KNX: Introdução.

Mais comodidade, mais segurança, menos consumo de energia: a procura por sistemas de gestão predial está em constante aumento.

Quer se trate de uma residência unifamiliar ou de um grande complexo de escritórios, a procura por conforto e flexibilidade no controlo de sistemas de controlo de acesso, iluminação e ar condicionado está a crescer. Ao mesmo tempo, a eficiência energética está a tornar-se cada vez mais importante. No entanto, maior conforto e segurança com menor consumo de energia só podem ser alcançados através da utilização de sistemas inteligentes de controlo e monitorização que gerem o funcionamento dos vários sistemas envolvidos. Isto envolve o uso de mais redes cabeadas conectando sensores e atuadores a dispositivos centrais de controle e monitoramento. Esse número de fios, por sua vez, significa um aumento nos custos de mão de obra para o projeto e instalação de tais sistemas, um aumento no risco de incêndio e um aumento acentuado nos custos financeiros.

Resposta: KNX é o único STANDARD aberto no mundo para controlar apartamentos e edifícios.

Para transmitir sinais de controle a todos os componentes responsáveis ​​pelo controle de um edifício, é necessário um sistema que possa se comunicar com dispositivos individuais; Para isso, todos os seus componentes devem poder “comunicar-se” entre si numa única linguagem: em suma, isto requer a tecnologia bus KNX, comum a todos os fabricantes de equipamentos e aplicações de software. Este padrão é baseado em mais de 15 anos de experiência em desenvolvimento e design, incluindo sistemas predecessores das tecnologias KNX, EIB, EHS e BatiBUS. Ao utilizar o canal de transmissão do sinal de controle KNX, ao qual estão conectados todos os outros barramentos (pares trançados, canais RF, linhas elétricas ou IP/Ethernet), os dispositivos a eles conectados são capazes de trocar informações entre si. Os autocarros podem ligar sensores e actuadores necessários ao controlo dos equipamentos que controlam o edifício, nomeadamente, sistemas de iluminação, cortinas, persianas e estores, sistemas de segurança, sistemas de monitorização de energia, sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado, sistemas de alarme, sistemas de monitorização, sistemas de controle remoto, equipamentos de medição, sistemas de controle de áudio e vídeo, grandes eletrodomésticos, interfaces para sistemas de serviços públicos e outros sistemas de gerenciamento predial, etc. Todas estas funções podem ser realizadas, controladas e monitoradas através de um único sistema comum, sem a utilização de quaisquer centros de controle adicionais.

Iluminação	Controle de cortinas, persianas e persianas	Sistemas de segurança	Gerenciamento de energia	Sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado
Sistemas de monitoramento	Controle remoto	Fazendo medições	Controle de áudio e vídeo	Grandes eletrodomésticos

KNX: Um pequeno dicionário.

"Mundial" significa

Uso mundial: A tecnologia KNX é amplamente utilizada na gestão de apartamentos e edifícios em todo o mundo. Existem vários milhões de sistemas KNX instalados e a funcionar com sucesso, não só em toda a Europa, mas também no Extremo Oriente e nas Américas, o que prova o quão atractivo é o uso da tecnologia KNX. Existem mais de 100 empresas membros da Associação KNX em todo o mundo, que oferecem nos seus catálogos quase 7.000 grupos de produtos certificados KNX para diversas aplicações.

“Padrão Aberto” significa

O padrão KNX é aprovado como Norma internacional (ISO/IEC 14543-3), norma europeia (CENELEC EN 50090 e CEN EN 13321-1) e norma chinesa (GB/Z 20965).

O futuro do KNX está assim garantido. Produtos compatíveis com KNX de diferentes fabricantes podem ser usados ​​como parte de um único sistema - a marca registrada KNX garante sua compatibilidade operacional e intercambialidade.
Assim, o KNX é o único padrão inteligente aberto do mundo para monitorizar a segurança de edifícios comerciais e residenciais.

“Gestão de apartamentos e edifícios” significa

Vantagens em edifícios de qualquer tipo: Começando em complexos de escritórios e terminando em edifícios residenciais comuns. Seja qual for o tipo de edifício, a utilização da tecnologia KNX abre um enorme leque de novas possibilidades para a criação de sistemas de gestão de edifícios, mantendo ao mesmo tempo o seu custo a um nível aceitável.

A utilização da tecnologia KNX pode fornecer soluções que só podem ser implementadas com grande dificuldade utilizando métodos convencionais de criação de tais sistemas. Todas as aplicações num apartamento ou edifício podem ser controladas a partir de um painel táctil. Desde sistemas de aquecimento, ventilação e controlo de acessos até ao controlo remoto de todos os eletrodomésticos, o KNX abre formas completamente novas de melhorar o conforto, a segurança e a eficiência energética em apartamentos e edifícios.

KNX: uma tecnologia única com muitos benefícios.

A utilização do KNX proporciona uma verdadeira benefícios para arquitetos, designers e trabalhadores da construção, e também, em primeiro lugar, para proprietários e/ou usuários de edifícios.

• Baixos custos operacionais e redução significativa no consumo de energia.
  A iluminação e o aquecimento são ligados apenas quando são realmente necessários, por exemplo, de acordo com programas de horário especificados e/ou apenas quando as pessoas estão realmente presentes, o que poupa energia e dinheiro. Além disso, a iluminação pode ser controlada automaticamente com base na intensidade real da luz do dia, ajudando a garantir o nível de brilho mínimo necessário para cada espaço de trabalho e reduzindo o consumo de energia, mantendo acesas apenas as luzes realmente necessárias.
• Economizar tempo.
  Conectar todos os dispositivos que trocam informações entre si usando um barramento comum reduz significativamente o tempo de projeto do sistema e o tempo de instalação. O pacote de software de engenharia exclusivo ETS, comum a todos os fabricantes e aplicações de software, permite projetar, depurar e configurar sistemas contendo elementos certificados KNX. Como este pacote de software é comum a todos os fabricantes, os integradores de sistemas podem combinar produtos de diferentes fabricantes usando diferentes canais de comunicação (par trançado, RF, elétrico ou IP/Ethernet) em um único sistema.
• Flexibilidade e capacidade de adaptação a mudanças futuras.
  O sistema KNX pode ser facilmente adaptado a novas tarefas e facilmente expandido. Novos componentes podem ser facilmente conectados a um sistema existente.

Associação KNX: A sua garantia de utilização de um padrão global!

O iniciador da criação e promoção da norma KNX é a Associação KNX, um grupo de empresas líderes cujas atividades estão relacionadas com diversas áreas da gestão de edifícios e apartamentos. Atualmente, a Associação KNX tem mais de 100 membros, que produzem mais de 80% dos dispositivos de controlo de residências e edifícios vendidos na Europa. O objetivo comum destas empresas é contribuir para o desenvolvimento de sistemas de gestão predial em geral, sendo o padrão KNX o único STANDARD aberto do mundo para gestão de apartamentos e edifícios. A Associação Mundial KNX tem acordos de parceria com mais de 21.000 integradores de equipamentos em 70 países, com mais de 50 universidades técnicas e mais de 100 centros de formação.

Um dos principais requisitos para uma casa inteligente é uma redução significativa nos custos de energia. Afinal, o próprio conceito de casa inteligente passa por gerir o consumo de energia de forma a reduzir o seu consumo nas divisões e situações em que a luz natural pode ser aproveitada. Portanto, uma casa inteligente controla não só a iluminação, mas também o aquecimento, entre outras funções. Outro requisito para uma casa inteligente é a capacidade de utilizar equipamentos de diferentes fabricantes sem grandes modificações. É com este propósito que o padrão KNX foi desenvolvido.

Todo proprietário de uma casa inteligente deseja personalizá-la para atender a algumas de suas necessidades e desejos. Desenvolver do zero um sistema de controle para uma casa assim será muito caro, por isso é muito mais fácil pegar o sistema mais flexível e construir sua arquitetura de acordo com seus desejos. A norma KNX é uma plataforma de sistema comum que permite a utilização de equipamentos de qualquer fabricante que adira a esta norma.

Além disso, KNX é um conjunto de protocolos para troca de dados entre todos os participantes do sistema. Portanto, a instalação de novos equipamentos requer apenas uma intervenção mínima no sistema, pois todos os elementos de uma casa inteligente operam de acordo com o mesmo padrão e trocam dados utilizando os mesmos protocolos.

KNX é um ônibus que combina todos os elementos de uma casa inteligente em um único todo. A principal vantagem do KNX é a sua incrível flexibilidade, pois para alterar a configuração de todo o sistema, basta retirar os elementos desnecessários e instalar no seu lugar os mais adequados ou necessários. Neste caso, você não terá que alterar o sistema de controle, reprogramá-lo e coordenar dolorosamente seus elementos entre si. Afinal, recentemente esse foi o principal problema que os instaladores de sistemas de controle residencial inteligente enfrentaram - cada fabricante aderiu aos seus próprios padrões, então eles tiveram que encontrar maneiras de coordenar os detalhes entre si.

Capacidades de barramento KNX

Na verdade, a questão não é o que o KNX pode fazer, mas sim o que o proprietário de uma casa inteligente deseja. O sistema de bus controla qualquer equipamento de acordo com o algoritmo que lhe é especificado, pelo que o KNX pode fazer tudo no âmbito desta tarefa. Um sistema que opera neste padrão controla todos os consumidores de eletricidade numa casa inteligente, para que o KNX possa garantir o seu funcionamento em quaisquer modos aceitáveis, dependendo das configurações e desejos do proprietário da casa. Portanto, as capacidades dos sistemas padrão KNX dependem diretamente do equipamento que está conectado a eles.

A utilização do barramento KNX permite criar vários sistemas de controle residencial inteligente. Por exemplo, o sistema free@home da ABB permite criar um sistema universal e fácil de configurar e usar, no qual o controle residencial pode ser realizado em três modos:

• automático;
• através de comandos do painel de controle de toque;
• usando um aplicativo móvel para um smartphone ou tablet.

Todos os três modos fornecem controle completo sobre o consumo de energia de uma casa inteligente. Portanto, mesmo quando estiver longe de casa, você poderá controlar a segurança de sua casa, monitorar seus filhos e ligar e desligar diversos aparelhos elétricos.

Como funciona

Cada dispositivo conectado ao bus KNX possui o seu próprio endereço IP único, bem como uma lista de dispositivos com os quais interage. Sensores e outros dispositivos que monitoram mudanças no ambiente são programados de forma que, quando ocorrer determinado evento, enviem um sinal aos dispositivos a ele associados.

Dependendo das configurações do sistema, os dispositivos finais, que controlam o fornecimento de eletricidade a vários dispositivos, podem responder tanto a determinadas situações como a toda uma lista de eventos diferentes. Como mais de 64 dispositivos não podem ser conectados a uma linha, vários métodos são usados ​​para conectar vários barramentos em um sistema. Nestes sistemas integrados, tudo acontece de acordo com a norma KNX, pelo que não existem grandes dificuldades de configuração.

