System budynkowy KNX

Europejska magistrala instalacyjna KNX/EIB

Do instalacji inteligentnych systemów w budynkach wykorzystuje się wiedzę z wielu dziedzin. Aby cały system pracował prawidłowo, należy złożyć go z odpowiedniego typu osprzętu. W naszym artykule opiszemy system budynkowy KNX, aby wybór systemu do Twojego inteligentnego domu był łatwiejszy niż kiedykolwiek! Artykuł będziemy aktualizować wraz z biegiem czasu, aby treść, jak i opisane elementy były zawsze aktualne!

W systemie sterowania budynkiem czujniki (sensory), np. przyciski, oraz człony wykonawcze (aktory), np. styczniki, współpracują z mikro kontrolerami. Są one na tyle inteligentne, że nie jest im potrzebny komputer prowadzący. Przy EIB¹ sygnały sterujące są przenoszone od sensora do aktora jako napięcia SELV od DC 20 V do 30 V, za pośrednictwem magistrali. Skrót KNX pochodzi od nazwy Konnex Association. Złącze magistrali ZM zawiera mikro kontroler i układ wejściowy. Magistrala jest podłączona do zasilacza, często wbudowanego. Zasilanie ZM odbywa się przez 4- żyłowy przewód magistrali, z którego w urządzeniach EIB używane są tylko dwie żyły.

System KNX / EIB bywa oznaczany jako KNX (od ang. Konnex Association). KNX stanowi standard w systemach pochodnych, np. EHS (ang. European Home System). Jednostką podstawową instalacji KNX/EIB jest linia.

Zasilanie: zwykle jeden zasilacz na linię, w razie potrzeby dwa. Elementy magistralowe (EM): sensory i aktory. Liczba EM na linię: maksymalnie 64 przy projektowaniu nowych instalacji zaleca się przyjmować do 50 ze względu na możliwość jej rozbudowy. Dane dotyczące długości przewodów i liczby EM różnią się w różnych wersjach systemu KNX. Podane na schemacie i opisie wartości służą tylko do orientacji.

Poprzez linię główną i sprzęgi liniowe można połączyć w jeden obszar do 15 linii jak na rysunku.

Zasilanie sprzęgów: zasilacz własny linii głównej. Liczba EM w jednym obszarze: ≤ 15×64=960 sensorów lub aktorów. Nie należy przekraczać 64 EM na linię. W nowych instalacjach przyjmuje się tylko ≤ 15×50=750, ze względu na możliwość rozbudowy.
Poprzez sprzęgi i linię obszarową można połączyć razem do 15 obszarów jak na rysunku poniżej

Zasilanie sprzęgów: własny zasilacz linii obszarowej. Liczba EM: ≤ 15x15x64=14 400 sensorów lub aktorów. W nowych instalacjach przyjmuje się tylko 50 EM na linię ze względu na możliwość jej rozbudowy. Nazwa sprzęgu: sprzęg obszarowy (jest to takie samo urządzenie jak sprzęg liniowy) Przeznaczenie sprzęgów: łączenie linii lub obszarów sprzęgów, filtrowanie sygnałów (przesyłanie dalej lub blokowanie).

Elementy systemu KNX/EIB

Wygląd	Przeznaczenie	Dane
	Zasilacz Dostarczenie napięcia SELV DC 28 V + 2V Dławik Oddzielenie zasilacza od zmiennoprądowych sygnałów magistrali	Zasilacz AC 230 V, 23VA, prąd znamionowy DC 320mA lub 640mA prąd zwarcia ≤1,5A Dławik DC24 V. 500mA. Prąd zwarcia ≤ 1,5A
	Stanowi połączenie między KNX/EIB oraz modułem użytkowym. Moduł użytkowy może być sensorem lub aktorem. Za pomocą przycisku programowania powoduje się przyjęcie adresu fizycznego.	Od 20 V DC do 30 V DC zależy od odległości zasilacza, max 150mW. Połączenie za pomocą zacisku. Wejście: Od 20 V DC do 30 V DC. Wyjście: 5V+0,4V DC, 24 C (+6V/-4V) DC ≤50mW.
	1. Dostarczenie napięcia roboczego do modułów użytkowych; 2. Przenoszenie sygnałów między modułami użytkowymi	IY (ST) Y 2*2*0,8 Albo YCYMY Y 2*2*0,8 Żyła czerwona +EIB Żyła czarne -EIB Pozostałe 2 żyły stanowią rezerwę
	Zacisk przyłączeniowy odcinków magistrali oraz pomiędzy magistrala i portem magistralowym albo podzespołem przeznaczonym do wbudowania. Część czerwona do żył czerwonych a część czarna do żył czarnych	Po 4 zaciski bezśrubowe do przewodów do fi 0,8 mm
	Tworzy połączenie pomiędzy KNX/EIB oraz komputerem PC, np. laptopem. Jest używane przy programowaniu. Ustalaniu parametrów, adresowaniu i diagnozowaniu urządzeń KNX/EIB Zawiera port magistralowy.	Połączenie z systemem przez złącza USB lub TCP/IP Podzespół wbudowany w rozdzielnicy, do montażu na szynie. Napięcie od 20 V DC do 30 V DC
	Przełącznik (aktor) oraz sprzęg magistralowy SM są montowane obok siebie. Przełącznik przyjmuje poprzez SM i przełącza swoim przekaźnikiem dwa odbiorniki, niezależnie jeden od drugiego. Najczęściej sprzęg magistralowy w SM jest wbudowany w przełączniku rak, że jako jedno urządzenie mogą być umieszczane w jednej puszce instalacyjnej	Zasilanie poprzez KNX/EIB: 20 V do 30 V DC max 150 mW Przyłączony przewodem taśmowym do złącza użytkownika ZU w porcie magistralowym PM. Zasilanie z sieci 24 V do 250 V AC/ Dwa wyjścia z zestykami zwiernymi, 6A zaciski sprężynowe 1,5 mm2, moc obciążeniowa do 1000 W dla żarówek

