Det finns i skrivande stund 380 olika tillverkare av produkter som följer KNX-standarden. Det ger en trygghet att systemet kommer att leva länge, samt att det ökar konkurrensen mellan leverantörer. Du kan fritt blanda olika fabrikat i en anläggning och alla kommunicerar helt obehindrat med varandra, oberoende av typ av apparat, för alla talar samma ”språk”. Som konsult kan du föreskriva tekniken och luta dig mot standarden och du behöver inte använda ett fabrikat, vilket minskar kostnaden för anläggningen. Här beskriver vi systemets byggstenar, uppbyggnad och strukturer som KNX består av.
Byggstenarna i ett KNX-system kan förenklat delas in i tre grupper;
1. Systemkomponenter
- Komponenter för att bygga upp strukturen i ett KNX-system
- Till exempel strömförsörjning, linjekopplare och busskabel.
2. Sensorer
- Tar emot ett externt kommando/signal
- Omvandlar det till KNX-information
- Skickar information som telegram på bussen
- Till exempel tryckknapp, rumsgivare och binäringång
3. Aktorer
- Tar emot telegram från bussen
- Bearbetar informationen
- Utför funktionen
- Till exempel dimmeraktor och binärutgång
De tre huvudbyggstenarna i ett KNX-system
Exempel på Systemkomponeter
Strömförsörjning
Bussen ska spänningsmatas med KNX-certifierade strömförsörjningar. Dessa finns normalt i storlekarna 160 mA, 320 mA och 640 mA, men andra storlekar kan förekomma. Du kan beräkna hur stor strömförsörjning som behövs för varje områdeslinje, huvudlinje och linjesegment. Placera strömförsörjningar fysiskt så centralt som möjligt på linjen, för att inte riskera över 350 meter till den apparat som är längst bort.
Yttre KNX-komponenter (tryckknappar, rörelsevakter) klarar sig normalt med busspänning (svart/rött par), men vissa kräver en extra strömförsörjning för att fungera. Det kan vara displayer, detektorer, logikenheter m fl. Det går då bra att använda det gul/vita paret för att spänningsmata dessa enheter. Vissa produkten kan även behöva 230 V matning (t.ex. vissa väderstationer).
Kopplare
Samlingsnamn för linjekopplare/områdeskopplare/linjeförstärkare. Dessa används för att sammankoppla områden (kallas då områdeskopplare) och linjer (kallas då linjekopplare) samt för att förlänga en befintlig linje med ytterligare linjesegment (kallas då linjeförstärkare).
Kommunikationsgränssnitt
Används vanligen för att ansluta en dator med ETS för att kunna programmera och underhålla KNX-anläggningen. Det vanligaste är ett USB-gränssnitt, men IP-gränssnitt blir allt vanligare. Fördelen med IP-gränssnitt är att det går att driftsätta och göra ändringar över Internet, om uppkoppling finns. I de flesta fall behöver man inte sätta något USB-gränssnitt i anläggningen, och absolut inte i varje central då programmeraren ofta har eget gränssnitt med sig vid driftsättningen.
Om man ska knyta KNX till ett överordnat system via OPC använder man USB eller IP-gränssnitt för denna kommunikation. Förutom ovan beskrivna kommunikationsgränssnitt finns det en mängd olika gränssnitt mellan KNX och andra system/protokoll.
Busskabel
Vi rekommenderar att man använder en KNX-certifierad busskabel med fyra tvinnade trådar där det röd/svarta paret används för dataöverföring och strömförsörjning. Det gul/vita paret kan användas om extra strömförsörjning behövs eller för signaltransport. Eftersom KNX är en SELV-anläggning får kabeln samförläggas med 230/400 V kablar och det är tillåtet att förlägga busskabeln i samma rör som elledning.
