KNX: Introducere.

Mai mult confort, mai multă siguranță, mai puțin consum de energie: cererea pentru sisteme de management al clădirilor este în continuă creștere.

Fie că este vorba de o casă unifamilială sau de un complex mare de birouri, cererea de confort și flexibilitate în controlul sistemelor de control acces, iluminat și aer condiționat este în creștere. În același timp, eficiența energetică devine din ce în ce mai importantă. Cu toate acestea, un confort și siguranță mai mare cu un consum mai mic de energie pot fi obținute doar prin utilizarea sistemelor inteligente de control și monitorizare care gestionează funcționarea diferitelor sisteme implicate. Aceasta implică utilizarea mai multor rețele cu fir care conectează senzorii și actuatoarele la dispozitivele centrale de control și monitorizare. Un astfel de număr de fire înseamnă, la rândul său, o creștere a costurilor forței de muncă pentru proiectarea și instalarea unor astfel de sisteme, o creștere a pericolului de incendiu și o creștere bruscă a costurilor financiare.

Răspuns: KNX este singurul STANDARD deschis din lume pentru controlul apartamentelor și clădirilor.

Pentru a transmite semnale de control către toate componentele responsabile cu controlul unei clădiri, este necesar un sistem care să poată comunica cu dispozitivele individuale; Pentru a face acest lucru, toate componentele sale trebuie să poată „comunica” între ele într-o singură limbă: pe scurt, aceasta necesită tehnologia magistrală KNX, comună pentru toți producătorii de echipamente și aplicații software. Acest standard se bazează pe mai mult de 15 ani de experiență în dezvoltare și proiectare, inclusiv sisteme predecesoare ale tehnologiilor KNX, EIB, EHS și BatiBUS. Prin utilizarea canalului de transmisie a semnalului de control KNX, la care sunt conectate toate celelalte magistrale (perechi răsucite, canale RF, linii electrice sau IP/Ethernet), dispozitivele conectate la acestea pot face schimb de informații între ele. Autobuzele pot conecta atât senzori, cât și actuatori necesari pentru controlul echipamentelor care controlează clădirea, în special, sisteme de iluminat, perdele, jaluzele și obloane, sisteme de securitate, sisteme de monitorizare a energiei, sisteme de încălzire, ventilație și aer condiționat, sisteme de alarmă, sisteme de monitorizare, sisteme de control de la distanță, echipamente de măsurare, sisteme de control audio și video, aparate electrocasnice mari, interfețe cu sistemele de utilități și alte sisteme de management al clădirilor etc. Toate aceste funcții pot fi efectuate, controlate și monitorizate printr-un singur sistem comun, fără utilizarea unor centre de control suplimentare.

Iluminat	Controlul draperiilor, jaluzelelor și jaluzelelor	Sisteme de securitate	Managementul energiei	Sisteme de incalzire, ventilatie si aer conditionat
Sisteme de monitorizare	Telecomandă	Preluarea măsurătorilor	Control audio și video	Electrocasnice mari

KNX: Un scurt dicționar.

„La nivel mondial” înseamnă

Utilizare la nivel mondial: Tehnologia KNX este utilizată pe scară largă în gestionarea apartamentelor și clădirilor din întreaga lume. Există câteva milioane de sisteme KNX instalate și care operează cu succes, nu numai în toată Europa, ci și în Orientul Îndepărtat și Americi, ceea ce este o dovadă a cât de atractivă este utilizarea tehnologiei KNX. Există peste 100 de companii membre ale Asociației KNX la nivel mondial, care oferă în cataloagele lor aproape 7.000 de grupuri de produse certificate KNX pentru diverse aplicații.

„Standard deschis” înseamnă

Standardul KNX este aprobat ca Standard internațional (ISO/IEC 14543-3), standard european (CENELEC EN 50090 și CEN EN 13321-1) și standard chinez (GB/Z 20965).

Viitorul KNX este astfel asigurat. Produsele compatibile KNX de la diferiți producători pot fi utilizate ca parte a unui singur sistem - marca comercială KNX garantează compatibilitatea lor operațională și interschimbabilitatea.
Astfel, KNX este singurul standard inteligent deschis din lume pentru monitorizarea securității clădirilor comerciale și rezidențiale.

„Conducere apartamente și clădiri” înseamnă

Avantaje în clădiri de orice tip:Începând de la ansambluri de birouri și terminând cu clădiri rezidențiale obișnuite. Indiferent de tipul de clădire, utilizarea tehnologiei KNX deschide o gamă uriașă de noi posibilități pentru crearea sistemelor de management al clădirii, menținând în același timp costul acestora la un nivel acceptabil.

Utilizarea tehnologiei KNX poate oferi soluții care pot fi implementate doar cu mare dificultate folosind metode convenționale pentru crearea unor astfel de sisteme. Toate aplicațiile dintr-un apartament sau clădire pot fi controlate de la un singur panou tactil. De la sisteme de încălzire, ventilație și control acces până la controlul de la distanță al tuturor aparatelor electrocasnice, KNX deschide modalități complet noi de îmbunătățire a confortului, siguranței și eficienței energetice în apartamente și clădiri.

KNX: o singură tehnologie cu multe beneficii.

Utilizarea KNX oferă real beneficii pentru arhitecți, designeri și muncitori în construcțiiși, de asemenea, în primul rând, pentru proprietarii și/sau utilizatorii clădirilor.

• Costuri reduse de operare și reducere semnificativă a consumului de energie.
  Iluminatul și încălzirea sunt aprinse doar atunci când sunt cu adevărat necesare, de exemplu, în conformitate cu programele orare specificate și/sau numai atunci când oamenii sunt efectiv prezenți, ceea ce economisește atât energie, cât și bani. În plus, iluminarea poate fi controlată automat în funcție de intensitatea reală a luminii naturale, ajutând la asigurarea nivelului minim de luminozitate necesar pentru fiecare spațiu de lucru și reducând consumul de energie, menținând doar acele lumini aprinse care sunt cu adevărat necesare.
• Economisi timp.
  Conectarea tuturor dispozitivelor care fac schimb de informații între ele folosind o singură magistrală comună reduce semnificativ timpul de proiectare a sistemului și timpul de instalare. Pachetul unic de software de inginerie ETS, comun tuturor producătorilor și aplicațiilor software, vă permite să proiectați, să depanați și să configurați sisteme care conțin elemente certificate KNX. Deoarece acest pachet software este comun tuturor producătorilor, integratorii de sistem pot combina produse de la diferiți producători folosind diferite canale de comunicație (pereche răsucită, RF, electrice sau IP/Ethernet) într-un singur sistem.
• Flexibilitate și capacitate de adaptare la schimbările viitoare.
  Sistemul KNX poate fi ușor adaptat la noi sarcini și poate fi ușor extins. Componentele noi pot fi conectate cu ușurință la un sistem existent.

Asociația KNX: Garanția dvs. de a utiliza un standard global!

Inițiatorul creării și promovării standardului KNX este Asociația KNX, un grup de companii lider ale căror activități sunt legate de multe domenii ale managementului clădirilor și apartamentelor. În prezent, Asociația KNX are peste 100 de membri, care produc peste 80% din dispozitivele de control pentru locuințe și clădiri vândute în Europa. Scopul comun al acestor companii este de a contribui la dezvoltarea sistemelor de management al clădirilor în general și a standardului KNX ca singurul STANDARD deschis din lume pentru managementul apartamentelor și clădirilor. World KNX Association are acorduri de parteneriat cu peste 21.000 de integratori de echipamente din 70 de țări, cu peste 50 de universități tehnice și peste 100 de centre de formare.

Una dintre principalele cerințe pentru o casă inteligentă este reducerea semnificativă a costurilor cu energia. Până la urmă, însuși conceptul de casă inteligentă presupune gestionarea consumului de energie pentru a-și reduce consumul în acele încăperi și situații în care se poate folosi lumina naturală. Prin urmare, o casă inteligentă controlează nu numai iluminarea, ci și încălzirea, precum și alte funcții. O altă cerință pentru o casă inteligentă este capacitatea de a utiliza echipamente de la diferiți producători fără modificări majore. În acest scop a fost dezvoltat standardul KNX.

Fiecare proprietar al unei case inteligente dorește să o personalizeze pentru a satisface unele dintre propriile cerințe și dorințe. Dezvoltarea unui sistem de control pentru o astfel de casă de la zero va fi foarte costisitoare, așa că este mult mai ușor să iei cel mai flexibil sistem și să-i construiești arhitectura în conformitate cu dorințele tale. Standardul KNX este o platformă comună de sistem care permite utilizarea echipamentelor de la orice producător care aderă la acest standard.

În plus, KNX este un set de protocoale pentru schimbul de date între toți participanții la sistem. Prin urmare, instalarea de noi echipamente necesită doar o intervenție minimă în sistem, deoarece toate elementele unei case inteligente funcționează după același standard și fac schimb de date folosind aceleași protocoale.

KNX este un autobuz care combină toate elementele unei case inteligente într-un singur întreg. Principalul avantaj al KNX este flexibilitatea sa incredibilă, deoarece pentru a schimba configurația întregului sistem, este suficient să eliminați elementele inutile și să instalați în locul lor altele mai potrivite sau necesare. În acest caz, nu va trebui să schimbați sistemul de control, să-l reprogramați și să-i coordonați dureros elementele între ele. La urma urmei, recent aceasta a fost principala problemă cu care s-au luptat instalatorii sistemelor inteligente de control a casei - fiecare producător a respectat propriile standarde, așa că a trebuit să vină cu modalități de a coordona detaliile între ei.

Capacitățile magistralei KNX

De fapt, întrebarea nu este ce poate face KNX, ci ce își dorește proprietarul unei case inteligente. Sistemul de magistrală controlează orice echipament conform algoritmului specificat, astfel încât KNX poate face totul în cadrul acestei sarcini. Un sistem care funcționează pe acest standard controlează toți consumatorii de energie electrică dintr-o casă inteligentă, astfel încât KNX poate asigura funcționarea acestora în orice mod acceptabil, în funcție de setările și dorințele proprietarului casei. Prin urmare, capacitățile sistemelor standard KNX depind direct de echipamentul care este conectat la acestea.

Utilizarea magistralei KNX vă permite să creați diverse sisteme de control inteligente pentru casă. De exemplu, sistemul free@home de la ABB vă permite să creați un sistem universal și ușor de configurat și de utilizat în care controlul acasă poate fi efectuat în trei moduri:

• automat;
• prin comenzi de la panoul de control tactil;
• folosind o aplicație mobilă pentru un smartphone sau o tabletă.

Toate cele trei moduri oferă control complet asupra consumului de energie al unei case inteligente. Prin urmare, chiar și atunci când sunteți departe de casă, veți putea controla siguranța casei dvs., vă veți monitoriza copiii și veți putea porni și opri diverse aparate electrice.

Cum functioneaza

Fiecare dispozitiv conectat la magistrala KNX are propria sa adresă IP unică, precum și o listă de dispozitive cu care interacționează. Senzorii și alte dispozitive care monitorizează schimbările din mediu sunt programate în așa fel încât atunci când are loc un anumit eveniment, trimit un semnal către dispozitivele asociate acestuia.

În funcție de setările sistemului, dispozitivele finale, care controlează alimentarea cu energie electrică a diverselor dispozitive, pot răspunde atât la anumite situații, cât și la o întreagă listă de evenimente diferite. Deoarece mai mult de 64 de dispozitive nu pot fi conectate la o singură linie, sunt utilizate diferite metode pentru a conecta mai multe magistrale într-un singur sistem. În astfel de sisteme integrate, totul se întâmplă conform standardului KNX, deci nu există dificultăți serioase de configurare.

Pentru comunicarea între dispozitive din afara magistralei, sunt utilizate trei tipuri de canale:

• cu fir;
• optic;
• frecventa radio.

