WikiDer > KNX

KNX
KNX-Logo.svg

KNX ist ein Standard (ISO/IEC14543, CENELEC EN50090, CEN13321), die beschreibt, wie Produkte in der Haus- und Gebäudeautomation (z.B. Sensor und Aktor) miteinander kommunizieren. Diese MitteilungProtokoll wird in der Gebäudeautomation eingesetzt und Heimautomatisierung.KNX Association zertifiziert die Produkte danach Norm damit Produkte verschiedener Hersteller gemeinsam in einem System verwendet werden können.

Kommunikationsmedien

Die Verbindung von Medien kann über Medienkoppler erfolgen.

Konfigurationsmodi

Je nach Gerät können Sie ein KNX-System auf drei Arten konfigurieren:

  • E-Modus (Einfacher Modus): Für kleine bis mittelgroße Installationen vorgesehen. Die Konfiguration erfolgt über ein Werkzeug oder Taster am Gerät. Einige Kenntnisse zur Konfiguration sind erforderlich. Auch eine Konfiguration mit der ETS ist möglich.
  • S-Modus (Systemmodus): Die vollständige Konfiguration ist mit einem PC und der ETS-Software verfügbar. Spezielle Kenntnisse zur Konfiguration sind erforderlich.

Der in den Originalspezifikationen vorgesehene A-Modus (Automatischer Modus) wurde entfernt.

KNX Transceiver Board von Elmos

ETS

ETS (Engineering Tool Software) ist eine Software zum Entwerfen und Konfigurieren einer KNX-Installation. Es enthält eine Datenbank, die die in der Installation verwendeten Komponenten beschreibt.

Die neueste Version der Software wurde 2014 veröffentlicht und ist ETS5. ETS3 wird jedoch von vielen Installateuren verwendet, auch weil fast alle Produktdatenbanken noch ETS3 unterstützen. In der ETS3 erstellte Projekte können mit der ETS4 geöffnet und bearbeitet werden. Danach ist es jedoch nicht mehr möglich, die Datei mit der ETS3 zu bearbeiten.

Nachfolgend der Update-Zyklus der ETS-Software:
ETS1: 1993-1996
ETS2: 1996-2004
ETS3: 2004-2010
ETS4: 2010-2014
ETS5: 2014-
Ab ETS5 ist es auch möglich, RF-Installationen ohne Verwendung von Plugins zu konfigurieren. Es ist auch möglich, KNX Secure ab ETS5 zu nutzen.

Topologie

Eine KNX-Installation kann in drei große Unterbereiche unterteilt werden. Die kleinste ist eine Linie. Bis 2019 könnten hier maximal 64 Busteilnehmer untergebracht werden, wenn keine Linienverstärker eingesetzt werden. Pro Linie können bis zu 3 zusätzliche Linienrepeater verwendet werden, beginnend in Stern ab dem letzten Gerät Nr. 63. Jeder Linienrepeater könnte dann zusätzlich 64 zusätzliche Komponenten unterstützen. Dies ermöglichte bis zu 256 Komponenten pro Zeile. TP256 gibt es seit 2019, dort werden Linien-Repeater nicht mehr benötigt und man kann je nach Stromversorgung maximal 255 Teilnehmer in einer Linie platzieren.

Danach gibt es eine Zone. Hier können bis zu 15 (1 bis 15) Leitungen platziert werden, die Hauptleitung selbst kann aber auch Busteilnehmer enthalten. Die Zonen sind alle durch den Backbone miteinander verbunden, auf dem maximal 15 (1 bis 15) verschiedene Zonen platziert werden können. Busteilnehmer können auch auf der Hauptstrecke selbst platziert werden. Insgesamt können in einer Anlage bis zu 65536 Busteilnehmer miteinander kommunizieren.

