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09
Septiembre
2013

Análisis del Controlador de estancias JUNG Compacto 4093 KRM TS D

Análisis del Controlador de estancias JUNG Compacto 4093 KRM TS D

El Controlador de Estancias Compacto 4093 KRM TS D de JUNG, es una solución de control muy interesante para habitaciones y estancias básicas, tanto en vivienda como en edificio terciario, desde el que se pueden controlar hasta tres variables independientes (ej: climatización, iluminación, persianas) y con posibilidad de ampliación de hasta 4 pulsadores más, gracias a su módulo extensor plug&play.

El objeto de este artículo es el test de este controlador de estancias compacto (RCD) en su versión básica (sin extensión). En él se tratarán de ver sus principales cualidades y comentarios sobre sus características.

Toda la información del dispositivo tanto técnica como funcional y de parametrización se puede encontrar en la web del fabricante:  http://www.jungiberica.es

Guía técnica

UNBOXING

jung_rcd_unboxing

Como se puede ver en la imagen, todos los componentes vienen separados con la posición (TOP) bien indicada para que facilitar el montaje del mismo.

El montaje es en caja universal, con atado de dos tornillos de acero y otros dos de nylon para ajustar la BCU al marco de metal.

El dispositivo va alimentado a 29V en continua, mediante la típica clema de BUS KNX, que se encuentra en la parte trasera, así como el conector del módulo de extensión.

No dispone de botón de programación propiamente dicho. En vez de este se ha dispuesto una secuencia en dos pulsadores que hace esta función.

room_controller_4093_despiece

En la guía técnica se especifica de forma muy detallada mediante un dibujo ilustrativo en 3D, como proceder al montaje correcto, asi como la descripción y cantidades de cada componente del producto que vienen en el pack.

En cada componente viene identificada su posición de montaje (TOP = hacia arriba) para facilitar la instalación. Además la colocación del aro metálico viene marcada con dos letras para identificar las caras. Según el diseño que se utilice, la cara “A” es para las series A, CD y FD, mientras que la cara “B” es para la serie LS.

Para proceder al primer montaje y programación de puesta en marcha, el pack provee dos teclas embellecedoras 1 y 2 transparentes (con las posiciones de montaje impresas) y otras dos sin serigrafía, para instalación previa llegada de las teclas a juego con la serigrafía elegida desde la nueva aplicación on-line: http://www.jung.de/gt

Para simplificar el montaje las teclas vienen de fábrica colocadas en un soporte de plástico. Cuando se reemplaza una tecla por otra con símbolos no es necesario colocar el soporte de la nueva tecla.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:

  • Protección: IP 20
  • Temperatura de funcionamiento: –5 °C a +45 °C
  • Temperatura de almacenaje: –25 °C a +70 °C
  • Humedad relativa: hasta 93% sin condensación

Esta protección permite colocar este controlador en estancias donde el nivel de humedad sea más alto que la media de habitaciones, como baños.

  • Alimentación KNX/EIB
  • Alimentación: 21…32 V DC
  • Consumo: típ. 150 mW
  • Conexión: al bus mediante terminales de conexión

ESTÉTICA

Jung es uno de los fabricantes que mejor cuida la estética y se percibe de forma clara en este controlador de estancias, con un diseño capaz de integrarse con el resto de pulsadores y mecanismos eléctricos de la marca. Este es un aspecto importante a la hora de diferenciarse de productos con la misma funcionalidad, pero que no son capaces de integrarse con el resto de mecanismos eléctricos de la casa.

Este controlador en concreto viene con un marco de aluminio de la serie LS, con el juego de teclas 1 y 2 en aluminio sin serigrafiar y la tecla 3 integrada en el display en negro.

rcd_jung_graphic_tool

HARDWARE

El controlador de estancias compacto dispone de tres superficies de control separadas mecánicamente: dos de ellas son de los botones y la otra es la del display.

Cualquiera de las teclas, se pueden programar para ejercer las mismas funciones que las demás. Las de la botonera permiten además entrar en el segundo modo de funcionamiento (donde se hacen ajustes de consignas sin necesidad de usar el ETS y del propio display.

jung_rcd_pared

Estas teclas de botones disponen de unos LEDs rojos de estado, situados entre ellas, que también se pueden programar asociados a las pulsaciones de la botonera o independientes (ej: señalización de estados o funciones de parpadeo en señalización de alarmas) desde el ETS.