Avstånd mellan KNX-kabel och elledning
Topologi
När vi planerar strukturen på bussen börjar vi med en linje. Linjen ska matas med en KNX strömförsörjning (30 V DC SELV) och till en linje kan du ansluta upp till 64 apparater. Busskabellängden för en linje får maximalt vara 1000 meter och det får maximalt vara 350 meter mellan spänningsförsörjningen och den apparat dom är längst bort för att säkerställa felfri kommunikation. Om fler linjer behövs kopplas de ihop via en huvudlinje, som också ska ha sin egen strömförsörjning, samt linjekopplare. Linjekopplarna skiljer galvaniskt linjerna åt samt filtrerar telegramtrafik. En huvudlinje kan maximalt sammanlänka 15 linjer och bildar då ett område. Upp till 15 områden (huvudlinjer) kan sammankopplas via områdeskopplare (samma produkt som linjekopplare) och en områdeslinje (backbone). Kopplingar mellan olika områden och linjer får endast ske via områdes- och linjekopplare, galvanisk kontakt får inte förekomma mellan linjer och områden.
Uppbyggnad av linjer och områden i ett KNX-system
Strukturera topologin så den följer byggnadsstrukturen på ett logiskt sätt, t ex så kan varje våningsplan få en linje och våningsplanen knyts ihop med huvudlinjen som går vertikalt i byggnaden.
Krävs flera linjer per plan är det bara att fylla på med fler linjer, men som vi nämnde tidigare får det maximalt vara 15 st i området. Är det en stor fastighet kanske varje våningsplan eller schaktuppgång blir ett område med många linjer.
För att skapa reservutrymme för framtida utökningar rekommenderar vi att begränsa antalet anslutna apparater till ca 50 apparater per linje.
Individuell (fysisk) adressering
Varje KNX-apparat ska ha en egen unik adress, s.k. individuell adress. Detta är ungefär att jämföra med IP-adresser i ett datanätverk. Adresseringen görs med programmeringsverktyget ETS. Den individuella adressen är relaterad till var i busstopologin en apparat är installerad och anges som
Ett förslag kan vara att dela upp sista sifferkombinationen i norm- och yttre monterade apparater, där 0 – 99 kan vara KNX-apparater i elcentraler och kapslingar, 100 – 199 KNXapparater för yttre montage, 200 – 255 för specialapplikationer. Det är som sagt valfritt att använda den tredje siffran på eget sätt, men det rekommenderas att man på något sätt skapar en struktur som passar för fastighetens uppbyggnad.
Nedan exempel på en struktur med uppdelning av områden, linjesegment och individuella adresser.
Adressering av apparater
Gruppadressering
För att skapa funktioner och knyta ihop alla KNX-apparater i ett projekt använder man sig av gruppadresser. Dessa skapas i programmeringsverktyget ETS och kan liknas vid kopplingsplintar som kan koppla ihop sensorer och aktorer, som en tändtråd från en strömbrytare till en kontaktor. Skillnaden är att eftersom gruppadresserna är en mjukvara så kan de ansluta till hur många sensorer eller aktorer som helst. Exempelvis så kan en enda KNX-knapp tända och släcka tusentals utgångar på en och samma gång, likaså kan flera tusen knappar tända och släcka en enda utgång, som en trappfunktion.
Gruppadresser skapas vanligtvis av KNX-programmeraren/driftsättaren, men kan även struktureras redan i projekteringsstadiet, för att t.ex. samordna gruppadresser med redan befintliga fastigheter eller planera för kommande. Det finns i KNX-standarden ingen tvingande struktur som för individuella adresser, men man ska absolut skapa en struktur som är lättförståelig och skapar utrymme för kompletteringar och ändringar.
I standarden finns huvudgrupper 0 – 31, mellangrupper 0 – 7 och undergrupper 0 – 255 att tillgå. Kontrollera med beställaren vilka befintliga anläggningar som finns eller framtida behov, och skriv in i handlingen om en särskild struktur eftersträvas.
Nedan exempel på gruppadressering inom ett linjesegment.
Trycknapp T1 (till/från) styr aktorerna L11+L12+L13 via gruppadress 1/1/1.
Trycknapp T2 (till/från) styr aktorerna L21+L22+L23 via gruppadress 1/1/2.
Ljussensor S1 (till/från) styr aktorerna L11+L21 via gruppadress 1/1/11.
Exempel på gruppadressering inom ett linjesegment
Källa: KNX Konsulthandboken, skaffa hela på www.knxsweden.se