Canalele cu fir sunt cele mai populare, deoarece conectarea dispozitivului final la ele nu necesită manipulări suplimentare. Canalele optice și de frecvență radio sunt utilizate numai dacă toate dispozitivele conectate prin aceste canale sunt echipate cu transceiver adecvate. În special, aceste canale sunt folosite pentru a conecta camere video de la distanță unde, din anumite motive, este imposibil să stabiliți un canal de magistrală cu fir. Prin toate canalele, comunicarea între dispozitive are loc folosind aceleași protocoale standard KNX.

Ce este ABB

Compania ABB (în transcriere rusă ABB) este angajată în dezvoltarea și producția de echipamente pentru automatizarea diferitelor procese, inclusiv sisteme de control pentru casele inteligente. Concernul a fost format în 1988, după fuziunea companiei suedeze Asea și a companiei elvețiene Air Force (Brown, Boveri & Cie). Până la acest moment, ambele companii aveau o experiență enormă în domeniul tehnologiei informației și al automatizării, așa că ABB a fost unul dintre creatorii standardului KNX.

Preocuparea oferă o listă uriașă de dispozitive necesare pentru a crea o rețea cu drepturi depline care va gestiona eficient o casă inteligentă. În ciuda costurilor considerabile, produsele concernului sunt într-o cerere constantă deoarece au caracteristici excelente și respectă deplină standardul KNX. De exemplu, un activator de încălzire cu 12 canale HA-M-0.12.1, care poate controla simultan funcționarea a 12 supape ale sistemului de încălzire, va costa 23 de mii de ruble. Acesta este vizibil mai scump decât omologii săi chinezi, dar și mult mai fiabil. Un alt exemplu - un afișaj cu un element de control rotativ de la ABB va costa 70-100 de mii de ruble, în timp ce analogul chinez nesigur poate fi cumpărați cu 20-40 mii. Dar există o mare probabilitate ca elementul chinezesc să nu reziste nici măcar 2 ani.

Prezentare generală a standardului KNX

I. KUTEPOV, Sankt Petersburg

Există multe dispozitive și sisteme diferite pe piață pentru echipamente de automatizare pentru clădiri și spații în prezent. În trecut, dezvoltatorii s-au străduit întotdeauna să le aplice ideile, inovațiile și protocoalele de comunicare. Iluminatul era controlat după un protocol, aer condiționat - după altul, ventilația putea fi controlată după un al treilea. Dar era nevoie să se asigure compatibilitatea acestor sisteme și să existe un protocol universal pentru ele. Astăzi, dispozitivele de automatizare controlate și care comunică între ele prin protocolul KNX sunt din ce în ce mai utilizate. Acest articol descrie principalele caracteristici ale acestui protocol.

Protocolul KNX face posibilă combinarea cu ușurință a diferitelor sisteme de inginerie într-un singur complex. Acest lucru vă permite să reduceți costul automatizării și să creșteți fiabilitatea datorită eliminării diferitelor convertoare și gateway-uri pentru conectarea dispozitivelor care funcționează pe diferite protocoale.

KNX a devenit un protocol care îndeplinește toate aceste cerințe. Vă permite să gestionați diverse sisteme atât într-un complex de clădiri, cât și într-un apartament separat și este bine integrat în alte sisteme. Acest protocol este descris în standardul internațional ISO/IEC 14543-3.

Toate dispozitivele, conform KNX, sunt combinate într-o rețea distribuită în care nu este nevoie de un computer central. Tehnologia KNX vă permite să monitorizați și să gestionați funcționarea tuturor sistemelor implicate fără a utiliza centre de control complexe. Pot fi menționate următoarele avantaje ale sistemelor KNX:

Costuri de operare reduse;

Vizibilitatea controlului și managementului;

Posibilitatea extinderii sistemului existent pentru noi sarcini;

Posibilitatea de a schimba setările în timpul funcționării;

Prin furnizarea unui singur pachet software pentru proiectarea, configurarea și funcționarea sistemului, acesta asigură compatibilitatea și interacțiunea între produsele de la diferiți producători, utilizate pentru a îndeplini funcțiile necesare.

Este posibil să se aplice protocolul KNX în practica radioamatorilor. Puteți alege dispozitive ieftine și mature ca platformă hardware. De exemplu, Arduino și modificările sale, Raspberry Pi, ODROID etc.

Tehnologia KNX poate fi utilizată în diferite subsisteme Smart Home:

Reglarea și controlul luminii (pornirea și oprirea acestuia, inclusiv automată, schimbarea luminozității, menținerea iluminării constante, control prin DALI (Digital Addressable Lighting Interface) - o interfață digitală cu adresare pentru dispozitivele de iluminat);

Încălzire, aer condiționat și ventilație (controlul individual al temperaturii camerei, controlul ventilației, monitorizarea stării ferestrelor), combinându-le într-un singur sistem. Informațiile despre temperatură și condiția aerului obținute de la senzori sunt folosite pentru a asigura valori optime ale parametrilor controlați;

Controlul jaluzelelor, rulourilor și draperiilor. Rulourile, draperiile și jaluzelele cu lamele reglabile, în funcție de unghiul de incidență al razelor solare, asigură o lumină naturală optimă;

Securitate și siguranță (monitorizarea stării ferestrelor și ușilor, alarme de incendiu și de fum, alarme și sesizări de intrare neautorizată, semnale de urgență, simulare prezență, iluminare în modul „Panică”).

Principii de construcție și funcționare a unui sistem KNX

Un sistem KNX constă din senzori, actuatoare (actuatoare) și dispozitive de sistem. Toate sunt conectate la o rețea KNX. Senzorii furnizează semnale despre starea diferitelor dispozitive și a mediului. Actuatoarele execută comenzi. De exemplu, mută jaluzelele, reglează iluminatul și închid supapele de alimentare cu apă. Dispozitivele de sistem includ, de exemplu, surse de alimentare, conectori de linie, module logice, routere 1P, gateway-uri GSM.

Pentru schimbul de informații între elementele de rețea, sunt utilizate patru tipuri de medii de transmisie a datelor: o magistrală fizică formată din fire de perechi răsucite (KNXTP), o rețea electrică (KNX PL), un canal radio la o frecvență de 868 MHz (KNX RF), o conexiune Ethernet (KNXnet/IP).

Puteți citi în detaliu despre caracteristicile construirii rețelelor KNX în.

Pentru ca sistemul KNX să funcționeze, este necesar nu numai să instalați dispozitivele și să le conectați cu cablurile necesare între ele și la rețeaua de alimentare, ci și să programați dispozitivele folosind software-ul de inginerie ETS. Înainte de a-l încărca, este necesar să atribuiți adrese fizice individuale dispozitivelor, să selectați și să configurați programele de aplicații ale dispozitivului, să creați o structură de adrese de grup și să combinați obiectele de comunicare în ea, desemnând unele obiecte ca senzori și altele ca actuatori. În cadrul rețelei, fiecare dispozitiv trebuie să aibă o adresă fizică individuală.

Sistemul poate fi configurat în unul dintre următoarele moduri:

Sistemul (modul S) oferă acces deplin la configurația tuturor dispozitivelor, inclusiv proiectarea, formarea adreselor de grup și programarea (descărcarea) dispozitivelor folosind ETS. Folosit pentru a crea sisteme de către specialiști calificați
controlul elementelor sistemului cu posibilitatea de a modifica manual unii parametri. În cele mai recente versiuni ale standardului KNX, acesta a fost abandonat.

Mijlocul de transmitere a informațiilor - autobuz

Sistemul KNX cu comunicare printr-o magistrală fizică (pereche torsadată de fire) funcționează de la o tensiune de alimentare SELV (Safety Extra Low Voltage), a cărei valoare maximă este de 29 V. Este alimentat tuturor dispozitivelor prin același cablu torsadat ca și informatia. Autobuzul este întotdeauna izolat în mod fiabil de rețeaua electrică, iar atingerea acestuia nu poate provoca rău unei persoane.

Când se utilizează un autobuz, standardul KNX prevede o împărțire ierarhică în linii și zone. Vergatura inferioară a sistemului este un segment de linie care unește până la 64 de dispozitive de magistrală. O linie poate consta dintr-un segment sau mai multe (până la patru) conectate prin amplificatoare liniare.

O posibilă topologie de linie este prezentată în Fig. 1. Numărul permis de dispozitive magistrală conectate la o linie depinde de sursa de alimentare selectată și de consumul de energie al anumitor dispozitive. În cadrul liniei se admite o lungime maximă a segmentului de 1000 m, o distanță maximă între o sursă de alimentare și un dispozitiv magistrală de 350 m, o distanță maximă între două surse de alimentare de 200 m, o distanță maximă între două dispozitive magistrală de 700 m. .

Prin amplificatoare liniare, așa cum se arată în Fig. 2, linia poate fi extinsă cu segmente suplimentare, lungimea maximă a fiecăruia dintre ele fiind, de asemenea, de 1000 m. Fiecare segment trebuie să fie conectat la propria sursă de alimentare. Numărul de amplificatoare liniare conectate în paralel nu trebuie să depășească trei pe linie.

Cu ajutorul conectorilor liniari, până la 15 linii pot fi conectate la linia principală și combinate într-o singură zonă. Topologia zonei este prezentată în Fig. 3. Până la 64 de dispozitive cu magistrală pot fi, de asemenea, conectate la linia principală. Trebuie să aibă o sursă de alimentare separată. Conectarea amplificatoarelor liniare la liniile de zonă și principale nu este permisă.

Mai multe zone pot fi interconectate folosind o linie de zonă, fiecare zonă fiind conectată la linia de zonă printr-un conector de zonă separat. Linia de zonă trebuie să aibă propria sa sursă de alimentare. Este posibil să se conecteze dispozitive de magistrală la acesta; numărul lor maxim scade pe măsură ce numărul conectorilor de zonă crește. O linie de zonă poate conecta maximum 15 zone, combinând astfel peste 58.000 de dispozitive de magistrală într-un singur sistem.

Conectorii de zonă și de linie, precum și amplificatoarele liniare, sunt dispozitive identice. Sarcinile pe care le efectuează sunt determinate de locația lor în topologia rețelei, adresa fizică corespunzătoare acelei locații și programul de aplicație încărcat în dispozitiv. Conectorii de zonă și linie trec telegrame numai de la dispozitivele aparținând strict liniilor sau zonelor specificate, amplificatoarele liniare trec toate telegramele.

Schimbul de informații între dispozitivele autobuz individuale are loc prin trimiterea de telegrame. Rezistoarele de terminare nu sunt necesare pentru magistrală și sunt posibile diverse topologii de magistrală. Viteza de transmisie este de 9600 bps, timpul mediu pentru trimiterea și confirmarea primirii unei telegrame este de aproximativ 25 ms.

Informațiile de pe magistrală sunt transmise în pachete separate unul după altul. La un moment dat, doar un pachet este transmis de la un dispozitiv de magistrală specific. Din motive de fiabilitate, pentru accesul autobuzului și schimbul de telegrame se utilizează metoda de acces descentralizată CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/ Collision Avoidance). Accesul simultan și independent la magistrala mai multor dispozitive autobuz poate duce la conflicte între ele. Cu toate acestea, metoda CSMA/CA garantează siguranța informațiilor și utilizarea optimă a autobuzului.

Datorită unui mecanism suplimentar de prioritate a telegramelor, informațiile (de exemplu, mesajele de eroare) sunt procesate în funcție de nivelul de prioritate. Schimbul de informații în rețeaua KNX este bazat pe evenimente. Telegramele sunt trimise numai dacă a avut loc un eveniment care necesită transferul de informații.

Structura telegramei KNX TP este de bază pentru alte medii de transmisie. Prin urmare, va fi luat în considerare în detaliu.

Când are loc un eveniment (de exemplu, este apăsat un buton), dispozitivul de magistrală trimite o telegramă. Transmisia începe dacă, în intervalul de timp t, autobuzul rămâne liber. Odată ce telegrama este trimisă,
Dispozitivul așteaptă chitanța destinatarului în intervalul t2.

