การเชื่อมต่อ Knx บ้านอัจฉริยะ - ทฤษฎีและการนำไปใช้งานบนพื้นฐานของบัส KNX KNX - เครือข่ายแบบครบวงจรสำหรับบ้านอัจฉริยะ

ในช่วงเวลาที่ผ่านมานี้ เราทุกคนให้ความสำคัญกับ Windows และระบบที่สร้างบนระบบปฏิบัติการนี้ ในสองพันหนึ่งฉันสามารถซื้อหนังสือของ B. Gates ในมอสโกชื่อ "ธุรกิจที่ความเร็วแห่งความคิด" จากนั้นฉันก็ได้เรียนรู้จากมันเป็นครั้งแรกเกี่ยวกับการมีอยู่ของบ้านอัจฉริยะ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง B. Gates อธิบายถึงบ้านอัจฉริยะของเขาเองซึ่งเขาใช้มาเป็นเวลานาน นั่นคือเวลาผ่านไปประมาณสิบห้าปีแล้วและอาจมากกว่านั้น

ใช่ ตอนนี้มีแนวโน้มว่าจีนจะพัฒนาระบบปฏิบัติการของตัวเอง และก็มีเหตุผลในเรื่องนี้ แต่ก็มีแต่เช่นเคย ประเทศจีนกำลังเตรียมพร้อมดังนั้น ช่วงเวลานี้ Windows ยังคงเป็นแพลตฟอร์มการทำงานหลักสำหรับเรา

ในความคิดของผม ทั้งหมดนี้ต้องบอกไว้ก่อนเลย เพื่อที่จะเข้าใจกระแสการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้ชัดเจน เพื่อที่จะอยู่ในจตุภาคขวาของเซ็กเมนต์เมื่อถึงจุดเปลี่ยนที่กำลังมาถึง

ฉันคิดว่ามาตรฐานทั่วยุโรป KNX/EIB (knx eib) ของสมาคมระหว่างประเทศ Konnex Association และมาตรฐาน Smart-Bus ของจีนปรากฏขึ้นประมาณสองพันเก้าคน รวมถึงสายการผลิต HDL ที่ได้รับการรับรองตามเดียวกัน มาตรฐาน KNXโดยทั่วไปและโดยทั่วไปต่อต้าน มาตรฐานอเมริกันเช่น มาตรฐาน LonWorks เป็นไปได้ว่าในสหรัฐอเมริกาจะมีมาตรฐานอื่นนอกเหนือจาก Crestron และ เอเอ็มเอ็กซ์ซึ่งเหมือนกับ DOS ในทางของตนเอง คือเป็นผู้ออกกฎหมายและผู้ริเริ่มของอุตสาหกรรมทั้งหมด อย่างน้อยก็ในความเข้าใจที่ยอมรับกันโดยทั่วไป เป็นไปได้ว่าผู้คนจะปรากฏตัวขึ้นซึ่งจะโต้แย้งว่า DOS และแพลตฟอร์มอัจฉริยะสำหรับ บ้านอัจฉริยะพัฒนามาก่อนหน้านี้และในที่อื่น แต่เราก็มีสิ่งที่เรามี

แน่นอนว่าเราสามารถทดลองได้ แต่จนกว่าจีนจะตระหนักถึงความตั้งใจในการพัฒนาระบบปฏิบัติการและซอฟต์แวร์ของตนเองอย่างเต็มรูปแบบ เราก็เหลือแอปพลิเคชัน Windows และมากกว่า iOS ในระดับหนึ่ง เป็นไปตามที่มีแนวโน้มว่าจะใช้โซลูชันที่ได้รับการพิสูจน์และทดสอบต่อไปในอีกสิบห้าปีข้างหน้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งโซลูชันที่เข้ากันได้กับมาตรฐาน โปรโตคอล โซลูชั่นทางเทคนิคและซอฟต์แวร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง B. Gates ใช้สมาร์ทโฮมของเขามาอย่างน้อยยี่สิบปีซึ่งหมายความว่า ระบบนี้จะได้รับการพิสูจน์ เชื่อถือได้ และพัฒนามากขึ้นในแง่ของฟังก์ชันการทำงาน

ที่นี่เราต้องดูว่าเราจะควบคุมบ้านอัจฉริยะของเราอย่างไร จากสมาร์ทโฟนบนแพลตฟอร์ม Android หรือจาก iPhone หรืออาจเป็น iPad?

ค่อนข้างเป็นไปได้ว่าในอีกสิบห้าปี ด้วยการถือกำเนิดของหุ่นยนต์ตัวแรก หุ่นยนต์ตัวใหม่ก็จะปรากฏขึ้น ระบบอัจฉริยะและอาจมาจากผู้เข้าร่วมรายใหม่ซึ่งอาจเป็นญี่ปุ่น รวมถึงผู้เข้าร่วมรายอื่นๆ ในตลาดซุปเปอร์เทคโนโลยี เช่น สิงคโปร์ (ในภาคส่วนนั้น) โลกเทคโนโลยีที่มีความเข้มข้นสูง)

และสิ่งใหม่และมีแนวโน้มจะเกิดขึ้นอย่างแน่นอน แต่เราทุกคนไม่ได้ตระหนักถึงมัน มีเพียงผู้ริเริ่มเท่านั้นที่รู้

ป.ล. เราต้องดำเนินการจากความสะดวกในการใช้งาน เอาระบบที่ง่ายกว่า สะดวกกว่า แพร่หลายกว่า น่าเชื่อถือกว่า และอื่นๆ

โปรโตคอล KNX ปรากฏขึ้นเนื่องจากการเชื่อมโยง EIB (European Installation Bus) ในปี 1990 ก่อตั้งขึ้นในกรุงบรัสเซลส์โดยบริษัทเยอรมัน: ABB, Berker, Gira, Jung, Siemens เป็นต้น

สมาคมมีทั้งหมด 15 บริษัท พวกเขาคือผู้ที่ตัดสินใจพัฒนาระบบที่เชื่อถือได้ มีความก้าวหน้าทางเทคนิคและเรียบง่าย

งานดังกล่าวเสร็จสมบูรณ์ และในไม่ช้าพวกเขาก็เริ่มผลิตอุปกรณ์สำหรับจัดการระบบวิศวกรรมของอาคารภายใต้โลโก้ EIB ครองตลาดเครื่องใช้ไฟฟ้าในยุโรปถึง 80% ผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงที่สุดบางราย ได้แก่ ABB i-Bus, Instabus และ Tebis

ในปี 1999 หลังจากการควบรวมกิจการของ EIB, EHS (European Home System) และ Batibus สมาคม KNX ก็ถือกำเนิดขึ้น จากนั้น บนพื้นฐานของเทคโนโลยี EIB มาตรฐาน EIB/KNX จึงถูกสร้างขึ้น ในปี พ.ศ. 2546 ได้กลายเป็นประเทศยุโรป
และในปี พ.ศ. 2549 - ได้รับการรับรองมาตรฐานสากล ISO/IEC 14543

การทำงานของระบบ KNX

ระบบ KNX มีการกระจายอำนาจ กล่าวคือ ไม่มีตัวควบคุมส่วนกลาง

ลองพิจารณาการทำงานของระบบที่สื่อการแลกเปลี่ยนข้อมูลเป็นบัสเฉพาะหรือ คู่บิด- อุปกรณ์ระบบทั้งหมดเชื่อมต่อกันด้วยบัสเดียว กระแสข้อมูลในนั้นจะถูกส่งไปทั้งสองทิศทาง อุปกรณ์แต่ละชิ้นมีที่อยู่ทางกายภาพที่ไม่ซ้ำกัน พวกเขาสามารถสร้างกลุ่มโดยไม่คำนึงถึงสถานที่

ก่อนดำเนินการ อุปกรณ์ระบบจะถูกตั้งโปรแกรมโดยใช้ซอฟต์แวร์ ETS อุปกรณ์ใดๆ ก็ตามสามารถเริ่มต้นการแลกเปลี่ยนข้อมูลได้ โปรโตคอล KNX ใช้วิธีการส่งข้อมูล (CSMA/CA) โดยคำนึงถึงลำดับความสำคัญ สิ่งนี้รับประกันการแลกเปลี่ยนข้อมูลโดยปราศจากข้อขัดแย้งกับอุปกรณ์ KNX โดยไม่สูญเสียความเร็วในการส่งข้อมูล

การดำเนินการแต่ละอย่างในระบบเริ่มต้นจากความคิดริเริ่มของอุปกรณ์ปลายทาง เช่น สวิตช์ แผงสัมผัส เซ็นเซอร์แสดงตน เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว อุณหภูมิ แสง และอื่นๆ อีกมากมาย

ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา คุณสามารถควบคุมระบบในโหมดใดก็ได้ เช่น ผ่านเซ็นเซอร์ตรวจจับ สวิตช์แบบแมนนวล แผงสัมผัสหรือระยะไกล เช่น เซ็นเซอร์ตรวจจับบุคคลตรวจพบบุคคลในห้อง

โดยจะส่งโทรเลขไปยังบัสไปยังแอคชูเอเตอร์หรืออุปกรณ์หลายตัวพร้อมกันเพื่อเปิดใช้งานสถานการณ์เฉพาะ อุปกรณ์จะประมวลผลโทรเลขนี้และเปิดขึ้น เช่น หลอดไฟหนึ่งดวงหรือกลุ่มไฟหลายดวง

ในกรณีนี้ คุณสามารถทำให้แต่ละกลุ่มมีระดับความสว่างที่กำหนดได้ สถานการณ์การปฏิบัติงานของ KNX ได้แก่ เครื่องปรับอากาศ การระบายอากาศ การทำความร้อน ห้องหลายห้อง และอื่นๆ อีกมากมาย ทั้งหมดนี้ถูกตั้งโปรแกรมมาเป็นพิเศษเพื่อให้เหมาะกับความต้องการของลูกค้า

ระบบควบคุมแสงสว่างและโปรโตคอล KNX

การควบคุมแสงสว่างผ่านโปรโตคอล KNX ถือเป็นส่วนหนึ่งของ ควบคุมอัตโนมัติการสื่อสารทางวิศวกรรมของอาคาร สามารถควบคุมแสงสว่างได้โดยตรงจากอุปกรณ์ KNX หรือใช้ระบบต่างๆ ที่มีโปรโตคอลควบคุม DALI, DMX ฯลฯ

ไปยังอุปกรณ์ ระบบเคเอ็นเอ็กซ์รวมถึงอุปกรณ์ทั้งหมดสำหรับระบบแสงสว่างอัตโนมัติ นอกจากนี้ยังสามารถบูรณาการผ่านเกตเวย์พิเศษและ โปรโตคอลต่างๆการจัดการ.