Aktory i urządzenia systemowe specjalne do KNX/EIB

Aktor-Ściemniacz odbiera telegramy przez KNX/EIB i przełącza lub ściemnia źródło światła na wyjściu.

Do niskonapięciowych lamp halogenowych czy też ledowych DIM niezbędne są tranformatory elektroniczne, np. TRONIC-trafo, natomiast do świetlówek-stateczniki elektroniczne. Istnieje możliwość rozbudowy instalacji przez dodanie stopnia mocy TRONIC-EB

Bramka przyjmuje telegramy poprzez EIB przekształca je za pomocą złącza DALI, zgodnie z normą IEC 62386 i steruje układami oświetleniowymi, zawierającymi łączniki, ściemniacze, stateczniki elektroniczne do LED i świetlówek etc.

Aktor-napęd żaluzji obiera telegram poprzez magistralę i odpowiednio do nich załącza silnik żaluzji, np. silnik trójfazowy w układzie Steinmetza „Jedno fazowy ze zmianą kierunku”. Aktor Napędu żaluzji bez dodatkowej elektroniki może sterować tylko jednym silnikiem. Dostępne są elektroniczne aktory napędu żaluzji, które mogą sterować nawet czterema silnikami. Do sterowania aktora napędu żaluzji może być używany np. sensor-typu przycisk.

Kontroler przyjmuje przez KNX/EIB sygnał w postaci telegramów, klasyfikuje je odpowiednio do zaprogramowanych powiązań logicznych  AND,NAND, OR, NOR, XOR, XNOR i w wyniku wysyła je dalej przez KNX/EIB

Jako sprzęg liniowy łączy każdą z 16 linii maksymalnie z linią główną. Jako sprzęg obszarowy łączy każdy  z 16 obszarów z linią obszarową. Do każdej linii jest potrzebny osobny zasilacz.

Sensor-Przycisk SP powstaje w wyniku założenia odpowiedniego modułu użytkownika MU na port magistralowy PM. Zależnie od rodzaju MU mamy 1-2-oraz 4- krotne sensory SP. Każdy element ma dwa przyciski, np. górny załącz i dolny wyłącz. Przy każdym naciśnięciu przycisku wysyłany jest  odpowiedni telegram. Może to być telegram wysyłający polecenie przełączania, ściemniania, wysterowania aktora żaluzji, przywołania albo wpisania do pamięci scen świetlnych (aranżacja oświetlenia).

Jest to sensor binarny. Rozpoznaje sygnały na swoich czterech niezależnych zestykach wejściowych zasilanych napięciem EIB. Stan tych zestyków jest kolejno cyklicznie sprawdzany za pomocą napięć impulsowych.

Wyjście binarne (sensor binarny) zamienia na telegram zbocza sygnałów łączeniowych o napięciu 230V AC. Przyrząd służy do przyłączania zwykłych łączników, sterujących napięciem 230V AC. Mogą być do niego przyłączone różne przewody zewnętrzne. Podzespół zawiera wbudowany port magistralowy.

Po osiągnieciu jednego z nastawionych czasów przełączania albo po naciśnięciu przycisku zostaje wysłany telegram przez KNX/EIB. Zegary połączone są przez boczne złącza wtykowe z modułem portu magistralowego. Do jednego portu można przyłączyć kilka – do 4 kanałów.

Artykuł będzie stale aktualizowany i rozwijany o nowe treści! Zachęcamy do regularnych odwiedzin, aby żaden artykuł ekspercki Was nie ominął!

¹EIB-europejski System Instalacyjny; SL sprzęg liniowy; ZAS zasilacz; EM element magistralowy; SM sprzęg magistralowy; KNX skrót od ang. Konnex Association; SO sprzęg obszarowy.