Выключатель knx своими руками

Открытый стандарт автоматизации инженерных систем — KNX

Стандарт KNX разработан для контроля и управления инженерными системами зданий, таким как освещение, вентиляция и кондиционирование, безопасность.

Название — это аббревиатура ассоциации Konnex, разработчика и владельца торговой марки KNX с головным офисом в Бельгии. Организация и сам стандарт появились в 1999 г. в результате объединения трех ассоциаций и одноименных технологий автоматизации: EHS (European Home System), EIB (European Installation Bus или Instabus) и Batibus. У истоков создания KNX стоят такие известные производители электротехники, как ABB, Siemens, Jung, Gira.

В 2003 г. европейский стандарт EN 50090 формализовал KNX. В 2006 г. протокол был одобрен международным стандартом ISO/IEC 14543.

Способы трансляции данных

Стандарт предусматривает использование следующих вариантов передачи сигнала:

• Витая пара (трансфер на скорости до 9600 бит/с)
• Электрическая линия (пропускная способность до 1200 бит/с)
• Радиочастотные каналы (данные передаются на частотах 433 и 868 МГц)
• IP-сеть (до 10 Мбит/с)

Чаще всего используют витую пару с установкой кабеля JY(ST)Y 2×2×0,8 в качестве шины.

Структура KNX

Основу составляет шина, объединяющая все оборудование:

• Датчики или сенсоры (движения, присутствия, влажности, температуры, протечки воды, утечки газа, выключатели, настенные панели)

Регистрируют внешние события, после чего передают команду устройству для ее исполнения.

• Исполнительные компоненты (диммеры, реле, модули)

Получают команду от датчиков или контроллеров, после чего изменяют свое состояние (включен/выключен, регулирование), тем самым управляя оборудованием.

• Компоненты системы (блоки питания, интерфейсы программирования, мосты, контроллеры)

Обеспечивают настройку и функционирование всей системы.

Принцип работы

Все компоненты KNX объединены одной шиной любой топологии за исключением кольцевой схемы:

• линия или шина

Последовательное объединение нескольких устройств.

На одной линии можно создать максимум 4 сегмента, каждый из которых способен объединить до 64 устройств. Для каждого сегмента требуется свой источник питания. В каждом сегменте может использоваться кабель максимальной длиной до 1000 м. При использовании усилителей сигнала можно увеличить протяженность кабеля до 4000 м и обеспечить работу до 256 единиц оборудования.

Объединенные сегменты образуют линии, объединенные линии создают области. Области также можно объединить максимум до 15 штук, что позволит увеличить количество оборудования в сети до 57 375 компонентов. Именно этот вариант структуры применяют чаще всего в зданиях и домах.

Работа всей системы программируется с помощью специального софта — ETS (Engineering Tool Software).

Обмен данными между элементами KNX может происходить напрямую (без необходимости использования специального контроллера) с помощью сетевого протокола CSMA/CA, который гарантирует бесконфликтную трансляцию сигнала с сохранением скорости.

Информация от датчиков формируется в телеграммы. В случае успешного прохождения исполнительное устройство подтверждает факт ее получения. Если подтверждение отсутствует, дважды срабатывает повторная передача, после этого процесс передачи прекращается.

Например, появление человека в помещении запускает работу датчика присутствия. По шине передается сигнал устройству, которое после обработки сигнала запускает запрограммированный сценарий — включает светильник. Несколько осветительных приборов могут быть объединены в группы, для каждой из которых можно задать желаемый уровень яркости.

Основные преимущества KNX:

• Использование продукции разных производителей в одной системе
• Замена любого элемента без влияния на работу остальных компонентов
• Широкое применение: от небольших домов до крупных бизнес-центров, магазинов, складов, аэропортов
• Два режима настройки: упрощенный (с помощью контроллера, нет необходимости проходить обучение, ограниченный набор функций) и системный (программирование с помощью ПК, доступ к полному функционалу — для квалифицированных проектировщиков)
• Быстрое восстановление после выключения питания за счет хранения заданных настроек в памяти устройств
• Интеграция с системами других типов. Некоторые производители выпускают специальные шлюзы для объединения KNX-систем с телефонными сетями и охранной сигнализацией.
• KNX может легко взаимодействовать с компонентами, использующими протокол DALI для управления освещением. Например, выбор выключателей и пультов управления больше с поддержкой KNX, нежели с DALI. Зато светильники, диммируемые по DALI, проще найти, чем управляемые по KNX.

Хотите управлять яркостью?

Как выбрать необходимый именно вам протокол диммирования?
Нужен расчёт освещенности объекта?
Рассчитать экономическое обоснование и выгоду от применения светодиодных технологий?
Просто получить счёт на оплату?

