|
 KNX/EIB - это общеевропейский стандарт международной ассоциации Konnex Association, объединяющей десятки ведущих европейских производителей электротехнической продукции. Кроме разработки стандартов и норм ассоциация осуществляет контроль качества и совместимости продукции различных производителей, координацию сбытовой и рекламной политики фирм, имеющих право на использование торгового знака KNX/EIB.
Продукция KNX/EIB выпускается под разными торговыми марками – instabus (Siemens, Gira, др.), Domotik (Bosch), i-bus EIB (ABB).
На настоящее время реализовано более 70000 проектов умный дом и интеллектуальное здание на базе данной технологии.
Система KNX/EIB одинаково эффективна для объектов самого различного назначения – от офисов до жилых домов, от гостиниц до административных зданий. Шина KNX/EIB позволяет реализовать проекты любого уровня сложности, в том числе интегрировать системы умного дома и интеллектального здания.
Электрическое оборудование любого здания включает в себя устройства для выполнения следующих функций:
Управление энергопотреблением любого оборудования
Управление освещением
Управление работой приводов (жалюзи, рольставни, шторы и т.д.)
Управление микроклиматом (отопление, кондиционирование, вентиляция)
Системы управления отоплением
Оперативного контроля, индикации, мониторинга, домофонии
Охраны и сигнализации
Управления бытовой техникой
Взаимодействия с другими системами.
Ранее все эти функции обеспечивались множеством автономных систем. Сегодня шина KNX/EIB берет на себя выполнение всех вышеназванных функций.
В настоящее время технология развивается в направлении интеграции с современными технологиями, базирующимися на базе сети интернет и беспроводной связи.
Что дает установка системы KNX/EIB
Внедрение системы интеллектуального здания на базе технологии KNX позволяет значительно повысить экономичность, ликвидность, престижность, комфортность и функциональность здания или дома, за счёт:
Уменьшения эксплуатационных расходов на содержание объекта
Уменьшения опасности возникновения пожара
Увеличения комфортности нахождения в помещении и простоты эксплуатации оборудования («просто, как выключатель»)
Масштабируемости системы
Единого принципа управления всем электрооборудованием
Современного дизайна, высокого качества, надёжности оборудования
Различия между традиционной проводкой и электропроводкой по технологии Konnex Assosiation
В традиционной системе электропроводки для каждого устройства или группы устройств проводиться отдельная магистраль, а для каждой системы управления - отдельная сеть управления.
В системе KNX/EIB электропроводка прокладывается только между исполнительными устройствами шины и потребителями. То есть, потребители подключаются к электросети не напрямую через входные устройства (например, выключатели или сенсоры), как в традиционной проводке, а через исполнительные устройства (актуаторы), которые выполняют сигналы, поступающие от сенсоров.
Благодаря этому, силовая часть выполняется без обходных путей, что уменьшает расход силового кабеля, количество соединений, потери в нем и, как следствие, снижает вероятность возникновения пожара. С другой стороны повышает надежность силовой цепи, упрощает электромонтажные работы, а электропроводка в дальнейшем может быть легко расширена и модифицирована.
Обычная электропроводка:
Электропроводка по технологии KNX/EIB:
Технология KNX: общий обзор
  
Инсталляционная шина KNX/EIB является децентрализованной системой, не требующей для своей работы центральной станции. Один сигнальный кабель типа «витая пара», объединяет все шинные устройства здания. Сигнал передается симметрично по одной паре проводников. Шинное устройство получает сигнал в виде дифференциального сигнала между проводниками. Шина обеспечивает питанием слаботочные компоненты системы и одновременно служит физической средой для передачи данных. При этом упрощаются кабельные системы здания, затраты на их проектирование и прокладку существенно снижаются: ведь теперь задачей кабельных систем является только подвод питания непосредственно к потребляющим устройствам. Сокращается время монтажа, уменьшается риск возникновения пожара. Система обладает исключительной гибкостью. Расширение системы и изменение функций достигаются простой перестановкой, добавлением или же перепрограммированием компонентов системы. Электрическое соединение компонентов системы может выполняться по типу "линия", "звезда", "дерево" и в любых сочетаниях. Таким образом, каждый компонент системы может взаимодействовать с любым другим компонентом (или одновременно с группой компонентов), входящим в систему. KNX/EIB позволяет управлять системами здания как локально (в конкретном помещении), так и централизованно (с диспетчерского пульта или компьютера). Использование программируемых таймеров, датчиков освещенности, силы ветра, делает возможным полностью автоматическое децентрализованное функционирование электросистем здания в зависимости от времени года, дня недели (рабочий день/выходной) и конкретных внешних условий. Это исключает перерасход электроэнергии и создает исключительно комфортные условия в помещениях. Большой спектр разработанных устройств позволяет автоматизировать большинство систем жизнеообеспечения, объединить в единую инфраструктуру здания.