El display puede mostrar hasta cuatro informaciones diferentes: hora, temperatura de consigna, temperatura real o temperatura exterior. Se puede conmutar de una información a otra de forma automática con intervalo parametrizado, o bien pulsando sobre un botón del aparato, según lo que se programe en el ETS.

Las temperaturas se pueden mostrar en º C o en º F, según se parametrice en el ETS.

El controlador tiene su propia sonda de temperatura integrada que se puede calibrar desde el ETS para que marque la temperatura exacta en la estancia. Esta se puede pondera con una de un sensor externo (objeto de 2 bytes) para ajustarla mejor, si se decide elegir esta opción.

rcd_segundo_modo_de_funcionamiento

El segundo modo de funcionamiento se activa apretando simultáneamente sobre la esquina superior izquierda de los botones 1 y 3 del aparato y permite modificar algunos ajustes sin necesidad de recurrir al ETS.

Los ajustes de este segundo modo están organizados en un menú de estructura circular, que se muestra en el display. La selección y ajustes se llevan a cabo mediante los botones 1 … 4 del dispositivo.

Independientemente de cómo se hayan parametrizado las teclas en el ETS, en este modo de funcionamiento los botones siempre funcionan con lógica “Arriba / Abajo”.

Los botones tienen las siguientes funciones:
  • Botón 1: (+) Ajuste en sentido ascendente
  • Botón 2: (-) Ajuste en sentido descendente
  • Botón 3:  (ARRIBA) Pasar a opción anterior del menú
  • Botón 4:  (ABAJO) Pasar a opción posterior del menú
rcd_botones_segundo_modo

Para evitar manipulaciones indeseadas, este segundo modo se puede bloquear mediante el ETS. Un pulsador del teclado también puede inhibir este segundo modo.

Mediante el ETS se puede seleccionar qué variables serán mostradas en este segundo modo de funcionamiento, y cuáles no.

En nuestro caso, las funciones que se pueden programar con este segundo modo son:

  • Temperatura de consigna base: Se establece una temperatura de consigna base a intervalos de 1 º, para todos los modos, de tal forma que estos serán una variación positiva o negativa de esta base. Los incrementos o reducciones se ajustan en base a 0,1 ºC. Nuestra temperatura de consigna base es: 24 ºC
  • Reducción de consigna de temperatura al modo stand-by, en calefacción.

Reducimos la consigna base en -6.0K (de esta forma la consigna del modo stand-by, en calefacción es: 18 ºC.

  • Incremento de consigna de temperatura al stand-by, en refrigeración.

Aumentamos la consigna base en 6.0K (de esta forma la consigna del modo stand-by, en refrigeración es: 30 ºC.

  • Reducción de consigna de temperatura al modo noche, en calefacción.

Reducimos la consigna base en -5.0K (de esta forma la consigna del modo stand-by, en calefacción es: 19 ºC.

  • Incremento de consigna de temperatura al modo noche, en refrigeración.

Aumentamos la consigna base en 4.0K (de esta forma la consigna del modo stand-by, en refrigeración es: 28 ºC.

  • Ajuste del modo presencia (Menú presencia). Para cambiar de un modo a otro en función de la presencia (detector)

Se ha utilizado un detector de presencia para lanzar el aviso de cambio de modo a la estancia (de noche a confort).

  • Ajuste de temperatura de consigna. Sirve para poder hacer un ajuste de la variación de temperatura respecto de la consigna básica.

Este ajuste se realiza según lo visualizado en la escala “---- 0 ----“. Los botones + y – sirven para hacer este ajuste hasta en 4 niveles. El resultado de la variación de temperatura respecto de la consigna básica se muestra en el display mediante un valor numérico expresado en grados Kelvin. El incremento que supone cada uno de los guiones depende de lo parametrizado en la rama correspondiente de la ventana de parámetros del ETS.

  • Ajuste de contraste del display.

Mediante los botones + y – se puede ajustar el contraste del display.

