Przewodnik po inteligentnych systemach sterowania KNX

Niezależnie od tego, czy jest to dom jednorodzinny, czy budynek biurowy, rośnie zapotrzebowanie na komfort i wszechstronność w zarządzaniu takimi systemami jak klimatyzacja, oświetlenie i kontrola dostępu. Efektywne wykorzystanie energii również staje się coraz ważniejsze, ale tylko inteligentne sterowanie i aktywne monitorowanie urządzeń we wszystkich systemach może zapewnić wygodniejsze, bezpieczniejsze i niższe zużycie energii. Praktyczne doświadczenie mówi nam, że oznacza to więcej transferu danych z czujników i różnego rodzaju urządzeń końcowych do centrów kontroli i monitorowania.

W celu przesyłania danych sterujących do wszystkich komponentów zarządzania budynkiem, system musi zapewnić, że wszystkie komponenty komunikują się za pomocą wspólnego języka, aby rozwiązać problem odizolowanych urządzeń: na przykład ujednolicona technologia standardu magistrali KNX dla producentów i obszarów zastosowań.

Przegląd inteligentnego systemu sterowania KNX

KNX to światowy standard protokołu komunikacyjnego do sterowania inteligentnymi domami i budynkami. System ten ma już 25 lat i cechuje się stabilną wydajnością w dziedzinie automatyki budynkowej KNX. Systemy wyposażone w technologię KNX mogą z łatwością pomóc w zdalnym sterowaniu urządzeniami domowymi za pomocą jednego panelu dotykowego. Dlatego obecnie technologia ta jest szeroko stosowana w budynkach: domach prywatnych, kompleksach handlowych, budynkach przemysłowych, uniwersytetach, szpitalach itp.

System KNX jest wyjątkowy pod względem swojej wszechstronności i elastyczności. Nie jest powiązany z konkretną platformą sprzętową i może być wdrażany za pomocą okablowania skrętkowego (KNX TP), sieci energetycznej (KNX PL), Ethernet (KNXnet/IP) lub radiowego (KNX RF). Co więcej, dzięki możliwości adaptacji do nowych technologii inteligentnego domu i aktualizacji, jest on przyszłościowy.

System KNX został również doceniony za jego międzynarodowe uznanie i standaryzację. Jest on zgodny z normami ISO/IEC, europejskiej (CENELEC EN 50090, CEN EN 13321-1) i międzynarodowej (ISO/IEC 14543-3) Komisji Elektrotechnicznej. Ta powszechna akceptacja i zgodność z globalnym standardem podkreśla jego niezawodność i dostępność w różnych regionach i zastosowaniach.

Najważniejsze kamienie milowe i ulepszenia

Rok	Kamień milowy
1999	Utworzenie standardu KNX poprzez połączenie trzech wcześniejszych standardów - European Installation Bus (EIB), Batibus i European Home Systems (EHS).
2003	Uznanie przez Europejski Komitet Normalizacyjny Elektrotechniki (CENELEC) za standard dla domowych i budynkowych systemów elektronicznych
2006	Uznanie przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną (lEC) za standard dla systemów sterowania domami i budynkami.
2007	Wprowadzenie standardu KNX RF (Radio Frequency), umożliwiającego bezprzewodową komunikację między urządzeniami
2010	Uruchomienie usług sieciowych KNX umożliwiających dostęp do instalacji KNX przez Internet, co stanowi duży krok naprzód w zakresie zdalnego dostępu i kontroli.
2013	Wprowadzenie KNX Secure, głównego ulepszenia systemu KNX w celu zwiększenia środków bezpieczeństwa i zwalczania cyberzagrożeń.
2017	Integracja funkcji KNX loT (Internet of Things), dostosowująca KNX do nowoczesnych trendów w kierunku zwiększonej łączności i udostępniania danych.
2020	Wprowadzenie ETS6, najnowszej wersji oprogramowania Engineering Tool Software (ETS) używanego do projektowania i konfigurowania systemów KNX, zwiększającego doświadczenie użytkownika i możliwości projektowania systemów.

