Grundlæggende KNX Lidt om KNX

Hvad er KNX ?

Hvad er KNX ? KNX er en verdensstandard inden for bolig- og bygningsautomation. KNX Association er navnet på den sammenslutning af producenter, der udvikler, producerer og markedsfører komponenter baseret på en fælles teknologi til bygningsautomation. KNX teknologien er en fusion mellem flere IBI systemer: EIB (European Installation Bus) Batibus EHS (European Home Systems)

Hvad er KNX ? KNX er den åbne protokol, komponenter fra forskellige producenter kan indgå i en fælles KNX installation. Komponenterne i en KNX installation udveksler data med hinanden. Hver enkel komponent ved, hvilken plads og funktion den har i netværket, og med hvem den skal udveksle data. Ingen Central styring. De enkelte komponenter kommunikerer direkte med hinanden via KNX-bussen. De enkelte komponenter er intelligente.

Hvad er KNX ? Konfigureringssoftwaren ETS Version Pris Restriktioner KNX installationen opsættes med softwaren ETS, hvor alle komponenter tildeles en individuel adresse, og forbindes til hinanden. Hver producent af KNX har sin egen komponentdatabase som importeres i softwaren. Komponentdatabasen downloades direkte på producentens hjemmeside eller via onlinedatabesen. ETS5 hentes på www.my.knx.org Det er KNX Association der står for salg og distribution af standard Engineering Tool Software ETS. Version Pris Restriktioner ETS5 Demo Gratis Maks. 5 KNX-enheder pr. projekt. ETS5 Lite 200 EUR Maks. 20 KNX-enheder pr. projekt. ETS5 Professional 1000 EUR Fuld funktionalitet ETS5 Supplementary 150 EUR Maks. to licenser pr. ETS5 Professional-licens

Opbygning og muligheder med KNX

Opbygning og muligheder med KNX KNX kan praktisk talt styre alt Lys Varme Ventilation Energiovervågning Energistyring Alarm Solafskærmning Etc.

Opbygning og muligheder med KNX Traditionel installation KNX installation I en KNX installation er alle komponenter forbundet sammen i én busforbindelse, og kan derved udveksle data mellem hinanden.

Opbygning og muligheder med KNX KNX komponenter er inddelt i 3 produktkategorier Systemkomponenter Komponenter til opbygning af det kommunikerende KNX-netværk. Strømforsyning, linjekopler, USB-interface & IP-routere Sensorer Indeholder ekstern kommando bearbejder dette til KNX-information Sender informationen som telegram ud på bussen. Tryk, PIR, display, rumfølere, vejrstation, LUX-sensor, udeføler Aktorer Modtager KNX telegrammet via bussen bearbejder informationen og udfører funktionen. Relæmoduler, lysdæmpere, Dali-gateways, varmestyringsmoduler mm

Opbygning og muligheder med KNX Den mindste KNX installation som kan laves, består udover buskablet, af en strømforsyning, en sensor og en aktuator.

Opbygning af KNX netværk Topologi og adressering

Netværkstopologi Decentralt styret Central controller Multimaster

Fri topologi (næsten) Træ Bus Stjerne Maske Ring

Opbygning af KNX netværk De enkelte komponenter i en KNX installation kan kommunikere via flere forskellige medier: Parsnoet toleder (Twistet pair eller blot TP) Dette er det mest anvendte, og er kendt som det grønne bus kabel. RF trådløs kommunikation. Frekvens område 868 MHz eller 433 MHz IP netværk PL (Powerline, anvender det eksisterende 230 V net som bus) (Markedsføres ikke i Danmark)

KNX Topologi 1: En Linjesegment kan have op til 64 enheder. 2: Et område kan have op til 15 linjer. 3: Områderlinjer kan forbinde op til 15 områder.