Протокол KNX для управления инженерными системами

История разработки протокола

Протокол KNX появился благодаря ассоциации EIB (Европейской Инсталляционной Шины). В 1990 году в Брюсселе ее основали немецкие компании: ABB, Berker, Gira, Jung, Siemens и др.

Всего в Ассоциацию вошли 15 компаний. Именно они приняли решение разработать надежную, технически совершенную и простую систему.

Задача была выполнена, и вскоре под логотипом EIB начали производить оборудование для управления инженерными системами зданий. Оно на 80% заполнило рынок электротехнических изделий Европы. В число самых известных производителей вошли ABB i-Bus, Instabus и Tebis.

В 1999 году после объединения EIB, EHS (European Home System) и Batibus возникла ассоциация KNX. Затем на базе технологии EIB создали стандарт EIB/ KNX. В 2003 году он стал европейским,
а в 2006 году — международным стандартом ISO/IEC 14543.

Функционирование системы KNX

Система KNX децентрализована, т. е. она не имеет центрального контроллера.

Рассмотрим работу системы, где среда обмена информацией — специализированная шина или витая пара. Все устройства системы объединяются одной шиной. Информационные потоки в ней передаются в оба направления. Каждое устройство имеет уникальный физические адрес. Они могут объединяться в группы независимо от места расположения.

Перед началом работы устройства системы программируются с помощью программного обеспечения ETS. Любой прибор может инициировать обмен информацией. Протокол KNX использует метод передачи данных (CSMA/ CA) с учетом приоритетов. Это гарантирует бесконфликтный обмен данными с любым оборудованием KNX без потери скорости передачи.

Каждое действие в системе начинается по инициативе оконечных устройств: выключателей, сенсорных панелей, датчиков присутствия, движения, температуры, освещенности и многих других.

С их помощью управлять системой можно в любых режимах, например, через датчики присутствия, ручные выключатели, сенсорные панели, или удаленно. Например, датчик присутствия обнаружил в помещении человека.

Он передает в шину телеграмму исполнительному устройству или нескольким устройствам одновременно для включения определенного сценария. Устройства отрабатывают эту телеграмму и включают, например, один светильник или несколько групп освещения.

При этом возможно каждую группу вывести на заданный уровень яркости. Сценарии работы KNX включают в себя и системы кондиционирования, вентиляции, отопления, мультирум и многие другие. Все это специально программируется под нужды клиента.

Система управления освещением и протокол KNX

Управление освещением по протоколу KNX рассматривается как часть автоматического управления инженерными коммуникациями здания. Освещение может управляться как напрямую с устройств KNX, так и с помощью различных систем с протоколами управления DALI, DMX и т.д.

В оборудование системы KNX входят все приборы для автоматизации освещения. Кроме того, есть возможность интеграции через специальные шлюзы и различные протоколы управления.

Например, системы DALI позволяют полноценно управлять освещением и создавать различные сценарии работы. Существующие системы DALI можно включить в общую систему управления зданием без особой доработки.

Рабочая среда KNX

Рабочая среда для передачи данных:

• витая пара;
• силовая сеть;
• радиоканал;
• сеть Ethernet;

Наибольшее распространение получила связь по витой паре KNX ТР. Для этой шины используют безопасное напряжение до 29 В. Устройства объединяют в сегменты линии, до 64 устройств
в сегменте.

У каждого сегмента есть свой источник питания. Длина сегмента не превышает 1 000 метров. Расстояние между устройствами – не более 700 метров. Линия содержит от одного до четырех сегментов, каждый из них подключается через линейный усилитель. Допустимое расстояние между двумя источниками питания – 200 метров.

С помощью линейных соединителей до 15 линий подключаются к одной главной линии и образуют зону. Следующая ступень сети – зонная линия. Через зонный соединитель она объединяет до 15 зон. Это позволяет объединить более 58 тысяч шинных устройств. Скорость передачи информации в такой системе составит 9 600 бит/с.

Для передачи информации по технологии KNX PL используют силовую сеть. В этом случае, дополнительная информационная линия не нужна. Кроме того, отпадает потребность и в источниках питания. Топология этой технологии подобна структуре рассмотренной выше. Скорость обмена информацией достигает 1 200 бит/с.

В системе KNX ТР средой обмена информацией служит радиоканал. В такой системе нет необходимости в строгой иерархии. Обмен информацией ограничивает только дальностью действия радиоканала. При KNX ТР скорость передачи информации – 16 384 бит/с.

Для технологии KNXnet/IP средой передачи информации является Ethernet. Это позволяет системе KNX функционировать с использованием сети Интернет, но без постоянного подключения к ней. Скорость обмена достигает 10 МБит/с.