Dispozitivul de recepție verifică acuratețea informațiilor primite folosind un octet de control și trimite chitanța corespunzătoare (Tabelul 1). Dacă se primește o chitanță NACK (informații primite cu erori), atunci dispozitivul expeditor repetă telegrama de până la trei ori. Dacă se primește o chitanță BUSY (bus busy), dispozitivul expeditor așteaptă ceva timp înainte de a repeta telegrama. Dacă dispozitivul expeditor nu primește nicio chitanță, atunci telegrama nu se repetă. Toate dispozitivele cărora le este adresată această telegramă transmit simultan o chitanță pentru recepția fără erori a ACK-ului și, în același timp, sunt transmise mesaje identice. Astfel, atunci când o telegramă este transmisă cu succes, nu apar conflicte de magistrală.

Structura telegramei este prezentată în Fig. 4. Se compune din blocuri: service, informații (în care se raportează un eveniment, de exemplu, apăsarea unui buton) și control, care vă permite să detectați erorile de recepție. Biții binari transmiși, în funcție de conținutul lor de informații, sunt combinați în câmpuri.

Câmpul de control și octetul de control sunt necesare pentru schimbul fără probleme de telegrame. Acestea sunt procesate de dispozitivele magistrală cărora le sunt adresate. Câmpurile de adresă conțin adresa sursă (adresa expeditorului telegramei) și adresa de destinație (adresa destinatarului).

Adresa sursei semnalului este întotdeauna fizică. Indică cărei zone și cărei linie aparține dispozitivul care trimite telegrama. La proiectarea unui sistem, fiecărei magistrală este atribuită o adresă fizică individuală.

Adresa de destinație identifică participanții la sesiunea de comunicare. Destinatarul căruia i se trimite telegrama poate fi fie un dispozitiv individual, fie un grup de dispozitive conectate la aceeași linie sau distribuite pe linii diferite. Același dispozitiv poate aparține unor grupuri de comunicații diferite și poate avea mai multe adrese de grup. Adresele de grup definesc relațiile de comunicare în cadrul sistemului.

Câmpul de informații este utilizat pentru transmiterea mesajului informativ efectiv: comenzi, mesaje, valori ale parametrilor, rezultate măsurători etc.

Structura câmpului de control este prezentată în Fig. 5. Dacă cel puțin unul dintre dispozitivele cărora le-a fost adresată telegrama a primit-o cu o eroare și a returnat o confirmare negativă („NACK”), atunci este necesar să introduceți un zero în bitul D5 al câmpului de control al re -telegrama trimisă. Datorită acestei caracteristici, dispozitivele de magistrală care au primit corect telegrama inițială nu vor executa din nou comanda.

Prioritatea este luată în considerare atunci când mai multe dispozitive încearcă să-și transmită telegramele în același timp. Prioritatea fiecăruia trebuie stabilită în prealabil folosind software-ul ETS. În mod implicit, este cel mai mic pentru toate cele 1 dispozitive.

Adresa de destinație determină ce dispozitive ar trebui să primească telegrama și să efectueze acțiunile corespunzătoare. De obicei, aceasta este o adresă de grup cu care puteți accesa simultan orice număr de dispozitive de magistrală. Adresele de grup pot fi atribuite dispozitivelor de sistem, indiferent de locația acestora și de adresele fizice. Mai multe adrese de grup pot fi atribuite actuatoarelor care primesc telegrame, dar senzorii pot trimite telegrame doar la o singură adresă.

În sistemele complexe, de regulă, se folosește un sistem de adresare de grup pe trei niveluri - grup principal/grup mijlociu/subgrup. Pentru a distinge o adresă fizică de o adresă de grup, se utilizează o a șaptesprezecea cifră suplimentară din câmpul adresei destinatarului. Dacă în el este scris 0, atunci adresa este fizică, este adresat un singur dispozitiv magistrală, iar dacă este scris 1, atunci adresa este o adresă de grup, toate dispozitivele cu această adresă sunt adresate simultan.

Obiectele de comunicație între care se stabilește comutarea pot avea o dimensiune de la 1 bit până la 14 octeți, în funcție de funcția îndeplinită de acest obiect. Dispozitivele pot fi asociate cu un număr variabil de obiecte. De exemplu, un comutator cu două taste va avea cel puțin două dintre ele, fiecare bit în dimensiune.

Tipurile de informații enumerate în Tabelul 1 sunt permise în telegrame. 2. Au fost standardizate de asociațiile KNX pentru a obține compatibilitatea dispozitivelor identice (în special, variatoare și temporizatoare) de la diferiți producători. Pe site-ul asociației www.knx.org puteți găsi o listă completă a tipurilor de informații standardizate.

Mediu de transmitere a informațiilor - rețea electrică

Ca mijloc de transmitere a informațiilor în sistemul KNX poate fi folosită și o rețea de alimentare de 230 V. În acest caz, nu este necesară așezarea unor linii de comunicație suplimentare (perechi răsucite). Toate dispozitivele care utilizează tehnologia KNX PL trebuie doar conectate la firele de fază și neutru ale rețelei electrice. Utilizarea KNX PL este posibilă atât la modernizarea sistemelor vechi, cât și la instalarea altora noi.

Tehnologia KNX PL respectă standardele europene actuale în acest domeniu, în special standardele DIN EN 50065 „Alarme în instalații electrice de joasă tensiune în intervalul de frecvență de la 3 la 148,5 kHz” și DIN EN 50090 „Sisteme electronice pentru locuințe și clădiri”. Utilizarea unei surse de alimentare de 230 V este adesea o soluție la problemă în cazurile în care, dintr-un anumit motiv, este imposibil să stabiliți o linie de comunicație separată.

KNX PL, ca și KNX TP, oferă o împărțire ierarhică a sistemului în linii și zone. Topologia sistemului este similară cu cea prezentată mai sus în Fig. 2. Cea mai mică legătură este o linie. La acesta pot fi conectate până la 255 de dispozitive de magistrală. Nu sunt necesare surse speciale de alimentare, deoarece toate dispozitivele magistrală sunt alimentate direct de la rețeaua de 230 V.

Înlocuirea conectorilor de linie de perechi răsucite cu conectori de sistem vă permite să convertiți liniile de perechi răsucite în linii KNX PL. Conectorii de sistem sunt conectați unul la altul printr-o linie principală sau de zonă (pereche răsucită). Diferența față de o rețea bazată doar pe perechi răsucite este doar în mediul de transmisie a datelor.

Maximum 15 linii KNX PL cu 255 de dispozitive magistrală fiecare pot fi combinate într-o singură zonă prin intermediul liniei principale. Separarea fizică între zonele individuale se realizează cu ajutorul filtrelor band-stop.

Deoarece rețeaua de alimentare de 230 V nu este destinată inițial transmiterii de informații, sistemul KNX PL trebuie adaptat la parametrii cablajului electric existent. Caracteristicile acestui cablaj care sunt importante pentru transmiterea informațiilor, impedanța și zgomotul caracteristic, în cea mai mare parte, nu sunt încă studiate. Tehnologia de transmisie a informatiei bazata pe tehnologia KNX PL asigura cea mai mare fiabilitate a transmiterii informatiilor in aceste conditii. Sistemul funcționează bidirecțional în modul semi-duplex. Fiecare dispozitiv poate trimite și primi telegrame.

Pentru a transmite informații către rețeaua electrică existentă (230 V, 50 Hz), semnalele de înaltă frecvență sunt introduse folosind frecvențe în conformitate cu standardele EN 50065. Acestea sunt 105,6 kHz (1 logic) și 115,2 kHz (0 logic). Această metodă de transmisie se numește SFSK (Spread Frequency Shift Keying: extended frequency shift keying). Nivelul maxim al semnalului este de 116 dB raportat la picovolt. Viteza de transmisie atinge aproximativ 1200bit/s, transmisia telegramelor durează aproximativ 130 ms. Acest lucru garantează o fiabilitate ridicată a sistemului în condiții tipice ale rețelei electrice.

Datorită metodei de corelare de comparare și corecție inteligentă, un semnal distorsionat de interferență poate fi restabilit. Dacă telegrama este primită fără probleme, dispozitivul de primire răspunde cu o primire pozitivă. Din acest moment, procesul de trimitere a unei telegrame este considerat finalizat. Dacă transmițătorul nu primește un răspuns, procesul se repetă.

KNX PL folosește metoda CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) de acces descentralizat la mediul de transmitere a informațiilor. Înainte ca orice dispozitiv să înceapă să trimită o telegramă, acesta verifică dacă un alt dispozitiv își trimite telegrama în acel moment. Dacă două dispozitive trimit telegrame în același timp, sistemul recunoaște un conflict și procesele de transmitere a telegramelor ambelor dispozitive sunt oprite. Generatoarele de intervale de timp aleatorii pe care le conțin asigură că telegramele repetate sunt trimise la momente diferite pentru a evita noi conflicte.

Pentru a preveni interferențele nedorite între diferitele sisteme KNX PL aflate în apropiere, este utilizat un identificator de sistem (ID), care poate lua valori de la 1 la 255. Doar dispozitivele cu același ID comunică între ele. ID-ul sistemului joacă, de asemenea, un rol important atunci când se construiesc sisteme KNX PL mari. Dacă există mai mult de un conector de sistem într-un sistem, atunci există inevitabil mai multe zone. Fiecare dintre ei primește propriul său act de identitate.

Structura unei telegrame KNX PL este prezentată în Fig. 6. Câmpul de verificare servește la sincronizarea emițătorului și receptorului. Aici se transmite o secvență strict definită 0101. Câmpurile de intrare 1 și 2 reprezintă un semnal de pornire pentru dispozitivul de recepție, indicând începutul telegramei. Conținutul ambelor câmpuri de intrare este același - 10110000.

Mediu de transmitere a informațiilor - canal radio

Dispozitivele de sistem KNX cu un canal radio ca mediu de transmisie nu formează nicio structură ierarhică. Ele pot fi instalate în orice locație. Orice senzor poate comunica cu orice actuator situat în raza de acțiune a canalului radio.

Dar raza de acțiune a canalului radio nu poate fi strict limitată. Prin urmare, telegramele radio KNX pot fi primite chiar și de dispozitivele dintr-un sistem radio KNX vecin. Pentru a evita influența reciprocă care decurge din aceasta, fiecare transmițător radio KNX trimite numărul său de serie ca parte a telegramei. Doar acele dispozitive de recepție cărora li se permite să comunice cu dispozitivul care are numărul său de serie răspund la telegramele de la acest transmițător.

Există, de asemenea, limitări naturale ale gamei de canale radio din clădiri, datorită prezenței pereților, tavanelor, mobilierului și a altor obiecte care absorb și reflectă undele radio. Raza de acțiune poate fi mărită prin repetoare active și pasive, datorită cărora semnalele radio se pot răspândi chiar și pe mai multe etaje.

Sistemul KNX poate folosi fie exclusiv un canal radio, fie o combinație de diferite medii de comunicare pentru a transmite informații: canal radio, cablu cu pereche răsucită, rețea de alimentare. Pentru a le combina, există conectori media care vă permit să transferați informații și comenzi de la dispozitive dintr-un mediu de comunicare la dispozitive dintr-un alt mediu.

Frecvența de comunicație în KNX RF se află în banda de frecvență ISM (industrială, științifică, medicală). Gamele de frecvență pentru diferite aplicații din această bandă sunt strict definite. Puterea maximă radiată este de aproximativ 12 mW. Semnalul radio al fiecărui dispozitiv ar trebui să ocupe în aer o medie de cel mult 1% din timpul său de funcționare (de exemplu, nu mai mult de 0,6 s pe minut). O durată strict reglementată a transmisiei continue vă permite să evitați interferența reciprocă pe termen lung care blochează canalul radio.