  • Ajuste de la luminosidad del display

El valor de luminosidad del display se muestra precedido de la letra “H”. Se puede ajustar mediante los botones + y – entre los valores del 10 % y del 100 %.

También es posible apagar, encender o regular la intensidad de esta luminosidad mediante la ventana de parámetros de ETS, y también mediante objetos de comunicación (por ejemplo asociado a un evento de presencia para que ilumine el display).

La salida del segundo modo de funcionamiento confirmando los cambios es mediante la siguiente secuencia en el display: "OK" que se confirma con la tecla +. Si se quiere salir sin guardar cambios se pasa a la siguiente secuencia del display: "ESC" que se confirma con la tecla + o simplemente no realizando ninguna acción en la botonera, con lo que pasados unos segundos (parametrizables desde el ETS) se sale del segundo modo de funcionamiento de forma automática

SOFTWARE

El controlador de estancias RCD compacto es un dispositivo multifuncional que en su versión basica (con tres superficies de control) se pueden controlar tres variables de forma precisa, tales como, una habitación con un único punto de luz (incluida regulación de intensidad), una persiana motorizada y un termostato que controle el clima de dicha habitación de forma individual.

El programa de aplicación cargado corresponde a la última versión del controlador de estancia módulo compacto: 146A12. Mediante un plugin KRTS version 1.0.1.1 que se ejecuta desde el ETS (Esta aplicación solamente funciona con la versión ETS 3 0.f o superior), lo cual permite la parametrización del dispositivo, sin necesidad de recurrir a ningún otro programa externo, como en el caso de otros controladores de su gama.

rcd_plugin_krts_1

Funciones generales:

  • El número de pulsadores (3) se puede ampliar (4) mediante el módulo de ampliación. Con lo que se obtiene una botonera de 7 pulsadores.
  • LED de funcionamiento puede estar permanentemente encendido o apagado, o ser activado mediante un objeto de comunicación.
  • Dispone de un reloj interno para mantener la hora. La información inicial le viene a través de un objeto de comunicación de KNX.
  • Display LC con retroiluminación controlable. Este display dispone de varios iconos para señalizar los diferentes estados de su controlador de temperatura integrado. Se pueden mostrar hasta cuatro diferentes informaciones en el display (hora, temperatura real, temperatura de consigna, temperatura exterior) de forma secuencial, o mediante pulsación de un botón.
  • Control de escenas integrado, mediante el cual se pueden grabar internamente hasta 8 escenas en las que pueden participar hasta 8 canales. Las escenas se pueden reproducir internamente o externamente mediante objeto auxiliar. Para cada escena, tanto la modificación de cualquier valor memorizado como su envío al bus puede ser permitido o bloqueado.
  • Modos de control: 5 modos de funcionamiento: Confort, Standby, Noche, Protección extremos y bloqueo. Cambio entre los distintos modos mediante el objeto KNX (1 byte) o bien mediante objetos individuales de 1 bit. Salida de control de 1 byte o de 1 bit. Control del ventilador, con funcionamiento manual o automático.

Calculo de la temperatura de consigna

Este controlador RCD, al igual que el resto de controladores de la marca JUNG, dispone de una única temperatura base, que sirve de patrón para calcular mediante una fórmula, la temperatura de consigna con la que se trabaja.

room_controller_4093_diagrama_control_clima_zona

La temperatura de consigna se calcula mediante una fórmula donde la temperatura base es el primer sumando, y después se van restando o sumando otras cosas: aumento o reducción por paso a modo noche o stand-by, o por rueda de ajuste, etc.

De esta forma la temperatura nominal en modo Stand-by sufre una reducción (calentar) o aumento (enfriar) en función de lo que se determine por parámetros en el ETS (o por ajuste con el segundo modo de funcionamiento:

T consigna = T base +- T reducción standby +- Rueda ajuste

Del mismo modo la temperatura nominal en modo Noche sufre una reducción (calentar) o aumento (enfriar) salvo que, en este modo, la temperatura de consigna no está sujeta a la rueda de ajuste.

T consigna = T base +- T reducción noche

Zona Muerta

La zona muerta aparece cuando el controlador tiene control simultáneo de calefacción y refrigeración, para evitar que el sistema oscile cuando la temperatura real y consigna se encuentran muy próximas. Es una zona de temperatura dentro de la cual el controlador no aportará frío ni calor.