Топология системы KNX
  
Система KNX/ЕIВ имеет иерархическую структуру. Нижним звеном системы является линия. В простейшей конфигурации линия состоит из источника питания с дросселем, сенсора и актуатора. Источник питания обеспечивает компоненты системы питанием (постоянный ток, 24 В). Сенсор получает информацию извне и преобразует ее в KNX/EIB-сообщение (телеграмму). Актуатор получает телеграмму от сенсора и выполняет содержащуюся в ней команду. Линия может содержать до 64 компонентов. С помощью линейных соединителей количество компонентов в линии может быть увеличено до 256, однако на стадии проектирования следует ограничивать количество компонентов в одной линии (примерно 40-45 компонентов). Это упростит дальнейшее расширение и совершенствование системы. Максимальная длина линии не должна превышать 1000 м, причем расстояние между двумя компонентами не должно превышать 700 м . Расстояние между источником питания и компонентом не должно превышать 350 м. Если питание линии обеспечивается двумя источниками питания, то расстояние между ними должно быть более 200 м. Если предполагается использование более 64 компонентов или однолинейная топология не подходит, то несколько линий (до 15) могут быть объединены в область (зону). Для этого используются специальные устройства - линейные соединители. Линии, входящие в область, соединяются главной линией (зональной шиной). Требования к длине главной линии такие же, как и для обычных линий. С помощью устройств, называемых магистральными соединителями, до 15 областей могут объединяться в систему. Требования к длине линии, объединяющей область в систему, такие же, как и для обычных линий. Таким образом, система KNX/EIB может состоять более чем из 45000 компонентов.
Адрес компонента системы KNX/EIB
Каждый компонент системы KNX/EIB идентифицируется с помощью физического адреса, а выполняемые им функции с помощью логических (групповых) адресов. Физический адрес определяет местоположение конкретного устройства и предназначен для его однозначной идентификации в системе. Физический адрес состоит из последовательности цифр, разделенных точкой. Первая цифра или группа цифр обозначает область, вторая цифра или группа цифр - линию, третья цифра или группа цифр - устройства. Например, адрес 6.11.38 принадлежит тридцать восьмому устройству одиннадцатой линии шестой области. Физический адрес компонента хранится в ПЗУ компонента и при необходимости может быть изменен. Логический адрес к связывает между собой компоненты системы (например, сенсор и исполнительное устройство). При проектировании с помощью программного обеспечения ETS существует возможность выбора любого логического (группового) адреса из 16 главных групп, каждая из которых содержит 2048 подгрупп. Главные группы можно разделить по функциональному признаку, т.е. управление освещением, жалюзи, отоплением, вентиляцией и т.д. Таким образом, один компонент системы может обладать не одним, а несколькими логическими (групповыми) адресами.
Телеграмма
Телеграмма содержит в себе информацию, которой обмениваются между собой компоненты шины. Телеграмма представляет собой последовательность сигналов "0" или "1"(двоичный код), и содержит в себе следующую информацию: поле управления, каким компонентом она послана; логический (групповой) адрес; данные, которые должны быть переданы и т.д. Скорость передачи данных составляет 9600 бод, т.е. время передачи одного бита информации составляет 140 мксек. Чтобы исключить коллизии при обмене сообщениями используется протокол доступа к шине CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance).
Программное обеспечение ETS
Программное обеспечение ETS (KNX/EIB Tool Software), разработанное ассоциацией используется для проектирования KNX/EIB, программирования компонентов (задания физических и логических адресов, определение выполняемых компонентами функций) и ввода системы в эксплуатацию. Каждая фирма производитель KNX/EIB продукции поставляет базу данных своих продуктов в стандарте ETS, который постоянно модифицируется и дополняется.
База данных продукта позволяет проектировщику иметь полное представление о возможности того или иного устройства для применения его при решении конкретной технической задачи. Программное обеспечение ETS является совместимым с операционной системой Windows и имеет аналогичный интерфейс.
