Czy DMX512 może być używany w systemach sterowania KNX?

Wraz z popularyzacją inteligentnych budynków i inteligentnych domów, sterowanie oświetleniem stało się ich nieodzowną częścią. KNX i DMX512 to dwa powszechnie używane protokoły sterowania oświetleniem, które są szeroko stosowane odpowiednio w inteligentnych domach i oświetleniu scenicznym. Czy więc możliwe jest użycie DMX512 w systemie sterowania KNX? Odpowiedź brzmi: tak. Dzięki postępowi w branży mikroprocesorowej możliwe jest ustanowienie połączenia między tymi dwoma różnymi protokołami za pośrednictwem urządzeń bramy KNX-DMX. W tym artykule zbadamy charakterystykę obu protokołów, ich analizę porównawczą i integrację za pośrednictwem bramy.

Czym jest KNX?

KNX to światowy standard protokołu komunikacyjnego do sterowania inteligentnymi domami i budynkami. System jest używany od 25 lat i jest sprawdzonym wykonawcą w dziedzinie automatyki budynkowej KNX. Systemy wyposażone w technologię protokołu KNX mogą z łatwością pomóc w zdalnym sterowaniu urządzeniami gospodarstwa domowego za pomocą jednego panelu dotykowego. W rezultacie jest on obecnie stosowany w szerokiej gamie budynków: domach prywatnych, kompleksach handlowych, budynkach przemysłowych, uniwersytetach, szpitalach i wielu innych.

Protokół KNX został opracowany przez Stowarzyszenie KNX w celu integracji i kontroli kilku systemów w budynku, takich jak ogrzewanie, oświetlenie i kontrola dostępu, z centralnego komputera. Ponad 500 producentów na całym świecie opracowało sprzęt oparty na KNX dla branży HVAC, oświetlenia i bezpieczeństwa. Ponieważ systemy oparte na KNX gwarantują kompatybilność produktów w istniejących sieciach magistralnych, projektanci systemów mogą z łatwością wybierać urządzenia wysokiej jakości lub zastępować je urządzeniami innych producentów, jeśli mają wady konstrukcyjne lub są niedostępne w magazynie.

Urządzenia sterujące oświetleniem KNX

KNX oferuje szereg urządzeń przeznaczonych do sterowania oświetleniem w inteligentnej automatyce budynkowej. Urządzenia te zostały zaprojektowane do płynnej współpracy z protokołem KNX w celu zapewnienia zaawansowanej kontroli i zarządzania systemem oświetlenia.

KNX jest systemem zdecentralizowanym, co oznacza, że jeśli jedno urządzenie przestanie działać, reszta urządzeń będzie nadal działać bez przeszkód. KNX jest systemem przewodowym, w którym wszystkie urządzenia KNX są podłączone do magistrali KNX. System KNX składa się z 5 komponentów, a mianowicie zasilacza KNX, magistrali KNX, siłowników KNX, czujników KNX i interfejsu IP.

1. Zasilacz KNX: Zasilacz KNX jest kluczowym elementem systemu sterowania oświetleniem KNX, dostarczającym zasilanie do magistrali KNX i umożliwiającym komunikację między różnymi urządzeniami KNX. Zapewnia stabilną i niezawodną dystrybucję zasilania do wszystkich urządzeń KNX w celu zapewnienia prawidłowego działania.

2. Magistrala KNX: W najprostszej postaci jest to skrętka (TP) lub kabel 2-żyłowy. W KNX TP kabel magistrali dostarcza dane i zasilanie do wszystkich urządzeń magistrali.

3. Czujniki KNX: Czujniki KNX służą do wykrywania różnych parametrów środowiskowych, takich jak ruch, poziom oświetlenia, temperatura i wilgotność, i dostarczają informacje zwrotne do systemu KNX. Informacje te można wykorzystać do wyzwalania scen świetlnych, regulacji poziomów ściemniania lub aktywacji innych funkcji automatyzacji, dzięki czemu system oświetlenia jest bardziej energooszczędny i przyjazny dla użytkownika.

4. Napędy przełączające KNX: Aktory przełączające KNX służą do sterowania obwodami oświetleniowymi, umożliwiając włączanie/wyłączanie, ściemnianie i sterowanie scenami. Mogą być montowane na tablicach rozdzielczych lub bezpośrednio za włącznikami światła w celu lokalnego i zdalnego sterowania obwodami oświetleniowymi.

5. Interfejs IP: Jest to urządzenie KNX, które łączy się z routerem WiFi i magistralą KNX. Jest to urządzenie KNX, które łączy się z routerem WiFi i magistralą KNX. Dzięki temu urządzeniu integrator systemu KNX może zaprogramować wszystkie czujniki i siłowniki za pomocą oprogramowania ETS.