ตัวอย่างเช่น ระบบ DALI ช่วยให้คุณควบคุมแสงสว่างได้อย่างเต็มที่และสร้างสถานการณ์การทำงานที่แตกต่างกัน ระบบ DALI ที่มีอยู่สามารถรวมเข้ากับระบบได้ ระบบทั่วไปการจัดการอาคารโดยไม่ต้องดัดแปลงมากนัก

สภาพแวดล้อมการทำงานของ KNX

สภาพแวดล้อมการทำงานสำหรับการส่งข้อมูล:

• คู่บิด;
• เครือข่ายไฟฟ้า
• สถานีวิทยุ
• เครือข่ายอีเทอร์เน็ต

การสื่อสารที่แพร่หลายที่สุดคือผ่านสายคู่บิด KNX TP บัสนี้ใช้แรงดันไฟฟ้าที่ปลอดภัยสูงถึง 29 V อุปกรณ์ต่างๆ ถูกรวมเข้าเป็นส่วนสาย สูงสุด 64 อุปกรณ์
ในส่วนนี้

แต่ละส่วนมีแหล่งพลังงานของตัวเอง ความยาวของส่วนไม่เกิน 1,000 เมตร ระยะห่างระหว่างอุปกรณ์ไม่เกิน 700 เมตร เส้นประกอบด้วยหนึ่งถึงสี่ส่วนแต่ละส่วนเชื่อมต่อผ่านเครื่องขยายเสียงเชิงเส้น ระยะห่างที่อนุญาตระหว่างแหล่งพลังงานสองแห่งคือ 200 เมตร

การใช้ขั้วต่อสาย สามารถเชื่อมต่อสายได้สูงสุด 15 เส้นเข้ากับสายหลักหนึ่งสายและสร้างโซน ขั้นต่อไปของเครือข่ายคือเส้นโซน เชื่อมต่อได้สูงสุด 15 โซนผ่านตัวเชื่อมต่อโซน สิ่งนี้ช่วยให้คุณสามารถรวมอุปกรณ์บัสมากกว่า 58,000 ตัว ความเร็วในการส่งข้อมูลในระบบดังกล่าวจะอยู่ที่ 9,600 bps

ในการส่งข้อมูลโดยใช้เทคโนโลยี KNX PL จะใช้เครือข่ายไฟฟ้า ในกรณีนี้ ไม่จำเป็นต้องมีบรรทัดข้อมูลเพิ่มเติม นอกจากนี้ยังไม่จำเป็นต้องมีแหล่งพลังงาน โทโพโลยีของเทคโนโลยีนี้คล้ายคลึงกับโครงสร้างที่กล่าวถึงข้างต้น ความเร็วในการแลกเปลี่ยนข้อมูลสูงถึง 1,200 บิต/วินาที

ในระบบ KNX TP สื่อกลางในการแลกเปลี่ยนข้อมูลคือช่องสัญญาณวิทยุ ในระบบดังกล่าวไม่จำเป็นต้องมีลำดับชั้นที่เข้มงวด การแลกเปลี่ยนข้อมูลจะถูกจำกัดด้วยช่วงของสถานีวิทยุเท่านั้น ด้วย KNX TP ความเร็วในการส่งข้อมูลคือ 16,384 บิต/วินาที

สำหรับเทคโนโลยี KNXnet/IP สื่อกลางในการส่งข้อมูลคืออีเธอร์เน็ต ซึ่งช่วยให้ระบบ KNX ทำงานโดยใช้อินเทอร์เน็ตได้ แต่ไม่มี การเชื่อมต่อแบบถาวรถึงเธอ. ความเร็วในการแลกเปลี่ยนถึง 10 Mbit/s

ข้อดีของโปรโตคอล KNX

ข้อดีของระบบ KNX:

• ฟังก์ชั่นที่หลากหลายและการจัดการที่สะดวกสบาย
• การปรับปรุงให้ทันสมัยและการเขียนโปรแกรมใหม่อย่างง่าย
• แก้ไขปัญหาได้ง่าย
• การจัดการสายเคเบิลอย่างง่าย
• การออกแบบและติดตั้งสายไฟฟ้าและสายสัญญาณที่เป็นอิสระ

อุปกรณ์ KNX ทั้งหมดมีหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน มันเก็บการตั้งค่าอุปกรณ์ ซึ่งจะทำให้สามารถตั้งโปรแกรมระบบได้เพียงครั้งเดียว กรณีสูญหายชั่วคราว แรงดันไฟหลักระบบจะกู้คืนฟังก์ชันการทำงานได้อย่างรวดเร็ว

ข้อเสนอของบี.อี.จี สำหรับโครงการ KNX

โปรโตคอล KNX เปิดอยู่ บริษัทกว่า 200 แห่งเสนอผลิตภัณฑ์ของตนเพื่อดำเนินโครงการโดยใช้โปรโตคอลนี้ ขอ. ผลิตเซ็นเซอร์ตรวจจับการมีอยู่ดังต่อไปนี้
และการเคลื่อนไหว:

เพื่อตั้งโปรแกรมและควบคุมเซ็นเซอร์ B.E.G. มีรีโมทคอนโทรลที่สะดวกสบาย รีโมท- ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับเซ็นเซอร์ได้โดยไม่ต้องใช้บันไดขั้น ระยะของมันอยู่ที่ห้าถึงหกเมตร และเมื่อถูกสัมผัสโดยตรง แสงอาทิตย์สองถึงสามเมตร

นอกจากนี้ บริษัทยังผลิตอุปกรณ์สำหรับระบบควบคุมที่รองรับโปรโตคอล KNX: แหล่งจ่ายไฟ สวิตช์หรี่ไฟ อินเทอร์เฟซ IP เกตเวย์ KNX/DALI และอื่นๆ

สินค้าจากบี.อี.จี. ช่วยให้คุณสามารถดำเนินโครงการระบบแสงสว่างอัตโนมัติได้
และการควบคุมอุปกรณ์ที่มีความซับซ้อนต่างกัน

หากคุณต้องการทำให้กระบวนการต่างๆ ในอาคารเป็นแบบอัตโนมัติ โปรดติดต่อ B.E.G. ผู้เชี่ยวชาญของเราจะให้ ให้คำปรึกษาฟรีสำหรับคำถามทั้งหมด เราจะพัฒนาโครงการ ดำเนินการติดตั้งและทดสอบการใช้งาน โครงการที่ดำเนินการทั้งหมดได้มอบผลกระทบทางเศรษฐกิจที่จับต้องได้แก่ลูกค้าแล้ว

ไปที่บล็อกของเราเพื่อไม่ให้พลาดสื่อที่มีประโยชน์เกี่ยวกับการทำงานของเซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวและการแสดงตน

KNX มีอดีตอันยาวนาน เริ่มต้นด้วยความจริงที่ว่ามาตรฐานนั้นอิงจาก EIB (European Installation Bus) ซึ่งปรากฏในช่วงต้นทศวรรษที่ 90 หลักการพื้นฐานที่ใช้ในการทำงานของ KNX ได้ถูกสร้างขึ้นแล้ว ในตอนท้ายของศตวรรษ EIB เป็นผู้นำที่ชัดเจนในสาขาของตน แต่ก็มีคู่แข่งที่คู่ควร เรากำลังพูดถึงรถบัส Batibus ซึ่งแพร่หลายไปทางใต้ของยุโรปรวมถึงมาตรฐาน EHS (European Home System) ซึ่งดึงดูดความสนใจของผู้ผลิต เครื่องใช้ในครัวเรือน- สมาคมทั้งสามที่รับผิดชอบในการส่งเสริม EIB, Batibus และ EHS ได้ตัดสินใจผนึกกำลังเพื่อพัฒนาโซลูชันใหม่ที่ได้รับการปรับปรุง เป็นผลให้ในปี 1999 สมาคม KNX ได้ถือกำเนิดขึ้น

มาตรฐาน KNX เปิดตัวในฤดูใบไม้ผลิปี 2545 เมื่อปรากฎว่า ประมาณร้อยละ 80 ของการพัฒนาที่เป็นรากฐานของผลิตภัณฑ์ใหม่ถูกยืมมาจาก EIB จาก "ผู้บริจาค" อีกสองคน ผู้เปิดตัวครั้งแรกได้รับกลไกในการตั้งค่าและวิธีการส่งสัญญาณแบบใหม่ ด้วยเหตุนี้ EIB และ KNX จึงมักถูกเทียบเคียง และรถบัสมักถูกเรียกว่า "EIB/KNX" เมื่อปลายปี พ.ศ. 2546 ได้มีการพัฒนาอย่างเป็นทางการเป็น มาตรฐานยุโรป EN 50090 และสามปีต่อมาก็ได้รับสถานะนี้ มาตรฐานสากล ISO/IEC 14543 กล่าวอีกนัยหนึ่ง KNX ยังประสบความสำเร็จในการใช้งานนอกยุโรปอีกด้วย

ข้อดีของมาตรฐานคืออะไร? ประการแรกมีชื่อเสียงในด้านความน่าเชื่อถือ: แม้ว่าจะมีสื่อการรับส่งข้อมูลหลายรายการในคราวเดียว แต่ส่วนประกอบหลักของระบบ KNX มักจะรวมเข้าด้วยกันโดยใช้สายเคเบิลพิเศษ และระบบจัดเตรียมกลไกในการยืนยันการรับแพ็กเก็ตที่ คือหากคำสั่งไปไม่ถึงเป้าหมายก็จะถูกส่งซ้ำๆ (ไม่เกินสองครั้ง) คู่แข่งเช่น Z-Wave และ ZigBee ซึ่งใช้ช่องสัญญาณวิทยุถือเป็นตัวเลือกที่น่าเชื่อถือน้อยกว่า แต่ก็ไม่สะดวกที่จะพูดถึง X10 - ทุกอย่างน่าเศร้าที่นี่ ข้อดีที่ชัดเจนอีกประการหนึ่งของการเชื่อมต่อแบบใช้สายคือความสามารถในการวางอุปกรณ์ให้ห่างจากกันมาก ควรสังเกตว่าอุปกรณ์ KNX ไม่พบปัญหาความเข้ากันได้ซึ่งไม่สามารถพูดได้ เช่น เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ที่มีป้าย ZigBee ข้อโต้แย้งอีกประการหนึ่งที่สนับสนุน KNX คือความสามารถในการขยายขนาดที่ยืดหยุ่น มาตรฐานนี้สามารถนำไปใช้ในบ้านส่วนตัว โรงพยาบาล หรือสนามบินได้อย่างประสบความสำเร็จเท่าเทียมกัน นอกจากนี้ ไม่เหมือนกับ Z-Wave หรือ Insteon ตรงที่โซลูชันนี้ไม่เชื่อมโยงกับแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์อย่างเคร่งครัด - การใช้งานทางกายภาพการสื่อสารกับสื่อการส่งผ่านขึ้นอยู่กับไหล่ของผู้ผลิตอุปกรณ์ทั้งหมด

KNX ก็มีข้อเสียเช่นกัน: ผลิตภัณฑ์นี้มุ่งเป้าไปที่ระบบอัตโนมัติระดับมืออาชีพ ซึ่งการออกแบบและติดตั้งดำเนินการโดยบริษัทผู้ประกอบระบบ การติดตั้งเครือข่าย KNX ด้วยตนเองนั้นสำคัญมาก งานที่ท้าทายดังนั้นการใช้ Insteon หรือ Z-Wave มักจะสมเหตุสมผลมากกว่า ในส่วนของปริมาณต้นทุนส่วนใหญ่

ฮาร์ดแวร์

ส่วนประกอบของเครือข่าย KNX สามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มหลัก อุปกรณ์แรกประกอบด้วยอุปกรณ์ที่สร้างคำสั่งควบคุม สิ่งเหล่านี้อาจเป็นสวิตช์ แผงควบคุมเซ็นเซอร์และตัวจับเวลาต่างๆ รวมถึงเซ็นเซอร์สำหรับการวัดปริมาณทางกายภาพ ประเภทที่สองคือตัวกระตุ้นซึ่งก็คือตัวกระตุ้น ซึ่งรวมถึงโมดูลรีเลย์และตัวควบคุมต่างๆ เช่น เครื่องหรี่ไฟ กลุ่มที่สามประกอบด้วยอุปกรณ์ระบบเสริม เช่น แหล่งจ่ายไฟ ตัวทวน โมดูลลอจิก และอินเทอร์เฟซที่ให้การสื่อสารกับ นอกโลก- ควรสังเกตว่าเครือข่าย KNX มีการกระจายอำนาจ: เซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลได้โดยตรงโดยไม่ต้องมีส่วนร่วมของตัวควบคุมเพิ่มเติม ในเรื่องนี้มาตรฐานจะคล้ายกับ Insteon