KNX RF folosește semnale de frecvență de comutare (FSK). În acest caz, zero și unu logic sunt indicate de abateri relativ mici ale frecvenței purtătoarei de la valoarea medie. În KNX RF frecvența purtătoare medie este de 868,30 MHz. Viteza de transmisie este de 16384 bps folosind codificarea Manchester. Cu această codificare, modificările suplimentare ale nivelului logic 0-1 și invers apar în mod necesar la mijlocul intervalului de transmisie al fiecărui bit de informație. Datorită acestui lucru, dispozitivele de transmisie și recepție pot fi ușor sincronizate.

Dispozitivele unidirecționale trimit o telegramă de îndată ce este nevoie. Prin limitarea duratei medii de transmisie, conflictele în emisie sunt practic eliminate. Dispozitivele bidirecționale verifică dacă canalul radio este liber înainte de a trimite o telegramă. Dacă este ocupat, dispozitivul întârzie trimiterea telegramei până când canalul devine liber.

Telegrama radio KNX constă din mai multe blocuri de informații, așa cum se arată în Fig. 7, separate prin câmpuri de securitate a informațiilor. Blocul de informații include mesajul în sine (de exemplu, o comandă de a porni un dispozitiv sau de control al iluminatului) și informații specifice utilizate pentru adresare.

Câmpurile de la începutul și sfârșitul telegramei servesc la sincronizarea receptorului cu emițătorul.

Primul bloc de informații constă dintr-un câmp de control (4 octeți), numărul de serie al dispozitivului KNX (6 octeți) și un câmp de securitate a informațiilor (2 octeți). Structura blocului este prezentată în Fig. 8. Câmpul de control are o valoare fixă ​​de 01000100.

Numărul de serie vă permite să identificați în mod unic dispozitivul. Este scris în dispozitiv în timpul producției și nu este schimbat ulterior. Acest număr este transmis în fiecare telegramă. Numerele de serie ale transmițătoarelor permise pentru acestea sunt introduse în dispozitivele de recepție atunci când aceste dispozitive sunt puse în funcțiune. Numărul de serie servește nu numai la adresarea dispozitivelor de magistrală, ci și pentru a distinge între sistemele radio KNX-pa vecine.

În al doilea bloc de informații, a cărui structură este prezentată în Fig. 9, împreună cu biții de pornire și de oprire există și o adresă sursă individuală, o adresă de destinație și mesajul în sine. Adresa individuală a unei surse de semnal este adresa sa fizică. Este utilizat doar de controlerele sau conectorii de nivel superior la programarea acestor dispozitive și le este comunicat automat în timpul punerii în funcțiune.

În funcție de tipul de acces la dispozitivele care primesc mesajul, adresa de destinație are diferite funcții. În timpul accesului fizic, adică în timpul programării, adresa de destinație servește ca adresă sursă individuală a dispozitivului. În funcționare normală (de exemplu, la trimiterea unei comenzi de comutare), adresa de destinație conține numărul obiectului de comunicare solicitat în dispozitiv.
Mesajul conține informații precum comenzi, alerte, setări, valori măsurate. Alte blocuri de informații pot fi transmise într-o telegramă radio KNX.

Mediu de transmitere a informațiilor - Ethernet

Rețelele IP și accesul la Internet au fost de mult timp standard în clădirile moderne. În sistemele KNX mari, rețeaua IP este folosită și pentru a transmite telegrame KNX în cadrul rețelei KNX (așa-numita soluție „Fast Backbone”). Acest proces se mai numește și rutare KNXnet/IP.

Prin această interfață, sistemul KNX poate fi conectat indirect la Internet. Pentru a face acest lucru, trebuie să vă înregistrați pe site-ul web al furnizorului intermediar și, după introducerea parolei, să începeți să stabiliți o conexiune cu sistemul KNX selectat. De îndată ce între sistem
KNX-ul meu și furnizorul au stabilit o conexiune, folosind un browser standard puteți primi informații de la sistem și le puteți gestiona. Acest lucru asigură accesul rentabil la sistemul KNX fără o adresă IP permanentă și o conexiune permanentă la Internet. De regulă, este suficient să folosiți controlere cu o lățime de bandă de 10 Mbit/s.

Software-ul de sistem al dispozitivelor KNX IP se bazează pe utilizarea a două protocoale de stivă. Pentru a transmite informații prin Ethernet, este necesară o stivă IP cu suport pentru UDP (User Datagram Protocol), deoarece tehnologia KNXnet/IP se bazează pe transmiterea de informații fără conexiune. Folosind protocolul UDP, au loc transmisii de pachete unicast și multicast. Stiva KNX funcționează deasupra stivei IP/UDP. Acesta este așa-numitul nucleu KNX comun, care trebuie implementat în fiecare model de dispozitiv. Stiva KNX folosește stiva IP/UDP ca interfață pentru comunicarea cu sistemul. Conversia pachetelor KNX în pachete UDP se realizează folosind protocolul KNXnet/IP. O aplicație KNX folosește accesul la API (Application Programming Interface) a stivei KNX pentru a interacționa cu întregul sistem.

Pentru transmisia multicast, adresa de destinație trebuie să fie o adresă MAC cuprinsă între 01-00-5E-00-00-00 și 01-00-5E-7F-FF-FF (începând întotdeauna cu 01-00-5E). În protocolul IPv4, adresele IP pentru distribuția multicast variază de la
224.0.0.0 până la 239.255.255. În sistemul KNXnet/IP adresa IP 224.0.23.12 este rezervată în acest scop.

Telegrama KNXnet/IP (Fig. 10) se bazează pe telegrama TP, dar conține câteva câmpuri suplimentare.

Lungimea antetului (1 octet) este întotdeauna aceeași. Flo acest parametru se poate modifica în versiunile viitoare ale protocolului.

Versiunea protocolului (1 octet) arată versiunea curentă a protocolului KNXnet/IP. În prezent, această versiune este 1.0. Valoarea câmpului este UN.

Identificatorul de serviciu (2 octeți) indică ce acțiuni trebuie efectuate. În tabel Figura 3 prezintă intervalele de identificare selectate și serviciile corespunzătoare.

Tunnelarea este una dintre principalele metode de comunicare într-un sistem KNX. În esență, aceasta este organizarea unei conexiuni punct la punct (unicast) de la un dispozitiv extern la sistemul KNX. permițându-vă să vedeți tot traficul și să comunicați direct cu un dispozitiv individual. Tunnelarea este adesea folosită pentru a comunica cu sistemele externe KNX, ceea ce este necesar pentru transmiterea telegramelor atunci când vă conectați direct printr-o rețea IP la un anumit dispozitiv KNX. Permite schimbul de informații între un dispozitiv extern cu o anumită adresă IP și un dispozitiv cu o anumită adresă fizică în sistemul KNX. Această caracteristică este utilizată pentru programarea de la distanță a dispozitivelor, schimbul de informații și organizarea serviciilor.

Este important de reținut că o astfel de conexiune poate fi organizată și în cadrul unui canal de tunel IP standard. De exemplu, puteți crea o conexiune SSH securizată între terminal și un router KNX.

Lungimea totală a cadrului KNXnet/IP (2 octeți) este specificată în octeți. La determinarea acestuia se iau în considerare și octeții câmpurilor anterioare.

Dacă sunt transmisi mai mult de 252 de octeți, primul octet al câmpului de lungime are valoarea 0FFH (255), iar al doilea conține informații suplimentare despre lungime.

Corpul cadrului KNXnet/IP descrie informații utile. Un cadru constă dintr-un antet, care include codul mesajului (1 octet) și lungimea cadrului (1 octet). Urmează așa-numitul cadru cEMI, care practic repetă structura telegramei TP. O sumă de verificare nu este utilizată deoarece detectarea erorilor în comunicarea IP are loc în cadrul protocolului IP. În plus, a fost introdus un al doilea câmp de control (1 octet), în urma câmpului de control TP. Al doilea câmp de control conține tipul adresei de destinație (1 cifră) și contorul de rutare (3 cifre). Ultimii 4 biți sunt așa-numitul format de cadru extins (EFF). Este nevoie de valorile 0000 pentru cadrele obișnuite și 01xx pentru cadrele LTE (Logical Tag Extended). LTE este o extensie a standardului KNX. Este folosit pentru sistemele de încălzire, ventilație și aer condiționat. Dispozitivelor în modul LTE trebuie să li se atribuie zone (informații despre locație, de exemplu, cameră, etaj). De fapt, o zonă este o informație structurată care este folosită ca adresă de destinație într-o telegramă. Telegramele LTE nu pot fi primite de alte dispozitive KNX, cu excepția celor care sunt special configurate.

În practică, nu am văzut utilizarea pe scară largă a modului LTE, cu excepția dispozitivelor de la Siemens. Acestea sunt configurate cu software special de inginerie.

Securitatea protocolului este una dintre problemele cheie. Prin urmare, este necesar să se asigure cel puțin minim securitatea serviciilor. În KNX, securitatea este luată în considerare doar parțial. Nu există mijloace puternice de a oferi acest lucru, dar este posibil să setați o cheie pentru a accesa dispozitivul (și anume, setările acestuia).

Cu toate acestea, aceste chei sunt transmise în text clar. Evident, interceptarea unor astfel de telegrame deschide posibilitatea accesului neautorizat la dispozitiv. Pentru a evita acest lucru, trebuie să includeți un algoritm de criptare a mesajelor în software-ul dvs.

KNX oferă servicii de autentificare A_SetKey și A_Authorize. Puteți citi mai multe despre ele în documentația oficială. Ambele servicii funcționează în modul de comunicare fără conexiune. Standardul prevede că fiecare dispozitiv poate avea 255 de coduri diferite asociate cu 255 de niveluri de acces diferite (priorități). Fiecare cod este format din patru octeți. Aceste coduri sunt scrise în avans pe fiecare dispozitiv.

Folosind serviciul A_SetKey, puteți reselecta nivelul de acces, iar noul nivel de acces nu poate fi mai mare decât cel vechi. Funcționează așa:

Pe partea expeditorului, cererea A_SetKey.req este generată și transmisă destinatarului;

Pe partea destinatarului, notificarea A_SetKey.ind este generată și trimisă;

După aceasta, se stabilește dacă codul este corect și dacă se poate seta un nou nivel de acces;

Dacă verificarea are succes, se trimite înapoi o telegramă cu noul nivel de acces A_SetKey.res;

Recepția A_SetKey.res este confirmată prin trimiterea mesajului A_SetKey. con;

Dacă destinatarul nu a setat un nou nivel de acces, acesta returnează 255 ca valoare de nivel.

Dacă trebuie să verificați cu dispozitivul dacă codul este corect și ce nivel de acces oferă, se folosește serviciul A_Authorize. De asemenea, constă într-o cerere, un răspuns și o confirmare, așa cum este descris mai sus.

Aplicația de la distanță poate seta permisiuni pentru ca expeditorul să citească și să scrie informații în memorie. Pe baza acesteia, pot fi implementate și alte servicii de interes pentru managementul rețelei.

Aș dori să menționez că există un alt protocol de autentificare adaptat pentru utilizare într-un sistem KNX - ElBsec. Este conceput pentru a stabili o sesiune de schimb și se bazează pe o versiune securizată a protocolului Needham-Schroeder, un protocol pentru schimbul de chei și autentificare. Esența sa este că sistemul oferă un dispozitiv suplimentar care generează și distribuie cheile de sesiune. Aceste chei sunt transmise altor dispozitive în formă criptată. Mai multe detalii despre acest protocol pot fi găsite în.

Exemplu de aplicație

Să luăm în considerare un exemplu de sistem prezentat în fig. 11. Aici senzorul (comutatorul) are o adresă fizică de 1.1.1 și o adresă de grup de 2/1/3, iar actuatorul (releul) are o adresă fizică de 1.1.2 și aceeași adresă de grup ca senzorul de 2/1/3.