Para comunicação entre dispositivos fora do barramento, são utilizados três tipos de canais:

• com fio;
• óptico;
• frequência de rádio.

Os canais com fio são os mais populares porque conectar o dispositivo final a eles não requer nenhuma manipulação adicional. Canais ópticos e de radiofrequência são usados ​​somente se todos os dispositivos conectados por esses canais estiverem equipados com transceptores apropriados. Em particular, esses canais são usados ​​para conectar câmeras de vídeo remotas onde, por algum motivo, é impossível instalar um canal de barramento com fio. Através de todos os canais, a comunicação entre dispositivos ocorre utilizando os mesmos protocolos padrão KNX.

O que é ABB

A empresa ABB (na transcrição russa ABB) está envolvida no desenvolvimento e produção de equipamentos para automação de diversos processos, incluindo sistemas de controle para casas inteligentes. A empresa foi formada em 1988 após a fusão da empresa sueca Asea e da empresa suíça Air Force (Brown, Boveri & Cie). Nesta altura, ambas as empresas tinham uma enorme experiência na área da tecnologia de informação e automação, pelo que a ABB foi uma das criadoras do padrão KNX.

A preocupação oferece uma enorme lista de dispositivos necessários para criar uma rede completa que irá gerenciar efetivamente uma casa inteligente. Apesar do custo considerável, os produtos da empresa têm uma procura constante porque apresentam excelentes características e total conformidade com a norma KNX. Por exemplo, um ativador de aquecimento de 12 canais HA-M-0.12.1, que pode controlar simultaneamente a operação de 12 válvulas do sistema de aquecimento, custará 23 mil rublos. Isto é visivelmente mais caro do que os seus homólogos chineses, mas também muito mais confiável. Outro exemplo - um display com elemento de controle rotativo da ABB custará 70–100 mil rublos, enquanto o análogo chinês não confiável pode ser compre por 20–40 mil. Mas há uma grande probabilidade de que o elemento chinês não dure nem 2 anos.

Visão geral do padrão KNX

I. KUTEPOV, São Petersburgo

Existem hoje muitos dispositivos e sistemas diferentes no mercado para equipamentos de automação para edifícios e instalações. No passado, os desenvolvedores sempre se esforçaram para aplicar suas ideias, inovações e protocolos de comunicação a eles. A iluminação era controlada de acordo com um protocolo, o ar condicionado - de acordo com outro, a ventilação poderia ser controlada de acordo com um terceiro. Mas havia uma necessidade de garantir a compatibilidade destes sistemas e de ter um protocolo universal para eles. Hoje em dia, os dispositivos de automação controlados e que comunicam entre si através do protocolo KNX são cada vez mais utilizados. Este artigo descreve os principais recursos deste protocolo.

O protocolo KNX permite combinar facilmente vários sistemas de engenharia num único complexo. Isso permite reduzir o custo de automação e aumentar a confiabilidade eliminando vários conversores e gateways para conectar dispositivos operando em diferentes protocolos.

KNX tornou-se um protocolo que cumpre todos estes requisitos. Permite gerir vários sistemas tanto num complexo de edifícios como num apartamento separado e está bem integrado com outros sistemas. Este protocolo está descrito na norma internacional ISO/IEC 14543-3.

Todos os dispositivos, segundo KNX, são combinados em uma rede distribuída na qual não é necessário um computador central. A tecnologia KNX permite monitorar e gerenciar a operação de todos os sistemas envolvidos sem a utilização de centros de controle complexos. Podem ser mencionadas as seguintes vantagens dos sistemas KNX:

Baixos custos operacionais;

Visibilidade de controle e gestão;

Possibilidade de expansão do sistema existente para novas tarefas;

Capacidade de alterar configurações durante a operação;

Ao fornecer um único pacote de software para projeto, configuração e operação do sistema, garante compatibilidade e interação entre produtos de diferentes fabricantes usados ​​para executar as funções necessárias.

É possível aplicar o protocolo KNX na prática do radioamadorismo. Você pode escolher dispositivos baratos e maduros como plataforma de hardware. Por exemplo, Arduino e suas modificações, Raspberry Pi, ODROID, etc.

A tecnologia KNX pode ser utilizada em vários subsistemas Smart Home:

Regulação e controle da iluminação (ligar e desligar, inclusive automático, alteração de brilho, manutenção de iluminação constante, controle via DALI (Digital Addressable Lighting Interface) - interface digital com endereçamento para dispositivos de iluminação);

Aquecimento, ar condicionado e ventilação (controlo individual da temperatura ambiente, controlo da ventilação, monitorização do estado das janelas), combinando-os num único sistema. As informações sobre temperatura e condição do ar obtidas dos sensores são utilizadas para garantir valores ideais dos parâmetros controlados;

Controle de persianas, persianas e cortinas. Persianas enroláveis, cortinas e estores com lâminas reguláveis, em função do ângulo de incidência dos raios solares, proporcionam uma óptima luz natural;

Segurança e proteção (monitorização do estado de janelas e portas, alarmes de incêndio e fumo, alarmes e notificações de entrada não autorizada, sinalização de emergência, simulação de presença, iluminação em modo “Pânico”).

Princípios de construção e operação de um sistema KNX

Um sistema KNX consiste em sensores, atuadores (atuadores) e dispositivos de sistema. Todos eles estão conectados a uma rede KNX. Os sensores fornecem sinais sobre o estado de vários dispositivos e do ambiente. Atuadores executam comandos. Por exemplo, eles movem persianas, ajustam a iluminação e fecham as válvulas de abastecimento de água. Os dispositivos do sistema incluem, por exemplo, fontes de alimentação, conectores de linha, módulos lógicos, roteadores 1P, gateways GSM.

Para a troca de informações entre os elementos da rede, são utilizados quatro tipos de meios de transmissão de dados: um barramento físico feito de fios de par trançado (KNXTP), uma rede elétrica (KNX PL), um canal de rádio na frequência de 868 MHz (KNX RF), uma conexão Ethernet (KNXnet/IP).

Você pode ler em detalhes sobre os recursos de construção de redes KNX em.

Para que o sistema KNX funcione, é necessário não só instalar os dispositivos e ligá-los entre si e à rede de alimentação com os cabos necessários, mas também programar os dispositivos através do software de engenharia ETS. Antes de carregá-lo, é necessário atribuir endereços físicos individuais aos dispositivos, selecionar e configurar programas aplicativos dos dispositivos, criar uma estrutura de endereços de grupo e combinar objetos de comunicação nela, designando alguns objetos como sensores e outros como atuadores. Dentro da rede, cada dispositivo deve ter um endereço físico individual.

O sistema pode ser configurado em um dos seguintes modos:

O sistema (modo S) dá acesso total à configuração de todos os dispositivos, incluindo design, formação de endereços de grupo e programação (download) de dispositivos usando ETS. Usado para criar sistemas por especialistas qualificados
controle de elementos do sistema com a capacidade de alterar manualmente alguns parâmetros. Nas últimas versões do padrão KNX, foi abandonado.

Meio de transmissão de informações - ônibus

O sistema KNX com comunicação através de bus físico (par trançado de fios) funciona a partir de uma tensão de alimentação SELV (Safety Extra Low Voltage), cujo valor máximo é de 29 V. É alimentado a todos os dispositivos através do mesmo cabo de par trançado que a informação. O barramento está sempre isolado de forma confiável da rede elétrica e tocá-lo não pode causar danos a ninguém.

Ao utilizar um bus, o padrão KNX prevê uma divisão hierárquica em linhas e zonas. O link inferior do sistema é um segmento de linha que une até 64 dispositivos de barramento. Uma linha pode consistir em um segmento ou vários (até quatro) conectados através de amplificadores lineares.

Uma possível topologia de linha é mostrada na Fig. 1. O número permitido de dispositivos de barramento conectados a uma linha depende da fonte de alimentação selecionada e do consumo de energia de dispositivos específicos. Dentro da linha, são permitidos um comprimento máximo de segmento de 1000 m, uma distância máxima entre uma fonte de alimentação e um dispositivo de barramento de 350 m, uma distância máxima entre duas fontes de alimentação de 200 m, uma distância máxima entre dois dispositivos de barramento de 700 m. .

Através de amplificadores lineares, como mostrado na Fig. 2, a linha pode ser ampliada com segmentos adicionais, o comprimento máximo de cada um deles também é de 1000 m, cada segmento deve ser conectado à sua própria fonte de alimentação. O número de amplificadores lineares conectados em paralelo não deve exceder três por linha.

Com a ajuda de conectores lineares, até 15 linhas podem ser conectadas à linha principal e combinadas em uma zona. A topologia de zona é mostrada na Fig. 3. Até 64 dispositivos de barramento também podem ser conectados à linha principal. Deve ter uma fonte de alimentação separada. Não é permitida a conexão de amplificadores lineares às linhas de zona e principais.

Várias zonas podem ser interconectadas usando uma linha de zona, com cada zona conectada à linha de zona através de um conector de zona separado. A linha de zona deve ter sua própria fonte de alimentação. É possível conectar dispositivos de barramento a ele; seu número máximo diminui à medida que aumenta o número de conectores de zona. Uma linha de zona pode conectar no máximo 15 zonas, combinando assim mais de 58.000 dispositivos de barramento em um sistema.

Os conectores de zona e linha, bem como os amplificadores lineares, são dispositivos idênticos. As tarefas que eles executam são determinadas pela sua localização na topologia da rede, pelo endereço físico correspondente a essa localização e pelo programa aplicativo carregado no dispositivo. Os conectores de zona e linha transmitem telegramas apenas de dispositivos pertencentes estritamente às linhas ou zonas especificadas, os amplificadores lineares transmitem todos os telegramas.

A troca de informações entre dispositivos de barramento individuais ocorre através do envio de telegramas. Não são necessários resistores de terminação para o barramento e são possíveis diversas topologias de barramento. A velocidade de transmissão é de 9.600 bps, o tempo médio de envio e confirmação de recebimento de um telegrama é de cerca de 25 ms.

As informações no barramento são transmitidas em pacotes separados, um após o outro. A qualquer momento, apenas um pacote é transmitido de um dispositivo de barramento específico. Por razões de confiabilidade, o método de acesso descentralizado CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) é usado para acesso ao barramento e troca de telegramas. O acesso simultâneo e independente ao barramento de vários dispositivos de barramento pode levar a conflitos entre eles. Porém, o método CSMA/CA garante a segurança das informações e o aproveitamento ideal do barramento.

Graças a um mecanismo adicional de prioridade de telegrama, as informações (por exemplo, mensagens de falha) são processadas de acordo com seu nível de prioridade. A troca de informações na rede KNX é orientada por eventos. Os telegramas são enviados somente se ocorrer um evento que exija a transferência de informações.

A estrutura do telegrama KNX TP é básica para outros meios de transmissão. Portanto, será considerado detalhadamente.

Quando ocorre um evento (por exemplo, um botão é pressionado), o dispositivo de barramento envia um telegrama. A transmissão começa se, durante o intervalo de tempo t, o barramento permanecer livre. Assim que o telegrama for enviado,
O dispositivo aguarda o recebimento do destinatário durante o intervalo t2.