มาตรฐาน KNX จัดให้มีสื่อการรับส่งข้อมูลสี่แบบ: บัสแยก (สายคู่บิด) การเดินสายไฟฟ้า ช่องสัญญาณวิทยุ และเครือข่าย IP ไม่สามารถพูดได้ว่าพวกเขาเท่าเทียมกัน ตามกฎแล้ว twisted pair จะอยู่แถวหน้า และตัวเลือกอื่นๆ จะเป็นแบบเสริมหรือขาดไปโดยสิ้นเชิง การเชื่อมต่อบัสช่วยให้คุณใช้โทโพโลยีเครือข่ายที่แตกต่างกันและรวมเข้าด้วยกัน จำนวนมากอุปกรณ์ที่อยู่ในระยะห่างจากกันมาก

ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด เครือข่ายแบบมีสาย KNX เป็นส่วนที่มีโทโพโลยีแบบเส้น สามารถรวมอุปกรณ์บัสได้สูงสุด 64 ตัว ความยาวสูงสุดของหนึ่งบรรทัดคือหนึ่งกิโลเมตร แต่ด้วยความช่วยเหลือของแอมพลิฟายเออร์พิเศษค่านี้ (รวมถึงจำนวนอุปกรณ์สูงสุด) สามารถเพิ่มได้สี่เท่า แต่ละส่วนจะต้องมีแหล่งจ่ายไฟของตัวเอง สามารถเชื่อมต่อกับสายหลักที่เรียกว่าสายหลักได้สูงสุด 15 สายและรวมเป็น "โซน" ในทางกลับกัน โซน (มากถึง 15 ชิ้น) สามารถสื่อสารกันผ่านสายหลักได้ ตามทฤษฎีแล้ว เครือข่าย KNX หนึ่งเครือข่ายสามารถมีอุปกรณ์บัสได้ประมาณ 58,000 ตัว

อัตราการถ่ายโอนข้อมูลภายในเครือข่าย KNX แบบมีสายอยู่ที่ประมาณ 9600 bps - เล็กน้อย แต่เนื่องจากข้อความออกอากาศปริมาณน้อย (ไม่กี่ไบต์) ก็เพียงพอที่จะรับประกันการตอบสนองที่ดี: เวลาตอบสนองโดยเฉลี่ยต่อคำสั่งคือเพียง 25 ms . มีการกำหนดลำดับความสำคัญสำหรับแพ็กเก็ตที่ส่งซึ่งช่วยแก้ปัญหาการชนกัน ควรสังเกตว่าในเครือข่ายดังกล่าวมีการใช้ที่อยู่สองประเภทพร้อมกัน - ทางกายภาพและกลุ่ม ตัวเลือกสุดท้ายใช้ในกรณีที่ต้องส่งคำสั่งหนึ่งคำสั่งไปยังอุปกรณ์หลายเครื่องพร้อมกัน - จะกำหนดว่าแกดเจ็ตนั้นเป็นของกลุ่มที่มีเงื่อนไขกลุ่มหนึ่งหรือกลุ่มอื่น องค์ประกอบเครือข่ายจะมีที่อยู่จริงเพียงที่อยู่เดียวเสมอ แต่สามารถมีที่อยู่กลุ่มได้หลายที่อยู่

KNX เวอร์ชันไร้สายใช้ความถี่ 868 MHz ขณะส่งสัญญาณจาก อุปกรณ์แต่ละชิ้นใช้เวลาออกอากาศไม่เกินหนึ่งเปอร์เซ็นต์ซึ่งหลีกเลี่ยงการรบกวนระยะยาวที่ปิดกั้นช่องสัญญาณวิทยุ อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 16,400 bps อุปกรณ์ที่มีการสื่อสารแบบทิศทางเดียวจะส่งแพ็กเก็ตทันที ตัวเลือกแบบสองทิศทางจะตรวจสอบก่อนว่าช่องสัญญาณวิทยุว่างหรือไม่ ข้อความที่ส่งทางอากาศประกอบด้วยข้อมูล เช่น ระดับแบตเตอรี่และหมายเลขซีเรียลของอุปกรณ์ หลังช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงปัญหาเมื่อใช้เครือข่ายวิทยุหลายเครือข่ายในพื้นที่เดียวกัน ในแง่ของรัศมีการครอบคลุม KNX เทียบได้กับคู่แข่งโดยตรง ในขณะที่ระยะในบางพื้นที่สามารถเพิ่มได้ด้วยความช่วยเหลือของรีพีทเตอร์พิเศษ

มีความเป็นไปได้ในการใช้การเดินสายไฟฟ้าเป็นสื่อในการส่งสัญญาณสำหรับกรณีที่การวางสายเคเบิลใหม่ทำได้ยากและสัญญาณวิทยุเดินทางได้ไม่เพียงพอ เทคโนโลยีนี้ช่วยให้คุณบรรลุความเร็วประมาณ 1200 bps ควรสังเกตว่าตัวเลือกนี้ไม่ได้รับความนิยมและไม่ค่อยพบเห็นในการใช้งานจริง สำหรับสภาพแวดล้อม เช่น เครือข่าย IP จะใช้สำหรับการทันเนลและการกำหนดเส้นทางคำสั่ง KNX โดยการแปลงเป็นแพ็กเก็ต IP โอกาสนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในกรณีที่อุปกรณ์โต้ตอบอยู่ห่างจากกันมาก

E-mode เป็นตัวเลือกที่มุ่งเป้าไปที่ ระบบขนาดเล็กระบบอัตโนมัติ เมื่อใช้งานการกำหนดค่าส่วนประกอบจะดำเนินการโดยใช้ปุ่มที่อยู่บนอุปกรณ์นั้นเองหรือผ่านตัวควบคุมกลางและตามกฎแล้วสามารถลบออกจากระบบได้หลังจากการกำหนดค่าเสร็จสิ้น โดยทั่วไป, ความสามารถของโหมด Eมีจำนวนจำกัด แต่มักจะเพียงพอที่จะดำเนินการทดสอบการใช้งานให้เสร็จสิ้น

โหมดระบบช่วยให้สามารถเข้าถึงการตั้งค่าสำหรับพารามิเตอร์อุปกรณ์ทั้งหมด แต่สำหรับเท่านั้น โดยใช้โหมด Sต้องใช้ซอฟต์แวร์พิเศษ - ETS (Engineering ซอฟต์แวร์เครื่องมือ- ผลิตภัณฑ์นี้เป็นสากลและตามทฤษฎีแล้วสามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ KNX ไฮเทคทั้งหมดได้ โปรแกรมช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อกับอินเทอร์เฟซภายนอกของเครือข่ายอัตโนมัติผ่านคอมพิวเตอร์โดยใช้ RS-232 (พอร์ต COM), USB หรือ LAN หากระบบ KNX มีการเข้าถึงอินเทอร์เน็ต ก็จะสามารถควบคุมการทำงานของระบบจากระยะไกลได้ ควรสังเกตว่า ETS ใช้งานไม่เพียง แต่สำหรับการกำหนดค่า แต่ยังรวมถึงการออกแบบเครือข่ายด้วย

ข้อกำหนดหลักประการหนึ่งสำหรับบ้านอัจฉริยะคือการลดต้นทุนด้านพลังงานลงอย่างมาก ท้ายที่สุดแล้ว แนวคิดของบ้านอัจฉริยะนั้นเกี่ยวข้องกับการจัดการการใช้ไฟฟ้าเพื่อลดการใช้ไฟฟ้าในห้องและสถานการณ์ที่คุณสามารถทำได้ แสงธรรมชาติ- ดังนั้นบ้านอัจฉริยะจึงไม่เพียงควบคุมแสงสว่างเท่านั้น แต่ยังควบคุมระบบทำความร้อน รวมถึงฟังก์ชันอื่นๆ ด้วย ข้อกำหนดอีกประการหนึ่งสำหรับบ้านอัจฉริยะคือความสามารถในการใช้อุปกรณ์จาก ผู้ผลิตต่างๆ- เพื่อจุดประสงค์นี้จึงมีการพัฒนามาตรฐาน KNX

เจ้าของบ้านอัจฉริยะทุกคนต้องการปรับแต่งให้ตรงตามความต้องการและความปรารถนาของตนเอง การพัฒนาระบบควบคุมสำหรับบ้านตั้งแต่เริ่มต้นจะมีราคาแพงมากดังนั้นจึงง่ายกว่ามากในการใช้ระบบที่ยืดหยุ่นที่สุดและสร้างสถาปัตยกรรมตามความต้องการของคุณ มาตรฐาน KNX เป็นแพลตฟอร์มระบบทั่วไปที่อนุญาตให้ใช้อุปกรณ์จากผู้ผลิตรายใดก็ตามที่ปฏิบัติตามมาตรฐานนี้

นอกจากนี้ KNX ยังเป็นชุดโปรโตคอลสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างผู้เข้าร่วมระบบทั้งหมด ดังนั้นการติดตั้งอุปกรณ์ใหม่จึงจำเป็นต้องมีการแทรกแซงระบบเพียงเล็กน้อย เนื่องจากองค์ประกอบทั้งหมดของบ้านอัจฉริยะทำงานตามมาตรฐานเดียวกันและแลกเปลี่ยนข้อมูลโดยใช้โปรโตคอลเดียวกัน

KNX เป็นรถบัสที่รวมองค์ประกอบทั้งหมดของบ้านอัจฉริยะไว้เป็นหนึ่งเดียว ข้อได้เปรียบหลักของ KNX คือความยืดหยุ่นอย่างไม่น่าเชื่อ เนื่องจากหากต้องการเปลี่ยนการกำหนดค่าของทั้งระบบ ก็เพียงพอที่จะลบองค์ประกอบที่ไม่จำเป็นออก และติดตั้งองค์ประกอบที่เหมาะสมหรือจำเป็นมากขึ้นแทน วิธีนี้จะทำให้คุณไม่ต้องเปลี่ยน ระบบควบคุม, ตั้งโปรแกรมใหม่และประสานองค์ประกอบต่างๆ เข้าด้วยกันอย่างเจ็บปวด ท้ายที่สุดนี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ ปัญหาหลักซึ่งผู้ติดตั้งระบบควบคุมบ้านอัจฉริยะประสบปัญหา ผู้ผลิตแต่ละรายปฏิบัติตามมาตรฐานของตนเอง ดังนั้น พวกเขาจึงต้องคิดหาวิธีประสานรายละเอียดซึ่งกันและกัน

ความสามารถของบัส KNX

ที่จริงแล้ว คำถามไม่ใช่สิ่งที่ KNX สามารถทำได้ แต่เป็นสิ่งที่เจ้าของบ้านอัจฉริยะต้องการ ระบบบัสจะควบคุมอุปกรณ์ใดๆ ตามอัลกอริธึมที่ระบุไว้ ดังนั้น KNX จึงสามารถทำทุกอย่างภายในกรอบงานนี้ได้ ระบบที่ทำงานตามมาตรฐานนี้จะควบคุมผู้ใช้ไฟฟ้าทุกคนในบ้านอัจฉริยะ ดังนั้น KNX จึงสามารถรับประกันการทำงานในโหมดที่ยอมรับได้ ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าและความปรารถนาของเจ้าของบ้าน ดังนั้นความสามารถของระบบมาตรฐาน KNX จึงขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อโดยตรง

การใช้บัส KNX ช่วยให้คุณสร้างได้ ระบบต่างๆการควบคุมบ้านอัจฉริยะ ตัวอย่างเช่น ระบบ free@home จาก ABB ช่วยให้คุณสร้างระบบที่เป็นสากลและง่ายต่อการติดตั้งและใช้งาน ซึ่งระบบควบคุมภายในบ้านสามารถทำได้ในสามโหมด:

• อัตโนมัติ;
• ผ่านคำสั่งจากแผงควบคุมแบบสัมผัส
• การใช้แอปพลิเคชันมือถือสำหรับสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ต

ทั้งสามโหมดช่วยให้ควบคุมการใช้พลังงานของบ้านอัจฉริยะได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นแม้อยู่ไกลบ้านคุณก็สามารถควบคุมความปลอดภัยของบ้าน เฝ้าดูบุตรหลาน เปิดปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ ได้

มันทำงานอย่างไร

อุปกรณ์แต่ละชิ้นที่เชื่อมต่อกับบัส KNX จะมีที่อยู่ IP เฉพาะของตัวเอง รวมถึงรายการอุปกรณ์ที่อุปกรณ์โต้ตอบด้วย เซ็นเซอร์และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ติดตามการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมได้รับการตั้งโปรแกรมในลักษณะที่เมื่อเกิดเหตุการณ์บางอย่างขึ้น จะส่งสัญญาณไปยังอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง

อุปกรณ์ปลายทางซึ่งควบคุมการจ่ายไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ต่างๆ ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าระบบ สามารถตอบสนองทั้งสถานการณ์บางอย่างและรายการเหตุการณ์ต่างๆ ทั้งหมดได้ เนื่องจากอุปกรณ์มากกว่า 64 เครื่องไม่สามารถเชื่อมต่อกับสายเดียวได้ จึงมีการใช้วิธีต่างๆ เพื่อเชื่อมต่อบัสหลายตัวให้เป็นระบบเดียว ในระบบบูรณาการดังกล่าว ทุกอย่างเกิดขึ้นตามมาตรฐาน KNX ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาในการกำหนดค่าร้ายแรง

สำหรับการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ภายนอกบัสจะใช้ช่องสัญญาณสามประเภท:

• มีสาย;
• แสง;
• ความถี่วิทยุ.