Când apăsați butonul de comutare, pe linia de comunicare este trimisă o telegramă, care conține unele informații de serviciu definite de protocol și informații despre evenimentul care a avut loc (în acest caz, este o apăsare de buton) împreună cu o comandă despre cum să utilizați aceste informații. Telegrama este trimisă de la dispozitivul 1.1.1 la adresa grupului 2/1/3.

Toate dispozitivele conectate la rețea primesc această telegramă, dar numai cele cu adresa de grup 2/1/3 o procesează, verifică recepția corectă, trimit o telegramă de confirmare și execută comanda. În acest caz, contactele releului se vor închide și lampa se va aprinde.

Pentru a stinge lampa, senzorul-comutator trimite o altă comandă, totul se repetă, drept urmare releul deschide contactele. Dacă actuatorul este ocupat sau telegrama este primită cu o eroare, ca răspuns la aceasta, dispozitivul care a trimis comanda va primi informații despre aceasta. După ceva timp, telegrama va fi repetată, iar dispozitivele care nu au putut să o primească și să execute comanda vor primi o a doua șansă.

Observ că toate adresele și programele sunt stocate în memoria nevolatilă a dispozitivelor KNX, așa că este suficient să le programați o singură dată și nu neapărat pe site.

Concluzie

Acest articol de prezentare generală examinează pe scurt standardul KNX. Desigur, nu au fost luate în considerare toate posibilitățile sale, deoarece subiectul este foarte larg. Am încercat să ofer informațiile de bază și aspectele tehnice ale acestei tehnologii. Sper ca subiectul articolului să trezească interes. Mai multe detalii pot fi găsite în documentație, care este disponibilă public pe site-ul web al Asociației KNX www.knx.org . O mulțime de informații utile pot fi găsite și pe site-ul de automatizare a clădirilor http://www.autobuilding.ru/articles . html, precum și pe site-ul web al Asociației Naționale Coppech din Rusia .

Cel mai bine este să utilizați documentația originală în limba engleză. Traducerile conțin adesea inexactități.

LITERATURĂ

1. Ghid pentru tehnologia sistemelor de automatizare a clădirilor și a locuințelor. Ed. a 5-a, revizuită. - Uniunea Centrală a Tehnologilor Electrici și IT din Germania (ZVEH), 2006.

2. Granzer, Kastner, Neugschwandtner. ElBsec: O extensie de securitate la 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-scientific%20Curseity6_ecnsezer_website05 pdf (02.05.2015).

Când discutăm despre tema automatizării casei, nu se poate ignora tehnologiile care există de mult pe piață. Astăzi, KNX este una dintre cele mai comune soluții de utilizare în sisteme de automatizare medii și mari pentru locuințe, birouri și spații comerciale. A intrat pe piață în urmă cu mai bine de douăzeci de ani și astăzi este susținut de mulți producători importanți de echipamente electrice.

Astăzi, include peste 350 de companii din întreaga lume. Numărul de produse certificate este de peste 7 000. Numărul total de dispozitive instalate în lume care îndeplinesc acest standard este, după unele estimări, de peste zece milioane. Cei mai cunoscuți producători de echipamente KNX astăzi sunt ABB, Gira și Schneider Electric.

Principalele caracteristici cheie ale KNX sunt compatibilitatea garantată a produselor de la diferiți producători, un singur instrument software (Engineering Tool Software, abreviat ca ETS) pentru planificarea, dezvoltarea și implementarea proiectului, precum și cursurile oficiale de formare și certificare pentru specialiști. Din punct de vedere tehnic, soluțiile permit implementarea tuturor scenariilor de automatizare populare, inclusiv iluminatul, climatizarea și securitatea.

Este pur și simplu imposibil să acoperiți această problemă pe scară largă într-un singur material, iar acest articol se poate pretinde mai degrabă a fi o scurtă introducere a tehnologiei și o prezentare generală a caracteristicilor acesteia pentru cititorii nefamiliarizați cu ea. Cea mai mare parte a informațiilor pentru material a fost colectată din documentație, surse de internet, expoziții, prezentări și cursuri. Cu toate acestea, sperăm că articolul va fi util cititorilor noștri și le va permite să evalueze capacitățile tehnologiei de a-și rezolva propriile probleme. Dacă acest subiect este de interes, vom încerca să revenim la el cu materiale mai detaliate.

Din motive evidente, testarea la scară largă în acest caz este dificil de realizat, dar fără practică, articolul a fost semnificativ mai puțin util. Un dezvoltator și producător autohton de echipamente pentru sisteme de automatizare, Evika, ne-a ajutat să facem cunoștință cu produsele KNX. Este cunoscut pentru controlerele sale logice, care extind semnificativ capacitățile soluțiilor nu numai pe piața noastră, ci și dincolo de granițele sale, cu toate acestea, în acest material ne vom limita la a studia doar principiile de bază ale construirii sistemelor bazate pe KNX.

Autobuz KNX

Marea majoritate a proiectelor KNX se bazează pe utilizarea unei magistrale speciale dedicate (pereche răsucită), astfel încât informațiile din acest material se vor referi în principal la această opțiune. Toate controlerele, senzorii și actuatoarele sunt conectate la o magistrală cu fir. În practică, aceasta înseamnă necesitatea de a dezvolta un proiect și de a stabili comunicațiile necesare în timpul construcției sau renovării. Formal, există și alte medii de transmisie în standard (în special, rețeaua de alimentare cu energie și comunicațiile radio), dar sunt relativ rare în proiecte. Ca o opțiune alternativă care nu necesită așezarea unei magistrale de control suplimentare, sunt adesea folosite circuite cu toți consumatorii individuali conectați la un panou comun. Ambele versiuni au avantajele și dezavantajele lor. Cu toate acestea, combinarea lor este permisă și dacă se menține conformitatea cu specificațiile KNX.

Topologia magistralei cu fir poate fi aleasă destul de flexibil. Este permisă utilizarea autobuzelor liniare, lemnului și stelelor. Terminarea nu este necesară aici, dar se recomandă să acordați atenție protecției împotriva supratensiunii și fulgerelor. Elementul de bază al structurii logice este un segment, care conține până la 64 de noduri. Până la patru segmente pot fi combinate în linii, care la rândul lor pot fi combinate într-o zonă (până la 15 linii). La cel mai înalt nivel, până la 15 zone pot fi combinate într-un sistem. Numărul total de dispozitive dintr-o rețea este de aproximativ 58 de mii.

Se recomandă utilizarea unui cablu 2x2x0,8 pentru magistrală, deși o pereche de linii de date este suficientă pentru operarea KNX. A doua pereche poate fi folosită pentru a furniza energie suplimentară (unele dispozitive pot fi alimentate chiar de la magistrala KNX) sau ca rezervă.

Dacă este necesar, puteți utiliza mai multe surse de alimentare pe un segment. Interesant este că sursa de alimentare trebuie să reziste la întreruperi de curent de până la 100 ms, ceea ce crește fiabilitatea sistemului. Atunci când creați un proiect, aveți posibilitatea de a controla consumul tuturor dispozitivelor de pe linie pe baza caracteristicilor acestora furnizate de producător. Caracteristicile generale ale anvelopei sunt următoarele:

• lungimea maximă a cablului într-un segment este de 1000 m;
• distanța maximă de la dispozitiv la sursa de alimentare este de 350 m;
• distanța maximă dintre două dispozitive este de 700 m;
• Tensiunea minimă pe dispozitive este de 21 V.

Pentru a conecta segmente și linii, se folosesc echipamente speciale de conectare care pot îndeplini funcțiile de repetoare, punți, routere și filtre de pachete. De obicei, toate aceste funcții pot fi efectuate de același echipament, iar algoritmul real al funcționării acestuia este notat în momentul programării. Următoarea etapă de scalare a sistemului este realizată prin utilizarea punților către rețelele IP tradiționale.

Dispozitivele interacționează prin intermediul magistralei prin schimbul de pachete de date. Cursul de schimb este de 9600 bps, iar tehnologia CSMA/CA este utilizată pentru a gestiona coliziunile. Protocolul descrie toate formatele posibile de mesaje informative și tipurile de date ale variabilelor utilizate. În special, pachetul conține adresele emițătorului și receptorului, datele în sine și suma de control. Lungimea totală a pachetului nu depășește de obicei 23 de octeți. Timpul de transfer este de 20-40 ms. Capacitatea de răspuns depinde de sarcina de pe magistrală și de numărul de dispozitive de pe acesta. În cazul opțiunilor simple de control al luminii, funcționarea comutatoarelor nu diferă vizual de controlul direct. Dar în rețelele mari și ocupate, inclusiv cele conectate prin IP, pot fi necesare operațiuni suplimentare de optimizare, în funcție de cerințele clienților.

Există o schemă pentru confirmarea livrării și retrimiterea în caz de eșec, precum și unele opțiuni de prioritizare. Este interesant că în standard, pe lângă variabilele binare tradiționale, întregi și text, sunt scrise direct formate pentru lucrul cu luminozitatea, temperatura, presiunea, timpul, puterea și alte informații. Cele mai populare opțiuni de comandă și tipuri de date includ comutarea, controlul conducerii (deplasare, oprire, treaptă), reglare (relativă, oprire, absolută) și transmiterea cantităților fizice (de exemplu, temperatura).

Nu există mijloace standard pentru monitorizarea stării dispozitivelor pe magistrală. Unii producători oferă funcția Heartbeat în produsele lor, dar aceste semnale vor trebui procesate de un controler extern.

Dispozitive

Varietatea dispozitivelor acestui standard poate fi evaluată din cataloagele prezentate pe site-urile celor mai mari producători. În special, cele mai recente versiuni de la ABB și Schneider Electric au aproximativ 200 de pagini, iar de la Gira - aproximativ 100 (parte a catalogului despre soluțiile KNX). Desigur, aceasta este o estimare destul de aproximativă, dar oferă o idee bună despre interesul producătorilor pentru acest produs. Chiar și doar listarea posibilelor grupuri de produse va avea mai mult de o linie: relee (inclusiv controlul draperiilor, jaluzelelor, porților), variatoarelor, butoanelor și întrerupătoarelor, intrărilor și ieșirilor binare și analogice, senzori (mișcare, lumină, temperatură, consum de energie, vreme, scurgeri de apă, fum, scurgeri de gaz), climatizare (încălzire, ventilație, aer condiționat), panouri tactile, punți către alte sisteme (IP, DALI, SMS, telefon, e-mail, interfon, sisteme de securitate), componente ale sistemului (putere) consumabile, punți, programare interfețe, controlere).

În acest caz, modelele pot fi instalate fie în cutii de distribuție standard, fie pentru montare pe șină DIN. În al doilea caz, sunt adesea folosite dispozitive cu un număr mare de canale de control (în special relee și variatoare). De obicei, dispozitivele sunt conectate numai la magistrala KNX și direct la senzori sau dispozitive controlate; în acest caz, nu este necesară alimentarea suplimentară.

Toate dispozitivele KNX sunt certificate. Pentru programare este necesar să aveți un fișier de configurare corespunzător dispozitivului. De obicei, este descărcat de pe site-ul producătorului și integrat în programul ETS. În același program puteți modifica configurația dispozitivelor conform schemei furnizate de producător. În special, puteți selecta modurile de funcționare ale comutatoarelor și intrărilor binare, viteza de reglare a variatoarelor și reglarea temperaturii în termostate.

În marea majoritate a cazurilor, dispozitivele conțin mai multe obiecte, care sunt unitatea minimă pentru participarea în grupuri, primirea și trimiterea de mesaje, setarea parametrilor și alte elemente ale proiectului.

Este de remarcat faptul că flexibilitatea tehnologiei permite folosirea acelorași dispozitive hardware pentru a implementa diferite funcții, ceea ce se realizează prin capacitatea de a încărca diferite programe interne în ele. Un exemplu este transformarea unui bloc cu mai multe relee într-un dispozitiv de control al cortinei.