Достоинства протокола KNX

Достоинства системы KNX:

• богатый функционал и удобное управление;
• простая модернизация и перепрограммирование;
• легкий поиск и устранение неисправностей;
• простое кабельное хозяйство;
• независимое проектирование и монтаж силовых и сигнальных линий;

Все KNX-устройства обладают энергонезависимой памятью. В ней хранятся настройки прибора. Это позволяет программировать систему только один раз. При временном пропадании сетевого напряжения, система быстро восстанавливает работоспособность.

Предложения B.E.G. для проектов KNX

Протокол KNX открытый. Свыше 200 фирм предлагают свою продукцию для реализации проектов, использующих этот протокол. Компания B.E.G. производит следующие датчики присутствия
и движения:

Для программирования датчиков и управления ими B.E.G. предлагает удобный пульт дистанционного управления IR-PD-KNX. Он дает возможность оператору настраивать датчик без использования стремянки. Дальность его действия пять-шесть метров. А при воздействии прямых солнечных лучей два-три метра.

Кроме того, компания изготавливает оборудование для систем управления, поддерживающих протокол KNX: источники питания, диммеры, IP-интерфейсы, шлюзы KNX/DALI и другие.

Продукция компании B.E.G. позволяет реализовать проекты автоматизации освещения
и управления оборудованием самой разной сложности.

Если у вас есть потребность в автоматизации процессов в здании, обращайтесь в компанию B.E.G. Наши специалисты дадут бесплатную консультацию по всем вопросам. Мы разработаем проект, выполним монтажные и пусконаладочные работы. Все реализованные проекты уже дают заказчикам ощутимый экономический эффект.

Подписывайте на наш блог, чтобы не пропускать полезные материалы о работе датчиков движения и присутствия.

Выключатель knx своими руками

Технология KNX является международным открытым стандартом управления зданиями (ISO/IEC 14543-3 и др.) Ассоциация KNX объединяет более 400 производителей оборудования и более 69 000 интеграторов. В Германии на долю систем KNX приходится 56% рынка домашней автоматизации.

Предлагаем

• Проектирование и внедрение систем « Умный дом » любой сложности на основе протокола KNX.
• Реализация всех функций автоматизации: управление светом, шторами, климатом, мультимедиа, удаленное управление, системы домофонии и др.
• Техническое обслуживание систем KNX.
• Наши специалисты регулярно проходят обучение, обладают актуальной информацией о последних разработках и новых продуктах системы KNX.

• Широкий выбор оборудования: ABB, Eelectron, Evika, Gira, JUNG, Schneider-Electric, HDL, Basalte, Berker, Theben, Vimar, Vitrum и др.
• Подбор управляющих панелей и выключателей «Умного дома», которые гармонично впишутся в интерьер. У нас в офисе можно посмотреть образцы.
• Настройка, отладка работы, расширение функционала систем KNX, уже имеющихся на объекте.

О системе

Шина KNX/EIB является децентрализованной системой, подключенные к шине устройства обмениваются информацией между собой напрямую, при этом центральный процессор не требуется. Наша компания является сертифицированным партнером KNX.

Оборудование

Оборудование, использующее шину KNX/EIB выпускается сотнями производителей. Оборудование всех производителей совместимо и может быть интегрировано в рамках одной системы. Например, если Вам нравится датчик одного производителя, управляющая сенсорная панель второго и домофонная система третьего, Вы можете их использовать вместе – они без труда друг друга «поймут». Подобная совместимость обеспечивается в значительной степени единством программного обеспечения. Для программирования систем KNX используется единый программный иженерный пакет ETS независимо от производителя оборудования.

Мы предлагаем оборудование KNX от ABB, Basalte, Berker, Eelectron, Embedded Systems, Gira, JUNG, HDL, Schneider-Electric, Theben, Vimar, Vitrum и ряда других производителей.

Также мы реализуем сложные, нестандартные и интересные функции управления домом с использованием свободно программируемого логического контроллера LogicMachine, работающего в системе KNX. Так, например, при помощи LogicMachine можно реализовать функцию пользовательских сценариев: то есть Вы не только запускаете изначально заложенные в систему сцены, но и можете создавать эти сцены сами из мобильного приложения. Используя LogicMachine, можно интегрировать в систему домашней автоматизации «умные» вещи (например, чайник Redmond) и Bluetooth устройства (например, часы Apple).

KNX – отличная система – надежная, функциональная, гибкая; широчайший выбор оборудования, превосходный дизайн, обширная международная практика инсталляции и постоянное стремительное техническое развитие – аргументы в пользу выбора KNX.
Intelliger рекомендует!

KNX. Заметки. Часть 8. Проблема «двойного нажатия кнопок»

В данной статье рассматриваются некоторые вопросы управления освещением в системе KNX и связанные с этим проблемы. В частности, так называемая «проблема двойного нажатия клавиш», о которой знают многие Канеиксоиды :). Собственно говоря, проблемой это не является, если знать некоторые правила работы KNX.