ช่องแบบใช้สายเป็นที่นิยมมากที่สุดเนื่องจากการเชื่อมต่ออุปกรณ์ปลายทางเข้ากับช่องเหล่านั้นไม่จำเป็นต้องมีการจัดการเพิ่มเติมใด ๆ ช่องสัญญาณออปติคัลและความถี่วิทยุจะใช้เฉพาะเมื่ออุปกรณ์ทั้งหมดที่เชื่อมต่อด้วยช่องสัญญาณเหล่านี้ติดตั้งเครื่องรับส่งสัญญาณที่เหมาะสมเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ช่องเหล่านี้ใช้ในการเชื่อมต่อกล้องวิดีโอระยะไกล ซึ่งด้วยเหตุผลบางประการจึงไม่สามารถวางช่องสัญญาณบัสแบบมีสายได้ การสื่อสารระหว่างอุปกรณ์เกิดขึ้นโดยใช้โปรโตคอลมาตรฐาน KNX เดียวกันผ่านทุกช่องทาง

เอบีบีคืออะไร

ข้อกังวลของ ABB (ในการถอดความภาษารัสเซีย ABB) เกี่ยวข้องกับการพัฒนาและการผลิตอุปกรณ์สำหรับกระบวนการต่างๆ ที่เป็นอัตโนมัติ รวมถึงระบบควบคุมสำหรับบ้านอัจฉริยะ ข้อกังวลดังกล่าวเกิดขึ้นในปี 1988 หลังจากการควบรวมกิจการ บริษัทสวีเดน Asea และกองทัพอากาศของบริษัทสวิส (Brown, Boveri & Cie) มาถึงตอนนี้ทั้งสองบริษัทก็มีประสบการณ์มากมายในสาขานี้ เทคโนโลยีสารสนเทศและระบบอัตโนมัติ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ ABB เป็นหนึ่งในผู้สร้างมาตรฐาน KNX

ข้อกังวลดังกล่าวนำเสนอรายการอุปกรณ์จำนวนมากที่จำเป็นในการสร้างเครือข่ายเต็มรูปแบบที่จะจัดการบ้านอัจฉริยะได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้จะมีต้นทุนที่สูง แต่ผลิตภัณฑ์ที่เป็นข้อกังวลยังคงเป็นที่ต้องการอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยมและปฏิบัติตามมาตรฐาน KNX โดยสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่นตัวกระตุ้นความร้อน 12 ช่อง HA-M-0.12.1 ซึ่งสามารถควบคุมการทำงานของวาล์วระบบทำความร้อน 12 ตัวพร้อมกันจะมีราคา 23,000 รูเบิล สิ่งนี้มีราคาแพงกว่าคู่แข่งของจีนอย่างเห็นได้ชัด แต่ก็มีความน่าเชื่อถือมากกว่ามาก อีกตัวอย่างหนึ่ง - จอแสดงผลที่มีองค์ประกอบควบคุมแบบหมุนจาก ABB จะมีค่าใช้จ่าย 70–100,000 รูเบิลในขณะที่ไม่น่าเชื่อถือ เทียบเท่าของจีนสามารถ ซื้อได้ 20-40,000- แต่มีความเป็นไปได้สูงที่ธาตุจีนจะอยู่ได้ไม่ถึง 2 ปีด้วยซ้ำ

เมื่อพูดถึงหัวข้อของระบบอัตโนมัติในบ้าน เราไม่สามารถละเลยเทคโนโลยีที่มีอยู่ในตลาดมานานได้ ปัจจุบัน KNX เป็นหนึ่งในโซลูชันที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดสำหรับใช้ในระบบอัตโนมัติขนาดกลางและขนาดใหญ่สำหรับบ้าน สำนักงาน และสถานที่เชิงพาณิชย์ เข้าสู่ตลาดเมื่อกว่า 20 ปีที่แล้ว และปัจจุบันได้รับการสนับสนุนจากผู้ผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้ารายใหญ่หลายราย

ปัจจุบันมีบริษัทมากกว่า 350 แห่งทั่วโลก จำนวนผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการรับรองมีมากกว่า 7,000 รายการ จำนวนทั้งหมดตามการประมาณการจำนวนอุปกรณ์ที่ติดตั้งในโลกที่ตรงตามมาตรฐานนี้มีมากกว่าสิบล้านเครื่อง ที่สุด ผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงอุปกรณ์ KNX ในปัจจุบัน ได้แก่ ABB, Gira และ Schneider Electric

หลัก คุณสมบัติที่สำคัญ KNX รับประกันความเข้ากันได้ของผลิตภัณฑ์ ผู้ผลิตที่แตกต่างกัน, สห เครื่องมือซอฟต์แวร์(ซอฟต์แวร์เครื่องมือวิศวกรรม เรียกย่อว่า ETS) สำหรับการวางแผน การพัฒนา และการดำเนินโครงการ ตลอดจนการฝึกอบรมอย่างเป็นทางการและหลักสูตรการรับรองสำหรับผู้เชี่ยวชาญ จากมุมมองทางเทคนิค โซลูชันดังกล่าวช่วยให้สามารถใช้งานระบบอัตโนมัติยอดนิยมทั้งหมดได้ รวมถึงระบบแสงสว่าง ระบบควบคุมสภาพอากาศ และการรักษาความปลอดภัย

เป็นไปไม่ได้เลยที่จะกล่าวถึงปัญหานี้อย่างกว้างขวางในเนื้อหาเดียว และบทความนี้ก็ค่อนข้างจะอ้างว่าเป็นเช่นนั้น แนะนำสั้น ๆเข้าสู่เทคโนโลยีและภาพรวมคุณลักษณะต่างๆ ให้กับผู้อ่านที่ไม่คุ้นเคย ข้อมูลส่วนใหญ่ของสื่อนี้รวบรวมจากเอกสาร แหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ต นิทรรศการ การนำเสนอ และหลักสูตรต่างๆ อย่างไรก็ตามเราหวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ต่อผู้อ่านของเราและจะช่วยให้พวกเขาสามารถประเมินความสามารถของเทคโนโลยีในการแก้ปัญหาของตนเองได้ หากหัวข้อนี้น่าสนใจ เราจะพยายามกลับมาอ่านเนื้อหาที่มีรายละเอียดมากขึ้น

ด้วยเหตุผลที่ชัดเจน การทดสอบเต็มรูปแบบในกรณีนี้จึงทำได้ยาก แต่ถ้าไม่มีการฝึกฝน บทความนี้ก็มีประโยชน์น้อยลงอย่างมาก Evika ผู้พัฒนาและผู้ผลิตอุปกรณ์สำหรับระบบอัตโนมัติในประเทศช่วยให้เราคุ้นเคยกับผลิตภัณฑ์ KNX เธอมีชื่อเสียงในเรื่องของเธอ ตัวควบคุมลอจิกขยายขีดความสามารถของโซลูชันอย่างมีนัยสำคัญไม่เพียง แต่ในตลาดของเรา แต่ยังเกินขอบเขตด้วย อย่างไรก็ตามในเนื้อหานี้เราจะจำกัดตัวเองให้ศึกษาเฉพาะหลักการพื้นฐานของการสร้างระบบที่ใช้ KNX เท่านั้น

รถบัส KNX

โครงการ KNX ส่วนใหญ่มีพื้นฐานมาจากการใช้บัสสายพิเศษเฉพาะ (สายคู่บิด) ดังนั้นข้อมูลใน วัสดุนี้จะอ้างอิงถึงตัวเลือกนี้เป็นหลัก ตัวควบคุม เซ็นเซอร์ และแอคทูเอเตอร์ทั้งหมดเชื่อมต่อกับบัสแบบมีสาย ในทางปฏิบัติ นี่หมายถึงความจำเป็นในการพัฒนาโครงการและวางการสื่อสารที่จำเป็นระหว่างการก่อสร้างหรือการปรับปรุงใหม่ อย่างเป็นทางการ มีสื่อส่งสัญญาณอื่นๆ ในมาตรฐาน (โดยเฉพาะเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟและการสื่อสารทางวิทยุ) แต่สื่อเหล่านี้ค่อนข้างหายากในโครงการ เป็นทางเลือกอื่นที่ไม่จำเป็นต้องวางบัสควบคุมเพิ่มเติม มักใช้วงจรที่มีผู้บริโภคแต่ละรายเชื่อมต่อกับแผงทั่วไป ทั้งสองเวอร์ชันมีข้อดีและข้อเสีย อย่างไรก็ตาม อนุญาตให้รวมเข้าด้วยกันได้หากยังคงรักษาการปฏิบัติตามข้อกำหนด KNX ไว้

สามารถเลือกโทโพโลยีบัสแบบมีสายได้ค่อนข้างยืดหยุ่น อนุญาตให้ใช้รถโดยสารเชิงเส้น ไม้ และดวงดาวได้ ไม่จำเป็นต้องมีการยกเลิกที่นี่ แต่ขอแนะนำให้ใส่ใจกับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินและฟ้าผ่า องค์ประกอบพื้นฐานโครงสร้างเชิงตรรกะเป็นส่วนที่มีมากถึง 64 โหนด สามารถรวมส่วนต่างๆ ออกเป็นเส้นได้สูงสุดสี่ส่วน ซึ่งสามารถรวมกันเป็นพื้นที่หนึ่งๆ ได้ (สูงสุด 15 เส้น) จริงๆ แล้ว ระดับบนสามารถรวมพื้นที่ได้สูงสุด 15 พื้นที่เข้ากับระบบ จำนวนอุปกรณ์ทั้งหมดในเครือข่ายเดียวคือประมาณ 58,000

ขอแนะนำให้ใช้สายเคเบิล 2x2x0.8 สำหรับบัส แม้ว่าสายข้อมูลหนึ่งคู่จะเพียงพอสำหรับการทำงานของ KNX คู่ที่สองสามารถใช้เพื่อจ่ายไฟเพิ่มเติม (อุปกรณ์บางตัวสามารถจ่ายไฟจากบัส KNX เองได้) หรือใช้เป็นไฟสำรอง

หากจำเป็น คุณสามารถใช้แหล่งจ่ายไฟหลายตัวบนเซ็กเมนต์ได้ ที่น่าสนใจคือตัวจ่ายไฟจะต้องทนไฟดับได้สูงสุด 100 ms ซึ่งเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ เมื่อสร้างโครงการ คุณมีโอกาสที่จะควบคุมการใช้อุปกรณ์ทั้งหมดในไลน์ตามคุณลักษณะที่ผู้ผลิตกำหนด ลักษณะทั่วไปของยางมีดังนี้:

• ความยาวสายเคเบิลสูงสุดในส่วนคือ 1,000 ม.
• ระยะทางสูงสุดจากอุปกรณ์ถึงแหล่งจ่ายไฟคือ 350 ม.
• ระยะห่างสูงสุดระหว่างอุปกรณ์ทั้งสองคือ 700 ม.
• แรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำบนอุปกรณ์คือ 21 V

ในการเชื่อมต่อเซ็กเมนต์และสายจะใช้อุปกรณ์เชื่อมต่อพิเศษที่สามารถทำหน้าที่ของรีพีทเตอร์, บริดจ์, เราเตอร์และตัวกรองแพ็คเก็ต โดยปกติแล้วฟังก์ชั่นทั้งหมดนี้สามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์เดียวกันและอัลกอริธึมที่แท้จริงของการทำงานจะถูกเขียนลงในเวลาที่เขียนโปรแกรม ขั้นต่อไปของการปรับขนาดระบบสามารถทำได้โดยการใช้บริดจ์กับเครือข่าย IP แบบเดิม

อุปกรณ์โต้ตอบผ่านบัสโดยการแลกเปลี่ยนแพ็กเก็ตข้อมูล อัตราแลกเปลี่ยนอยู่ที่ 9600 bps และเทคโนโลยี CSMA/CA ใช้เพื่อจัดการกับการชนกัน โปรโตคอลจะอธิบายรูปแบบข้อความข้อมูลที่เป็นไปได้ทั้งหมดและประเภทข้อมูลของตัวแปรที่ใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง แพ็กเก็ตประกอบด้วยที่อยู่ของตัวส่งและตัวรับ ข้อมูลในตัวเอง และผลรวมตรวจสอบ ความยาวแพ็กเก็ตรวมมักจะไม่เกิน 23 ไบต์ เวลาในการถ่ายโอนคือ 20-40 มิลลิวินาที การตอบสนองขึ้นอยู่กับโหลดบนบัสและจำนวนอุปกรณ์บนบัส เมื่อไร ตัวเลือกง่ายๆการควบคุมแสงการทำงานของสวิตช์ไม่แตกต่างจากการควบคุมโดยตรงด้วยสายตา แต่ในเครือข่ายขนาดใหญ่ที่ไม่ว่าง รวมถึงเครือข่ายที่เชื่อมต่อผ่าน IP อาจจำเป็นต้องมีการดำเนินการเพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการของลูกค้า

มีแผนการยืนยันการจัดส่งและการส่งซ้ำในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด รวมถึงตัวเลือกการจัดลำดับความสำคัญบางอย่าง เป็นที่น่าสนใจว่าในมาตรฐานนอกเหนือจากตัวแปรไบนารีจำนวนเต็มและข้อความแบบดั้งเดิมแล้ว รูปแบบสำหรับการทำงานกับความสว่าง อุณหภูมิ ความดัน เวลา พลังงาน และข้อมูลอื่น ๆ ก็ยังถูกเขียนโดยตรง ตัวเลือกคำสั่งและประเภทข้อมูลที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ได้แก่ การสลับ การควบคุมไดรฟ์ (ย้าย หยุด ก้าว) ลดแสง (สัมพันธ์ หยุด สัมบูรณ์) และปริมาณทางกายภาพที่ส่ง (เช่น อุณหภูมิ)

ไม่มีวิธีการมาตรฐานในการตรวจสอบสถานะของอุปกรณ์บนบัส ผู้ผลิตบางรายมีฟังก์ชัน Heartbeat ในผลิตภัณฑ์ของตน แต่สัญญาณเหล่านี้จะต้องได้รับการประมวลผลโดยตัวควบคุมภายนอก

อุปกรณ์

อุปกรณ์หลากหลาย มาตรฐานนี้สามารถประเมินได้จากแคตตาล็อกที่นำเสนอบนเว็บไซต์ของผู้ผลิตรายใหญ่ที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เวอร์ชันล่าสุดจาก ABB และ Schneider Electric มีประมาณ 200 หน้า และจาก Gira - ประมาณ 100 หน้า (ส่วนหนึ่งของแค็ตตาล็อกเกี่ยวกับโซลูชัน KNX) แน่นอนว่านี่เป็นการประมาณการที่ค่อนข้างคร่าวๆ แต่ก็ให้ความคิดที่ดีเกี่ยวกับความสนใจของผู้ผลิตในผลิตภัณฑ์นี้ แม้แต่การโอนครั้งเดียว กลุ่มที่เป็นไปได้ผลิตภัณฑ์จะใช้เวลามากกว่าหนึ่งบรรทัด: รีเลย์ (รวมถึงการควบคุมผ้าม่าน มู่ลี่ ประตู) สวิตช์หรี่ไฟ ปุ่มและสวิตช์ อินพุตและเอาท์พุตไบนารีและอะนาล็อก เซ็นเซอร์ (การเคลื่อนไหว แสง อุณหภูมิ การใช้พลังงาน สภาพอากาศ สภาพอากาศ การรั่วไหลของน้ำ ควัน, ก๊าซรั่ว), ระบบควบคุมสภาพอากาศ (ทำความร้อน, ระบายอากาศ, เครื่องปรับอากาศ), แผงสัมผัส, สะพานไปยังระบบอื่น ๆ (IP, DALI, SMS, โทรศัพท์, อีเมล, อินเตอร์คอม, ระบบรักษาความปลอดภัย), ส่วนประกอบของระบบ (แหล่งจ่ายไฟ, บริดจ์, อินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรม, ตัวควบคุม)

ในกรณีนี้ สามารถติดตั้งรุ่นต่างๆ ในกล่องกระจายสัญญาณแบบมาตรฐานหรือสำหรับติดตั้งบนราง DIN ก็ได้ ในกรณีที่สอง มักใช้อุปกรณ์ที่มีช่องสัญญาณควบคุมจำนวนมาก (โดยเฉพาะรีเลย์และสวิตช์หรี่ไฟ) โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์จะเชื่อมต่อกับบัส KNX เท่านั้นและเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์หรือโดยตรง อุปกรณ์ที่ได้รับการจัดการในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานเพิ่มเติม

อุปกรณ์ KNX ทั้งหมดได้รับการรับรอง ในการเขียนโปรแกรมจำเป็นต้องมีไฟล์กำหนดค่าที่สอดคล้องกับอุปกรณ์ โดยปกติแล้วจะดาวน์โหลดจากเว็บไซต์ของผู้ผลิตและรวมเข้ากับโปรแกรม ETS ในโปรแกรมเดียวกันคุณสามารถเปลี่ยนการกำหนดค่าอุปกรณ์ตามรูปแบบที่ผู้ผลิตกำหนด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คุณสามารถเลือกโหมดการทำงานของสวิตช์และอินพุตไบนารี่ ความเร็วในการปรับสวิตช์หรี่ไฟ และปรับอุณหภูมิในเทอร์โมสตัทได้

ในกรณีส่วนใหญ่ อุปกรณ์จะมีออบเจ็กต์หลายอย่าง ซึ่งเป็นหน่วยขั้นต่ำสำหรับการเข้าร่วมในกลุ่ม การรับและส่งข้อความ การตั้งค่าพารามิเตอร์ และองค์ประกอบอื่นๆ ของโปรเจ็กต์

เป็นที่น่าสังเกตว่าความยืดหยุ่นของเทคโนโลยีทำให้อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์เดียวกันสามารถใช้ฟังก์ชั่นที่แตกต่างกันได้ ซึ่งทำได้โดยความสามารถในการโหลดที่แตกต่างกัน โปรแกรมภายใน- ตัวอย่างคือการแปลงบล็อกที่มีรีเลย์หลายตัวเป็นอุปกรณ์ควบคุมม่าน

ที่อยู่และคำสั่ง

การกำหนดค่าพื้นฐานของโครงการ KNX ถือได้ว่าเป็นการกระจายอำนาจ - การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์จะดำเนินการโดยตรง โดยไม่ต้องมีส่วนร่วมโดยตรงของตัวควบคุมพิเศษแยกต่างหาก แนวทางนี้มีทั้งข้อดีและข้อเสีย และจำเป็นต้องพิจารณาประเด็นนี้เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ งานเฉพาะโครงการ. ตัวอย่างเช่น ด้วยวิธีนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะใช้ส่วนอัตโนมัติในการควบคุมแสงสว่างในบ้านตามฉากและอัลกอริธึมที่ตั้งโปรแกรมไว้ อย่างไรก็ตาม เราต้องตระหนักว่าตัวอุปกรณ์นั้นค่อนข้างเรียบง่าย และหากจำเป็นต้องใช้อัลกอริธึมการโต้ตอบที่ซับซ้อนกว่านี้ ก็จำเป็นต้องติดตั้งคอนโทรลเลอร์เพิ่มเติม คำอธิบายเพิ่มเติมในเอกสารนี้เกี่ยวข้องกับความสามารถมาตรฐานของโปรโตคอล KNX โดยเฉพาะ

โดยทั่วไปการกำหนดแอดเดรสอุปกรณ์จะใช้แผนพื้นที่-ไลน์-อุปกรณ์ ขนาดฟิลด์ที่อยู่คือ 16 บิต ในกรณีนี้ ที่อยู่ของคุณเองจะต้องลงทะเบียนไว้ในอุปกรณ์แต่ละเครื่องในขั้นตอนการเขียนโปรแกรมระบบผ่าน ETS สังเกตว่า การดำเนินการนี้ต้องมีการเข้าถึงทางกายภาพ (โดยปกติจะกดปุ่มบนเคส) และหลังจากตั้งค่าที่อยู่แล้ว การดำเนินการทั้งหมดก็สามารถดำเนินการจากระยะไกลได้ ที่อยู่เหล่านี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในอนาคต ในรุ่นหลังๆ ของแต่ละบุคคล หมายเลขซีเรียลซึ่งสะดวกกว่าสำหรับการเขียนโปรแกรมและการป้องกันเพิ่มเติมสำหรับการอ่านและเขียนข้อมูลอุปกรณ์จากระยะไกล (การตรวจสอบรหัส 4 ไบต์)

สำคัญ องค์ประกอบเชิงตรรกะระบบคือที่อยู่ของกลุ่ม เป็นอุปกรณ์ที่ประกอบขึ้นตามลักษณะการใช้งาน ในกรณีนี้ เซนเซอร์/เซนเซอร์ (เช่น ปุ่ม) สามารถส่งคำสั่งไปยังกลุ่มเดียวเท่านั้น และแอคทูเอเตอร์ (เช่น รีเลย์) สามารถรับข้อมูลได้หลายกลุ่มพร้อมกัน โปรดทราบว่าอุปกรณ์ทั้งหมดในกลุ่มจะต้องมีประเภทข้อมูลที่ตรงกัน ตัวอย่างเช่น คุณไม่สามารถผูกมัดการส่งสัญญาณไบนารีจากสวิตช์เพื่อปรับความสว่างได้ อย่างไรก็ตาม มักเกิดขึ้นที่อุปกรณ์เดียวกันสามารถส่งหรือรับข้อมูลได้ ประเภทต่างๆซึ่งอาจช่วยได้ในสถานการณ์นี้ ตัวอย่างเช่น เครื่องหรี่สามารถจัดเตรียมอินเทอร์เฟซให้กับวัตถุกลุ่มต่างๆ และทำความเข้าใจคำสั่งในการเปิด/ปิด เพิ่ม/ลดความสว่าง และตั้งค่าเปอร์เซ็นต์ความสว่างเป้าหมาย