Adresare și comenzi

Configurația de bază a proiectelor KNX poate fi considerată descentralizată - schimbul de date între dispozitive se realizează direct, fără participarea directă a vreunui controler specializat separat. Această abordare are atât avantaje, cât și dezavantaje, iar problema trebuie considerată ca fiind aplicată sarcinilor specifice ale proiectului. De exemplu, în acest fel este posibil să se implementeze un segment autonom pentru controlul luminii într-o casă pe baza unor scene și algoritmi programați. Cu toate acestea, trebuie să fim conștienți de faptul că dispozitivele în sine sunt relativ simple și, dacă sunt necesari algoritmi de interacțiune mai complecși, va fi necesară instalarea unui controler suplimentar. Descrierea ulterioară din acest material se referă în mod specific la capabilitățile standard ale protocolului KNX.

Adresarea dispozitivului utilizează de obicei o schemă zonă-linie-dispozitiv. Dimensiunea câmpului de adresă este de 16 biți. În acest caz, propriile adrese trebuie să fie înregistrate în fiecare dispozitiv în etapa de programare a sistemului prin ETS. Rețineți că această operațiune necesită acces fizic (de obicei apăsând un buton de pe carcasă), iar după setarea adresei, toate operațiunile pot fi efectuate de la distanță. Aceste adrese pot fi modificate în viitor. În ultimele generații, au fost adăugate numere de serie individuale, ceea ce este mai convenabil pentru programare și protecție suplimentară pentru citirea și scrierea de la distanță a datelor dispozitivului (verificarea codului pe 4 octeți).

Elementele logice importante ale sistemului sunt adresele de grup. Sunt dispozitive asamblate în funcție de funcționalitate. În acest caz, un senzor/senzor (de exemplu, un buton) poate trimite comenzi doar unui grup, iar actuatoarele (de exemplu, un releu) pot primi informații în mai multe grupuri simultan. Rețineți că toate dispozitivele dintr-un grup trebuie să aibă tipuri de date care se potrivesc. De exemplu, nu puteți lega trimiterea unui semnal binar de la un comutator pentru a regla luminozitatea. Cu toate acestea, este adesea cazul ca același dispozitiv să poată trimite sau primi diferite tipuri de date, ceea ce poate ajuta în această situație. De exemplu, un dimmer poate oferi o interfață pentru mai multe obiecte de grup și poate înțelege comenzile de pornire/oprire, de creștere/scădere a luminozității și de a seta un procent de luminozitate țintă.

Utilizarea acestei scheme permite gestionarea simplificată a unui grup de dispozitive prin trimiterea unui mesaj către o adresă de grup în loc de adresare individuală. Limitările privind numărul maxim de adrese de grup sunt de obicei individuale și specificate în specificațiile echipamentului. Pentru a simplifica structura, puteți împărți adresele de grup în anumite categorii. De exemplu, conform schemei „iluminat podea-cameră”. Dimensiunea câmpului de grup este, de asemenea, de 16 biți.

Rețineți că, pe lângă trimiterea directă a comenzilor către actuatoare, sunt furnizate și alte tipuri de mesaje, de exemplu, starea de primire. În special, în acest fel este posibil să se păstreze controlul individual al lămpii cu un singur buton (apăsarea cauzează comutarea) cu participarea simultană a acestei surse de lumină în scenă.

Aici merită să acordați atenție faptului că circuitul nu oferă niciun program, inclusiv acțiuni logice, condiții de verificare, întârzieri, bucle și alte operațiuni. Uneori există dispozitive care conțin operații logice de bază în interior, precum și modele care pot acționa ca blocuri logice externe pentru mai multe operațiuni (de exemplu, comparații).

O clasă separată de dispozitive sunt controlerele. Sunt echipate cu propriul procesor, un adaptor de magistrală KNX și pot avea și alte interfețe. Nu există restricții aici, totul este determinat de dezvoltator. Aceste dispozitive sunt capabile de multe operațiuni suplimentare, inclusiv lucrul cu cronometre și timp, scene, verificarea condițiilor logice (de exemplu, după starea senzorilor), interacțiunea cu dispozitive externe și alte sisteme.

Programare

Toată programarea sistemului KNX se realizează în programul ETS (Engineering Tool Software). Acest lucru asigură unificarea și compatibilitatea soluțiilor de la diferiți producători.

Documentul de lucru din acesta este proiectul. În acest caz, puteți utiliza mai multe proiecte într-o singură rețea (de exemplu, într-o clădire mare) sau mai multe rețele cu un singur proiect (de exemplu, în același tip de camere de hotel). Lucrul direct cu proiectul nu necesită acces la instalare, cu toate acestea, pentru a descărca configurația și diagnosticarea, desigur, va trebui să vă conectați la rețeaua KNX. Această operațiune se realizează fie prin interfețe locale (USB sau RS-232), fie printr-o punte IP.

Programul funcționează numai cu sisteme de operare Windows, interfața este în mai multe limbi europene, nu există nicio opțiune rusă (cu toate acestea, poate fi folosit în fișierele de configurare a dispozitivului). Versiunea gratuită vă permite să vă instruiți pe proiecte de cinci dispozitive, dar munca cu drepturi depline necesită licențiere obligatorie folosind o cheie USB. Costul celei mai recente versiuni la momentul scrierii era de 200 EUR pentru versiunea Lite (până la 20 de dispozitive) și 1000 EUR pentru versiunea Professional, care nu are restricții.

În general, procesul de programare a unui sistem de automatizare constă din mai multe etape:

• Crearea unui fișier de proiect;
• Importarea de informații despre dispozitivele utilizate în directorul programului;
• Crearea structurii clădirii;
• Adăugarea de dispozitive din catalog la proiect;
• Selectarea adreselor, setarea parametrilor, adăugarea de comentarii pentru dispozitive;
• Crearea structurii de adrese de grup;
• Distribuirea dispozitivelor pe adrese de grup;
• Încărcarea proiectului în sistemul de automatizare;
• Verificare funcționalitate, diagnosticare.

Atunci când creați un proiect, trebuie să acordați atenție alegerii tipului de autobuz, precum și schemei de organizare a adresei. În special, pentru proiectele mici puteți lucra cu adresare pe două niveluri, în timp ce pentru cele mari poate fi mai convenabil să o implementați sub formă de trei niveluri. La pregătirea acestui material, a fost folosită a doua opțiune.

După cum am spus mai sus, pentru programarea cu succes a unui dispozitiv este necesar ca catalogul să conțină descrierea acestuia într-un format special. Aceste fișiere de configurare sunt furnizate de producător sau puteți utiliza catalogul electronic încorporat în programul ETS.

În cazul utilizării anumitor tipuri de dispozitive „complexe”, logica de lucru cu care nu se încadrează în capacitățile software-ului ETS, producătorul oferă utilități suplimentare pentru lucrul cu acestea, care sunt integrate în shell-ul principal al programului.

La crearea structurii unei clădiri, este prevăzută utilizarea unor elemente precum podele, scări, camere, coridoare și dulapuri de instalare. Apoi, utilizați dispozitivele din catalog pentru a le plasa pe structura clădirii rezultată. Acest lucru vă permite să creați în mod convenabil aproape orice configurație, ceea ce ajută la simplificarea lucrărilor ulterioare la proiect. Desigur, trebuie să înțelegeți că, în general, o astfel de diviziune este într-un sens arbitrară, deoarece este posibil să nu existe o conexiune fizică a dispozitivelor la camere (de exemplu, în cazul unei scheme centralizate). Totuși, din punctul de vedere al menținerii ordinii în proiect, mai ales dacă la el lucrează mai mulți angajați, este foarte util să te gândești la acest punct din timp.

Nu trebuie uitat că din punctul de vedere al magistralei KNX și al conexiunilor fizice directe, proiectul are o topologie proprie, diferită de structura logică a clădirii. La nivelul superior sunt zone, există linii în ele, iar dispozitivele sunt deja conectate pe linii.

În multe cazuri, setarea adreselor dispozitivelor poate fi încredințată programului. Dacă este necesar, acestea pot fi modificate în viitor. Înainte de a trece la pasul următor, este necesar să verificați configurațiile tuturor dispozitivelor utilizate, deoarece acestea determină scenariile care sunt executate și funcțiile disponibile. Aici, pentru comoditate, puteți adăuga comentarii.

Adresele de grup au propria lor structură logică, diferită de clădire și topologie. În acest caz, puteți utiliza, în special, gruparea pe etaje sau după scop funcțional. Pentru o schemă pe trei niveluri, poate fi prevăzută o împărțire suplimentară, de exemplu pe camere.

Rețineți că, până în acest moment, instalatorul nu a solicitat în mod direct dispozitivele în sine și o rețea KNX funcțională pentru a lucra la proiect

Pentru a încărca un proiect în sistemul de automatizare instalat, va trebui să conectați un computer la acesta prin una dintre interfețele acceptate. Această interfață nu este necesară direct pentru funcționare, dar de multe ori rămâne în instalație pentru confortul efectuării modificărilor de configurare.

Încărcarea configurației în poate fi efectuată în mai multe moduri, inclusiv complet (în ea sunt înregistrate și adresele, ceea ce necesită apăsarea unui buton pe fiecare dispozitiv) și parțial (se înregistrează doar modificările de configurare, deoarece adresele trebuie deja înregistrate, sistemul funcționează cu ele și apăsând butoane nu este nevoie).

Rețineți că este imposibil să restaurați complet („citiți”) fișierul de configurare a proiectului dintr-un sistem care rulează. Deci, dacă sunteți client și nu aveți încredere în instalatorul dvs., este recomandabil să asigurați transferul acestor date după finalizarea configurației.

Și, bineînțeles, nu uitați că, după finalizarea programării sistemului de automatizare, este indicat să verificați funcționalitatea acestuia. Funcțiile ETS, cum ar fi monitorul magistralei și monitorul adresei de grup pot fi utile aici. În primul caz, este necesară conectarea la KNX prin punți în RS-232 sau USB, iar controlul operațiunilor de grup este posibil și prin IP.

Cunoștință practică

Pentru testare, nu a fost nevoie să efectuăm nicio lucrare preliminară, cu toate acestea, în proiectele reale, partea pregătitoare nu este mai puțin importantă decât implementarea. Va trebui să descrieți în detaliu cerințele clientului, să determinați funcțiile sistemului, să selectați dispozitivele, să dezvoltați un plan de structură a cablurilor, să luați în considerare posibilele opțiuni pentru redundanță și extindere viitoare. În acest caz, majoritatea modificărilor, cum ar fi „adăugați un bec” sau „mutați panoul de control”, după așezarea cablurilor sunt destul de laborioase și este de dorit să fie evitate. Pe de altă parte, schimbarea unui comutator cu o pereche de butoane cu un model cu patru butoane nu este dificilă. Și atunci când comutați sarcinile într-un panou comun, este, de asemenea, foarte posibil să transferați controlul luminii printr-un releu la un variator. În orice caz, atragem încă o dată atenția asupra importanței acestei părți a proiectului.

Informațiile din etapa pregătitoare vor fi cu siguranță necesare pentru a determina dispozitivele utilizate în proiect și numărul acestora, pentru a crea structura clădirii, topologia rețelei, schema de adrese de grup și pentru a programa direct logica sistemului.

Cu o oarecare experiență, estimările preliminare brute pentru proiectele la scară mică pot fi obținute destul de repede. De exemplu, sub forma „douăsprezece canale releu pentru lumină, trei canale de reglare a luminii, zece comutatoare”. Prin utilizarea unei opțiuni de cablare centralizată, logica acestui sistem poate fi implementată foarte flexibil.

Pentru o cunoaștere practică, am asamblat un mic stand de la echipamentele Evika: Choke-KNXv3 power choke, controler LogicMachine4, unitate universală cu opt canale UIO8-KNXv3, dimmer LED cu patru canale LED4-KNX, adaptor pentru comutatorul ABB din seria Busch-Jaeger . În plus, s-au folosit o sursă de alimentare externă de 24 V 0,8 A, patru relee cu blocuri pentru instalare pe șină DIN, fire și blocuri.

