Grundlggende KNX Lidt om KNX Hvad er KNX

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 – 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. – ETS 5 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 ETS 5 Demo Gratis Maks. 5 KNX-enheder pr. projekt. ETS 5 Lite 200 EUR Maks. 20 KNX-enheder pr. projekt. ETS 5 Professional 1000 EUR Fuld funktionalitet ETS 5 Supplementary 150 EUR Maks. to licenser pr. ETS 5 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) Bus Stjerne Maske Ring Træ

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 PS / Ch LK 15 PS / Ch LK DVC PS/Ch = = = PS / Ch DVC 1 DVC 63 Linje 1 linjekobler busenhed spændingsforsyning med drosselspole Linje 15

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

Topologi PS / Dr SV OK 1 DVC PS SV / Dr LK 1 1. 0. >0 1. 1. 0. 0 DVC 15. 0. 0 Hovedlinje LK 15 1. 15. 0 PS SV / Dr DVC 1 TLN 64 1. 1. 1 Linje 1 OK 15 0. 0. >0 DVC 63 TLN 64 1. 1. 63 DVC 1 TLN 64 1. 15. 1 Linje 15 1. 1. 63 F= område F F L L D D D D L= linje D= busenhed DVC 63 TLN 64 1. 15. 63 OK LK DVC = = = områdekobler linjekobler busenhed

Topologi Områdelinje X. 0. 0 OK DVC 1 DVC 48 OK 15. 0. 0 Hovedlinje LK DVC 1 X. X. 1 maks. 64 Maks. 64 DVC 1 DVC 63 X. X. 63 LF 3 x LK X. X. 0 X. X. 64 LF Linje X. X. 128 X. X. 65 DVC 129 X. X. 129 DVC 127 X. X. 127 DVC 191 X. X. 191 DVC 65 LF X. X. 192 DVC 193 X. X. 193 DVC 63 OK = områdekobler LK = linjekobler DVC 255 X. X. 255 LF = linjeforstærker

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 LK 1 PS Linie 1 DELTAGER 1 LK 2 PS SF DELTAGER 1 DELTAGER 2 DELTAGER 3 0. 1. 2 DELTAGER 64 0. 1. 64 Linie 2 DELTAGER 64 LK 3 PS Linie 3 DELTAGER 1 LK 15 PS DELTAGER 1 DELTAGER 2 DELTAGER 3 0. 3. 2 DELTAGER 64 0. 3. 64 Linie 15 DELTAGER 64

KNX Topologi • Den mindste del af et KNX netværk er en linie – 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.

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. 000. – En linjekobler vil altid have adresse 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. t 1 Telegrammetslængde: 20 til 40 ms t 2 Ack.

Telegrammer • TP 1 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. t 1 Telegrammets transmisions tid : 20 til 40 ms t 2 Ack.

KNX – datapunktstyper Datastørrelse muligheder 1 bit 2 Bit 2 bit 4 bit 8 bit 16 bit 32 bit Datatype Tænd Sluk kip Eksempel på DPT 1. 001 DPT_Switch 1. 007 DPT_Step 1. 008 DPT_Up. Down 4 Prioritet/scene 2. 001 Switch control 16 Dæmp (Dimming) 3. * DPT_Control_Dimming DPT_Control_Blinds 256 Byte Værdi f. eks. lys 5. * DPT_Scaling DPT_Percent_U 8 65. 536 Word (ord) Tæller 7. * Værdi meget store og små tal samt + og - 8. * f. eks temperatur 9. * 4. 294. 967. 296 tekst 12. *