Компоненты системы
Условно систему KNX/EIB можно поделить по функциональному назначению на следующие компоненты:
1. Источник питания
Для питания слаботочных устройств и поддержания потенциала на шине KNX/EIB используются специальные источники питания с интегрированным дросселем. Источник питания системы KNX/EIB имеет номинальный ток нагрузки 640 мА и способен обеспечивать работу до 64 компонентов системы. Для специальных целей, а также для небольших объектов, выпускаются источники питания меньшей мощности. Источник питания устанавливается в распределительном шкафу на DIN-рейку с возможностью визуального доступа к индикаторам, отображающим состояние источника питания.
2. Устройства объединения линий и сегментов
Для объединения нескольких линий в сегмент и нескольких сегментов в систему KNX/EIB используются устройства, называемые линейные соединители. Основная задача этих устройств - гальваническое разделение линий и сегментов, т.е. короткое замыкание в линии выведет из строя только эту линию, остальные будут защищены от повреждения. Кроме этого соединители хранят таблицу адресов и выполняют функцию фильтров при обмене информацией между компонентами системы.
3. Входные устройства/сенсоры
Эта группа компонентов системы KNX/EIB весьма многочисленна. Входные устройства/сенсоры имеют различное исполнение: для скрытого монтажа; для монтажа в нишах и межпотолочных пространствах; для монтажа на DIN-рейке. Система instabus располагает входными устройствами следующих типов:
бинарный вход 230В
бинарный вход 24 В
аналоговый вход 0/4-20мА 0-10 В
С помощью этих устройств к системе KNX/EIB можно подключать обычные электрические выключатели, кнопки и датчики, а также специальные датчики KNX/EIB. Это могут быть датчики движения, температуры, освещенности, силы ветра, измерители силы тока и освещенности и т.д. Входное устройство при получении сигнала от датчика формирует телеграмму. К входным устройствам/сенсорам относятся также всевозможные программируемые таймеры, устанавливаемые, как правило, на DIN-рейку. Входные устройства/сенсоры системы KNX/EIB состоят обычно из нескольких входных устройств, объединенных в одном корпусе (входные устройства могут быть 2-х канальными, 4-х канальными и т.д.). Для подключения всех сенсоров к шине KNX/ЕIВ необходимо специальное устройство - шинный соединитель (BCU). Шинный соединитель устанавливается в стандартную коробку для скрытого монтажа и превращает физическое воздействие (например, нажатие на клавишу) в телеграмму.
4. Исполнительные устройства (Актуаторы)
 
Выходные устройства шины различаются по коммутируемой мощности и по способу управления нагрузкой. Выходные устройства/активаторы могут монтироваться в нишах и межпотолочных пространствах или устанавливаться на DIN-рейке. Простейшие актуаторы могут только включать и выключать нагрузку. Более сложные устройства могут регулировать ток, отдаваемый в нагрузку. Такие активаторы могут регулировать яркость любого типа ламп - от ламп накаливания до люминесцентных ламп с электронными балластами. Отдельную группу активаторов составляют устройства, управляющие жалюзи и рольставнями. Выходные устройства/активаторы KNX/EIB состоят обычно из нескольких выходных устройств, объединенных в одном корпусе (выходные устройства могут быть 2-х канальными, 4-х канальными и т.д.). Выпускаются также устройства, сочетающие входные и выходные функции.
5. Устройства связи с другими информационными системами и сетями
Система KNX/EIB может работать самостоятельно, без связи с компьютером. Однако для программирования компонентов системы необходимо подключение к IBM-совместимому компьютеру. Такое подключение осуществляется через интерфейсы RS-232 или USB, обеспечивающие сопряжение с шиной KNX/EIB. Эти же устройства используется для подключения компьютера с установленной программой визуализации. При этом на экране монитора отображаются планы помещений и расположенные в помещениях компоненты системы KNX/EIB. Для обеспечения простой передачи команд из радиосистемы GIRA, был разработан специальный преобразователь радиосигналов в KNX/EIB.
Существуют устройства для связи с другими шинами управления, с телефонной сетью, различными дисплеями и информационными панелями, SCADA системами.
  
Источник
|
Normally I don’t read article on blogs, but I would like to say that this write-up very forced me to try and do it! Your writing style has been surprised me. Thanks, quite nice article.