Wady KNX

1. Integratorzy systemów, którzy wymagają specjalnej licencji KNX, instalują i programują system za pomocą zastrzeżonego oprogramowania ETS KNX. Dlatego za każdym razem, gdy trzeba zmienić konfigurację lub wymienić jakiekolwiek urządzenie, należy skontaktować się z integratorem systemu KNX.

2. KNX nie oferuje integracji ze standardami automatyki domowej, takimi jak Apple HomeKit, Google Home lub Amazon Alexa. Wymagana jest usługa innej firmy.

Co to jest DMX512?

DMX512 to cyfrowy protokół sygnalizacyjny, który umożliwia sterowanie sprzętem oświetleniowym, w tym taśmami LED, za pomocą sygnałów cyfrowych. Protokół DMX512 został opracowany przez United States Institute of Theatrical Lighting (USITT) w celu zapewnienia standardowego protokołu komunikacji między sterownikami oświetlenia a sprzętem oświetleniowym. Protokół umożliwia użytkownikowi wysyłanie sygnałów za pośrednictwem konsoli w celu precyzyjnego sterowania różnymi parametrami sprzętu oświetleniowego, takimi jak jasność, kolor i wzorce ruchu.

Sterowanie oświetleniem DMX oznacza Digital Multiplexing i jest cyfrowym protokołem sterowania używanym głównie w przestrzeniach teatralnych. W ciągu ostatnich kilku lat oprawy oświetleniowe DMX trafiły do świata architektury, aby pełnić różnorodne funkcje, od oświetlania zewnętrznych części budynków, mostów i dzieł sztuki, po łatwą zmianę atmosfery wnętrza poprzez zmianę temperatury barwowej białego światła.

Ten typ aplikacji zazwyczaj wymaga bardziej wydajnego systemu sterowania oświetleniem DMX i często wymaga integracji z innymi systemami w budynku w celu globalnej kontroli. Jednak raz zaprogramowane pokazy można przywołać, podobnie jak sceny świetlne, lub zastąpić statycznym wyborem koloru z klawiatury lub ekranu dotykowego.

Urządzenia sterujące oświetleniem DMX

DMX512 jest systemem scentralizowanym, tzn. system jest kontrolowany przez sterownik główny. W tym systemie wszystkie urządzenia oświetleniowe lub ich dekodery są połączone łańcuchowo i adresowane szeregowo, przy czym tylko pierwsze urządzenie oświetleniowe jest podłączone do głównego sterownika DMX. System DMX składa się z 4 komponentów: głównego sterownika DMX, uniwersum DMX, dekodera DMX i urządzeń oświetleniowych.

1. Główny kontroler DMX: Jest to również znane jako konsola DMX i jest sercem systemu DMX. To tutaj można kontrolować światła poprzez interakcję z systemem za pomocą komputera lub ekranu dotykowego.

2. DMX Universe: Wszystkie dekodery DMX są podłączone do jednego urządzenia nadrzędnego DMX przy użyciu metody połączenia łańcuchowego z wykorzystaniem trzech przewodów (Data +, Data - i Common), jak pokazano na powyższym schemacie, co jest określane jako pojedyncza domena DMX. W pojedynczej domenie dostępnych jest 512 punktów kontrolnych, tj. 512 urządzeń oświetleniowych może zostać włączonych lub wyłączonych.

3. Dekoder DMX: Typ Dekoder DMX zależy od urządzenia oświetleniowego, którym steruje. Przetwarzają one główny sygnał DMX i sterują podłączonymi urządzeniami oświetleniowymi.

4. Oprawy oświetleniowe: Reflektory LED, Paski RGB/RGBW, Adresowalne taśmy LED2-osiowe, obracające się o 360 stopni światła laserowe i nie tylko.

Wady DMX

1. Systemy scentralizowane mają jeden punkt awarii - DMX Master.

2. Punkty awarii łańcucha Daisy: jeśli pojedynczy dekoder ulegnie awarii lub zostanie usunięty z łańcucha, kolejne dekodery przestaną działać.

3. Integracja czujników nie może być używana bezpośrednio.

KNX vs. DMX, co jest lepsze?

KNX i DMX mają swoje mocne strony i nadają się do różnych scenariuszy; KNX lepiej nadaje się do ogólnego sterowania inteligentnymi domami i automatyzacji budynków, podczas gdy DMX lepiej nadaje się do sterowania oświetleniem, które wymaga częstych zmian w czasie rzeczywistym.

Chociaż oba protokoły zostały pierwotnie zaprojektowane z myślą o różnych zastosowaniach, ze względu na postęp w branży mikroprocesorowej, protokoły te wkroczyły w swoją przestrzeń, więc można je porównać pod względem pewnych wspólnych parametrów na poniższym wykresie.