Să vă spunem puțin despre dispozitivele în sine, dintre care majoritatea sunt proiectate pentru instalare pe o șină DIN. Choke-ul ocupă trei locuri pe acesta și este folosit pentru a separa semnalele magistralei KNX și sursa de alimentare. Acesta găzduiește până la trei surse de alimentare de 24-29V, are o ieșire directă de 24V pentru încărcare suplimentară, un conector pentru baterie și două indicatoare LED. Dispozitivul oferă un curent maxim de 640 mA și are protecție la suprasarcină.

În acest material, am folosit controlerul LogicMachine4 ca punte IP-KNX, care este doar una dintre numeroasele sale funcții. Carcasa are format 4 DIN, necesită alimentare externă suplimentară de 24 V, este echipată cu mai multe interfețe (inclusiv 1-Wire, USB, RS-485 și DALI), are un procesor rapid, 128 MB RAM și 4 GB non -memorie volatila. Capacitățile dispozitivului merită un articol separat sau chiar mai multe, așa că vom încerca să revenim la el mai târziu.

Blocul universal 2 DIN I/O vă permite să implementați oricare dintre cele cinci funcții pe fiecare dintre cele opt canale ale sale: intrare analogică, intrare binară, contor de impulsuri, detector de impulsuri (apăsare scurtă sau lungă), variator de intensitate și ieșire binară. Modurile și parametrii acestora sunt programați prin ETS. Pentru a controla releele externe, va trebui să furnizați energie suplimentară modulului. Modelul poate fi interesant din punct de vedere al reducerii blocurilor folosite si al cresterii flexibilitatii in instalatiile de dimensiuni medii.

Dimmer-ul LED are, de asemenea, un format 2 DIN și oferă patru canale pentru controlul PWM al benzilor LED cu o tensiune de alimentare de 24 V cu un pozitiv comun. Necesită conectarea unei surse de alimentare externe pe baza parametrilor benzilor, iar curentul maxim pe linie este de 5 A. Dispozitivul are o setare a frecvenței de modulație și capacitatea de a programa douăsprezece scene cu o alegere a efectului de tranziție între ele.

Adaptorul comutator vă permite să transformați aceste accesorii standard de cablare într-un controler pentru magistrala KNX. Dispozitivul primește alimentare prin magistrala KNX. Acceptă conectarea a două butoane de comutare și a altor trei externe printr-un cablu special. Adaptorul conține și un senzor de temperatură care poate fi folosit pentru a implementa funcția termostat. Butoanele sunt programabile ca senzori binari și pot fi, de asemenea, estompate sau cu detectare de apăsare scurtă și lungă.

Chiar și atunci când creați o configurație de testare, vă recomandăm să folosiți cabluri de marcă pentru magistrală cu miezuri cu un diametru de 0,8 mm și nu cablul de rețea standard, aparent similar, cu perechi răsucite. Acest lucru vă va economisi atât timp, cât și nervi, deoarece aceste fire funcționează perfect cu conectorii de auto-prindere brevetați Wago și orice altceva vă va face să suferiți. Fiecare conector are patru sloturi pentru fire, permițând realizarea arhitecturii flexibile de magistrală KNX. În general, acești conectori sunt considerați de unică folosință, dar cu o oarecare îndemânare puteți scoate firul din ei. Desigur, pentru instalațiile staționare este mai bine să nu faceți acest lucru.

Montarea propriu-zisă a sistemului nu ridică dificultăți pentru un specialist cu abilități de bază în instalații electrice. Echipamentul utilizat conține suplimentar terminale cu șuruburi și cleme reutilizabile cu contacte cu arc plat pentru cablurile de alimentare și intrări/ieșiri. Ele pot conecta fire cu un singur conductor într-o gamă largă - de la o pereche răsucită obișnuită până la 0,75 mm² sau mai mult.

Am instalat ETS5 pe computer cu o licență Demo, ceea ce ne va fi suficient pentru a ne familiariza cu sistemul. Vă rugăm să rețineți că ETS diferă în unele privințe de majoritatea programelor convenționale de gestionare a documentelor. Programul stochează toate datele de operare într-o bază de date internă pe computerul unde este instalat. Partajarea fișierelor între diferite sisteme sau utilizatori necesită exporturi și importuri explicite ale proiectelor. Aici nu puteți deschide mai multe fișiere în același timp. Toate modificările efectuate se reflectă imediat în proiect. Nu există un istoric al modificărilor sau al capacităților de retragere. Acest lucru necesită cu siguranță o atenție sporită atunci când lucrați cu programul. De asemenea, este foarte recomandabil să utilizați un monitor cu o rezoluție de cel puțin FullHD, deoarece multe operațiuni necesită acces la mai multe ferestre simultan. Din acest motiv, este recomandabil să vizualizați următoarele capturi de ecran la dimensiune completă.

În primul pas, creăm un nou proiect, selectăm un nume, tipul de autobuz și adresa.

Apoi, descărcați fișierele de configurare de pe site-ul web al producătorului dispozitivului și adăugați-le în directorul programului. Unii producători care au o gamă largă de produse folosesc gruparea pe mai multe niveluri în catalog după tipul de dispozitiv (de exemplu, Lumină - LED-uri). Vă rugăm să rețineți că pentru a vă familiariza cu capacitățile dispozitivelor din program, nu este necesar să le aveți la dispoziție.

Avem puține dispozitive, așa că nu este necesar să creăm o structură complexă a clădirii. Să ne limităm la un etaj, o cameră și un coridor.

Acum puteți aranja dispozitivele în camere, dar puteți amâna această operațiune pentru mai târziu.

Următorul pas este verificarea și configurarea setărilor tuturor dispozitivelor și obiectelor acestora. Pentru dimmer-ul LED vom programa trei scene interne și parametri pentru redarea lor automată.

În cazul nostru, vom folosi comutatorul pentru modul „noapte”, așa că vom configura prima intrare pentru a trimite „0” (comanda de oprire) atunci când contactul este închis.

Și UIO8 va necesita mai multe setări. În mod implicit, toate canalele sunt dezactivate și nu există obiecte în arborele dispozitivului, cu excepția Heartbeat. Ultimele patru canale vor funcționa ca ieșiri binare pentru releu.

Rețineți că ieșirile au multe opțiuni, inclusiv starea inițială, inversarea și temporizatoarele. În plus, pentru fiecare dintre ele puteți crea un obiect virtual împerecheat care poate fi scris și funcționează cu operația logică „și”/„sau”.

Primele patru canale vor fi folosite ca intrări. Primul și al doilea au butoane care nu se blochează, al treilea este conectat la un comutator cu două poziții, iar al patrulea funcționează în modul de intrare analogică cu un rezistor variabil.

La selectarea modurilor de canal, obiectele corespunzătoare cu parametrii lor au apărut automat în dispozitiv. În special, pentru comutator vom configura trimiterea lui 1 când este închis și 0 când este deschis, pentru butoane - comutare când sunt închise, pentru intrarea analogică este importantă tensiunea maximă (setăm aici 24 V), precum și modul de trimiterea de telegrame – la schimbarea stării sau prin cronometru.

Să trecem la adresele de grup. Structura pe trei niveluri din proiectul nostru este, desigur, redundantă, dar acest lucru nu cauzează niciun inconvenient deosebit. Avem doar cinci comenzi, așa că va fi suficient să ne limităm la cinci adrese de grup. Rețineți că am încercat să venim cu scenarii dificile și din acest motiv nu am avut destule butoane pe alocuri.

În primul, folosim un întrerupător, trei linii LED, primul releu (presupunând că lămpile din casă sunt conectate la el), iar al doilea releu va răspunde la iluminatul din grădină, așa că vom aprinde invers. mod la ieșirea corespunzătoare din UIO8. Rețineți că nu avem nimic pentru a porni (oprit) aceste relee, așa că circuitul este interesant doar pentru demonstrație.

Al doilea va fi folosit pentru a porni și opri redarea scenelor LED de la comutatorul de pe al treilea canal al UIO8.

Al treilea grup este setarea luminozității benzii LED (toate canalele simultan, pentru a obține culoarea albă) de la controlerul analogic de pe al patrulea canal UIO8.

Al patrulea și al cincilea grup, împreună cu ultimele butoane și relee, vor emula controlul porții. Pentru a face acest lucru, primul buton trimite „1” atunci când este apăsat, al doilea „0” când este apăsat, al doilea releu inversează semnalul primit și există, de asemenea, o întârziere de o secundă pentru executarea comenzilor de pornire pentru corecta functionarea mecanismelor. Într-un proiect real, cel mai probabil veți avea nevoie de cronometre sau senzori de poziție, precum și de un mod de oprire.

Acum este timpul să încărcați proiectul în sistemul de automatizare. Pentru a face acest lucru, trebuie să reveniți la ecranul de pornire ETS și, în fila Bus, configurați interfața prin care veți lucra cu magistrala. În cazul nostru, aceasta este o punte către IP, implementată prin LogicMachine4.

Dacă descărcați pentru prima dată, trebuie să înregistrați adrese pe toate dispozitivele. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de acces fizic la ele pentru a apăsa butonul de programare. În funcție de specificul proiectului, poate fi mai convenabil să efectuați această operațiune în prealabil, să marcați toate elementele și apoi să instalați echipamentul la fața locului.

Pe viitor, atunci când dispozitivele au primit deja adrese, se pot face modificări de configurare fără acces fizic la acestea. Rețineți că suportul pentru interfața IP vă permite să lucrați cu sistemul de la distanță, dar trebuie să aveți grijă de protecția suplimentară a rețelei (de exemplu, prin tehnologii VPN), deoarece podul în sine nu are niciun mijloc de control al accesului.

Instrumentele de diagnosticare încorporate vă permit să monitorizați funcționarea adreselor de grup, precum și să trimiteți mesaje către grupuri direct din program.

În general, nu am întâmpinat probleme semnificative în timpul testării. Cel mai laborios aspect, în opinia noastră, este compilarea corectă a grupurilor de adrese, dar acest lucru poate fi rezolvat și dacă vă gândiți în prealabil la scenariile și funcțiile necesare ale sistemului de automatizare și selectați echipamentul cel mai eficient pentru acestea. . De asemenea, cunoașterea caracteristicilor dispozitivelor va fi utilă aici, deoarece acestea au adesea opțiuni bogate pentru personalizarea parametrilor și a opțiunilor de operare.

Concluzie

În primul rând, permiteți-ne să vă reamintim că tehnologia KNX în sine este doar „sistemul nervos” pentru proiectele de automatizare. Punctele sale forte incontestabile sunt capacitățile sale largi de a susține diverse scenarii și dispozitive, standardizarea și certificarea echipamentelor, o atenție deosebită acordată fiabilității soluțiilor și o comunitate activă de profesioniști.

Multe dintre situațiile descrise în numeroasele materiale de marketing (inclusiv control de la distanță, securitate, economii de energie și automatizare avansată) necesită depășirea tehnologiei în sine - de exemplu, utilizarea controlerelor multifuncționale specializate, a unităților de interfață de interfață și a altor echipamente în proiecte. Cu toate acestea, KNX este cel care este capabil să asigure interacțiunea eficientă a acestora cu actuatoarele de bază, senzorii și comenzile utilizate în soluție.

Din punct de vedere practic, KNX nu se adresează pieței de bricolaj - deși, bineînțeles, cu ceva experiență și finanțare îl puteți folosi - ci pentru instalatori profesioniști care lucrează la scară medie și mare. proiecte rezidentiale si comerciale.sectoare in care este important sa se asigure functionarea fiabila si neintrerupta a solutiilor si sa minimizeze intretinerea suplimentara.