Czym jest system KNX?

KNX to protokół komunikacyjny szeroko stosowany w systemach automatyki domowej na całym świecie. Jako otwarty standard, pozwala urządzeniom wielu różnych producentów na bezproblemową współpracę, zapewniając użytkownikom duży wybór produktów do ich projektów automatyki domowej.

KNX działa jako "uniwersalny język", który umożliwia wszystkim podłączonym urządzeniom komunikowanie się ze sobą, niezależnie od ich konkretnej funkcjonalności. Niezależnie od tego, czy chodzi o oświetlenie, ogrzewanie, bezpieczeństwo, zarządzanie energią czy systemy multimedialne, KNX może zintegrować wszystkie te komponenty w jeden spójny system.

W inteligentnym domu opartym na KNX różne urządzenia mogą być zaprogramowane do współpracy ze sobą w celu automatyzacji różnych zadań zgodnie z wcześniej zdefiniowanymi regułami lub scenariuszami. Na przykład, żaluzje mogą być zaprogramowane tak, aby opuszczały się automatycznie, gdy pomieszczenie osiągnie określoną temperaturę, lub światła mogą być ustawione tak, aby ściemniały się, gdy rozpocznie się odtwarzanie filmu w systemie kina domowego.

Ponadto KNX nie ogranicza się do sterowania urządzeniami w domu. Dzięki obsłudze sieci IP, KNX umożliwia również zdalny dostęp i kontrolę, co oznacza, że można monitorować i zarządzać inteligentnym domem z dowolnego miejsca na świecie.

Godnym uwagi przykładem interoperacyjności KNX jest jego integracja z systemami interkomowymi BAS-IP za pośrednictwem protokołu inicjowania sesji (SIP). SIP to protokół sygnalizacyjny używany w sieciach IP do inicjowania, utrzymywania i kończenia sesji w czasie rzeczywistym. Dzięki tej integracji użytkownicy mogą odbierać połączenia domofonowe bezpośrednio z urządzenia sterującego KNX, otwierać drzwi i komunikować się z gośćmi, zwiększając w ten sposób wygodę i bezpieczeństwo. To po raz kolejny pokazuje elastyczność i wszechstronność protokołu KNX, podkreślając jego pozycję jako wiodącego wyboru dla projektów automatyki domowej.

Podstawowe komponenty systemu KNX

1. Inteligentny przełącznik

Inteligentny przełącznik jest podstawową częścią KNX, którą można sterować zdalnie. Funkcje sterowania czasowego i sterowania scenami.

2. Ściemniacz

Ściemniacz może regulować jasność sprzętu oświetleniowego, aby dostosować się do różnych wymagań środowiska i sceny.

3.Czujnik

Czujniki służą do wykrywania parametrów środowiskowych, takich jak temperatura. Wilgotność, światło itp. są przesyłane z powrotem do procesora zgodnie z zaindukowanymi danymi, a następnie dostosowywany jest odpowiedni sprzęt oświetleniowy.

4. Bramka

Jako mózg systemu jest odpowiedzialny za odbieranie i wysyłanie sygnałów oraz realizację połączeń między różnymi urządzeniami.

5. Panel i aplikacja mobilna

Użytkownicy mogą sterować sprzętem oświetleniowym za pomocą panelu dotykowego lub aplikacji na telefon komórkowy, aby uzyskać zdalną obsługę.

Główne obszary zastosowań KNX

W dziedzinie inteligentnych systemów budynkowych KNX posiadamy również kompletną linię produktów i rozwiązań dla różnych typów budynków. Dzięki połączeniu różnych strategii sterowania, takich jak inteligentne sterowanie panelem na miejscu, sterowanie indukcją ludzkiego ciała, sterowanie centrum meteorologicznym, zdalne sterowanie itp. możemy naprawdę zrealizować nowoczesną koncepcję inteligentnego sterowania budynkiem, zapewniającą komfort, oszczędność energii, oszczędność i bezpieczeństwo.