การใช้รูปแบบนี้ช่วยให้การจัดการกลุ่มอุปกรณ์ทำได้ง่ายขึ้นโดยการส่งข้อความหนึ่งข้อความไปยังที่อยู่ของกลุ่มแทนการระบุที่อยู่แต่ละรายการ ข้อจำกัดเกี่ยวกับจำนวนที่อยู่ของกลุ่มสูงสุดมักจะเป็นรายบุคคลและระบุไว้ในข้อกำหนดของอุปกรณ์ เพื่อให้โครงสร้างง่ายขึ้น คุณสามารถแบ่งที่อยู่ของกลุ่มออกเป็นบางหมวดหมู่ได้ ตัวอย่างเช่นตามโครงการ "ไฟพื้นห้อง" ขนาดฟิลด์กลุ่มก็เป็น 16 บิตเช่นกัน

โปรดทราบว่านอกเหนือจากการส่งคำสั่งโดยตรงไปยังแอคทูเอเตอร์แล้ว ยังมีข้อความประเภทอื่นๆ อีกด้วย เช่น สถานะการรับ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถควบคุมหลอดไฟแต่ละดวงได้ด้วยปุ่มเดียว (การกดทำให้เกิดการสลับ) โดยให้แหล่งกำเนิดแสงนี้มีส่วนร่วมในฉากพร้อมกัน

ที่นี่ควรให้ความสนใจกับความจริงที่ว่าวงจรไม่ได้จัดเตรียมไว้สำหรับโปรแกรมใด ๆ รวมถึงการดำเนินการเชิงตรรกะการตรวจสอบเงื่อนไขความล่าช้าการวนซ้ำและการดำเนินการอื่น ๆ บางครั้งมีอุปกรณ์ที่มีการดำเนินการทางลอจิคัลพื้นฐานอยู่ภายใน เช่นเดียวกับโมเดลที่สามารถทำหน้าที่เป็นบล็อกลอจิคัลภายนอกสำหรับการดำเนินการหลายอย่าง (เช่น การเปรียบเทียบ)

อุปกรณ์อีกประเภทหนึ่งคือตัวควบคุม มีการติดตั้งโปรเซสเซอร์ของตัวเอง อะแดปเตอร์บัส KNX และอาจมีอินเทอร์เฟซอื่นๆ ด้วย ที่นี่ไม่มีข้อจำกัด ทุกอย่างถูกกำหนดโดยนักพัฒนา อุปกรณ์เหล่านี้สามารถทำงานได้หลายอย่าง การดำเนินงานเพิ่มเติมรวมถึงการทำงานกับตัวจับเวลาและเวลา ฉาก การตรวจสอบเงื่อนไขเชิงตรรกะ (เช่น โดยสถานะของเซ็นเซอร์) การโต้ตอบกับอุปกรณ์ภายนอก และระบบอื่น ๆ

การเขียนโปรแกรม

การเขียนโปรแกรมทั้งหมดของระบบ KNX ดำเนินการในโปรแกรม ETS (ซอฟต์แวร์เครื่องมือวิศวกรรม) สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงการผสานรวมและความเข้ากันได้ของโซลูชันจากผู้ผลิตหลายราย

เอกสารการทำงานในนั้นคือโครงการ ในกรณีนี้ คุณสามารถใช้หลายโปรเจ็กต์ในเครือข่ายเดียว (เช่น ในอาคารขนาดใหญ่) หรือหลายเครือข่ายในโปรเจ็กต์เดียว (เช่น ในห้องพักโรงแรมประเภทเดียวกัน) การทำงานโดยตรงกับโครงการไม่จำเป็นต้องเข้าถึงการติดตั้ง อย่างไรก็ตาม คุณจะต้องเชื่อมต่อกับเครือข่าย KNX เพื่อดาวน์โหลดการกำหนดค่าและการวินิจฉัย การดำเนินการนี้ดำเนินการผ่านอินเทอร์เฟซภายในเครื่อง (USB หรือ RS-232) หรือบริดจ์ IP

โปรแกรมใช้งานได้กับระบบปฏิบัติการเท่านั้น ระบบวินโดวส์อินเทอร์เฟซมีให้บริการในภาษายุโรปหลายภาษา ไม่มีเวอร์ชันเป็นภาษารัสเซีย (แต่สามารถใช้ในไฟล์การกำหนดค่าอุปกรณ์ได้) รุ่นฟรีช่วยให้คุณสามารถฝึกฝนโปรเจ็กต์ที่มีอุปกรณ์ห้าเครื่องได้ และการทำงานเต็มรูปแบบจำเป็นต้องมีใบอนุญาตบังคับโดยใช้คีย์ USB ราคาของเวอร์ชันล่าสุดในขณะที่เขียนคือ 200 ยูโร รุ่น Lite(สูงสุด 20 อุปกรณ์) และ €1,000 สำหรับเวอร์ชัน Professional ซึ่งไม่มีข้อจำกัด

โดยทั่วไป กระบวนการตั้งโปรแกรมระบบอัตโนมัติประกอบด้วยหลายขั้นตอน:

• การสร้างไฟล์โครงการ
• การนำเข้าข้อมูลเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ใช้ในไดเร็กทอรีโปรแกรม
• การสร้างโครงสร้างอาคาร
• การเพิ่มอุปกรณ์จากแค็ตตาล็อกไปยังโปรเจ็กต์
• การเลือกที่อยู่ การตั้งค่าพารามิเตอร์ การเพิ่มความคิดเห็นสำหรับอุปกรณ์
• การสร้างโครงสร้างที่อยู่กลุ่ม
• การกระจายอุปกรณ์ตามที่อยู่ของกลุ่ม
• กำลังโหลดโครงการเข้าสู่ระบบอัตโนมัติ
• การตรวจสอบการทำงานการวินิจฉัย

เมื่อสร้างโปรเจ็กต์คุณต้องใส่ใจกับการเลือกประเภทบัสรวมถึงโครงร่างการจัดระเบียบที่อยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สำหรับโครงการขนาดเล็ก คุณสามารถทำงานกับการกำหนดแอดเดรสสองระดับได้ ในขณะที่สำหรับโครงการขนาดใหญ่ การใช้ในรูปแบบสามระดับอาจสะดวกกว่า ในการเตรียมเนื้อหานี้ จะใช้ตัวเลือกที่สอง

ดังที่เราได้กล่าวไว้ข้างต้น เพื่อให้การเขียนโปรแกรมอุปกรณ์ประสบความสำเร็จ แค็ตตาล็อกจะต้องมีคำอธิบายในรูปแบบพิเศษ ไฟล์การกำหนดค่าเหล่านี้จัดทำโดยผู้ผลิต หรือคุณสามารถใช้แค็ตตาล็อกอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างไว้ในโปรแกรม ETS ได้

ในกรณีของการใช้อุปกรณ์ "ซับซ้อน" บางประเภท ตรรกะในการทำงานที่ไม่สอดคล้องกับความสามารถของซอฟต์แวร์ ETS ผู้ผลิตเสนอ สาธารณูปโภคเพิ่มเติมเพื่อทำงานร่วมกับพวกเขาซึ่งรวมอยู่ในเชลล์หลักของโปรแกรม

เมื่อสร้างโครงสร้างของอาคารจะต้องจัดให้มีการใช้องค์ประกอบต่างๆ เช่น พื้น บันได ห้อง ทางเดิน และตู้ติดตั้ง จากนั้น คุณใช้อุปกรณ์จากแค็ตตาล็อกเพื่อวางอุปกรณ์เหล่านั้นบนโครงสร้างอาคารที่ได้ สิ่งนี้ช่วยให้คุณสร้างการกำหนดค่าได้เกือบทุกอย่างได้อย่างสะดวก ซึ่งช่วยลดความยุ่งยากในการทำงานในโครงการต่อไป แน่นอนคุณต้องเข้าใจว่าในกรณีทั่วไป การแบ่งดังกล่าวเป็นไปตามอำเภอใจ เนื่องจากอาจไม่มีการเชื่อมต่อทางกายภาพของอุปกรณ์กับห้อง (ตัวอย่างเช่น ในกรณีของโครงการแบบรวมศูนย์) อย่างไรก็ตาม จากมุมมองของการรักษาความสงบเรียบร้อยในโครงการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีพนักงานหลายคนกำลังทำงานอยู่ การคิดถึงประเด็นนี้ล่วงหน้าจะมีประโยชน์มาก

ไม่ควรลืมว่าจากมุมมองของบัส KNX และการเชื่อมต่อทางกายภาพโดยตรง โครงการมีโทโพโลยีของตัวเอง แตกต่างจากโครงสร้างลอจิคัลของอาคาร ที่ระดับบนสุด มีพื้นที่ มีเส้นอยู่ในนั้น และอุปกรณ์เชื่อมต่ออยู่ในสายแล้ว

ในหลายกรณี การตั้งค่าที่อยู่อุปกรณ์สามารถมอบหมายให้กับโปรแกรมได้ หากจำเป็นสามารถเปลี่ยนแปลงได้ในอนาคต ก่อนที่จะดำเนินการขั้นตอนต่อไป จำเป็นต้องตรวจสอบการกำหนดค่าของอุปกรณ์ทั้งหมดที่ใช้ เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้จะกำหนดสถานการณ์ที่ดำเนินการและฟังก์ชันที่ใช้งานได้ เพื่อความสะดวกคุณสามารถเพิ่มความคิดเห็นได้

ที่อยู่ของกลุ่มมีของตัวเอง แตกต่างจากอาคารและโทโพโลยี โครงสร้างเชิงตรรกะ- ในกรณีนี้ คุณสามารถใช้การจัดกลุ่มตามชั้นหรือตามวัตถุประสงค์การใช้งานโดยเฉพาะได้ สำหรับโครงการสามระดับ สามารถจัดให้มีการแบ่งเพิ่มเติมได้ เช่น ตามห้อง

โปรดทราบว่าจนถึงขณะนี้ ผู้ติดตั้งไม่ต้องการอุปกรณ์โดยตรงและเครือข่าย KNX ที่ใช้งานได้ในการทำงานในโครงการ

เพื่ออัพโหลดโครงการไปที่ ระบบที่ติดตั้งระบบอัตโนมัติจะต้องเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ผ่านอินเทอร์เฟซที่รองรับ อินเทอร์เฟซนี้ไม่จำเป็นสำหรับการทำงานโดยตรง แต่มักจะยังคงอยู่ในการติดตั้งเพื่อความสะดวกในการเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่า

การโหลดการกำหนดค่าสามารถทำได้หลายโหมด รวมถึงโหมดเต็ม (ที่อยู่จะถูกบันทึกไว้ด้วยซึ่งต้องกดปุ่มบนอุปกรณ์แต่ละเครื่อง) และบางส่วน (บันทึกเฉพาะการเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าเท่านั้น เนื่องจากต้องลงทะเบียนที่อยู่แล้ว ระบบจึงจะทำงานได้ และไม่จำเป็นต้องกดปุ่ม)

โปรดทราบว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะกู้คืน (“อ่าน”) ไฟล์การกำหนดค่าโครงการจากระบบที่ทำงานอยู่ได้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้น หากคุณเป็นลูกค้าและไม่มั่นใจในตัวผู้ติดตั้ง ขอแนะนำให้เตรียมการถ่ายโอนข้อมูลนี้หลังจากการกำหนดค่าเสร็จสมบูรณ์

และแน่นอนอย่าลืมว่าหลังจากเสร็จสิ้นการตั้งโปรแกรมระบบอัตโนมัติแล้วแนะนำให้ตรวจสอบการทำงานของระบบ ฟังก์ชัน ETS เช่น การตรวจสอบบัสและการตรวจสอบที่อยู่กลุ่มจะมีประโยชน์ที่นี่ ในกรณีแรกจำเป็นต้องเชื่อมต่อกับ KNX ผ่านบริดจ์ใน RS-232 หรือ USB และควบคุม การดำเนินงานของกลุ่มเป็นไปได้ผ่านทาง IP