Dacă vorbim despre baza de tehnologie, atunci la prima vedere poate părea învechit - o magistrală serială lentă, necesitatea de a programa adresele dispozitivelor, absența Plug-and-Play, un set de bază de mesaje, lipsa protocoalelor de securitate și un sistem complex de programare. Pe de altă parte, astfel de caracteristici sunt lipsite de sens fără aplicabilitatea lor la sarcini și funcții specifice, iar practica arată că proiectele bazate pe KNX implementate corect sunt destul de satisfăcătoare pentru clienți.

Problema costului produselor în sine nu joacă un rol major în acest caz, deoarece estimările au sens doar pentru proiecte în ansamblu, luând în considerare dezvoltarea, instalarea, configurarea și funcționarea. Dar având în vedere numărul mare de participanți la proces (inclusiv asociația în sine, cursurile de certificare, producătorul de echipamente, furnizorul, proiectantul, instalatorul, inginerul și asamblatorul), este clar că va fi dificil să-l numim accesibil. În orice caz, diferența cu multe alte tehnologii pentru segmentul de bricolaj va fi, de obicei, de multe ori nu în favoarea KNX, dar este, desigur, incorect să comparăm soluțiile doar după acest parametru.

Făcând clic pe un nivel sau deplasând un glisor, se trimite un număr corespunzător poziției curente a glisorului către variabila controlată.

1 Creați o variabilă pentru a fi controlată. Configurați-l așa cum se arată în instrucțiuni

2 Creați un nivel, configurați-l după cum urmează (vezi toate setările):

3 Trageți variabila la nivel, în dialogul de legare a variabilelor specificați:

Acțiune	Send Token - trimite o variabilă Value, luată ca poziție curentă a glisorului de nivel în intervalul Min...Max
Eveniment pentru Acțiune	Eveniment de interfață asociat cu un buton. Când are loc un eveniment, valoarea specificată va fi scrisă în variabilă Apăsați - trimiteți valoare apăsând Eliberare - trimite valoarea când este eliberat Mutare - trimiteți toate valorile intermediare atunci când mutați glisorul. adăugați comanda Întârziere (100) înaintea comenzii la evenimentul Mutare pentru a încărca mai puțin echipamentul (cu comanda Întârziere, Mutare nu se va declanșa mai des de o dată la 100 ms) Puteți folosi toate cele trei evenimente în același timp.
Adăugați un canal de feedback	(Creați un canal de feedback) Bifați această casetă deoarece... aveți nevoie de glisorul de nivel pentru a se muta în conformitate cu starea curentă a variabilei

4 Variabila este acum asociată cu nivelul. Puteți vizualiza toate conexiunile în PROPRIETĂȚI OBIECTUL > Programare

opțiunea 2 Gestionați banda RGB folosind paleta

Puteți folosi orice element colorat ca paletă - prin mișcarea degetului peste element, veți trimite o comandă echipamentului pentru a seta culoarea selectată.

Acest lucru necesită adăugarea unui script special la proiect - biblioteca RGB. Scriptul trebuie adăugat o singură dată; apoi îl puteți utiliza pentru a controla benzile RGB ale oricăror drivere iRidium încorporate.

2.1 Creați o paletă și elemente auxiliare. Puteți utiliza orice imagine color ca paletă.

• Configurați paleta ca un Joystick cu un interval de reglare de 0...100 în X și Y
• Configurați un element Buton inactiv care va afișa culoarea selectată în paletă
• Dacă este necesar, configurați Butoanele active care vor schimba pas cu pas luminozitatea panglicii

2.2 Descărcați fișierul RGB_Library.js

Acest fișier oferă gestionarea culorilor folosind JavaScript. Adăugați un fișier la proiectul de vizualizare: deschideți proiectul în iRidium Studio, apăsați tasta, selectați (+) „Adăugați script din fișier”

2.3 Creați un fișier script gol: (+) „Script nou” pentru a adăuga o descriere a paletei RGB:

În fișierul script, descrieți paleta și elementul pentru a afișa culoarea selectată:

/////// parametri opționali ///////////////////////////// IR.GetItem(„Pagina 1”).GetItem(„Afișare articol 1”), // Element „Afișare”)

Versiunea avansată conține butoane de control al luminozității:

Paletă, afișaj color și butoane +/- pentru a controla luminozitatea

///////// Copiați această funcție pentru a face încă o paletă RGB /////// RGB_player( „Driver” , // Driver în proiectul „Channel Red” , // Numele canalului roșu „Channel Green” , // Numele canalului verde „Channel Blue” , ​​// Numele canalului albastru 255 , // Limita superioară pentru canalul RGB (100 sau 255) IR.GetItem („Pagina 1”) .GetItem („Selector de culoare articol 1”) , // Element „Selector de culoare” /////// parametri opționali ////////////////////////////// IR.GetItem ("Pagina 1") .GetItem ("Afișare articol 1") ), // Element "Afișare" IR.GetItem ("Pagina 1") .GetItem ("În sus 1") ), // Element „Afișare” IR .GetItem(„Pagina 1”) .GetItem(„Jos 1”) , // Elementul „Jos” 10 // Creșteți pasul pentru „Sus” și „Jos” )

În descriere, indicați unde se află paleta și la ce echipament trimite datele:

• IR.GetDevice(„Driver”)- numele driverului căruia îi veți trimite comenzi RGB. Copiați numele driverului în PROJECT DEVICE PANEL
• „Canal roșu”, „Canal verde”, „Canal albastru”- numele variabilelor (Comenzi) care sunt responsabile pentru controlul componentelor roșii, verzi și albastre ale culorii. Copiați numele în PROJECT DEVICE PANEL. Numele comenzilor trebuie să se potrivească cu numele Feedback-urilor, de unde provin informațiile despre culoarea RGB curentă a benzii.
  HDL-Buspro, Domintell - au un mod special de a scrie numele. Pentru ei trebuie să specificați<имя устройства в сети>:<имя канала>, de exemplu „Dimmer în dormitor:Canal 1”
• 255 - valoarea maximă a luminozității pentru fiecare culoare. Pentru majoritatea echipamentelor, luminozitatea este reglabilă de la 0 la 255, dar există drivere care controlează luminozitatea culorii în intervalul 0...100 (de exemplu, HDL). Pentru HDL-Buspro, specificați valoarea 100 în această linie de setări.
• IR.GetItem(„Pagina 1”).GetItem(„Selector de culoare articol 1”)- numele paginii („Pagina 1”) și elementul de pe aceasta („Selector de culoare articol 1”) pe care le veți folosi ca paletă
• IR.GetItem(„Pagina 1”).GetItem(„Afișarea articolului 1”)- numele paginii ("Pagina 1") și elementul de pe aceasta ("Afișarea articolului 1") pe care le veți folosi pentru a afișa culoarea selectată în paletă
• IR.GetItem(„Pagina 1”).GetItem(„Up 1”)- numele paginii („Pagina 1”) și elementul de pe aceasta („Up 1”) care, atunci când se face clic, va crește luminozitatea culorii selectate
• IR.GetItem(„Pagina 1”).GetItem(„Jos 1”)- numele paginii („Pagina 1”) și elementul de pe aceasta („Jos 1”) care, atunci când se face clic, va scădea luminozitatea culorii selectate
• 10 - valoarea cu care luminozitatea culorii selectate va crește/scădea la apăsarea butoanelor Sus și Jos

Erorile care pot apărea atunci când paleta este descrisă incorect sunt afișate în fereastra de jurnal (F4)

Iluminare RGBW

1 Plasați și configurați pe ecran:

2 Adăugați etichete la driver:

3 Lucrul cu componentele de culoare RGBW se realizează folosind funcțiile bibliotecii RGBW_Library.js.

Descărcați biblioteca și adăugați-o la proiect: apăsați tasta, selectați (+) „Adăugați script din fișier”.

4 Adăugați apeluri de funcție după cum urmează: creați un fișier script gol (+) „Script nou”, copiați codul de mai jos, modificați-l pentru a se potrivi sarcinii dvs.:

RGB_player( „Driver” , // Driver în proiectul „R_command” , // Numele canalului roșu „G_command” , // Numele canalului verde „B_command” , // Numele canalului albastru 255 , // Limita superioară pentru canalele RGB (255 sau 100) IR.GetItem(„Pagina_principală”).GetItem( „cerc selector de culoare joystick 596x379”) // Item "Color Picker" ); RGBW_add_color_listener( IR.GetDevice ("Driver") , // Driver în proiectul "R_feedback" , // Numele canalului roșu "G_feedback" , // Numele canalului verde "B_feedback" , // Numele canalului albastru "W_feedback" , // Numele canalului alb 255, // Limita superioară pentru canalele RGBW (255 sau 100) IR.GetItem ("Main_page") .GetItem ("Display Item 1") ), // Item "Color Display" IR.GetItem ("Main_page") .GetItem ("Slider Level 1") // Item "White Display" ) ;

Funcţie RGB_player() este conceput pentru a crea o conexiune între paletă și canalele driverului. Când faceți clic pe paletă, scriptul este lansat, primește coordonatele X și Y ale cursorului care trec peste paletă, citește valorile componentelor de culoare ale pixelului imaginii sub cursor și le plasează în comanda R_, Canale G_command, B_command.

Imaginea din paletă poate fi arbitrară; puteți înlocui imaginea cu oricare dintre ele.

Funcţie RGBW_add_color_listener() conectează canalele de feedback R_feedback, G_feedback, B_feedback, W_feedback cu elemente grafice care afișează culoarea și luminozitatea albului.

Puteți adăuga mai multe palete suplimentare pe ecran și mai multe canale RGBW suplimentare în drivere, apoi trebuie să adăugați numărul corespunzător de apeluri de funcție RGB_player()Și RGBW_add_color_listener(). În același timp, biblioteca RGBW_Library.js trebuie adăugat o singură dată.

Script de apelare funcție RGB_player()Și RGBW_add_color_listener() trebuie să fie în lista de sub scriptul bibliotecii RGBW_Library.js, altfel va apărea o eroare și scripturile nu vor funcționa.

5 Trageți eticheta W_command la nivelul Level și activați comunicarea la evenimentul Release.

Puteți lucra cu variatoare care acceptă diferite game de valori ale componentelor de culoare (de obicei 0-255 sau 0-100). Pentru a face acest lucru, setați valoarea maximă corespunzătoare în trei locuri din proiect: o dată în proprietate Max element grafic Nivel și de două ori în script: la apelarea funcțiilor RGB_player()Și RGBW_add_color_listener().

Comenzi macro

La un element grafic pot fi atașate mai multe comenzi, acestea vor fi trimise la echipament în ordine, de sus în jos, fără întârziere. Numai 1 canal de feedback poate fi alocat, altfel datele primite vor fi procesate incorect.

Pentru a lega mai multe comenzi la un element grafic, trageți-le, una după alta, pe acel element. Selectați evenimentele adecvate (apăsați, eliberați, mutați) în dialogul de legare:

Afișați jurnalul la Emuator Start - deschideți automat fereastra de jurnal (în caz contrar, jurnalul poate fi deschis apăsând F4)

Taste rapide:

• F4- jurnal deschis
• F5- lansați emulatorul
• F7- deschideți meniul de gestionare a contului și a proiectelor
• F8- deschideți setările sistemului (introduceți parola 2007 )

Sincronizare cu panoul de control

Dacă sunteți integrator, puteți lansa rapid interfața de vizualizare creată pe panoul de control - smartphone, tabletă sau PC. Instalați aplicația i3 pro și conectați-vă folosind numele de utilizator și parola integratorului de pe site-ul web iRidium Mobile.

Utilizare i3 pro pentru iOS, Android, Windows, Mac în modul de testare, încărcarea proiectelor prin iRidium Transfer (opțiune disponibilă numai pentru integratori):

Pe site-ul web iRidium Mobile (consultați instrucțiunile).

iRidium Cloud poate fi configurat doar de un integrator înregistrat. După configurare, utilizatorii pot fi invitați să gestioneze obiectul de automatizare.