O dispositivo receptor verifica a precisão das informações recebidas por meio de um byte de controle e envia o recibo correspondente (Tabela 1). Se for recebido um recibo NACK (informação recebida com erros), o dispositivo emissor repete o telegrama até três vezes. Se for recebida uma recepção BUSY (barramento ocupado), o dispositivo emissor aguarda algum tempo antes de repetir o telegrama. Se o dispositivo remetente não receber nenhum recibo, o telegrama não será repetido. Todos os dispositivos aos quais este telegrama é endereçado transmitem simultaneamente um recibo para recepção do ACK sem erros e, ao mesmo tempo, são transmitidas mensagens idênticas. Assim, quando um telegrama é transmitido com sucesso, não ocorrem conflitos de barramento.

A estrutura do telegrama é mostrada na Fig. 4. É composto por blocos: atendimento, informação (em que é reportado um evento, por exemplo, apertar um botão) e controle, que permite detectar erros de recepção. Os bits binários transmitidos, dependendo do seu conteúdo de informação, são combinados em campos.

O campo de controle e o byte de controle são necessários para a troca suave de telegramas. Eles são processados ​​pelos dispositivos de barramento aos quais são endereçados. Os campos de endereço contêm o endereço de origem (o endereço do remetente do telegrama) e o endereço de destino (o endereço do destinatário).

O endereço da fonte do sinal é sempre físico. Indica a que zona e a que linha pertence o dispositivo que envia o telegrama. Ao projetar um sistema, um endereço físico individual é atribuído a cada dispositivo de barramento.

O endereço de destino identifica os participantes na sessão de comunicação. O destinatário para quem o telegrama é enviado pode ser um dispositivo individual ou um grupo de dispositivos conectados à mesma linha ou distribuídos em linhas diferentes. O mesmo dispositivo pode pertencer a diferentes grupos de comunicação e ter vários endereços de grupo. Os endereços de grupo definem as relações de comunicação dentro do sistema.

O campo de informação é usado para transmitir a mensagem de informação real: comandos, mensagens, valores de parâmetros, resultados de medição, etc.

A estrutura do campo de controle é mostrada na Fig. 5. Se pelo menos um dos dispositivos aos quais o telegrama foi endereçado o recebeu com erro e retornou uma confirmação negativa (“NACK”), é necessário inserir um zero no bit D5 do campo de controle do re -enviou telegrama. Graças a este recurso, os dispositivos de barramento que receberam o telegrama inicial corretamente não executarão o comando novamente.

A prioridade é levada em consideração quando vários dispositivos tentam transmitir seus telegramas ao mesmo tempo. A prioridade de cada um deve ser definida antecipadamente através do software ETS. Por padrão, é o mais baixo para todos os 1 dispositivos.

O endereço de destino determina quais dispositivos devem receber o telegrama e realizar as ações correspondentes. Normalmente este é um endereço de grupo com o qual você pode acessar simultaneamente qualquer número de dispositivos de barramento. Endereços de grupo podem ser atribuídos a dispositivos do sistema, independentemente de sua localização e endereço físico. Vários endereços de grupo podem ser atribuídos a atuadores que recebem telegramas, mas os sensores só podem enviar telegramas para um endereço.

Em sistemas complexos, como regra, é usado um sistema de endereçamento de grupo de três níveis - grupo principal/grupo intermediário/subgrupo. Para distinguir um endereço físico de um endereço de grupo, é usado um décimo sétimo dígito adicional do campo de endereço do destinatário. Se estiver escrito 0, então o endereço é físico, apenas um dispositivo de barramento é endereçado, e se estiver escrito 1, então o endereço é um endereço de grupo, todos os dispositivos com este endereço são endereçados simultaneamente.

Os objetos de comunicação entre os quais a comutação é estabelecida podem ter tamanhos de 1 bit a 14 bytes, dependendo da função desempenhada por este objeto. Os dispositivos podem ser associados a um número variável de objetos. Por exemplo, um switch de duas teclas terá pelo menos duas delas, cada uma com um bit de tamanho.

Os tipos de informações listados na Tabela 1 são permitidos em telegramas. 2. Foram padronizados pelas associações KNX para conseguir a compatibilidade de dispositivos idênticos (em particular, dimmers e temporizadores) de diferentes fabricantes. No site da associação www.knx.org você pode encontrar uma lista completa de tipos de informações padronizados.

Meio de transmissão de informações - rede elétrica

Também pode ser utilizada uma rede de alimentação de 230 V como meio de transmissão de informação no sistema KNX, neste caso não é necessária a instalação de linhas de comunicação adicionais (pares trançados). Todos os dispositivos que utilizam a tecnologia KNX PL só precisam de ser ligados aos fios de fase e neutro da rede eléctrica. A utilização do KNX PL é possível tanto na atualização de sistemas antigos como na instalação de novos.

A tecnologia KNX PL cumpre as normas europeias em vigor nesta área, nomeadamente as normas DIN EN 50065 “Alarmes em instalações eléctricas de baixa tensão na gama de frequências de 3 a 148,5 kHz” e DIN EN 50090 “Sistemas electrónicos para residências e edifícios”. Usar uma fonte de alimentação de 230 V costuma ser uma solução para o problema nos casos em que, por algum motivo, é impossível estabelecer uma linha de comunicação separada.

O KNX PL, tal como o KNX TP, permite uma divisão hierárquica do sistema em linhas e zonas. A topologia do sistema é semelhante à mostrada acima na Fig. 2. Seu menor elo é uma linha. Até 255 dispositivos de barramento podem ser conectados a ele. Não são necessárias fontes de alimentação especiais, uma vez que todos os dispositivos de barramento são alimentados diretamente pela rede elétrica de 230 V.

A substituição dos conectores de linha de par trançado por conectores de sistema permite converter linhas de par trançado em linhas KNX PL. Os conectores do sistema são conectados entre si através de uma linha principal ou de zona (par trançado). A diferença de uma rede baseada apenas em par trançado está apenas no meio de transmissão de dados.

Um máximo de 15 linhas KNX PL com 255 dispositivos de bus cada uma podem ser combinadas numa zona através da linha principal. A separação física entre zonas individuais é realizada usando filtros de bloqueio de banda.

Dado que a rede eléctrica de 230 V não se destina originalmente à transmissão de informação, o sistema KNX PL tem de ser adaptado aos parâmetros da cablagem eléctrica existente. As características desta fiação importante para a transmissão de informações, sua impedância e ruído característico, em sua maioria ainda não foram estudadas. A tecnologia de transmissão de informação baseada na tecnologia KNX PL garante a maior fiabilidade na transmissão de informação nestas condições. O sistema opera bidirecionalmente no modo half duplex. Cada dispositivo pode enviar e receber telegramas.

Para transmitir informações à rede elétrica existente (230 V, 50 Hz), são introduzidos sinais de alta frequência usando frequências de acordo com as normas EN 50065. São 105,6 kHz (lógico 1) e 115,2 kHz (lógico 0). Este método de transmissão é denominado SFSK (Spread Frequency Shift Keying: chaveamento de mudança de frequência estendida). O nível máximo do sinal é 116 dB em relação ao picovolt. A velocidade de transmissão atinge aproximadamente 1200bit/s, a transmissão do telegrama dura aproximadamente 130 ms. Isto garante alta confiabilidade do sistema sob condições típicas de rede elétrica.

Graças ao método de correlação de comparação e correção inteligente, um sinal distorcido por interferência pode ser restaurado. Se o telegrama for recebido sem problemas, o dispositivo receptor responde com um recebimento positivo. A partir deste momento, o processo de envio do telegrama é considerado concluído. Se o transmissor não receber resposta, o processo é repetido.

KNX PL utiliza o método CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) de acesso descentralizado ao meio de transmissão de informações. Antes de qualquer dispositivo começar a enviar um telegrama, ele verifica se outro dispositivo está enviando seu telegrama naquele momento. Se dois dispositivos enviarem telegramas ao mesmo tempo, o sistema reconhece um conflito e os processos de transmissão de telegramas de ambos os dispositivos são interrompidos. Os geradores de intervalo de tempo aleatório que eles contêm garantem que telegramas repetidos sejam enviados em horários diferentes para evitar novos conflitos.

Para evitar interferências indesejadas entre diferentes sistemas KNX PL localizados próximos, é utilizado um identificador de sistema (ID), que pode assumir valores de 1 a 255. Apenas dispositivos com o mesmo ID comunicam entre si. O ID do sistema também desempenha um papel importante na construção de grandes sistemas KNX PL. Se houver mais de um conector de sistema em um sistema, inevitavelmente existirão múltiplas zonas. Cada um deles recebe seu próprio ID.

A estrutura de um telegrama KNX PL é mostrada na Fig. 6. O campo de verificação serve para sincronizar o transmissor e o receptor. Aqui é transmitida uma sequência estritamente definida 0101. Os campos de entrada 1 e 2 representam um sinal de início para o dispositivo receptor, indicando o início do telegrama. O conteúdo de ambos os campos de entrada é o mesmo – 10110000.

Meio de transmissão de informações - canal de rádio

Os dispositivos do sistema KNX que têm um canal de rádio como meio de transmissão não formam nenhuma estrutura hierárquica. Eles podem ser instalados em qualquer local. Qualquer sensor pode comunicar-se com qualquer atuador localizado dentro do alcance do canal de rádio.

Mas o alcance do canal de rádio não pode ser estritamente limitado. Portanto, os radiotelegramas KNX podem até ser recebidos por dispositivos num sistema de rádio KNX vizinho. Para evitar influências mútuas decorrentes disto, cada transmissor de rádio KNX envia o seu número de série como parte do telegrama. Somente aqueles dispositivos receptores que têm permissão para se comunicar com o dispositivo que possui seu número de série respondem aos telegramas deste transmissor.

Existem também limitações naturais no alcance dos canais de rádio nos edifícios, devido à presença de paredes, tetos, móveis e outros objetos que absorvem e refletem as ondas de rádio. O alcance pode ser aumentado através de repetidores ativos e passivos, graças aos quais os sinais de rádio podem se espalhar até mesmo por vários andares.

O sistema KNX pode utilizar exclusivamente um canal de rádio ou uma combinação de diferentes meios de comunicação para transmitir informações: canal de rádio, cabo de par trançado, rede elétrica. Para combiná-los, existem conectores de mídia que permitem transferir informações e comandos de dispositivos de um ambiente de comunicação para dispositivos de outro ambiente.

A frequência de comunicação no KNX RF encontra-se na banda de frequência ISM (Industrial, Científica, Médica). As faixas de frequência para diversas aplicações dentro desta banda são estritamente definidas. A potência máxima irradiada é de aproximadamente 12 mW. O sinal de rádio de cada dispositivo deve ocupar no ar em média não mais que 1% do seu tempo de operação (por exemplo, não mais que 0,6 s por minuto). Uma duração estritamente regulada de transmissão contínua permite evitar interferências mútuas de longo prazo que bloqueiam o canal de rádio.