ความคุ้นเคยในทางปฏิบัติ

สำหรับการทดสอบเราไม่จำเป็นต้องดำเนินการใดๆ งานเบื้องต้นอย่างไรก็ตาม ในโครงการจริง ส่วนการเตรียมการมีความสำคัญไม่น้อยไปกว่าการนำไปปฏิบัติ คุณจะต้องอธิบายรายละเอียดความต้องการของลูกค้า, กำหนดฟังก์ชั่นของระบบ, เลือกอุปกรณ์, พัฒนาแผนโครงสร้างสายเคเบิล, คิดใหม่ ตัวเลือกที่เป็นไปได้การจองและการขยายในอนาคต ในกรณีนี้ การเปลี่ยนแปลงส่วนใหญ่ เช่น “เพิ่มหลอดไฟ” หรือ “ย้ายแผงควบคุม” หลังจากวางสายเคเบิลนั้นค่อนข้างใช้แรงงานคนมากและเป็นที่ต้องการอย่างมากในการหลีกเลี่ยง ในทางกลับกันการเปลี่ยนสวิตช์แบบมีปุ่มคู่เป็นรุ่นที่มีสี่ปุ่มก็ไม่ใช่เรื่องยาก และเมื่อเปลี่ยนโหลดเป็นแผงทั่วไปก็ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะถ่ายโอนการควบคุมแสงผ่านรีเลย์ไปยังเครื่องหรี่ ไม่ว่าในกรณีใด เราจะดึงความสนใจไปที่ความสำคัญของส่วนนี้ของโครงการอีกครั้ง

ข้อมูลจากขั้นตอนการเตรียมการจะต้องระบุอุปกรณ์ที่ใช้ในโครงการและหมายเลขของมันอย่างแน่นอน สร้างโครงสร้างอาคาร โทโพโลยีเครือข่าย รูปแบบที่อยู่กลุ่ม และตั้งโปรแกรมลอจิกของระบบโดยตรง

ด้วยประสบการณ์บางอย่างหยาบคาย การประมาณการเบื้องต้นโครงการขนาดเล็กสามารถเสร็จได้เร็วพอสมควร เช่น ในรูปของ “ช่องรีเลย์ 12 ช่อง, ช่องหรี่แสง 3 ช่อง, สวิตช์ 10 ช่อง” ด้วยการใช้ตัวเลือกการเดินสายแบบรวมศูนย์ ตรรกะสำหรับระบบนี้จึงสามารถนำไปใช้ได้อย่างยืดหยุ่นมาก

เพื่อความคุ้นเคย เราได้ประกอบขาตั้งขนาดเล็กจากอุปกรณ์ Evika: โช้คอัพ Choke-KNXv3, คอนโทรลเลอร์ LogicMachine4, แปดช่องสัญญาณ บล็อกสากล UIO8-KNXv3, ไฟหรี่ LED สี่ช่องสัญญาณ LED4-KNX, อะแดปเตอร์สำหรับสวิตช์ซีรีส์ ABB Busch-Jaeger นอกจากนี้ มีการใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอก 24 V 0.8 A, รีเลย์สี่ตัวพร้อมบล็อกสำหรับติดตั้งบนราง DIN, สายไฟและบล็อก

มาเล่าให้คุณฟังเล็กน้อยเกี่ยวกับอุปกรณ์ต่างๆ ซึ่งส่วนใหญ่ออกแบบมาเพื่อติดตั้งบนราง DIN โช้คมีสามตำแหน่งและใช้เพื่อแยกสัญญาณบัส KNX และแหล่งจ่ายไฟ ให้สามารถใช้แหล่งจ่ายไฟ 24-29 V ได้สูงสุดสามเครื่อง, มีเอาต์พุตไฟ 24 V โดยตรงสำหรับโหลดเพิ่มเติม, ขั้วต่อสำหรับเชื่อมต่อ แบตเตอรี่และสอง ตัวบ่งชี้ที่นำ- อุปกรณ์ให้กระแสสูงสุด 640 mA และมีระบบป้องกันการโอเวอร์โหลด

ในเนื้อหานี้ เราใช้คอนโทรลเลอร์ LogicMachine4 เป็นบริดจ์ IP-KNX ซึ่งเป็นเพียงหนึ่งในฟังก์ชันมากมายของมัน กล่องมีรูปแบบ 4 DIN ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอก 24 V เพิ่มเติม มีอินเทอร์เฟซหลายแบบ (รวมถึง 1-Wire, USB, RS-485 และ DALI) มีโปรเซสเซอร์ที่รวดเร็ว 128 MB หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มและ 4 GB แบบไม่ลบเลือน ความสามารถของอุปกรณ์สมควรได้รับบทความแยกต่างหากหรือหลายบทความ ดังนั้นเราจะพยายามกลับมาดูในภายหลัง

บล็อก I/O 2 DIN สากลช่วยให้คุณสามารถใช้งานฟังก์ชันใดก็ได้จากห้าฟังก์ชันในแต่ละช่องจากทั้งหมด 8 ช่อง ได้แก่ อินพุตแบบอะนาล็อก อินพุตไบนารี่ ตัวนับพัลส์ เครื่องตรวจจับพัลส์ (กดสั้นหรือยาว) เครื่องหรี่สเต็ป และเอาต์พุตไบนารี โหมดและพารามิเตอร์ต่างๆ ได้รับการตั้งโปรแกรมผ่าน ETS หากต้องการควบคุมรีเลย์ภายนอก คุณจะต้องจ่ายไฟเพิ่มเติมให้กับโมดูล แบบจำลองนี้อาจน่าสนใจจากมุมมองของการลดบล็อกที่ใช้และเพิ่มความยืดหยุ่นในการติดตั้งขนาดกลาง

เครื่องหรี่ไฟ LED ยังมีรูปแบบ 2 DIN และมีช่องสัญญาณสี่ช่องสำหรับการควบคุม PWM ของแถบ LED ที่มีแรงดันไฟฟ้า 24 V ด้วย บวกโดยรวม- มันต้องมีการเชื่อมต่อ แหล่งภายนอกแหล่งจ่ายไฟตามพารามิเตอร์ของเทปและกระแสสูงสุดต่อบรรทัดคือ 5 A อุปกรณ์มีการตั้งค่าความถี่การมอดูเลตและความสามารถในการตั้งโปรแกรมสิบสองฉากพร้อมตัวเลือกเอฟเฟกต์การเปลี่ยนแปลงระหว่างฉากเหล่านั้น

อะแดปเตอร์สวิตช์ช่วยให้คุณเปลี่ยนอุปกรณ์สายไฟมาตรฐานเหล่านี้ให้เป็นตัวควบคุมสำหรับบัส KNX อุปกรณ์รับพลังงานผ่านบัส KNX รองรับการเชื่อมต่อปุ่มสวิตช์ 2 ปุ่มและปุ่มภายนอกอีก 3 ปุ่มผ่านทาง สายเคเบิลพิเศษ- อะแดปเตอร์ยังมีเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่สามารถใช้เพื่อใช้งานฟังก์ชันเทอร์โมสตัทได้ ปุ่มต่างๆ สามารถตั้งโปรแกรมเป็นเซ็นเซอร์ไบนารี่ได้ และยังสามารถหรี่แสงได้หรือด้วยการตรวจจับการกดสั้นและยาว

แม้ว่าจะสร้างการกำหนดค่าการทดสอบ เราขอแนะนำให้ใช้สายเคเบิลที่มีตราสินค้าสำหรับบัสที่มีแกนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.8 มม. และไม่ใช่สายเคเบิลเครือข่ายคู่บิดเกลียวมาตรฐานที่ดูเหมือนจะคล้ายกัน สิ่งนี้จะช่วยคุณประหยัดทั้งเวลาและความกังวล เนื่องจากสายไฟเหล่านี้ทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบกับขั้วต่อแบบหนีบในตัวที่เป็นกรรมสิทธิ์ของ Wago และอย่างอื่นจะทำให้คุณต้องทนทุกข์ทรมาน ตัวเชื่อมต่อแต่ละตัวมีช่องเสียบสายสี่ช่อง ช่วยให้สามารถใช้สถาปัตยกรรมบัส KNX ที่ยืดหยุ่นได้ โดยทั่วไปตัวเชื่อมต่อเหล่านี้ถือเป็นแบบใช้แล้วทิ้ง แต่ด้วยทักษะบางอย่างคุณสามารถดึงสายไฟออกมาได้ แน่นอนว่าสำหรับการติดตั้งแบบอยู่กับที่ไม่ควรทำเช่นนี้

การประกอบระบบจริงไม่ก่อให้เกิดความยุ่งยากสำหรับผู้เชี่ยวชาญที่มีทักษะการติดตั้งระบบไฟฟ้าขั้นพื้นฐาน อุปกรณ์ที่ใช้เพิ่มเติมประกอบด้วยขั้วต่อสกรูและแคลมป์แบบใช้ซ้ำได้พร้อมหน้าสัมผัสสปริงแบนสำหรับสายไฟและอินพุต/เอาต์พุต สามารถเชื่อมต่อสายไฟแบบแกนเดี่ยวได้ในช่วงกว้าง - ตั้งแต่สายคู่ตีเกลียวธรรมดาไปจนถึง 0.75 มม.² ขึ้นไป

เราติดตั้ง ETS5 บนคอมพิวเตอร์พร้อมใบอนุญาตสาธิต ซึ่งจะเพียงพอสำหรับการทำความคุ้นเคยกับระบบ โปรดทราบว่า ETS แตกต่างจากโปรแกรมการจัดการเอกสารทั่วไปบางประการบางประการ โปรแกรมจัดเก็บข้อมูลการทำงานทั้งหมดไว้ในฐานข้อมูลภายในบนคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้ง เพื่อแชร์ไฟล์ระหว่าง ระบบที่แตกต่างกันหรือผู้ใช้ต้องการการดำเนินการส่งออกและนำเข้าโครงการที่ชัดเจน ที่นี่คุณไม่สามารถเปิดหลายไฟล์พร้อมกันได้ การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่ทำจะสะท้อนให้เห็นในโครงการทันที ไม่มีประวัติการเปลี่ยนแปลงหรือความสามารถในการย้อนกลับ สิ่งนี้ต้องให้ความสนใจเพิ่มขึ้นอย่างแน่นอนเมื่อทำงานกับโปรแกรม ขอแนะนำให้ใช้จอภาพที่มีความละเอียดอย่างน้อย FullHD เนื่องจากการดำเนินการหลายอย่างจำเป็นต้องเข้าถึงหลายหน้าต่างพร้อมกัน ด้วยเหตุนี้ จึงแนะนำให้ดูภาพหน้าจอต่อไปนี้ในขนาดเต็ม

ในขั้นตอนแรกที่เราสร้าง โครงการใหม่ให้เลือกชื่อ ประเภทรถโดยสาร และที่อยู่

จากนั้น ให้ดาวน์โหลดจากเว็บไซต์ของผู้ผลิตอุปกรณ์ ไฟล์การกำหนดค่าและเพิ่มลงในไดเร็กทอรีโปรแกรม ผู้ผลิตบางรายที่มีผลิตภัณฑ์หลากหลายใช้การจัดกลุ่มหลายระดับในแค็ตตาล็อกตามประเภทอุปกรณ์ (เช่น ไฟ - LED) โปรดทราบว่าในการทำความคุ้นเคยกับความสามารถของอุปกรณ์ในโปรแกรมนั้นไม่จำเป็นต้องมีให้ใช้งาน

เรามีอุปกรณ์เพียงเล็กน้อย ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องสร้างโครงสร้างอาคารที่ซับซ้อน เรามาจำกัดตัวเองไว้ที่ชั้นเดียว หนึ่งห้อง และทางเดินกัน

ตอนนี้คุณสามารถจัดเรียงอุปกรณ์ในห้องได้ แต่คุณสามารถเลื่อนการดำเนินการนี้ออกไปในภายหลังได้