La zona muerta se puede definir de forma Simétrica, donde el valor introducido para la misma se divide en dos partes iguales, y cada una de ellas se resta o se suma a la consigna base.

Consigna base para calefacción = Consigna base - 1/2 zona muerta

Consigna base para refrigeración = Consigna base + 1/2 zona muerta

Si por el contrario la definimos como asimétrica, entonces la zona muerta se atribuye en su totalidad a la consigna base para refrigeración:

Consigna base para calefacción = Consigna base

Consigna base para refrigeración = Consigna base + zona muerta

La zona muerta se introduce por parámetro en el ETS. Lo que se introduzca en ese parámetro, por defecto 20, se multiplica por 0,1 y se obtiene un valor, en este caso, 2. Eso significa que si el aparato funciona en modo frío y calor, y se pone en modo automático el paso de un modo a otro, habrá una zona muerta entre los dos modos de funcionamiento, para evitar que cuando la temperatura real esté cerca de la consigna, oscile continuamente entre frío y calor.

Esos mismos 2 grados de este parámetro son también un sumando de esa fórmula, que se restan a la consigna base solamente cuando se trabaja en modo invierno. De esta forma, el aparato tiene una temperatura distinta en modo invierno y verano, de forma automática.

Algoritmo de control climático:

El RCD permite configurar hasta 4 algoritmos de control: calor y frío, tanto básico como adicional. Los valores de control calculados por el algoritmo saldrán a través de un objeto de 1 bit o de 1 byte, dependiendo de si se escoge el control PI continuo, PI conmutable por modulación de impulso (PWM), o bien control a dos puntos (histéresis).

  • Control PI continuo

Este algoritmo está compuesto de una parte proporcional y otra integral, lo que permite alcanzar la temperatura consignada con mínimas o nulas oscilaciones. Al utilizar este algoritmo, el controlador RCD calculará el valor del comando en ciclos de 30 segundos, y lo enviará al bus mediante un objeto de 1 byte, siempre que el valor calculado haya cambiado en un determinado porcentaje respecto del valor anteriormente enviado. Este porcentaje se especifica en el parámetro “Envío automático con variación en un …%”.

  • Control PI conmutable por modulación de impulso (PWM)

Con este tipo de control la temperatura de la estancia se puede mantener tan estable como en el caso del control PI continuo. La diferencia entre ambas técnicas es fundamentalmente la forma en que los valores de control se mandan al bus. El valor de control calculado por el algoritmo en ciclos de 30 segundos se convierte de forma interna en un comando de modulación de impulsos (PWM) y enviado al bus en forma de telegrama de 1 bit al final de un ciclo. El valor resultante de esta modulación es una medida de la posición promedio de la válvula de control. Ese tiempo de ciclo se define en el parámetro “Tiempo de ciclo variable de control conmutable”.

  • Control a 2 puntos (histéresis)

Se trata de un control de temperatura basado en establecer una temperatura de consigna con una histéresis positiva y otra negativa. El actuador recibe telegramas de 1 bit desde el controlador RCD, que son de valor “1” cuando la temperatura real cae por debajo de la consigna menos la histéresis, y de valor “0” cuando rebasa la consigna más la histéresis, para el caso de la calefacción. En este caso no se calcula ningún valor de salida en %.

Para adaptar el algoritmo PI a diferentes fuentes, en el manual técnico vienen unas tablas de calibrado según los casos más comunes (suelo radiante, fancoil,…), a fin de facilitar al integrador este control.

Además tanto para frío como para calor, este controlador es capaz de gobernar simultáneamente un sistema básico de climatización, más otro auxiliar que se podría utilizar en caso de requerirse una mayor potencia calorífica o frigorífica en un momento dado.

Objetos de comunicación:

Esta aplicación tiene un elevado número de objetos de comunicación, que aparecerán de forma dinámica según se seleccionen los parámetros desde el plugin. Básicamente se agrupan en los objetos relacionados con el teclado, los relacionados con el control de climatización, y los del display.