KNX RF usa sinais de modulação de frequência (FSK). Neste caso, zero e um lógicos são indicados por desvios relativamente pequenos da frequência da portadora em relação ao valor médio. No KNX RF a frequência portadora média é 868,30 MHz. A velocidade de transmissão é 16384 bps usando codificação Manchester. Com esta codificação, mudanças adicionais de nível lógico 0-1 e vice-versa ocorrem necessariamente no meio do intervalo de transmissão de cada bit de informação. Graças a isso, os dispositivos de transmissão e recepção podem ser facilmente sincronizados.

Dispositivos unidirecionais enviam um telegrama assim que necessário. Ao limitar a duração média da transmissão, os conflitos no ar são virtualmente eliminados. Dispositivos bidirecionais verificam se o canal de rádio está livre antes de enviar um telegrama. Se estiver ocupado, o dispositivo atrasa o envio do telegrama até que o canal fique livre.

O radiotelegrama KNX é composto por vários blocos de informação, como mostra a Fig. 7, separados por campos de segurança da informação. O bloco de informações inclui a própria mensagem (por exemplo, um comando para ligar um dispositivo ou controlar a iluminação) e informações específicas usadas para endereçamento.

Os campos no início e no final do telegrama servem para sincronizar o receptor com o transmissor.

O primeiro bloco de informação é composto por um campo de controlo (4 bytes), o número de série do dispositivo KNX (6 bytes) e um campo de segurança da informação (2 bytes). A estrutura do bloco é mostrada na Fig. 8. O campo de controle possui valor fixo de 01000100.

O número de série permite identificar exclusivamente o dispositivo. Ele é gravado no dispositivo durante a fabricação e não é alterado posteriormente. Este número é transmitido em cada telegrama. Os números de série dos transmissores permitidos para eles são inseridos nos dispositivos receptores quando esses dispositivos são colocados em operação. O número de série não serve apenas para endereçar dispositivos de bus, mas também para distinguir entre sistemas de rádio KNX-pa vizinhos.

No segundo bloco de informações, cuja estrutura é mostrada na Fig. 9, junto com os bits de início e parada há também um endereço de origem individual, um endereço de destino e a própria mensagem. O endereço individual de uma fonte de sinal é o seu endereço físico. Ele é usado apenas por controladores ou conectores de nível superior ao programar esses dispositivos e é comunicado automaticamente a eles durante o comissionamento.

Dependendo do tipo de acesso aos dispositivos que recebem a mensagem, o endereço de destino tem funções diferentes. Durante o acesso físico, ou seja, durante a programação, o endereço de destino serve como endereço de origem individual do dispositivo. Em operação normal (por exemplo, ao enviar um comando de comutação), o endereço de destino contém o número do objeto de comunicação solicitado no dispositivo.
A mensagem contém informações como comandos, alertas, configurações, valores medidos. Outros blocos de informação podem ser transmitidos num radiotelegrama KNX.

Meio de transmissão de informações - Ethernet

A rede IP e o acesso à Internet são há muito tempo padrão nos edifícios modernos. Em grandes sistemas KNX, a rede IP também é utilizada para encaminhar telegramas KNX dentro da rede KNX (a chamada solução "Fast Backbone"). Este processo também é chamado de roteamento KNXnet/IP.

Através desta interface, o sistema KNX pode ser conectado indiretamente à Internet. Para tal, é necessário registar-se no site do fornecedor intermediário e, após inserir a palavra-passe, iniciar o estabelecimento de ligação com o sistema KNX selecionado. Assim que entre o sistema
meu KNX e o provedor estabeleceram uma conexão, usando um navegador padrão você pode receber informações do sistema e gerenciá-las. Isto garante um acesso económico ao sistema KNX sem um endereço IP permanente e uma ligação permanente à Internet. Via de regra, é suficiente utilizar controladores com largura de banda de 10 Mbit/s.

O software do sistema dos dispositivos IP KNX baseia-se na utilização de dois protocolos de pilha. Para transmitir informação via Ethernet é necessária uma pilha IP com suporte para UDP (User Datagram Protocol), uma vez que a tecnologia KNXnet/IP se baseia na transmissão de informação sem ligação. Usando o protocolo UDP, ocorrem transmissões de pacotes unicast e multicast. A pilha KNX opera sobre a pilha IP/UDP. Este é o chamado núcleo KNX comum, que deve ser implementado em cada modelo de dispositivo. A pilha KNX utiliza a pilha IP/UDP como interface para comunicação com o sistema. A conversão de pacotes KNX em pacotes UDP é realizada através do protocolo KNXnet/IP. Uma aplicação KNX utiliza o acesso à API (Application Programming Interface) da pilha KNX para interagir com todo o sistema.

Para transmissão multicast, o endereço de destino deve ser um endereço MAC variando de 01-00-5E-00-00-00 a 01-00-5E-7F-FF-FF (sempre começando com 01-00-5E). No protocolo IPv4, os endereços IP para distribuição multicast variam de
224.0.0.0 a 239.255.255. No sistema KNXnet/IP o endereço IP 224.0.23.12 está reservado para este fim.

O telegrama KNXnet/IP (Fig. 10) é baseado no telegrama TP, mas contém alguns campos adicionais.

O comprimento do cabeçalho (1 byte) é sempre o mesmo. Flo este parâmetro pode mudar em versões futuras do protocolo.

Versão do protocolo (1 byte) mostra a versão atual do protocolo KNXnet/IP. Atualmente esta versão é 1.0. O valor do campo é ONU.

O identificador de serviço (2 bytes) indica quais ações devem ser executadas. Na tabela A Figura 3 mostra os intervalos de identificadores selecionados e os serviços correspondentes.

O tunelamento é um dos principais métodos de comunicação num sistema KNX. Em essência, trata-se da organização de uma conexão ponto a ponto (unicast) de um dispositivo externo ao sistema KNX. permitindo que você veja todo o tráfego e se comunique diretamente com um dispositivo individual. O tunelamento é frequentemente utilizado para comunicar com sistemas externos KNX, o que é necessário para transmitir telegramas quando se liga diretamente através de uma rede IP a um dispositivo KNX específico. Permite a troca de informações entre um dispositivo externo com um endereço IP específico e um dispositivo com um endereço físico específico no sistema KNX. Este recurso é utilizado para programação remota de dispositivos, troca de informações e organização de serviços.

É importante notar que tal conexão também pode ser organizada dentro de um canal de túnel IP padrão. Por exemplo, você pode criar uma conexão SSH segura entre o terminal e um roteador KNX.

O comprimento total do quadro KNXnet/IP (2 bytes) é especificado em bytes. Na sua determinação, também são levados em consideração os bytes dos campos anteriores.

Se houver mais de 252 bytes transmitidos, o primeiro byte do campo de comprimento terá o valor 0FFH (255) e o segundo conterá informações adicionais de comprimento.

O corpo do quadro KNXnet/IP descreve informações úteis. Um quadro consiste em um cabeçalho que inclui o código da mensagem (1 byte) e o comprimento do quadro (1 byte). Em seguida vem o chamado quadro cEMI, que basicamente repete a estrutura do telegrama TP. Uma soma de verificação não é usada porque a detecção de erros na comunicação IP ocorre dentro do protocolo IP. Além disso, foi introduzido um segundo campo de controle (1 byte), seguindo o campo de controle TP. O segundo campo de controle contém o tipo de endereço de destino (1 dígito) e o contador de roteamento (3 dígitos). Os últimos 4 bits são o chamado formato de quadro estendido (EFF). Assume os valores 0000 para frames regulares e 01xx para frames LTE (Logical Tag Extended). LTE é uma extensão do padrão KNX. É utilizado para sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado. Os dispositivos no modo LTE devem ter zonas atribuídas (informações de localização, por exemplo, sala, andar). Na verdade, uma zona é uma informação estruturada que é usada como endereço de destino em um telegrama. Os telegramas LTE não podem ser recebidos por outros dispositivos KNX, exceto aqueles especialmente configurados.

Na prática, não vi o uso generalizado do modo LTE, com exceção dos aparelhos da Siemens. Eles são configurados com software de engenharia especial.

A segurança do protocolo é uma das questões principais. Portanto, é necessário garantir pelo menos minimamente a segurança dos serviços. No KNX, a segurança é apenas parcialmente considerada. Não existem meios poderosos de fornecer isso, mas é possível definir uma chave para acessar o dispositivo (ou seja, suas configurações).

No entanto, essas chaves são transmitidas em texto não criptografado. Obviamente, a interceptação de tais telegramas abre a possibilidade de acesso não autorizado ao dispositivo. Para evitar isso, você deve incluir um algoritmo de criptografia de mensagens em seu software.

KNX fornece serviços de autenticação A_SetKey e A_Authorize. Você pode ler mais sobre eles na documentação oficial. Ambos os serviços operam no modo de comunicação sem conexão. A norma estipula que cada dispositivo pode ter 255 códigos diferentes associados a 255 níveis de acesso (prioridades) diferentes. Cada código consiste em quatro bytes. Esses códigos são gravados antecipadamente em cada dispositivo.

Usando o serviço A_SetKey, você pode selecionar novamente o nível de acesso e o novo nível de acesso não pode ser superior ao antigo. Funciona assim:

Do lado do remetente, a solicitação A_SetKey.req é gerada e transmitida ao destinatário;

Do lado do destinatário, a notificação A_SetKey.ind é gerada e enviada;

Depois disso, é determinado se o código está correto e se um novo nível de acesso pode ser definido;

Se a verificação for bem-sucedida, um telegrama com o novo nível de acesso A_SetKey.res será enviado de volta;

A recepção de A_SetKey.res é confirmada enviando a mensagem A_SetKey. vigarista;

Se o destinatário não tiver definido um novo nível de acesso, ele retornará 255 como valor do nível.

Caso seja necessário verificar com o dispositivo se o código está correto e qual o nível de acesso que ele oferece, é utilizado o serviço A_Authorize. Também consiste em uma solicitação, uma resposta e uma confirmação, conforme descrito acima.

O aplicativo remoto pode definir permissões para o remetente ler e gravar informações na memória. Com base nisso, outros serviços de interesse para o gerenciamento de redes poderão ser implementados.

Gostaria de referir que existe outro protocolo de autenticação adaptado para utilização num sistema KNX - ElBsec. Ele foi projetado para estabelecer uma sessão de troca e é baseado em uma versão segura do protocolo Needham-Schroeder, um protocolo para troca de chaves e autenticação. Sua essência é que o sistema forneça um dispositivo adicional que gera e distribui chaves de sessão. Essas chaves são transmitidas para outros dispositivos de forma criptografada. Mais detalhes sobre este protocolo podem ser encontrados em.

Exemplo de aplicação

Vamos considerar um exemplo de sistema mostrado na Fig. 11. Aqui o sensor (chave) tem um endereço físico 1.1.1 e um endereço de grupo 2/1/3, e o atuador (relé) tem um endereço físico 1.1.2 e o mesmo endereço de grupo que o sensor de 2/1/3.