PARAMETR	KNX	DMX
System typ architektury	Zdecentralizowany	Scentralizowany, ponieważ zależy od kontrolera głównego
Komunikacja	Dwukierunkowość. W związku z tym stan urządzeń może być znany	DMX jest jednokierunkowy. DMX RDM jest dwukierunkowy
Usterka odkrycie z urządzenia możliwość	Tak	Nie
Producent urządzenie certyfikacja wymagany	Tak, urządzenia muszą być certyfikowane przez laboratoria/stowarzyszenie KNX.	Niewymagane
Kompatybilność z urządzenia pomiędzy różni producenci	Tak. Zapewnione przez certyfikację.	Nie
System Integrator wymagania	Powinien być certyfikowany przez KNX	Nie ma takiego wymogu
Programowanie lub zmiana konfiguracja	Wymaga ETS oprogramowanie i integrator systemów	Może być zmieniany za pomocą kontrolera, nie wymaga specjalistycznej wiedzy
Liczba z urządzenia na pojedynczy autobus linia	256	512
Komunikacja stawka	9600 bps	250 000 bps
Inne system integracja	Tak, takie jak HVAC, bezpieczeństwo, zarządzanie energią	Nie. Ograniczone tylko do oświetlenia.
Ekstremalny efekty świetlne	Nie	Tak
Bezpieczeństwo	KNX Secure	Nie
Koszt	KNX Direct mniejszy koszt	Niski koszt systemu w porównaniu do obu
Zastosowanie	Automatyka budynków, Automatyka oświetlenia, Komercyjne automatyzacja, Zarządzanie energią	Oświetlenie sceniczne, oświetlenie teatralne billboardy, szyldy, oświetlenie fasad budynków. Wielokolorowe oświetlenie efektowe.

Pomost między KNX i DMX: bramka KNX-DMX

Chociaż KNX i DMX mają swoje własne obszary zastosowań, czasami konieczne jest ich wspólne wykorzystanie do zintegrowanego sterowania oświetleniem domowym i scenicznym. W takim przypadku można je połączyć za pomocą KNX-DMX Gateway, urządzenia, które łączy protokoły KNX i DMX i pozwala urządzeniom w systemie KNX sterować urządzeniami DMX, umożliwiając w ten sposób precyzyjne sterowanie oświetleniem scenicznym i oświetleniem otoczenia.

Bramka KNX-DMX jest bramką pomiędzy KNX i DMX512 i może być skonfigurowana z maksymalnie 64 kanałami (niektóre marki oferują 48 kanałów). DMX jest protokołem używanym do sterowania oświetleniem i jest szczególnie odpowiedni dla technologii scenicznej.

Urządzenie umożliwia łatwe sterowanie oświetleniem DMX, np. za pomocą przycisków KNX. Dostępnych jest do 64 kanałów ściemniacza lub 8 kanałów RGB/RGBW. Do każdego kanału można przypisać kilka podzbiorów adresów DMX512. Kanały ściemniacza mogą być przełączane. Jedno lub więcej urządzeń DMX może być ściemnianych przez KNX. Kanały RGB/RGBW mogą sterować urządzeniami DMX obsługującymi RGB/RGBW. Każdy kolor RGB i każdy atrybut HSV może być kontrolowany indywidualnie przez KNX. Każdy kanał można połączyć z maksymalnie 8 scenami za pomocą urządzenia KNX dowolnej marki. Ponadto niektóre marki mają 4 sekwencery w bramce do wykonywania bardziej złożonych zadań.

W przypadku niektórych producentów, urządzenia wykonawcze KNX mogą być sterowane przez DMX. Na przykład oświetleniem pomieszczenia w ramach instalacji KNX można sterować za pomocą panelu sterowania oświetleniem DMX. Do 64 adresów DMX512 może być analizowanych indywidualnie i wysyłanych do KNX. Wartości ściemniania, przełączniki z progami przełączania i wartości RGB mogą być interpretowane.

Przykład zastosowania bramki KNX-DMX:

Przykład okablowania bramki KNX-DMX:

Linia transmisyjna musi być zakończona rezystorem 120 Ohm/0,25 W na ostatnim odbiorniku ścieżki transmisji DMX512. Rezystor ten należy umieścić bezpośrednio pomiędzy dwiema liniami sygnałowymi przed wejściem ostatniego obwodu odbiornika. Do transmisji DMX należy używać wyłącznie skrętki ekranowanej.

Wnioski

Podsumowując, system sterowania oświetleniem KNX oferuje potężne i wszechstronne rozwiązanie do inteligentnej automatyzacji budynków. Od różnych typów opcji sterowania oświetleniem, w tym ściemniania mocy, ściemniania 1-10 V, DALI, sterowników LED KNX i DMX, po szeroką gamę urządzeń sterujących oświetleniem KNX, takich jak zasilacze, aktory przełączające, czujniki i sterowniki LED, technologia KNX oferuje wszechstronny zakres funkcji do wydajnego i skutecznego sterowania oświetleniem.

Powiązane artykuły:

Przewodnik po inteligentnych systemach sterowania KNX

W jaki sposób DMX steruje oświetleniem LED i jak je podłączyć?