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(biāo)簽:KNX/EIB
1. KNX/EIB系統(tǒng)概述
KONNEX(KNX)是一種多主站網(wǎng)絡(luò),用于家庭和樓宇控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)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(shù)。
在傳統(tǒng)樓宇系統(tǒng)中,各種服務(wù)(例如加熱和照明)是單獨(dú)規(guī)劃和實(shí)施的。每項(xiàng)功能(信號(hào)和電源)都需要單獨(dú)的線路。在KNX/EIB中,所有服務(wù)都是一起規(guī)劃和實(shí)施的。所有操作功能和順序都由一條公共線路進(jìn)行控制和監(jiān)視。
2. KNX/EIB系統(tǒng)的組成
KNX/EIB系統(tǒng)(見(jiàn)圖15-23)由以下組件組成∶
● 傳感器(例如溫度傳感器和風(fēng)速表)生成命令并將這些命令打包成報(bào)文。
圖15-23 KNX網(wǎng)絡(luò)
● 執(zhí)行器(例如用于照明的接觸器和送風(fēng)管道中的擋板)執(zhí)行接收到的報(bào)文??偩€將傳感器和執(zhí)行器結(jié)合起來(lái)。這些設(shè)備使用標(biāo)準(zhǔn)化的命令進(jìn)行通信。使用特定的工程工具軟件(ETS)對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編程和組態(tài),ETS是一種多供應(yīng)商工具,用于規(guī)劃、調(diào)試和維護(hù)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(yuǎn)程控件。附加的程序(例如時(shí)間、中斷和數(shù)據(jù)記錄工具等)使EIB顯示器成為一個(gè)用于樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的完整管理站。它可以提供像遠(yuǎn)程維護(hù)、遠(yuǎn)程讀出消耗數(shù)據(jù)和安全服務(wù)之類的KNX/EIB服務(wù)。
KNX/EIB可以與其他服務(wù)進(jìn)行無(wú)縫集成,例如與電氣設(shè)備(家用電器等)聯(lián)網(wǎng)。
KNX/EIB最明顯的特點(diǎn)就是減少了線路,從而帶來(lái)很多優(yōu)點(diǎn):
1)更易于完成樓宇設(shè)備的安裝,以后的擴(kuò)展和修改也很容易。
2)如果要求發(fā)生變化,無(wú)需重新布線,通過(guò)重新組態(tài)總線節(jié)點(diǎn),就可以改造系統(tǒng)。
3)可以隨時(shí)分接總線電纜而無(wú)需終端電阻。但是總線電纜不能連接成環(huán)形。
3. 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
KNX/EIB將網(wǎng)絡(luò)分為區(qū)域、線路以及每條線路上的節(jié)點(diǎn)。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多包含15個(gè)區(qū)域,14000個(gè)節(jié)點(diǎn)。線路的最大總長(zhǎng)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(lái)對(duì)各線路彼此進(jìn)行電隔離。此外,線路耦合器還可以過(guò)濾報(bào)文,只將允許的報(bào)文發(fā)送到其他線路,這將使總線負(fù)載降至最小程度。ETS可以創(chuàng)建過(guò)濾表,然后將這些過(guò)濾表裝載到耦合器。區(qū)域耦合器將一個(gè)區(qū)域的主線路與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域線路連接起來(lái)。
在通信負(fù)載很大的系統(tǒng)(例如用于可視化或與管理級(jí)進(jìn)行通信的系統(tǒng))中,通過(guò)網(wǎng)關(guān)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(diǎn)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(diǎn)收到報(bào)文后將發(fā)送一個(gè)確認(rèn)信息。KNX/EB支持以下傳輸媒體雙絞線(銅纜)、無(wú)線電、紅外、光纖導(dǎo)線、Intemet 和ISDN等。無(wú)線電和紅外媒體是對(duì)樓宇進(jìn)行改造的理想選擇。
KNX/EIB 通過(guò)類似于以太網(wǎng)的報(bào)文執(zhí)行數(shù)據(jù)交換,即各個(gè)總線節(jié)點(diǎn)可以相互獨(dú)立地發(fā)送報(bào)文。如果發(fā)生沖突,各個(gè)報(bào)文將重新發(fā)送,發(fā)送節(jié)點(diǎn)將收到確認(rèn)接收的報(bào)文。
通過(guò)DP/EIB連接器,可將KNX/EIB網(wǎng)絡(luò)作為子網(wǎng)連接到PROFIBUS-DP。也可以通過(guò)相應(yīng)的接口將KNX/EIB連接到其他系統(tǒng),例如其他樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的控制中心和公共電話網(wǎng)絡(luò),例如ISDN。
KNX/EIB采用CSMA/CA(帶沖突避免的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn))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(cè)的方式。在每次發(fā)送之前,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)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(lǐng)域。這種連接使得即使不在家里也可以檢測(cè)重要數(shù)據(jù),例如室內(nèi)溫度,必要時(shí)還可以調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度值。