Рассмотрим логику проходного включения, которая часто используется в системах «Умный дом». Под проходным включением имеется в виду включение одной нагрузки с 2 и более выключателей. В традиционной электропроводке это решается установкой специальных проходных выключателей, а также выполнения проводки по специальной схеме. В системе KNX это решается очень просто — без каких-либо ограничений (любое количество выключателей) или специальных электрических схем.

Все практические примеры в данной статье сделаны на оборудовании Zennio.

На рисунке показана структура управления 1 лампой с двух сенсорных панелей SQTMD . Используется режим переключения — для включения и выключения лампы используeтся только одна сенсорная кнопка панели. В базах на английском языке этот режим называется toggle. В этом режиме кнопки при каждом нажатии посылают поочередно «0» и «1» — то есть 0-1-0-1…

Для того, чтобы кнопки могли управлять одной нагрузкой, они должны посылать команды управления в один групповой адрес (на рисунке — «1/1/1»).

Если в проекте вы будете использовать указанные изделия Zennio, то никаких проблем при проходном включении у вас не будет.

Однако с изделиями других производителей может возникать эффект двойного нажатие — для того, чтобы включить или выключить освещение с другого выключателя, мы иногда должны нажать на него два раза. Почему это происходит или не происходит?

В нашем случае. В режиме переключения каждая кнопка передает попеременно команды «1» и «0». При этом все остальные кнопки в данной группе «0/0/1» также видят эту команду и меняют свое состояние на последнее, переданное в данной группе. И при следующем нажатии на любую кнопку продолжают последовательность 1-0-1-0.

Происходит это благодаря тому, что для данного объекта у кнопки установлен флаг записи.

Кнопка видит все команды, передаваемое в данной группе, и соответственно меняет свое состояние, чтобы в следующий раз передать правильную команду – т.е. противоположную последней переданной телеграмме.

Однако, для передающих объектов сенсоров флаг записи производители не всегда устанавливают в ETS по умолчанию, а используют минимально необходимую конфигурацию, которая показана на рисунке.

Небольшой эксперимент. Если мы снимем флаг записи в объектах наших кнопок

и посмотрим, что происходит (в групповом мониторинге), то увидим две разные ситуации.

Первый рисунок — работа с флагами, установленными в нашем случае по умолчанию, то есть флаг записи установлен. Имеем корректную последовательность 0-1-0-1-.

Второй рисунок — флаг записи не установлен (снят). Видно, что последовательность 1-0-1-0-… не соблюдается. Для наглядности в обоих примерах делается одинаковая последовательность нажатия на кнопки.

Вывод. Для того чтобы не возникало двойного нажатия на кнопки в логике с проходным включением, необходимо не забывать проверить наличие флага записи в передающих объектах.

Другая ситуация. К нашей схеме добавим еще одну кнопку для общего выключения всех нагрузок в здании. В ETS будет такая ситуацяи —

Кнопка общего выключения всегда посылает только телеграмму «0». И потому опять возникает эффект двойного нажатия! Суть проблемы в том же. Кнопки (выключатель 1.1.14) не видят телеграммы, которая передается кнопкой общего выключения.

Решение очень простое. Одно из правил KNX гласит, что любой объект любого изделия KNX может принадлежать нескольким групповым адресом. Добавляем адрес, по которому передается команда общего выключение, объектам наших кнопок.

Теперь, при передаче команды «Все выключить» («0»), в объекты кнопок записывается «0», и далее при следующем нажатии они будут передавать «1». Двойного нажатия не будет!

Описанное выше решение является абсолютно правильным с точки зрения технологии KNX. Но, на практике, этот вариант не совсем удобен, так как имеет некоторые недостатки. Статус по управляющей телеграмме (выход кнопки) не всегда отражает реального состояния канала управления (выход актуатора). Некорректные ситуации могут возникать в разных случаях. Например, если в канале актуатора используются таймерные функции или блокировки. Та же проблема будет существовать при использовании световых стен.

Но понять описанные выше примеры логики работы KNX очень полезно для более правильного и точного понимания работы изделий KNX c групповыми телеграммами.

Более удобное и универсальное решение — использование объекта статуса канала актуатора. В этом случае необходимо для каждого выхода актуатора создать свою отдельную группу состояния, в которой должны быть объект статуса актуатора и передающий объект кнопки, с которой идет прямое управление этим выходом актуатора. Групповые адреса в ETS будут выглядеть вот так —

Теперь кнопка всегда видит актуальное состояние выхода актуатора независимо от того, через какую группу и когда он был включен/выключен и меняет свое состояние соответствующим образом. Проблемы с двойным нажатием не будет!