Topologi Hovedlinje = linje 0 Linje 15 Linje 1 LK 1 DVC 1 LK 15 DVC 63 LK = linjekobler DVC = busenhed PS/Ch = spændingsforsyning med drosselspole Hovedlinje = linje 0 Linje 15 Linje 1 LK 1 DVC 1 LK 15 DVC 63 PS / Ch

Topologi Hovedlinje LK 1 TLN 1 DVC 1 DVC 63 Område n OK n DVC63 OK = områdekobler LK = linjekobler DVC = busenhed Hovedlinje SV / Dr LK 1 TLN 1 DVC 1 DVC 63 Område n OK n DVC63 Område 3 OK 3 Linje 15 Område 2 OK 2 TLN 64 Linje 1 LK 15 Område1 OK 1 PS / Ch

Topologi F F F F L L L L D D D D D D D D 1 . 1 . 63 OK = områdekobler LK = linjekobler DVC = busenhed Hovedlinje LK 1 OK 1 SV / Dr PS DVC Linje 1 1.1.0 1.0.0 1.0.>0 0.0.>0 OK15 15.0.0 TLN 64 DVC 63 1.1.63 DVC 1 1.1.1 LK 15 Linje 15 1.15.0 1.15.63 1.15.1 F F F F L L L L D D D D D D D D 1 . 1 . 63 F= område L= linje D= busenhed

Topologi Områdelinje Linje LK Hovedlinje OK DVC1 DVC63 X.X.0 X.X.1 15.0.0 DVC48 OK = områdekobler LK = linjekobler LF = linjeforstærker X.X.129 X.X.191 X.X.128 LF DVC129 DVC191 3 x Maks.64 maks. 64 X.X.65 X.X.127 X.X.64 DVC65 DVC127 X.X.193 X.X.192 DVC193 DVC255 X.X.255

Topologi: Fysiske adresser Den fysiske adresse angiver, hvor den enkelte deltager er placeret i topologien Den fysiske adresser er opbygget af tre tal adskilt af punktum (1.2.3) 1. tal angiver området 0 - 15 (0 i området er = backbone) 2. tal angiver linien 0 -15 (0 i linien er = hovedlinie) 3. tal angiver deltageren 0 - 255 (0 i deltager er = liniekobler) PS DELTAGER 1 DELTAGER 2 DELTAGER 3 DELTAGER 64

Topologi: Fysiske adresser Eksempel: Deltager 2, linie 1 og område 0 Fysiske adresse = 0.1.2 Hovedlinie (0) PS LK1 LK2 LK3 LK15 DELTAGER 1 Linie 1 2 3 64 SF Linie 2 Linie 3 Linie 15 0.1.2 0.3.2 0.1.64 0.3.64

KNX Topologi Den mindste del af et KNX netværk er en linie Hovedlinie Linien består af en strømforsyning og op til 64 komponenter og max. 1000 meter buskabel. Det er muligt at udvide en linie med op til 3 linie segmenter á 64 komponenter. Her skal anvendes en linierepeater. Hovedlinie Op til 15 linier kan forbindes op til hovedlinien. Dette skal ske via en strømforsyning til hovedlinien, og en liniekobler pr. linie. Område Ét område kan bestå af 15 linier samt hovedlinien. Der kan via en fælles backbone tilsluttes op til 15 områder. Dette sker via en områdekobler for hvert område. Et KNX netværk kan indeholde op til ca. 58.000 komponenter som alle taler sammen.

KNX Topologi Linjekobler, områdekobler og linjerepeater er en og samme komponent. Det er placeringen på KNX netværket som afgør koblernes status. Dog skal den manuelt indstilles, hvis den ønskes anvendt som repeater.

KNX Topologi i praksis I denne bygning, med 3 etager samt kælder, skal styring af lys, varme ventilation m.v. styres med KNX på tværs af rum og etager. En opbygning af KNX netværket kunne udføres på denne måde: Syv linjer, en linje for nordside, og en linje for sydside af etagen. Hver etage har to linjer. Alle linjer er samlet på hovedlinjen, således at kommunikation mellem etager er muligt, til centrale funktioner, som alarm, ventilationsstyring mfl.