Ao pressionar o botão switch, um telegrama é enviado para a linha de comunicação, que contém algumas informações do serviço definidas pelo protocolo e informações sobre o evento ocorrido (neste caso, é um pressionamento de botão) junto com um comando sobre como use esta informação. O telegrama é enviado do dispositivo 1.1.1 para o endereço de grupo 2/1/3.

Todos os dispositivos conectados à rede recebem este telegrama, mas somente aqueles com endereço de grupo 2/1/3 o processam, verificam a recepção correta, enviam um telegrama de confirmação e executam o comando. Neste caso, os contatos do relé fecharão e a lâmpada acenderá.

Para desligar a lâmpada, o sensor-chave envia outro comando, tudo se repete, como resultado o relé abre os contatos. Caso o atuador esteja ocupado ou o telegrama seja recebido com erro, em resposta a ele o dispositivo que enviou o comando receberá a informação a respeito. Depois de algum tempo, o telegrama será repetido e os dispositivos que não conseguiram recebê-lo e executar o comando terão uma segunda chance.

Observo que todos os endereços e programas são armazenados na memória não volátil dos dispositivos KNX, portanto basta programá-los apenas uma vez, e não necessariamente no local.

Conclusão

Este artigo de visão geral examina brevemente o padrão KNX. É claro que nem todas as suas possibilidades foram consideradas, já que o tema é muito amplo. Tentei fornecer as informações básicas e os aspectos técnicos desta tecnologia. Espero que o tema do artigo desperte interesse. Mais detalhes podem ser encontrados na documentação, que está disponível publicamente no site da Associação KNX www.knx.org . Muitas informações úteis também podem ser encontradas no site de automação predial http://www.autobuilding.ru/articles . html, bem como no site da Associação Nacional Russa de Coppech .

É melhor usar a documentação original em inglês. As traduções geralmente contêm imprecisões.

LITERATURA

1. Guia de tecnologia de sistemas para automação predial e residencial. 5ª ed., revisada. - Sindicato Central dos Tecnólogos Alemães em Eletricidade e TI (ZVEH), 2006.

2. Granzer, Kastner, Neugschwandtner. ElBsec: uma extensão de segurança para KNX.- URL: http://www . knx.org/media/docs/downloads/ KNX-Partners/03%20-%20Becoming% 20a%20KNX%20Scientific%20Partner/2006-11 %20Scientific%20Conference%20Paper s%20Vienna/05_granzer-eibsec_security-knxsci06-website. pdf (02/05/2015).

Ao discutir o tema automação residencial, não se pode ignorar tecnologias que já existem há muito tempo no mercado. Hoje, o KNX é uma das soluções mais comuns para utilização em sistemas de automação de médio e grande porte para residências, escritórios e estabelecimentos comerciais. Entrou no mercado há mais de vinte anos e hoje é apoiado por muitos dos principais fabricantes de equipamentos elétricos.

Hoje inclui mais de 350 empresas em todo o mundo. O número de produtos certificados é superior a 7.000. O número total de dispositivos instalados no mundo que atendem a esse padrão é, segundo algumas estimativas, superior a dez milhões. Os fabricantes mais conhecidos de equipamentos KNX hoje são ABB, Gira e Schneider Electric.

As principais características do KNX são a compatibilidade garantida de produtos de diferentes fabricantes, uma única ferramenta de software (Engineering Tool Software, abreviado como ETS) para planeamento, desenvolvimento e implementação do projeto, bem como cursos oficiais de formação e certificação para especialistas. Do ponto de vista técnico, as soluções permitem a implementação de todos os cenários de automação populares, incluindo iluminação, climatização e segurança.

É simplesmente impossível cobrir amplamente esta questão num único material, e este artigo pode pretender ser uma breve introdução à tecnologia e uma visão geral das suas características para leitores não familiarizados com ela. A maior parte das informações do material foi coletada de documentação, fontes da Internet, exposições, apresentações e cursos. No entanto, esperamos que o artigo seja útil aos nossos leitores e lhes permita avaliar as capacidades da tecnologia para resolver os seus próprios problemas. Se este tópico for do seu interesse, tentaremos voltar a ele com materiais mais detalhados.

Por razões óbvias, neste caso é difícil realizar testes em grande escala, mas sem prática o artigo foi significativamente menos útil. Evika, desenvolvedora e fabricante nacional de equipamentos para sistemas de automação, nos ajudou a conhecer os produtos KNX. É conhecida pelos seus controladores lógicos, que ampliam significativamente as capacidades das soluções não só no nosso mercado, mas também muito além das suas fronteiras, no entanto, neste material nos limitaremos a estudar apenas os princípios básicos da construção de sistemas baseados em KNX.

Ônibus KNX

A grande maioria dos projetos KNX baseia-se na utilização de um barramento de fio especial dedicado (par trançado), pelo que a informação neste material estará relacionada principalmente com esta opção. Todos os controladores, sensores e atuadores estão conectados a um barramento com fio. Na prática, isso significa a necessidade de desenvolver um projeto e estabelecer as comunicações necessárias durante a construção ou reforma. Formalmente, existem outros meios de transmissão no padrão (em particular, a rede de alimentação e comunicações de rádio), mas são relativamente raros em projetos. Como uma opção alternativa que não requer a instalação de um barramento de controle adicional, são frequentemente utilizados circuitos com todos os consumidores individuais conectados a um painel comum. Ambas as versões têm seus prós e contras. No entanto, a sua combinação também é permitida se for mantida a conformidade com as especificações KNX.

A topologia de barramento com fio pode ser escolhida de forma bastante flexível. É permitida a utilização de ônibus lineares, madeira e estrelas. A terminação não é necessária aqui, mas é recomendável prestar atenção à proteção contra sobretensões e raios. O elemento básico da estrutura lógica é um segmento que contém até 64 nós. Até quatro segmentos podem ser combinados em linhas, que por sua vez podem ser combinadas em uma área (até 15 linhas). No nível mais alto, até 15 áreas podem ser combinadas em um sistema. O número total de dispositivos em uma rede é de cerca de 58 mil.

Recomenda-se a utilização de um cabo 2x2x0,8 para o bus, embora um par de linhas de dados seja suficiente para o funcionamento KNX. O segundo par pode ser utilizado para fornecer energia adicional (alguns dispositivos podem ser alimentados pelo próprio bus KNX) ou como backup.

Se necessário, você pode usar diversas fontes de alimentação em um segmento. Curiosamente, a fonte de alimentação deve suportar quedas de energia de até 100 ms, o que aumenta a confiabilidade do sistema. Ao criar um projeto, você tem a oportunidade de controlar o consumo de todos os aparelhos da linha com base em suas características fornecidas pelo fabricante. As características gerais do pneu são as seguintes:

• o comprimento máximo do cabo num segmento é de 1000 m;
• a distância máxima do dispositivo à fonte de alimentação é de 350 m;
• a distância máxima entre dois dispositivos é de 700 m;
• A tensão mínima nos dispositivos é 21 V.

Para conectar segmentos e linhas, são utilizados equipamentos de conexão especiais que podem desempenhar as funções de repetidores, pontes, roteadores e filtros de pacotes. Normalmente todas essas funções podem ser executadas pelo mesmo equipamento, sendo que o algoritmo real de seu funcionamento é anotado no momento da programação. A próxima etapa do dimensionamento do sistema é alcançada através do uso de pontes para redes IP tradicionais.

Os dispositivos interagem através do barramento trocando pacotes de dados. A taxa de câmbio é de 9.600 bps e a tecnologia CSMA/CA é usada para lidar com colisões. O protocolo descreve todos os formatos possíveis de mensagens de informação e tipos de dados das variáveis ​​utilizadas. Em particular, o pacote contém os endereços do transmissor e do receptor, os próprios dados e a soma de verificação. O comprimento total do pacote geralmente não excede 23 bytes. O tempo de transferência é de 20 a 40 ms. A capacidade de resposta depende da carga do barramento e do número de dispositivos nele. No caso de opções simples de controle de iluminação, a operação dos interruptores não difere visualmente do controle direto. Mas em redes grandes e ocupadas, incluindo aquelas conectadas via IP, podem ser necessárias operações adicionais de otimização, dependendo dos requisitos do cliente.

Existe um esquema de confirmação de entrega e reenvio em caso de falha, bem como algumas opções de priorização. É interessante que no padrão, além das tradicionais variáveis ​​​​binárias, inteiras e de texto, sejam escritos diretamente formatos para trabalhar com brilho, temperatura, pressão, tempo, potência e outras informações. As opções de comando e tipos de dados mais populares incluem comutação, controle de acionamento (mover, parar, passo), dimerização (relativa, parada, absoluta) e transmissão de grandezas físicas (por exemplo, temperatura).

Não existem meios padrão para monitorar o status dos dispositivos no barramento. Alguns fabricantes fornecem a função Heartbeat em seus produtos, mas esses sinais precisarão ser processados ​​por um controlador externo.

Dispositivos

A variedade de dispositivos deste padrão pode ser avaliada a partir dos catálogos apresentados nos sites dos maiores fabricantes. Em particular, as versões mais recentes da ABB e da Schneider Electric têm aproximadamente 200 páginas, e da Gira - cerca de 100 (parte do catálogo sobre soluções KNX). Claro, esta é uma estimativa bastante aproximada, mas dá uma boa ideia do interesse dos fabricantes neste produto. Mesmo a simples listagem de possíveis grupos de produtos exigirá mais de uma linha: relés (incluindo controle de cortinas, persianas, portões), dimmers, botões e interruptores, entradas e saídas binárias e analógicas, sensores (movimento, luz, temperatura, consumo de energia, clima, fugas de água, fumo, fugas de gás), controlo climático (aquecimento, ventilação, ar condicionado), painéis tácteis, pontes para outros sistemas (IP, DALI, SMS, telefone, e-mail, intercomunicador, sistemas de segurança), componentes do sistema (energia fontes, pontes, programação de interfaces, controladores).

Neste caso, os modelos podem ser instalados em caixas de distribuição padrão ou para montagem em trilho DIN. No segundo caso, são frequentemente utilizados dispositivos com um grande número de canais de controle (em particular relés e dimmers). Normalmente, os dispositivos são conectados apenas ao bus KNX e diretamente aos sensores ou dispositivos controlados; neste caso, não é necessária energia adicional.

Todos os dispositivos KNX são certificados. Para a programação é necessário ter um arquivo de configuração correspondente ao dispositivo. Geralmente é baixado do site do fabricante e integrado ao programa ETS. No mesmo programa você pode alterar a configuração dos dispositivos de acordo com o esquema fornecido pelo fabricante. Em particular, você pode selecionar os modos de operação dos interruptores e entradas binárias, a velocidade de ajuste dos dimmers e ajustar a temperatura nos termostatos.

Na grande maioria dos casos, os dispositivos contêm diversos objetos, que são a unidade mínima para participação em grupos, recebimento e envio de mensagens, configuração de parâmetros e outros elementos do projeto.

