaga – nie tylko czujkę ruchu. To sprawa, która wymaga komentarza.

Dodatkowo, niektóre czujki (np. czujka dymu TSD-1, seria czujek SLIM Line) posiadają wbudowane rezystory (nie trzeba dokładać swoich, ponieważ są na stałe wlutowane na laminacie).

Ważne uwagi

1. Rezystory 1.1 kohm oraz 2.2 kohm to wartości, które zostały przyjęte przez producenta Satel (w niektórych urządzeniach Satel-a można programowo modyfikować wartość wymaganej rezystancji linii przez centralę). Te wartości mogą się różnić u innego producenta: np. w centralach DSC podłączając czujkę jako 2EOL/NC (DEOL) – należy stosować 2 rezystory o wartościach 5.6 khom. Zasada działania jednak pozostaje analogiczna.
2. Pamiętaj, że niektóre centrale udostępniają możliwość podłączenia czujki jako 3EOL/NC (TEOL – Triple end of line).  Stosowane jest to dla czujek z funkcją antymaskingu. patrz artykuł: Antymasking w czujce – Schematy podłączeń, konfiguracje.