Główne obszary: Inteligentny budynek biurowy Inteligentny dom Inteligentny hotel Szpital Szkoła Stacja Gimnazjum Muzeum Centrum wystawowe Centrum handlowe......

- Budynek biurowy

Za pomocą inteligentnego panelu można regulować jasność światła i kąt kurtyny, swobodnie przełączać sterowanie scenami, takimi jak: tryb pracy, tryb zwiedzania, tryb odpoczynku itp. oraz włączać/wyłączać czujnik hali.

- Obszar hotelowy

Czujnik ludzkiego ciała i schemat sterowania panelem, w połączeniu ze scentralizowanym sterowaniem i trybem kontroli czasu; Sterowanie klimatyzacją przyjmuje system sieciowy, centrum zarządzania hotelem może monitorować i kontrolować temperaturę w obszarze w czasie rzeczywistym oraz wybierać ustawioną temperaturę klimatyzacji w zależności od czasu i przepływu ludzi oraz innych czynników, aby osiągnąć oszczędność energii.

- Kawiarnia/sala konferencyjna

Zgodnie z rzeczywistymi wymaganiami, inteligentny panel zainstalowany w każdym obszarze funkcyjnym umożliwia włączanie/wyłączanie światła, ściemnianie; włączanie/wyłączanie klimatyzacji, regulację temperatury; podnoszenie/opuszczanie/zatrzymywanie kurtyny i przełączanie scen oraz inne elementy sterujące. Ustawiając różne scenariusze zgodnie z różnymi potrzebami, użytkownicy mogą ręcznie dostosować lokalną jasność sali konferencyjnej i elastycznie kontrolować szczegóły oświetlenia każdego obszaru

- Oświetlenie zewnętrzne

System automatycznie kończy sterowanie oświetleniem zgodnie z ustawionym czasem pracy, aby spełnić wymagania dotyczące natężenia oświetlenia w danym okresie, np. późno w nocy. W trybie pracy dziennej można również włączać różne jasności światła w różnych okresach, oszczędzać energię, wydłużać żywotność lampy i oszczędzać koszty konserwacji lampy.

- Parkingi

W godzinach, w których nie ma dużego ruchu, funkcja kierowania na miejsce parkingowe może być realizowana poprzez wspólne sterowanie ruchem z systemem zarządzania parkingiem. Za każdym razem, gdy pojazd wjeżdża do garażu, system otwiera tylko określony obszar jako specjalny obszar parkingowy, a system automatycznie wyłącza normalne oświetlenie w innych obszarach i zachowuje oświetlenie awaryjne.

System automatycznie steruje wentylatorami i wentylatorami wyciągowymi w garażu podziemnym. Włącza wentylator wyciągowy w godzinach największego natężenia ruchu. W godzinach niskiego natężenia ruchu wentylator wyciągowy jest automatycznie uruchamiany z przerwami, aby uzyskać efekt oszczędności energii.

- Obiekt sportowy

Centralny system sterowania wyświetla i centralnie monitoruje oraz steruje oświetleniem, elektrycznymi osłonami przeciwsłonecznymi i urządzeniami wyciągowymi w każdym obszarze obiektu za pośrednictwem interfejsu graficznego partycji

System może przełączać różne tryby za pomocą ekranu dotykowego lub inteligentnego panelu, takie jak tryb treningowy, tryb gry bez transmisji, międzynarodowy tryb transmisji meczów lekkoatletycznych, międzynarodowy tryb transmisji meczów piłki nożnej HD itp.

W połączeniu z pożarem, gdy wystąpi alarm pożarowy, system wymusza zamknięcie normalnego oświetlenia w strefie publicznej i uruchamia sterowanie oświetleniem awaryjnym.