É importante destacar que a flexibilidade da tecnologia permite que os mesmos dispositivos de hardware sejam utilizados para implementar diferentes funções, o que é conseguido pela capacidade de carregar neles diferentes programas internos. Um exemplo é a transformação de um bloco com vários relés em um dispositivo de controle de cortina.

Endereçamento e comandos

A configuração básica dos projetos KNX pode ser considerada descentralizada - a troca de dados entre dispositivos é realizada diretamente, sem a participação direta de qualquer controlador especializado separado. Esta abordagem tem prós e contras, e a questão precisa ser considerada aplicada às tarefas específicas do projeto. Por exemplo, desta forma é possível implementar um segmento autónomo para controlar a iluminação de uma casa com base em cenas e algoritmos programados. Contudo, devemos estar cientes de que os dispositivos em si são relativamente simples e, caso sejam necessários algoritmos de interação mais complexos, será necessária a instalação de um controlador adicional. A descrição adicional neste material diz respeito especificamente às capacidades padrão do protocolo KNX.

O endereçamento de dispositivos normalmente usa um esquema de dispositivo de linha de área. O tamanho do campo de endereço é de 16 bits. Neste caso, seus próprios endereços devem ser cadastrados em cada dispositivo na fase de programação do sistema via ETS. Observe que esta operação requer acesso físico (geralmente pressionando um botão na caixa), e após definir o endereço, todas as operações podem ser realizadas remotamente. Esses endereços podem ser alterados no futuro. Nas gerações recentes, foram adicionados números de série individuais, o que é mais conveniente para programação, e proteção adicional para leitura e gravação remota de dados do dispositivo (verificação de código de 4 bytes).

Elementos lógicos importantes do sistema são endereços de grupo. São dispositivos montados de acordo com a funcionalidade. Neste caso, um sensor/sensor (por exemplo, um botão) pode enviar comandos apenas para um grupo, e os atuadores (por exemplo, um relé) podem receber informações em vários grupos ao mesmo tempo. Observe que todos os dispositivos de um grupo devem ter tipos de dados correspondentes. Por exemplo, você não pode vincular o envio de um sinal binário de um switch para ajustar o brilho. No entanto, muitas vezes acontece que o mesmo dispositivo pode enviar ou receber diferentes tipos de dados, o que pode ajudar nesta situação. Por exemplo, um dimmer pode fornecer uma interface para vários objetos de grupo e compreender os comandos para ligar/desligar, aumentar/diminuir o brilho e definir uma porcentagem alvo de brilho.

O uso deste esquema permite o gerenciamento simplificado de um grupo de dispositivos, enviando uma mensagem para um endereço de grupo em vez de endereçamento individual. As limitações no número máximo de endereços de grupo são geralmente individuais e especificadas nas especificações do equipamento. Para simplificar a estrutura, você pode dividir os endereços dos grupos em determinadas categorias. Por exemplo, de acordo com o esquema “iluminação do piso”. O tamanho do campo de grupo também é de 16 bits.

Observe que além de enviar comandos diretamente aos atuadores, também são fornecidos outros tipos de mensagens, por exemplo, recebimento de status. Em particular, desta forma é possível preservar o controle individual da lâmpada com um botão (pressionar provoca a comutação) com a participação simultânea desta fonte de luz na cena.

Aqui vale atentar para o fato de que o circuito não prevê nenhum programa, incluindo ações lógicas, verificação de condições, atrasos, loops e outras operações. Às vezes, existem dispositivos que contêm operações lógicas básicas em seu interior, bem como modelos que podem atuar como blocos lógicos externos para diversas operações (por exemplo, comparações).

Uma classe separada de dispositivos são os controladores. Estão equipados com processador próprio, adaptador de barramento KNX, podendo também possuir outras interfaces. Não há restrições aqui, tudo é determinado pelo desenvolvedor. Esses dispositivos são capazes de realizar muitas operações adicionais, incluindo trabalhar com temporizadores e tempo, cenas, verificar condições lógicas (por exemplo, pelo estado dos sensores), interagir com dispositivos externos e outros sistemas.

Programação

Toda a programação do sistema KNX é realizada no programa ETS (Engineering Tool Software). Isto garante a unificação e compatibilidade de soluções de diferentes fabricantes.

O documento de trabalho nele é o projeto. Neste caso, você pode utilizar vários projetos em uma rede (por exemplo, em um grande edifício) ou várias redes com um projeto (por exemplo, no mesmo tipo de quartos de hotel). O trabalho direto com o projeto não requer acesso à instalação, porém, para baixar a configuração e diagnósticos, é claro, será necessário conectar-se à rede KNX. Esta operação é realizada através de interfaces locais (USB ou RS-232) ou de uma ponte IP.

O programa funciona apenas com sistemas operacionais Windows, a interface está em vários idiomas europeus, não há opção em russo (porém, pode ser usado em arquivos de configuração de dispositivos). A versão gratuita permite treinar em projetos de cinco dispositivos, mas o trabalho completo requer licenciamento obrigatório por meio de uma chave USB. O custo da versão mais recente no momento em que este artigo foi escrito era de 200€ para a versão Lite (até 20 dispositivos) e 1000€ para a versão Professional, que não tem restrições.

Em geral, o processo de programação de um sistema de automação consiste em várias etapas:

• Criando um arquivo de projeto;
• Importação de informações sobre os dispositivos utilizados para o diretório do programa;
• Criação da estrutura do edifício;
• Adicionando dispositivos do catálogo ao projeto;
• Selecionar endereços, definir parâmetros, adicionar comentários para dispositivos;
• Criação de estrutura de endereço de grupo;
• Distribuição de dispositivos por endereços de grupo;
• Carregamento do projeto no sistema de automação;
• Verificação de funcionalidade, diagnóstico.

Ao criar um projeto, é preciso estar atento à escolha do tipo de ônibus, bem como ao esquema de organização do endereço. Em particular, para projetos pequenos você pode trabalhar com endereçamento de dois níveis, enquanto para projetos grandes pode ser mais conveniente implementá-lo na forma de três níveis. Na preparação deste material, foi utilizada a segunda opção.

Como dissemos acima, para o sucesso da programação de um dispositivo é necessário que o catálogo contenha sua descrição em formato especial. Esses arquivos de configuração são fornecidos pelo fabricante ou você pode usar o catálogo eletrônico integrado ao programa ETS.

No caso de utilização de determinados tipos de dispositivos “complexos”, cuja lógica de trabalho não se enquadra nas capacidades do software ETS, o fabricante oferece utilitários adicionais para trabalhar com eles, que estão integrados no shell principal do programa.

Na criação da estrutura de um edifício, é prevista a utilização de elementos como pisos, escadas, salas, corredores e armários de instalação. A seguir, você usa os dispositivos do catálogo para colocá-los na estrutura do edifício resultante. Isso permite que você crie praticamente qualquer configuração de maneira conveniente, o que ajuda a simplificar o trabalho adicional no projeto. Claro, você precisa entender que, no caso geral, tal divisão é, em certo sentido, arbitrária, uma vez que pode não haver uma conexão física dos dispositivos às salas (por exemplo, no caso de um esquema centralizado). Porém, do ponto de vista de manter a ordem no projeto, principalmente se vários funcionários estiverem trabalhando nele, pensar nesse ponto com antecedência é muito útil.

Não se deve esquecer que do ponto de vista do bus KNX e das ligações físicas diretas, o projeto possui uma topologia própria, diferente da estrutura lógica do edifício. No nível superior existem áreas, nelas há linhas e os dispositivos já estão conectados nas linhas.

Em muitos casos, a configuração dos endereços dos dispositivos pode ser confiada ao programa. Se necessário, eles poderão ser alterados no futuro. Antes de prosseguir para a próxima etapa, é necessário verificar as configurações de todos os dispositivos utilizados, pois determinam os cenários que serão executados e as funções disponíveis. Aqui, por conveniência, você pode adicionar comentários.

Os endereços de grupo possuem estrutura lógica própria, diferente da construção e da topologia. Neste caso, pode-se utilizar, nomeadamente, o agrupamento por pisos ou por finalidade funcional. Para um esquema de três níveis, pode ser fornecida divisão adicional, por exemplo, por quartos.

Note que até este ponto o instalador não necessitava diretamente dos próprios dispositivos e de uma rede KNX funcional para trabalhar no projeto

Para carregar um projeto no sistema de automação instalado, você precisará conectar um computador a ele através de uma das interfaces suportadas. Essa interface não é necessária diretamente para operação, mas geralmente permanece na instalação para facilitar a realização de alterações na configuração.

O carregamento da configuração pode ser feito de diversos modos, inclusive completo (nele também ficam registrados os endereços, o que exige o acionamento de um botão em cada dispositivo) e parcial (são registradas apenas as alterações de configuração, pois os endereços já devem estar cadastrados, o sistema funciona com eles e pressionando botões não há necessidade).

Observe que é impossível restaurar (“ler”) completamente o arquivo de configuração do projeto de um sistema em execução. Portanto, se você é cliente e não tem confiança em seu instalador, é aconselhável providenciar a transferência desses dados após a conclusão da configuração.

E claro, não se esqueça que após concluir a programação do sistema de automação, é aconselhável verificar o seu funcionamento. Funções ETS, como monitor de barramento e monitor de endereço de grupo, podem ser úteis aqui. No primeiro caso, é necessário conectar-se ao KNX através de pontes em RS-232 ou USB, sendo também possível o controle das operações de grupo via IP.

Conhecimento prático

Para os testes não foi necessário realizar nenhum trabalho preliminar, porém, em projetos reais, a parte preparatória não é menos importante que a implementação. Você precisará descrever detalhadamente os requisitos do cliente, determinar as funções do sistema, selecionar dispositivos, desenvolver um plano de estrutura de cabos, considerar possíveis opções de redundância e expansão futura. Neste caso, a maioria das alterações, como “adicionar uma lâmpada” ou “mover o painel de controle”, após a colocação dos cabos são bastante trabalhosas e é altamente desejável evitá-las. Por outro lado, mudar um switch com um par de botões para um modelo com quatro botões não é difícil. E ao comutar cargas em um painel comum, também é possível transferir o controle da luz através de um relé para um dimmer. De qualquer forma, chamamos mais uma vez a atenção para a importância desta parte do projeto.

As informações da fase preparatória serão definitivamente necessárias para determinar os dispositivos utilizados no projeto e sua quantidade, criar a estrutura do edifício, a topologia da rede, o esquema de endereços do grupo e programar diretamente a lógica do sistema.

Com alguma experiência, estimativas preliminares aproximadas para projetos de pequena escala podem ser obtidas rapidamente. Por exemplo, na forma de “doze canais de retransmissão para luz, três canais de dimerização, dez interruptores”. Ao utilizar uma opção de cabeamento centralizado, a lógica deste sistema pode ser implementada de forma muito flexível.