Die Linien und Zonen werden über Linien- und Zonenkoppler miteinander verbunden. Diese werden auf die Mainline oder den Backbone gelegt und zählen auch auf diesem als Teilnehmer. Gleiches gilt für die Line Repeater, also eine der 64 platzierbaren Komponenten. Diese Koppler verfügen über eine Filtertabelle. Diese enthält alle in der Linie oder Zone vorkommenden Gruppenadressen, die der Koppler nur durchlässt.

Physische Adressen

Bei KNX werden die verschiedenen Busteilnehmer durch physikalische Adressen identifiziert. Diese dienen dazu, die Komponente in der Installation zu finden und Fehler zu erkennen. Die physikalischen Adressen werden im täglichen Betrieb des Systems nicht verwendet. Sie bestehen aus 16 Bits, wobei die Bits in Gruppen verschiedene Stellen angeben:

ZZZZ LLLL DDDDDDDD

Z: Die ersten 4 Bits zeigen an, in welcher Zone sich die Komponente befindet. die Werte 1-15 sind Zonen, beim Wert 0 befindet sich der Busteilnehmer am Backbone.

L: Die nächsten 4 Bits geben die Zeile der Komponente an. Hier sind die Werte 1-15 wieder Leitungen, und beim Wert 0 befindet sich der Busteilnehmer auf der Hauptleitung.

D: Dies ist die Adresse des Busteilnehmers, hier ist der Wert 0 für den Koppler reserviert.

Gruppenadressen

Gruppenadressen werden verwendet, damit Sensoren und Aktoren miteinander kommunizieren können. Die übertragenen Informationen können je nach Zweck der Kommunikation einen Wert von 1 Bit bis 14 Byte haben. Beispielsweise benötigt ein Ein/Aus-Signal nur 1 Bit und ein Textsignal eine Anzahl von Bytes. Die Gruppenadressen selbst bestehen aus 16 Bit, deren Aufbau im Gegensatz zu den physikalischen Adressen selbst gewählt werden kann. Ein Strukturbeispiel kann sein:

HHHH MMMM SSSSSSSS

H: Das ist dann die Hauptgruppe

M: Das ist die mittlere Gruppe

S: das ist die Untergruppe

Die Gruppenadresse für ein Telegramm sieht zum Beispiel so aus: 03.05.62. Mit jeder Gruppenadresse kann man einen Befehl geben und jeder Sensor kann nur eine Gruppenadresse senden. Akteure können unterschiedliche Gruppenadressen erhalten. Die Gruppenadresse 0/0/0 ist immer für Broadcast-Nachrichten reserviert.

Anwendung

Das KNX-Kommunikationsprotokoll beschreibt folgende Anwendungsbereiche:

  • Beleuchtung
  • Sonnenschutz
  • Raumtemperaturregelung
  • Sicherheit
  • Audio/Video
  • Kesselsteuerung
  • Anzeige/Meldung von Sensor- und Aktorinformationen
  • Belüftung
  • Energieverwaltung
  • Messung
  • Haushaltsgeräte

Obwohl Audio/Video ein Anwendungsgebiet von KNX ist, geht es um die Steuerung von A/V-Geräten. Dazu gehört das Ein- und Ausschalten von Geräten oder das Wählen einer Nummer. Aufgrund der geringen Übertragungsrate (9600 Bit/s) ist es nicht möglich, Audio/Video tatsächlich über die Busleitung zu übertragen Strom.

Geschichte

KNX wurde 1999 gegründet von EIB (Europäischer Installationsbus), Batibus und EHS (Europäisches Heimsystem). Die KNX-Spezifikation wurde 2002 veröffentlicht. Im Jahr 2003 wurde KNX ein europäischer Standard (EN50090) für Twisted Pair und Powerline. 2006 folgte die RF-Version KNX secure., um alle Angriffe auf die digitale Infrastruktur von Gebäuden effektiv zu verhindern und ein Höchstmaß an Datenschutz zu erreichen.

Siehe auch

Externer Link