- Muzeum

Oświetlenie ważnych obszarów wystawowych jest kontrolowane przez ściemnianie. Gdy ktoś zbliża się do kolekcji lub gabloty, system umiarkowanie rozjaśnia światło i automatycznie je przyciemnia, gdy nikogo tam nie ma. Po zamknięciu oświetlenie jest wyłączane. Światło zmienia się powoli i łagodnie

Kontrola temperatury we wszystkich obszarach budynku. Zgodnie z różnymi wymaganiami temperaturowymi różnych obszarów funkcjonalnych (takich jak obszary przechowywania, obszary wystawowe, kanały, miejsca odpoczynku dla odwiedzających itp.), temperatura każdego obszaru jest kontrolowana w odpowiednim zakresie, aby zapewnić przyjemne środowisko odwiedzin i odpowiednią temperaturę, aby opóźnić starzenie się kolekcji i w pełni oszczędzać energię.

Zalety systemu KNX

- Bezpieczeństwo i niezawodność

Bezpieczeństwo i niezawodność to zawsze gorący temat, a wymagania dotyczące bezpieczeństwa i niezawodności systemu sterowania również rosną. W dziedzinie aplikacji KNX zasadniczo spełnia najwyższy poziom wymagań bezpieczeństwa na rynku. System KNX z technologią KNX Secure umożliwia realizację kwestii bezpieczeństwa. Stabilność i niezawodność najlepiej pokazują dziesiątki milionów projektów KNX, które zostały wdrożone i uruchomione na całym świecie.

- Oszczędność czasu i łatwa instalacja

KNX ułatwi ci pracę i życie. Dzięki bardzo przyjaznemu dla użytkownika interfejsowi oprogramowania. Za pośrednictwem komputera można monitorować stan aplikacji lamp w czasie rzeczywistym i otrzymywać informacje zwrotne w czasie rzeczywistym, gdy lampy mają problemy, co pozwoli zaoszczędzić cenny czas konserwacji.

- Zintegrowane rozwiązanie

KNX ma dziesięciolecia praktycznego doświadczenia w dziedzinie sterowania automatyką budynków. Można łatwo obsługiwać różne produkty od różnych producentów, KNX może być również sprzężony z innymi systemami i jest niezależny od jakiejkolwiek technologii sprzętowej lub oprogramowania. Może być stosowany zarówno w nowych, jak i istniejących budynkach. Instalację typowego systemu KNX można łatwo rozszerzyć i dostosować do nowych wymagań (dodając sprzęt) przy bardzo niewielkim nakładzie czasu i inwestycji. Dzięki temu KNX może być efektywnie wdrażany zarówno w małych domach, jak i dużych budynkach użyteczności publicznej.

- Inteligentne sterowanie

W inteligentnym domu opartym na KNX różne urządzenia mogą być zaprogramowane do współpracy ze sobą w celu automatyzacji różnych zadań zgodnie z wcześniej zdefiniowanymi regułami lub scenariuszami. Na przykład, żaluzje mogą być zaprogramowane tak, aby opuszczały się automatycznie, gdy pomieszczenie osiągnie określoną temperaturę, lub światła mogą być ustawione tak, aby ściemniały się, gdy rozpocznie się odtwarzanie filmu w systemie kina domowego.

Porównanie KNX z innymi protokołami：

Jeśli protokoły są ze sobą kompatybilne, prawie każdy może korzystać z różnych protokołów, takich jak KNX i Z-wave. Alternatywnie, mogą one być rozwijane na zasadach prywatnych, pozwalając tylko jednemu producentowi na korzystanie z protokołu, lub protokół jest otwarty dla wielu producentów, którzy muszą najpierw uzyskać pozwolenie na jego użycie, jak w przypadku Zigbee.