Para conhecimento prático, montamos um pequeno estande do equipamento Evika: choke de potência Choke-KNXv3, controlador LogicMachine4, unidade universal de oito canais UIO8-KNXv3, dimmer LED de quatro canais LED4-KNX, adaptador para switch ABB da série Busch-Jaeger . Adicionalmente, foram utilizadas fonte de alimentação externa 24 V 0,8 A, quatro relés com blocos para instalação em trilho DIN, fios e blocos.

Vamos falar um pouco sobre os próprios dispositivos, muitos dos quais são projetados para instalação em trilho DIN. O indutor ocupa três lugares e serve para separar os sinais do bus KNX e a alimentação. Ele acomoda até três fontes de alimentação de 24-29 V, possui uma saída de alimentação direta de 24 V para carga adicional, um conector de bateria e dois indicadores LED. O dispositivo fornece corrente máxima de 640 mA e possui proteção contra sobrecarga.

Neste material utilizamos o controlador LogicMachine4 como ponte IP-KNX, que é apenas uma de suas muitas funções. Seu gabinete possui formato 4 DIN, requer alimentação externa adicional de 24 V, é equipado com diversas interfaces (incluindo 1-Wire, USB, RS-485 e DALI), possui processador rápido, 128 MB de RAM e 4 GB de memória não -memória volátil. As capacidades do dispositivo merecem um artigo separado ou até vários, por isso tentaremos voltar a ele mais tarde.

O bloco universal de E/S 2 DIN permite implementar qualquer uma das cinco funções em cada um de seus oito canais: entrada analógica, entrada binária, contador de pulsos, detector de pulso (pressão curta ou longa), dimmer de passo e saída binária. Os modos e seus parâmetros são programados via ETS. Para controlar relés externos, será necessário fornecer energia adicional ao módulo. O modelo pode ser interessante do ponto de vista de reduzir os blocos utilizados e aumentar a flexibilidade em instalações de médio porte.

O dimmer de LED também possui formato 2 DIN e oferece quatro canais para controle PWM de fitas de LED com tensão de alimentação de 24 V com positivo comum. Requer a conexão de uma fonte de alimentação externa com base nos parâmetros das fitas, e a corrente máxima por linha é de 5 A. O dispositivo possui configuração de frequência de modulação e capacidade de programar doze cenas com opção de efeito de transição entre elas.

O adaptador de switch permite transformar estes acessórios de fiação padrão em um controlador para o barramento KNX. O dispositivo recebe energia através do barramento KNX. Ele suporta a conexão de dois botões switch e mais três externos por meio de um cabo especial. O adaptador também contém um sensor de temperatura que pode ser usado para implementar a função de termostato. Os botões são programáveis ​​como sensores binários e também podem ser escurecidos ou com detecção de toque curto e longo.

Mesmo ao criar uma configuração de teste, é altamente recomendável usar cabos de marca para o barramento com núcleos com diâmetro de 0,8 mm, e não o cabo de rede de par trançado padrão aparentemente semelhante. Isso economizará tempo e nervosismo, já que esses fios funcionam perfeitamente com os conectores de autofixação de propriedade da Wago, e todo o resto fará você sofrer. Cada conector possui quatro slots de fio, permitindo a implementação da arquitetura de barramento KNX flexível. Em geral, esses conectores são considerados descartáveis, mas com alguma habilidade você pode retirar o fio deles. Claro, para instalações estacionárias é melhor não fazer isso.

A montagem propriamente dita do sistema não apresenta dificuldades para um especialista com conhecimentos básicos de instalação elétrica. O equipamento utilizado contém adicionalmente terminais de parafuso e pinças reutilizáveis ​​com contatos de mola plana para cabos de potência e entradas/saídas. Eles podem conectar fios de núcleo único em uma ampla variedade - desde par trançado comum até 0,75 mm² ou mais.

Instalamos o ETS5 no computador com licença Demo, o que será suficiente para nos familiarizarmos com o sistema. Observe que o ETS difere em alguns aspectos da maioria dos programas convencionais de gerenciamento de documentos. O programa armazena todos os dados operacionais em um banco de dados interno do computador onde está instalado. O compartilhamento de arquivos entre diferentes sistemas ou usuários requer exportações e importações explícitas do projeto. Aqui você não pode abrir vários arquivos ao mesmo tempo. Todas as alterações feitas são imediatamente refletidas no projeto. Não há histórico de alterações ou recursos de reversão. Isto certamente requer maior atenção ao trabalhar com o programa. Também é altamente recomendável utilizar um monitor com resolução de pelo menos FullHD, pois muitas operações requerem acesso a várias janelas ao mesmo tempo. Por este motivo, é aconselhável visualizar as seguintes imagens em tamanho real.

Na primeira etapa, criamos um novo projeto, selecionamos nome, tipo de barramento e endereçamento.

Em seguida, baixe os arquivos de configuração do site do fabricante do dispositivo e adicione-os ao diretório do programa. Alguns fabricantes que possuem uma ampla gama de produtos usam agrupamento multinível no catálogo por tipo de dispositivo (por exemplo, Luz - LEDs). Observe que para conhecer as capacidades dos dispositivos do programa não é necessário tê-los disponíveis.

Temos poucos dispositivos, por isso não é necessário criar uma estrutura de construção complexa. Limitemo-nos a um andar, uma sala e um corredor.

Agora você pode organizar os dispositivos nas salas, mas pode adiar esta operação para mais tarde.

A próxima etapa é verificar e definir as configurações de todos os dispositivos e seus objetos. Para o dimmer LED programaremos três cenas internas e parâmetros para sua reprodução automática.

No nosso caso utilizaremos a chave para o modo “noite”, portanto configuraremos sua primeira entrada para enviar “0” (o comando de desligamento) quando o contato for fechado.

E o UIO8 exigirá mais configurações. Por padrão, todos os canais estão desabilitados e não há objetos na árvore de dispositivos, exceto Heartbeat. Os últimos quatro canais funcionarão como saídas binárias para o relé.

Observe que as saídas têm muitas opções, incluindo estado inicial, inversão e temporizadores. Além disso, para cada um deles você pode criar um objeto virtual emparelhado que seja gravável e funcione com a operação lógica “e”/“ou”.

Os primeiros quatro canais serão usados ​​como entradas. O primeiro e o segundo possuem botões sem travamento, o terceiro é conectado a uma chave de duas posições e o quarto opera em modo de entrada analógica com resistor variável.

Ao selecionar os modos de canal, os objetos correspondentes com seus parâmetros apareceram automaticamente no dispositivo. Em particular, para o switch configuraremos o envio de 1 quando fechado e 0 quando aberto, para botões - comutação quando fechado, para a entrada analógica a tensão máxima é importante (definimos aqui 24 V), bem como o modo de envio de telegramas - quando o estado muda ou por temporizador.

Vamos passar para os endereços de grupo. A estrutura de três níveis em nosso projeto é obviamente redundante, mas isso não causa nenhum inconveniente especial. Temos apenas cinco controles, portanto, limitar-nos a cinco endereços de grupo será suficiente. Observe que tentamos criar cenários difíceis e por isso não tivemos botões suficientes em alguns locais.

No primeiro usamos um interruptor, três linhas de LED, o primeiro relé (supondo que as lâmpadas da casa estejam conectadas a ele), e o segundo relé responderá à iluminação do jardim, então vamos ligar o inverso modo na saída correspondente em UIO8. Observe que não temos nada para ligar (desligar) esses relés, portanto o circuito é interessante apenas para demonstração.

O segundo será usado para iniciar e parar a reprodução de cenas de LED a partir do switch no terceiro canal do UIO8.

O terceiro grupo é definir o brilho da faixa de LED (todos os canais de uma vez, para obter a cor branca) do controlador analógico no quarto canal UIO8.

O quarto e quinto grupos, juntamente com os últimos botões e relés, irão emular o controle do portão. Para isso, o primeiro botão envia “1” quando pressionado, o segundo “0” quando pressionado, o segundo relé inverte o sinal recebido, e há também um atraso de um segundo para a execução dos comandos de acionamento para o correto funcionamento dos mecanismos. Em um projeto real, você provavelmente precisará de temporizadores ou sensores de posição, bem como de um modo de parada.

Agora é hora de enviar o projeto para o sistema de automação. Para isso, é necessário retornar à tela inicial do ETS e, na aba Barramento, configurar a interface através da qual você irá trabalhar com o barramento. No nosso caso, trata-se de uma ponte para IP, implementada via LogicMachine4.

Se estiver baixando pela primeira vez, você deverá cadastrar endereços em todos os dispositivos. Para fazer isso, você precisará de acesso físico a eles para pressionar o botão de programação. Dependendo das especificidades do projeto, pode ser mais conveniente realizar esta operação antecipadamente, marcar todos os elementos e depois instalar o equipamento no local.

No futuro, quando os dispositivos já tiverem recebido endereços, alterações na configuração poderão ser feitas sem acesso físico aos mesmos. Observe que o suporte à interface IP permite trabalhar com o sistema remotamente, mas é necessário cuidar da proteção adicional da rede (por exemplo, através de tecnologias VPN), já que a ponte em si não possui nenhum meio de controle de acesso.

Ferramentas de diagnóstico integradas permitem monitorar a operação de endereços de grupos, bem como enviar mensagens para grupos diretamente do programa.

No geral, não encontramos nenhum problema significativo durante os testes. O aspecto mais trabalhoso, em nossa opinião, é a compilação correta dos grupos de endereços, mas isso também pode ser resolvido se você pensar antecipadamente nos cenários e funções necessários do sistema de automação e selecionar o equipamento mais adequado para eles . Além disso, o conhecimento dos recursos dos dispositivos será útil aqui, uma vez que eles geralmente possuem opções ricas para personalizar parâmetros e opções operacionais.

Conclusão

Em primeiro lugar, recordemos que a própria tecnologia KNX é apenas o “sistema nervoso” dos projetos de automação. Seus pontos fortes indiscutíveis são suas amplas capacidades de suporte a diversos cenários e dispositivos, padronização e certificação de equipamentos, atenção especial à confiabilidade das soluções e uma comunidade ativa de profissionais.

Muitas das situações descritas em numerosos materiais de marketing (incluindo controlo remoto, segurança, poupança de energia e automação avançada) exigem ir além da tecnologia em si - por exemplo, a utilização de controladores multifuncionais especializados, unidades de interface e outros equipamentos em projetos. No entanto, é o KNX que consegue garantir a sua interação eficaz com os atuadores, sensores e controlos básicos utilizados na solução.

Do ponto de vista prático, o KNX não se destina ao mercado do tipo faça você mesmo (DIY) - embora, claro, com alguma experiência e financiamento possa utilizá-lo - mas sim para instaladores profissionais que trabalham em instalações de média e grande escala. projetos residenciais e comerciais, setores onde é importante garantir o funcionamento confiável e ininterrupto das soluções e minimizar manutenções adicionais.