Gruppe- og individuelle adresser KNX telegrammer Adresser i KNX Gruppe- og individuelle adresser KNX telegrammer

Adresser i KNX Individuel adresse Alle KNX komponenter har en unik individuel adresse (også kaldt en fysisk adresse) Ikke to komponenter i netværket kan have den samme individuelle adresse. Adressen består af 3 tal adskilt af punktummer.

Topologi: Gruppeadresser Gruppeadressen designes i ETS, hvor man kan vælge imellem 2 eller 3 niveauer Gruppeadresserne opbygges efter en hierarkisk model bestående af 2 eller 3 tal adskilt af skråstreg og i intervallet 00/00/000 1. tal angiver hovedgruppen 0 -31 2. tal angiver midtergruppen 0 - 7 (kan undlades) 3. tal angiver undergruppen 0 - 255 Aktuatorer kan lytte til flere forskellige gruppeadresser Sensorer kan kun sende en gruppeadresse pr. telegram

Eksempel på brug af gruppe adresser Hovedgrupper: lokalitet Mellemgruppe: Funktionalitet Gruppeadresse: kommandoen/telegrammet

Adresser i KNX Eksempel på adresser Individuelle adresse for en KNX komponent placeret i område 2, line 4 og er nr. 200 på linjen: 2.4.200 Gruppeadresse for lys kunne se sådan ud: 2/5/10 En Områdekobler vil altid have adresse xx.00.000. En linjekobler vil altid have adresse xx.xx.000. Strømforsyningen skal ikke programmers med en adresse Men bør indsættes i projektet med angivelse af område og linje adresse som f.eks. 1.1.- eller 2.2.-, således at den bliver tilføjet til dokumentationen. Informationen skal også bruges ved beregning af strømforbrug pr.Linje.

Telegrammer Et telegram bliver sendt ud på KNX bussen f.eks. når en indgang aktiveres for at tænde en udgang. Et Telegram indeholder i hovedtræk: En Modtager adresse Afsender adresse Data med oplysninger om den handling som skal udføres. Når et telegram er modtaget, sendes en kvittering retur til afsender. t1 Telegram t2 Ack. Telegrammetslængde: 20 til 40 ms

Telegrammer TP1 telegramstruktur Telegrammet består af busspecifikke data og brugbare data, som giver information om hændelsen (f.eks. tryk på en afbryder). Hele informationen sendes i form af 8-bit lange tegn. Testdata til detektering af transmissionsfejl findes også i telegrammet: det garanterer ekstremt højt sikkerhedsniveau for transmissionen.

Telegrammer Telegram tidsbehov Telegrammets bithastighed er 9600 bit/sek. = 9600 baud Afhængigt af nyttemeddelelsens længde (Brugbar data) består telegrammet af 8 til 23 tegn, kvitteringen er kun et tegn. I telegrammet er 16 byte dedikeret til nyttemeddelelsen Et koblingstelegram (inklusive kvittering) optager bussen i 20 ms. Telegrammerne til teksttransmission optager bussen i op til 40 ms. t1 Telegram t2 Ack. Telegrammets transmisions tid : 20 til 40 ms

KNX – datapunktstyper Datastørrelse muligheder Datatype   Datatype Eksempel på DPT 1 bit 2 Bit Tænd Sluk kip 1.001 DPT_Switch 1.007 DPT_Step 1.008 DPT_UpDown 2 bit 4 Prioritet/scene 2.001 Switch control 4 bit 16 Dæmp (Dimming) 3.* DPT_Control_Dimming DPT_Control_Blinds 8 bit 256 Byte Værdi f.eks. lys 5.* DPT_Scaling DPT_Percent_U8 16 bit 65.536 Word (ord) Tæller Værdi meget store og små tal samt + og - f.eks temperatur 7.* 8.* 9.* 32 bit 4.294.967.296 tekst 12.*