Aby stworzyć prawdziwie inteligentny dom, wszystkie inteligentne urządzenia muszą być w stanie komunikować się ze sobą; Oto kilka protokołów inteligentnego domu dostępnych na rynku. I lista dla porównania:

Protokół	Medium transmisyjne	Interoperacyjność	Bezpieczeństwo	Zasięg
KNX	Skrętka, RF, Powerline, IP/Ethernet	Wysoki (znormalizowany)	Wysoki (KNX Secure)	Zależy od medium
Zigbee	RF	Średni (Zigbee Alliance)	Średnie (128-bitowe szyfrowanie AES)	Do 100 m (na otwartej przestrzeni)
Z-Wave	RF	Medium (Z-Wave Alliance)	Średnie (128-bitowe szyfrowanie AES)	Do 100 m (na otwartej przestrzeni)
X10	Powerline, RF	Niski (brak oficjalnego standardu)	Niski (brak wbudowanych zabezpieczeń)	Krótki (w zależności od okablowania domu)
Autobus/SCS	Skrętka	Niski (specyficzny dla Legrand)	Średni (zastrzeżone zabezpieczenia)	Zależy od medium
Bacnet	IP/Ethernet, MSTP, PTP	Wysoki (norma ASHRAE i ISO)	Średnie (opcjonalne 128-bitowe szyfrowanie AES)	Zależy od medium

KNX można podłączyć do różnych systemów, takich jak RS485, LoRa, NB-IOT, Zigbee itp., co daje nieskończone możliwości instalacji. Ponadto umożliwia wybór produktów różnych marek KNX i łatwą integrację wszystkich produktów. Co więcej, KNX może być również stosowany w starych i nowych budynkach. Wraz ze zmianą wymagań można łatwo skalować system KNX przy niewielkim nakładzie czasu i pieniędzy.

Jak skonfigurować system sterowania oświetleniem KNX?

KNX można podłączyć do różnych systemów, takich jak RS485, LoRa, NB-IOT, Zigbee itp., co daje nieskończone możliwości instalacji. Ponadto umożliwia wybór produktów różnych marek KNX i łatwą integrację wszystkich produktów. Co więcej, KNX może być również stosowany w starych i nowych budynkach. Wraz ze zmianą wymagań można łatwo skalować system KNX przy niewielkim nakładzie czasu i pieniędzy.

Ponadto można je podłączyć w celu utworzenia niestandardowych funkcji technologii If This Then That (IFTTT). Przewody biegną prosto przez każdą ścianę. Dlatego można je traktować jako centralny układ nerwowy domu. Ponadto okablowanie KNX (system magistrali) jest zintegrowane z istniejącym domem. Zazwyczaj jest instalowane w nowszych domach.

Jeśli masz już Apple HomeKit, z pewnością jesteś ciekawy KNX Apple HomeKit. Możesz więc sterować urządzeniem KNX za pomocą aplikacji iOS Home i Siri.

Dlatego protokół ten jest wykorzystywany w technologii standaryzacji. Istnieje wiele produktów KNX od różnych producentów, które są ze sobą przyjazne. Jest to słynny powód, dla którego system KNX jest powszechnie stosowany w domu.

Czym są urządzenia KNX LED?

Korzystanie z urządzeń KNX ze sterownikami LED oferuje wiele korzyści. Po pierwsze, pozwala na precyzyjne ściemnianie świateł ledowych w celu stworzenia pożądanego nastroju oświetleniowego, z segmentacją KNX. Użytkownicy mogą wybrać ekran dotykowy KNX w połączeniu ze sterownikiem ściemniania KNX i podłączyć go do ściemnialnego sterownika led o stałym napięciu, aby ściemniać i sterować listwą led o stałym napięciu lub punktem ledowym

1. Zasilanie magistrali KNX

Funkcją zasilacza magistrali jest zapewnienie zasilania dla różnych modułów funkcjonalnych KNX, do 64 urządzeń, z resetem magistrali, wskaźnikiem nadprądowym i zabezpieczeniem przed zwarciem.

2. Przełącz sterownik

Sterownik używany do sterowania przełącznikiem urządzenia ma funkcje takie jak logika, opóźnienie, preset, scena i przełącznik progowy.

3. Sterownik ściemniania

Sterownik do przełączania i ściemniania urządzenia, z logiką, opóźnieniem, ściemnianiem, ustawieniem wstępnym, sceną, przełącznikiem progowym i innymi funkcjami, w tym 0-10 V, ściemnianiem Tracs, ściemnianiem DALI i innymi zasilaczami.