Se falamos sobre a base tecnológica, então à primeira vista pode parecer obsoleto - um barramento serial lento, a necessidade de programar endereços de dispositivos, a ausência de Plug-and-Play, um conjunto básico de mensagens, a falta de protocolos de segurança e um sistema de programação complexo. Por outro lado, tais características não têm sentido sem a sua aplicabilidade a tarefas e funções específicas, e a prática mostra que os projetos baseados em KNX implementados corretamente são bastante satisfatórios para os clientes.

A questão do custo dos produtos em si não tem grande importância neste caso, uma vez que as estimativas só fazem sentido para os projetos como um todo, levando em consideração desenvolvimento, instalação, configuração e operação. Mas dado o grande número de participantes do processo (incluindo a própria associação, cursos de certificação, fabricante de equipamentos, fornecedor, projetista, instalador, engenheiro e montador), fica claro que será difícil chamá-lo de acessível. Em qualquer caso, a diferença com muitas outras tecnologias para o segmento DIY normalmente não será a favor do KNX, mas é, claro, incorreto comparar soluções apenas por este parâmetro.

Clicar em um nível ou mover um controle deslizante envia um número correspondente à posição atual do controle deslizante para a variável controlada.

1 Crie uma variável a ser controlada. Configure-o conforme mostrado nas instruções

2 Crie um nível, configure-o da seguinte forma (veja todas as configurações):

3 Arraste a variável para o nível, na caixa de diálogo de associação de variáveis, especifique:

Ação	Enviar Token - envia um valor variável, tomado como a posição atual do controle deslizante de nível no intervalo Min...Max
Evento para Ação	Evento de interface associado a um botão. Quando ocorre um evento, o valor especificado será gravado na variável Pressione - envie o valor pressionando Liberar - enviar valor quando liberado Mover - envia todos os valores intermediários de valor ao mover o controle deslizante. adicione o comando Delay (100) antes do comando no evento Move para carregar menos o equipamento (com o comando Delay, o Move não será acionado mais do que uma vez a cada 100 ms) Você pode usar todos os três eventos ao mesmo tempo.
Adicione um canal de feedback	(Crie um canal de feedback) Marque esta caixa porque... você precisa que o controle deslizante de nível se mova de acordo com o estado atual da variável

4 A variável agora está associada ao nível. Você pode visualizar todas as conexões em PROPRIEDADES DO OBJETO > Programação

opção 2 Gerencie a faixa RGB usando a paleta

Você pode usar qualquer elemento colorido como paleta - ao passar o dedo sobre o elemento, você enviará um comando ao equipamento para definir a cor selecionada.

Isso requer a adição de um script especial ao projeto - a biblioteca RGB. O script precisa ser adicionado apenas uma vez; então você pode usá-lo para controlar faixas RGB de qualquer driver iRidium integrado.

2.1 Crie uma paleta e elementos auxiliares. Você pode usar qualquer imagem colorida como paleta.

• Configure a paleta como um Joystick com uma faixa de ajuste de 0 a 100 em X e Y
• Configure um elemento Button inativo que exibirá a cor selecionada na paleta
• Se necessário, configure botões ativos que irão alterar passo a passo o brilho da faixa de opções

2.2 Baixe o arquivo RGB_Library.js

Este arquivo fornece gerenciamento de cores usando JavaScript. Adicione um arquivo ao projeto de visualização: abra o projeto no iRidium Studio, pressione a tecla, selecione (+) "Adicionar Script do Arquivo"

2.3 Crie um arquivo de script vazio: (+) "Novo Script" para adicionar uma descrição de sua paleta RGB:

No arquivo de script, descreva a paleta e o elemento para exibir a cor selecionada:

/////// parâmetros opcionais ////////////////////////// IR.GetItem("Página 1").GetItem("Exibição do item 1"), // Item "Exibição")

A versão avançada contém botões de controle de brilho:

Paleta, display colorido e botões +/- para controlar o brilho

///////// Copie esta função para fazer mais uma paleta RGB /////// RGB_player( "Driver" , // Driver no projeto "Channel Red" , // Nome do Canal Vermelho "Channel Green" , // Nome do Canal Verde "Channel Blue" , ​​​​// Nome do Canal Azul 255 , // Limite superior para canal RGB (100 ou 255) IR.GetItem ("Página 1") .GetItem ("Seletor de cores do item 1") , // Item "Seletor de cores" /////// parâmetros opcionais /////////////////////////// IR.GetItem ("Página 1") .GetItem ("Item Display 1") , // Item "Display" IR.GetItem ("Página 1") .GetItem ("Up 1") , // Item "Up" IR .GetItem("Página 1") .GetItem("Down 1") , // Item "Down" 10 //Incrementa passo para "Up" e "Down" )

Na descrição indique onde a paleta está localizada e para qual equipamento ela envia dados:

• IR.GetDevice("Driver")- o nome do driver para o qual você enviará os comandos RGB. Copie o nome do driver para PROJECT DEVICE PANEL
• "Canal Vermelho", "Canal Verde", "Canal Azul"- nomes das variáveis ​​(Comandos) responsáveis ​​por controlar os componentes vermelho, verde e azul da cor. Copie os nomes para PROJECT DEVICE PANEL. Os nomes dos Comandos devem corresponder aos nomes dos Feedbacks, de onde vêm as informações sobre a cor RGB atual da faixa.
  HDL-Buspro, Domintell - possuem uma forma especial de escrever nomes. Para eles você precisa especificar<имя устройства в сети>:<имя канала>, por exemplo "Dimmer no quarto: canal 1"
• 255 - valor máximo de brilho para cada cor. Para a maioria dos equipamentos, o brilho é ajustável de 0 a 255, mas existem drivers que controlam o brilho da cor na faixa de 0...100 (por exemplo, HDL). Para HDL-Buspro, especifique o valor 100 nesta linha de configurações.
• IR.GetItem("Página 1").GetItem("Seletor de cores do item 1")- o nome da página (“Página 1”) e o elemento nela (“Item Color Picker 1”) que você usará como paleta
• IR.GetItem("Página 1").GetItem("Exibição do item 1")- o nome da página ("Página 1") e o elemento nela ("Item Display 1") que você usará para exibir a cor selecionada na paleta
• IR.GetItem("Página 1").GetItem("Até 1")- o nome da página (“Página 1”) e o elemento nela contido (“Up 1”) que, ao ser clicado, aumentará o brilho da cor selecionada
• IR.GetItem("Página 1").GetItem("Para baixo 1")- o nome da página (“Página 1”) e o elemento nela contido (“Down 1”) que, ao ser clicado, diminuirá o brilho da cor selecionada
• 10 - o valor pelo qual o brilho da cor selecionada aumentará/diminuirá ao pressionar os botões Para cima e Para baixo

Erros que podem ocorrer quando a paleta é descrita incorretamente são exibidos na janela de log (F4)

Iluminação RGBW

1 Coloque e configure na tela:

2 Adicione tags ao driver:

3 O trabalho com componentes de cores RGBW é realizado por meio das funções da biblioteca RGBW_Library.js.

Baixe a biblioteca e adicione-a ao projeto: pressione a tecla, selecione (+) "Adicionar Script do Arquivo".

4 Adicione chamadas de função da seguinte forma: crie um arquivo de script vazio (+) "Novo Script", copie o código abaixo e modifique-o para se adequar à sua tarefa:

RGB_player( "Driver" , // Driver no projeto "R_command" , // Nome do Canal Vermelho "G_command" , // Nome do Canal Verde "B_command" , // Nome do Canal Azul 255 , // Limite superior para canais RGB (255 ou 100) IR.GetItem("Página_principal").GetItem( "círculo seletor de cores do joystick 596x379") // Item "Seletor de cores" ); RGBW_add_color_listener( IR.GetDevice ("Driver") , // Driver no projeto "R_feedback" , // Nome do canal vermelho "G_feedback" , // Nome do canal verde "B_feedback" , // Nome do canal azul "W_feedback" , // Nome do Canal Branco 255, // Limite superior para canais RGBW (255 ou 100) IR.GetItem ("Main_page") .GetItem ("Item de exibição 1") , // Item "Exibição colorida" IR.GetItem ("Main_page" ) .GetItem ("Slider Level 1") // Item "Exibição branca" ) ;

Função RGB_player() foi projetado para criar uma conexão entre a paleta e os canais do driver. Ao clicar na paleta, o script é iniciado, recebe as coordenadas X e Y do cursor que passa sobre a paleta, lê os valores dos componentes de cor do pixel da imagem sob o cursor e os coloca no R_command, Canais G_command, B_command.

A imagem da paleta pode ser arbitrária; você pode substituir a imagem por qualquer uma de sua preferência.

Função RGBW_add_color_listener() conecta os canais de feedback R_feedback, G_feedback, B_feedback, W_feedback com elementos gráficos que exibem a cor e o brilho do branco.

Você pode adicionar várias paletas adicionais à tela e vários canais RGBW adicionais nos drivers, então você deve adicionar o número apropriado de chamadas de função RGB_player() E RGBW_add_color_listener(). Ao mesmo tempo, a biblioteca RGBW_Library.js deve ser adicionado apenas uma vez.

Script de chamada de função RGB_player() E RGBW_add_color_listener() deve estar na lista abaixo do script da biblioteca RGBW_Library.js, caso contrário ocorrerá um erro e os scripts não funcionarão.

5 Arraste a tag W_command para o nível Level e ative a comunicação no evento Release.

Você pode trabalhar com dimmers que suportam diferentes faixas de valores de componentes de cores (normalmente 0-255 ou 0-100). Para fazer isso, defina o valor máximo do intervalo correspondente em três locais do projeto: uma vez na propriedade Máx. elemento gráfico Nível e duas vezes no script: ao chamar funções RGB_player() E RGBW_add_color_listener().

Comandos macro

Vários comandos podem ser anexados a um elemento gráfico; eles serão enviados ao equipamento em ordem, de cima para baixo, sem demora. Apenas 1 canal de feedback pode ser atribuído, caso contrário, os dados recebidos serão processados ​​incorretamente.

Para vincular vários comandos a um elemento gráfico, arraste-os, um após o outro, para esse elemento. Selecione os eventos apropriados (Pressionar, Soltar, Mover) na caixa de diálogo de vinculação:

Mostrar log no início do Emuator - abre automaticamente a janela de log (caso contrário, o log pode ser aberto pressionando F4)

Teclas de atalho:

• F4- registro aberto
• F5- inicie o emulador
• F7- abra o menu de gerenciamento de contas e projetos
• F8- abra as configurações do sistema (digite a senha 2007 )

Sincronização com painel de controle

Se você é integrador, pode iniciar rapidamente a interface de visualização criada no painel de controle - smartphone, tablet ou PC. Instale o aplicativo i3 pro e faça login usando seu nome de usuário e senha de integrador no site iRidium Mobile.

Usar i3 profissional para iOS, Android, Windows, Mac em modo de teste, upload de projetos via iRidium Transfer (opção disponível apenas para integradores):

No site iRidium Mobile (ver instruções).

O iRidium Cloud só pode ser configurado por um integrador registrado. Após a configuração, os usuários podem ser convidados a gerenciar o objeto de automação.