  • Número de objetos de comunicación: 112
  • Número de direcciones (máx.): 254
  • Número de asignaciones (máx.): 255
  • Gestión dinámica de tablas: si

CASO PRÁCTICO

Para poder probar el RCD se ha procedido a programar un control de luces (ON-OFF) en un botón, un control de persianas (arriba-abajo) en otro botón y un lanzamiento de escenas (noche-confort) en el pulsador del display.

Además se añaden alarmas de control de ventana abierta, que evita que se siga enfriando o calentado la estancia mientras la ventana de la misma permanezca abierta y se muestra de forma visual mediante el parpadeo intermitente de los LED rojos de la botonera y control de presencia para pasar a modo confort la climatización en caso de detección de presencia en la misma.

En el caso de detectar alarma de ventana abierta el RCD pasa a modo protección heladas/calor, según se esté en modo invierno o verano. Al terminar la alarma el sistema pasa al modo en el que estaba antes de lanzarse la alarma.

De esta forma se han podido probar la mayoría de funcionalidades de la versión básica del RCD compacto y ver cómo reacciona y la forma de llevarlas a cabo.

En el pulsador del display (teclado 5 y 6) al no poder serigrafiarse, lo adecuado es usarlo para poder subir o bajar la temperatura de consigna, lanzar escenas (1 byte) o modos de clima (1 bite) que el usuario pueda necesitar. En este ejemplo hemos decidido lanzar modos de clima noche y confort, para poder controlar el clima con un solo pulsador.

El control de luces (teclado 3-4), también puede hacerse de forma regulada en el mismo botón, aunque en este test no se ha podido probar al no disponer la estancia de dimmer KNX en las luces de control. Se ha programado que el indicador de LED rojo se encienda cuando la luz este encendida y se apague cuando este apagada (mediante indicación de estado en el plugin).

El control de persianas (teclado 1-2), se ha programado con el pulsador 1 arriba y el 2 abajo, también con indicador de estado mostrado con el LED rojo. El concepto de mando es corta-larga-corta, pero se puede cambiar a gusto del usuario. El intervalo en milisegundos de una corta a una larga se puede parametrizar en el plugin, así como el control de la posición de lamas, aunque en este test no se utiliza por ser el tipo de persiana motorizada sin lamas.

rcd_ets

Principales ventajas:

  • Cuidada estética e integración con gama de colores y marcos JUNG.
  • Creación de serigrafía en botones a la carta desde aplicación web.
  • Posibilidad de ampliación plug&play  a cuatro botones más, con un solo cable de conexión interna directo al RCD.
  • LED indicadores con múltiples configuraciones, incluso con eventos externos al controlador a través de KNX, tales como alarmas.
  • Parametrización muy completa desde el ETS a través de plugin integrado sin necesidad de instalar ni aprender programa externo.
  • Segundo modo de programación sin ETS muy útil para el usuario donde puede fijar temperaturas base y de modos así como otros ajustes del display.

Posibles mejoras:

  • Reloj interno: El RCD recibe la hora por el bus y la “mantiene en hora” en base a un cálculo que hace con la frecuencia del micro. Por tanto, si no se sincroniza con regularidad, acaba por desviarse mucho de la hora real o acaba por perderla. Si se pudiera mantener la hora con una pila interna esto no ocurriría y de paso serviría de reloj patrón KNX en la instalación.
  • Comentarios ETS en español: El plugin del RCD está traducido al español excepto los comentarios detallados de cada parámetro.
  • Temperatura de consignas como cálculo desde fórmula vs consignas absolutas: Aunque se puede entender que los RCD de JUNG en toda su gama histórica usen una fórmula para cálculo de la temperatura de consigna, mirando desde el punto de vista del uso de modos y sobre todo de la posibilidad de cambio de estos desde el propio RCD con el segundo modo de programación. Parece más complicado para el usuario tener que realizar cálculos a la hora de establecer las temperaturas de los modos. En otros controladores de estancias (algunos incluso se fabrican desde el grupo INSTA, donde también lo hace JUNG con programas de aplicación muy similares) está la posibilidad de meter desde el display consignas absolutas sin tener que sacar cuentas.

Autor: Miguel Angel Jiménez

KNX partner

Categories: Test de Productos

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