ขั้นตอนต่อไปคือการตรวจสอบและกำหนดการตั้งค่าของอุปกรณ์และออบเจ็กต์ทั้งหมด สำหรับไฟหรี่ LED เราจะตั้งโปรแกรมฉากภายในสามฉากและพารามิเตอร์สำหรับการเล่นอัตโนมัติ

ในกรณีของเรา เราจะใช้สวิตช์สำหรับโหมด "กลางคืน" ดังนั้นเราจะกำหนดค่าอินพุตแรกให้ส่ง "0" (คำสั่งปิดเครื่อง) เมื่อปิดผู้ติดต่อ

และ UIO8 จะต้องมีการตั้งค่าเพิ่มเติม ตามค่าเริ่มต้น ทุกช่องจะถูกปิดใช้งานและไม่มีวัตถุในแผนผังอุปกรณ์ยกเว้นฮาร์ทบีท สี่ช่องสุดท้ายจะทำงานเป็นเอาต์พุตไบนารีสำหรับรีเลย์

โปรดทราบว่าเอาต์พุตมีตัวเลือกมากมาย รวมถึงสถานะเริ่มต้น การผกผัน และตัวจับเวลา นอกจากนี้สำหรับแต่ละอันคุณสามารถสร้างคู่ได้ วัตถุเสมือนซึ่งสามารถเขียนได้และใช้งานได้ การดำเนินการเชิงตรรกะ"และ"/"หรือ"

สี่ช่องแรกจะถูกใช้เป็นอินพุต ปุ่มแรกและปุ่มที่สองไม่มีปุ่มล็อค ปุ่มที่สามเชื่อมต่อกับสวิตช์ที่มีสองตำแหน่ง และปุ่มที่สี่ทำงานในโหมดอินพุตแบบอะนาล็อกพร้อมตัวต้านทานแบบปรับได้

เมื่อเลือกโหมดช่องสัญญาณวัตถุที่เกี่ยวข้องพร้อมพารามิเตอร์จะปรากฏในอุปกรณ์โดยอัตโนมัติ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสวิตช์เราจะกำหนดค่าการส่ง 1 เมื่อปิดและ 0 เมื่อเปิดสำหรับปุ่ม - การสลับเมื่อปิดสำหรับอินพุตแบบอะนาล็อกแรงดันไฟฟ้าสูงสุดเป็นสิ่งสำคัญ (เราตั้งค่าไว้ที่นี่ 24 V) เช่นเดียวกับโหมดของ การส่งโทรเลข - เมื่อสถานะเปลี่ยนแปลงหรือตามเวลา

มาดูที่อยู่ของกลุ่มกันดีกว่า แน่นอนว่าโครงสร้างสามระดับในโครงการของเราซ้ำซ้อน แต่ก็ไม่ได้ทำให้เกิดความไม่สะดวกใดๆ เป็นพิเศษ เรามีการควบคุมเพียงห้ารายการเท่านั้น ดังนั้นการจำกัดที่อยู่ของกลุ่มให้เหลือเพียงห้ากลุ่มก็เพียงพอแล้ว โปรดทราบว่าเราพยายามสร้างสถานการณ์ที่ยากลำบากขึ้นมา และด้วยเหตุนี้ เราจึงไม่มีปุ่มเพียงพอในบางแห่ง

อันดับแรกเราใช้สวิตช์ไฟ LED สามเส้น รีเลย์ตัวแรก (สมมติว่าหลอดไฟในบ้านเชื่อมต่ออยู่) และรีเลย์ตัวที่สองจะตอบสนองต่อแสงสว่างในสวนดังนั้นเราจึงจะเปิดไฟกลับด้าน โหมดที่เอาต์พุตที่สอดคล้องกันใน UIO8 โปรดทราบว่าเราไม่มีอะไรต้องเปิด (ปิด) รีเลย์เหล่านี้ ดังนั้นวงจรจึงน่าสนใจสำหรับการสาธิตเท่านั้น

ส่วนที่สองจะใช้เพื่อเริ่มและหยุดเล่นฉาก LED จากสวิตช์บนช่องที่สามของ UIO8

กลุ่มที่สามคือการตั้งค่าความสว่างของแถบ LED (ทุกช่องพร้อมกันเพื่อให้ได้สีขาว) จากตัวควบคุมแอนะล็อกบน UIO8 แชนเนลที่สี่

กลุ่มที่สี่และห้า พร้อมด้วยปุ่มสุดท้ายและรีเลย์ จะจำลองการควบคุมเกต ในการดำเนินการนี้ปุ่มแรกจะส่ง "1" เมื่อกด, ปุ่ม "0" ที่สองเมื่อกด, รีเลย์ที่สองจะกลับสัญญาณที่ได้รับและยังมีความล่าช้าหนึ่งวินาทีในการดำเนินการคำสั่งการเปิดเครื่องสำหรับ การดำเนินการที่ถูกต้องกลไก ในโครงการจริง คุณมักจะต้องใช้ตัวจับเวลาหรือเซ็นเซอร์ตำแหน่ง รวมถึงโหมดหยุด

ตอนนี้ได้เวลาอัปโหลดโครงการไปยังระบบอัตโนมัติแล้ว ในการดำเนินการนี้ คุณจะต้องกลับไปที่หน้าจอเริ่มต้น ETS และบนแท็บ Bus ให้กำหนดค่าอินเทอร์เฟซที่คุณจะใช้งานกับบัส ในกรณีของเรา นี่คือสะพานเชื่อมไปยัง IP ซึ่งใช้งานผ่าน LogicMachine4

หากคุณกำลังดาวน์โหลดเป็นครั้งแรก คุณต้องลงทะเบียนที่อยู่ในอุปกรณ์ทั้งหมด ในการดำเนินการนี้ คุณจะต้องเข้าถึงอุปกรณ์เหล่านี้เพื่อกดปุ่มตั้งโปรแกรม ขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของโครงการการดำเนินการนี้ล่วงหน้าอาจสะดวกกว่าทำเครื่องหมายองค์ประกอบทั้งหมดแล้วติดตั้งอุปกรณ์ที่ไซต์งาน

ในอนาคต เมื่ออุปกรณ์ได้รับที่อยู่แล้ว การเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าสามารถทำได้โดยไม่ต้องมีการเข้าถึงทางกายภาพ โปรดทราบว่าการรองรับอินเทอร์เฟซ IP ช่วยให้คุณทำงานกับระบบจากระยะไกลได้ แต่คุณต้องดูแลการป้องกันเครือข่ายเพิ่มเติม (เช่นผ่าน เทคโนโลยี VPN) เนื่องจากตัวบริดจ์เองไม่มีการควบคุมการเข้าถึงใดๆ

เครื่องมือวินิจฉัยในตัวช่วยให้คุณสามารถตรวจสอบการทำงานของที่อยู่กลุ่มรวมทั้งส่งข้อความไปยังกลุ่มได้โดยตรงจากโปรแกรม

โดยรวมแล้วเราไม่พบปัญหาสำคัญใดๆ ในระหว่างการทดสอบ ในความคิดของเรา แง่มุมที่ต้องใช้แรงงานมากที่สุดคือการรวบรวมกลุ่มที่อยู่ที่ถูกต้อง แต่ก็สามารถจัดการได้เช่นกันหากคุณคิดถึงสถานการณ์และฟังก์ชันที่จำเป็นของระบบอัตโนมัติล่วงหน้า และเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับพวกเขา . นอกจากนี้ความรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของอุปกรณ์จะมีประโยชน์ที่นี่ เนื่องจากพวกเขามักจะมีตัวเลือกมากมายสำหรับการปรับแต่งพารามิเตอร์และตัวเลือกการทำงาน

บทสรุป

ก่อนอื่น เราขอเตือนคุณว่าเทคโนโลยี KNX นั้นเป็นเพียง “ ระบบประสาท» สำหรับโครงการระบบอัตโนมัติ จุดแข็งที่ไม่ต้องสงสัยคือความสามารถในการรองรับที่หลากหลาย สถานการณ์ต่างๆและอุปกรณ์ การกำหนดมาตรฐานและการรับรองอุปกรณ์ ความสนใจเป็นพิเศษต่อความน่าเชื่อถือของโซลูชัน และชุมชนมืออาชีพที่กระตือรือร้น

สถานการณ์ต่างๆ มากมายที่อธิบายไว้ในเอกสารทางการตลาดจำนวนมาก (รวมถึงการควบคุมระยะไกล ความปลอดภัย การประหยัดพลังงาน และระบบอัตโนมัติขั้นสูง) จำเป็นต้องก้าวไปไกลกว่าตัวเทคโนโลยี ตัวอย่างเช่น การใช้ตัวควบคุมมัลติฟังก์ชั่นพิเศษ หน่วยอินเทอร์เฟซอินเทอร์เฟซ และอุปกรณ์อื่นๆ ในโครงการ อย่างไรก็ตาม KNX เป็นผู้จัดหาสิ่งเหล่านี้ได้ ปฏิสัมพันธ์ที่มีประสิทธิภาพด้วยแอคทูเอเตอร์ เซ็นเซอร์ และส่วนควบคุมพื้นฐานที่ใช้ในโซลูชัน

จากมุมมองเชิงปฏิบัติ KNX ไม่ได้มุ่งเป้าไปที่ตลาดที่ต้องทำด้วยตัวเอง (DIY) - แม้ว่าแน่นอนว่าคุณสามารถใช้งานได้ด้วยประสบการณ์และการเงินบางส่วน - แต่สำหรับผู้ติดตั้งมืออาชีพที่ทำงานในขนาดกลางถึงขนาดใหญ่ โครงการที่อยู่อาศัยและพาณิชยกรรมซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจถึงการดำเนินงานโซลูชั่นที่เชื่อถือได้และต่อเนื่องและลดการบำรุงรักษาเพิ่มเติม

หากเราพูดถึงฐานเทคโนโลยีเมื่อมองแวบแรกอาจดูเหมือนล้าสมัย - ช้า บัสอนุกรมความจำเป็นในการเขียนโปรแกรมที่อยู่อุปกรณ์ การขาด Plug-and-Play ชุดข้อความพื้นฐาน การขาดโปรโตคอลความปลอดภัย และระบบการเขียนโปรแกรมที่ซับซ้อน ในทางกลับกัน คุณลักษณะดังกล่าวไม่มีความหมายหากไม่มีการนำไปประยุกต์ใช้กับงานและฟังก์ชันเฉพาะ และการฝึกฝนแสดงให้เห็นว่าการดำเนินโครงการที่ใช้ KNX อย่างถูกต้องนั้นค่อนข้างน่าพอใจสำหรับลูกค้า

ปัญหาด้านต้นทุนของผลิตภัณฑ์เองไม่ได้มีบทบาทในกรณีนี้ บทบาทนำเนื่องจากการประมาณการมีความเหมาะสมสำหรับโครงการโดยรวมเท่านั้น โดยคำนึงถึงการออกแบบ การติดตั้ง การกำหนดค่า และการดำเนินงาน แต่เมื่อพิจารณาจากผู้เข้าร่วมกระบวนการจำนวนมาก (รวมถึงสมาคมเอง หลักสูตรการรับรอง ผู้ผลิตอุปกรณ์ ซัพพลายเออร์ ผู้ออกแบบ ผู้ติดตั้ง วิศวกร และผู้ประกอบ) เป็นที่ชัดเจนว่าเป็นการยากที่จะเรียกว่าราคาไม่แพง ไม่ว่าในกรณีใดความแตกต่างกับเทคโนโลยีอื่น ๆ สำหรับเซ็กเมนต์ DIY มักจะไม่สนับสนุน KNX หลายครั้ง แต่แน่นอนว่าการเปรียบเทียบโซลูชันด้วยพารามิเตอร์นี้เท่านั้นที่ไม่ถูกต้อง