KNX/EIB智能控制系統(tǒng)原理
林可冰
發(fā)布于2022-11-04 17:36
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標簽:KNX/EIB
1. KNX/EIB系統(tǒng)概述
KONNEX(KNX)是一種多主站網(wǎng)絡,用于家庭和樓宇控制系統(tǒng)的標準化網(wǎng)絡通信。它由以下幾部分組成:
● EIB(European Installation Bus,歐洲安裝總線)。
● EHS(European Home Systems,歐洲家庭系統(tǒng))。
● BatiBUS技術。
在傳統(tǒng)樓宇系統(tǒng)中,各種服務(例如加熱和照明)是單獨規(guī)劃和實施的。每項功能(信號和電源)都需要單獨的線路。在KNX/EIB中,所有服務都是一起規(guī)劃和實施的。所有操作功能和順序都由一條公共線路進行控制和監(jiān)視。
2. KNX/EIB系統(tǒng)的組成
KNX/EIB系統(tǒng)(見圖15-23)由以下組件組成∶
● 傳感器(例如溫度傳感器和風速表)生成命令并將這些命令打包成報文。
圖15-23 KNX網(wǎng)絡
● 執(zhí)行器(例如用于照明的接觸器和送風管道中的擋板)執(zhí)行接收到的報文??偩€將傳感器和執(zhí)行器結(jié)合起來。這些設備使用標準化的命令進行通信。使用特定的工程工具軟件(ETS)對節(jié)點進行編程和組態(tài),ETS是一種多供應商工具,用于規(guī)劃、調(diào)試和維護KNX/EIB。ETS可以確保不同制造商生產(chǎn)的組件相互兼容。
KNX/EIB的顯示功能使用戶可以查看系統(tǒng)狀態(tài)并操作遠程控件。附加的程序(例如時間、中斷和數(shù)據(jù)記錄工具等)使EIB顯示器成為一個用于樓宇自動化系統(tǒng)的完整管理站。它可以提供像遠程維護、遠程讀出消耗數(shù)據(jù)和安全服務之類的KNX/EIB服務。
KNX/EIB可以與其他服務進行無縫集成,例如與電氣設備(家用電器等)聯(lián)網(wǎng)。
KNX/EIB最明顯的特點就是減少了線路,從而帶來很多優(yōu)點:
1)更易于完成樓宇設備的安裝,以后的擴展和修改也很容易。
2)如果要求發(fā)生變化,無需重新布線,通過重新組態(tài)總線節(jié)點,就可以改造系統(tǒng)。
3)可以隨時分接總線電纜而無需終端電阻。但是總線電纜不能連接成環(huán)形。
3. 網(wǎng)絡結(jié)構
KNX/EIB將網(wǎng)絡分為區(qū)域、線路以及每條線路上的節(jié)點。一個網(wǎng)絡最多包含15個區(qū)域,14000個節(jié)點。線路的最大總長度為1000m。
耦合器可以用作線路放大器、線路耦合器和區(qū)域耦合器。線路耦合器用來對各線路彼此進行電隔離。此外,線路耦合器還可以過濾報文,只將允許的報文發(fā)送到其他線路,這將使總線負載降至最小程度。ETS可以創(chuàng)建過濾表,然后將這些過濾表裝載到耦合器。區(qū)域耦合器將一個區(qū)域的主線路與整個網(wǎng)絡的區(qū)域線路連接起來。
在通信負載很大的系統(tǒng)(例如用于可視化或與管理級進行通信的系統(tǒng))中,通過網(wǎng)關將主線路連接至以太網(wǎng),可以增加傳輸量,建立帶有更多節(jié)點的系統(tǒng)。
在KNX/EIB中,數(shù)據(jù)以串行方式傳輸,傳輸速率為9.6kbit/s。節(jié)點收到報文后將發(fā)送一個確認信息。KNX/EB支持以下傳輸媒體雙絞線(銅纜)、無線電、紅外、光纖導線、Intemet 和ISDN等。無線電和紅外媒體是對樓宇進行改造的理想選擇。
KNX/EIB 通過類似于以太網(wǎng)的報文執(zhí)行數(shù)據(jù)交換,即各個總線節(jié)點可以相互獨立地發(fā)送報文。如果發(fā)生沖突,各個報文將重新發(fā)送,發(fā)送節(jié)點將收到確認接收的報文。
通過DP/EIB連接器,可將KNX/EIB網(wǎng)絡作為子網(wǎng)連接到PROFIBUS-DP。也可以通過相應的接口將KNX/EIB連接到其他系統(tǒng),例如其他樓宇自動化系統(tǒng)的控制中心和公共電話網(wǎng)絡,例如ISDN。
KNX/EIB采用CSMA/CA(帶沖突避免的載波偵聽多路訪問)方式,與以太網(wǎng)的區(qū)別在于采用沖突避免(Collision Avoidance,CA)而不是沖突檢測的方式。在每次發(fā)送之前,每個節(jié)點都會檢查媒體是否空閑。
KNX/EIB和互聯(lián)網(wǎng)之間的連接變得日益重要,尤其是在家庭領域。這種連接使得即使不在家里也可以檢測重要數(shù)據(jù),例如室內(nèi)溫度,必要時還可以調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度值。