4. Inteligentny panel

Służy do odbierania sygnału dotykowego klawisza. Rozróżniając krótkie naciśnięcie i długie naciśnięcie, łącząc różne konfiguracje parametrów, może realizować przełącznik, ściemnianie, scenę, sterowanie ekranem, regulację temperatury, alarm i inne funkcje.

5. Czujnik

Jest to urządzenie, które może wykrywać sygnały zewnętrzne i warunki fizyczne (takie jak światło, ruch) i przekazywać odebrane informacje do innych urządzeń (takich jak ściemniacze, sterowniki przełączników), aby osiągnąć swoją funkcję. Stosowany jest głównie w oświetleniu, czyli w sytuacjach związanych z jasnością, lub w sytuacjach, które wymagają monitorowania, czyli w celu monitorowania, czy ktoś się porusza, a następnie wykonywania czynności.

Instalacja i konfiguracja urządzeń KNX ze sterownikami LED

Kroki instalacji i konfiguracji urządzeń KNX ze sterownikami led:

1. Plan

Upewnij się, że masz wszystkie podstawowe komponenty, w tym urządzenia KNX ze sterownikami LED, panele dotykowe KNX i ściemnialne sterowniki LED o stałym napięciu. Sprawdź też, czy każde urządzenie jest dopasowane do zasilacza, aby upewnić się, że mogą ze sobą współpracować.

2. Okablowanie

Urządzenie KNX jest podłączone do systemu magistrali KNX, sprawdź, czy wszystkie połączenia są prawidłowe. Podłącz urządzenie KNX ze sterownikiem do sterownika diod LED o stałym napięciu zgodnie z instrukcjami producenta, upewnij się, że wszystkie połączenia są prawidłowe.

3. Program

Do konfigurowania urządzeń, ustawiania parametrów komunikacji i tworzenia logiki automatyzacji należy używać specjalistycznego oprogramowania producenta.

4. Konfiguracja

Skonfiguruj urządzenia KNX ze sterownikami led zgodnie z instrukcjami producenta. Upewnij się, że wszystkie ustawienia są prawidłowe, aby zapewnić optymalną wydajność.

5. Testowanie

Przetestuj zainstalowany system i oprawę LED, sprawdź parametry urządzenia KNX i ustawienia programu, sprawdź wydajność ściemniania i funkcję sterowania. Upewnij się, że system działa prawidłowo.

Wnioski

Rynek inteligentnych domów i inteligentnych budynków stale się zmienia, a technologia szybko się rozwija. Jednak najnowsze technologie, takie jak Internet Rzeczy (IoT), są już częścią naszych obecnych standardów technicznych. Nie czekamy na nowe "pomysły", staramy się je tworzyć. Technologia KNX jest ważnym punktem odniesienia dla sterowania domem i budynkiem. Każde rozwiązanie automatyki, z którego dziś korzystasz, będzie oparte na naszych innowacjach. Korzystając z KNX, zawsze będziesz o krok przed konkurencją. Nigdy nie martw się, że ta technologia stanie się przestarzała.

Wszyscy wiemy, że klienci mają wysokie wymagania dotyczące rodzajów produktów, których chcą używać w inteligentnych domach lub budynkach. Dzięki technologii KNX i jej produktom możesz teraz powiedzieć "OK" ich żądaniom. W przypadku dowolnych wymagań nieograniczona elastyczność i personalizacja zestawu funkcji projektu nie jest już marzeniem. Możesz mieć mnóstwo urządzeń komunikujących się ze sobą, nawet jeśli pochodzą one od różnych producentów. Systemy KNX mogą być również zintegrowane z innymi systemami sterowania (takimi jak Bacnet, Modbus, DALI, Zigbee, BlueTooth). W ten sposób wybór, którego produktu chcesz użyć, należy do Ciebie lub Twoich klientów, bez ograniczeń i nieograniczonych możliwości. KNX to kompleksowe rozwiązanie dla każdego projektu inteligentnej aplikacji.