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智能家居的KNX协议教程
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更新于2023-05-21
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KNX是起源于欧洲的EIB协议,经过十多年的发展,目前逐步成为智能家居系统的事实标准!
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住宅和楼宇管理系统 KNX 协会
KNX 通信 1/23
KNX 教程
目 录
1. 基本工作原理…………………………………………………………………………………3
2. 物理地址………………………………………………………………………………………5
3. 组地址…………………………………………………………………………………………6
4. 组对象…………………………………………………………………………………………7
4.1 标志……………………………………………………………………………………8
5. TPl 报文应用数据…………………………………………………………………………9
6. 标准的数据点类型(DPT) …………………………………………………………………10
6.1 开关(1.001) ………………………………………………………………………….11
6.2 函数块”百叶窗控制” ………………………………………………………………12
6.3 开关控制(2.001) ……………………………………………………………………13
6.4 函数块”调光” ………………………………………………………………………l4
6.5 双 8 位浮点值(9.00x)…………………………………………………………………15
7. TPl 位结构…………………………………………………………………………………17
8. TP1 报文冲突………………………………………………………………………………l8
9. 叠加数据和供电电压………………………………………………………………………20
10. 电源单元至 TP1 总线的连接………………………………………………………………21
11. TP1 电缆长度………………………………………………………………………………22
11.1 TP1 电源单元和 TP1 总线设备之间的电缆长度……………………………………23
11.2 两个 TP1 总线设备之间的电缆长度………………………………………………24
11.3 单个 TP1 线段的电缆总长度………………………………………………………24
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KNX 通信 2/23
KNX 教程
1 基本工作原理
图 1:基本工作原理
TPl KNX 最小安装由以下部件组成:
电源单元(29V DC)
扼流器(也可以集成在电源单元内)
传感器(上图采用一个传感器表示)
执行器(上图采用一个开关执行器表示)
总线电缆(仅需要双芯总线电缆)
如果是 S 模式兼容产品,安装完毕之后,必须通过 ETS
TM
程序,将应用软件加载至传
感器和执行器之后才可以使用 KNX 系统。因此,项目工程师必须首先使用 ETS 完成以下配
置步骤:
给每个设备分配物理地址
1
(用于惟一识别 KNX 安装中的各个传感器和执行器);
为传感器和执行器选择合适的应用软件并完成其设置(参数化)工作;
分配组地址(用于链接传感器和执行器的功能)。
1
参考前面所述的物理地址。
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KNX 通信 3/23
KNX 教程
如果是 E 模式兼容产品,上述配置步骤同样适用,其中:
物理地址
用于传感器和执行器参数化的应用软件
组地址分配(用于链接传感器和执行器的功能)
可以通过本地设置,也可以由中央控制器自动完成。
上述配置工作完成之后,该设施的工作过程可描述如下:
单开关传感器(1.1.1)在上拔杆被按下后,将会发送一个报文。报文中含有组地址
( 5/2/66)、值(“1”)以及其它相关的综合数据。
所有已连接的传感器和执行器都会收到该报文,并对其进行评估分析。
仅具有相同组地址的设备才:
发送确认报文
读取报文中的值并执行相应的动作。本例中,开关执行器(1.1.2)将会关闭其输
出继电器。
按下下拨杆后,将会发生同样的过程,但值被置为“0”。因而,这种情况下将会接通执
行器的输出继电器。
本文后续部分将会详细解释本 KNX 系统中的各个部分。
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KNX 通信 4/23
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2 物理地址
图 2:物理地址
整个 KNX 设施中,物理地址均必须惟一。物理地址的配置如上所述。其格式如下:区
[4bit] —线路[4 bit] —总线设备[1 byte]。通常,按压总线设备上的编程按钮,总线设备即进
入准备好接收物理地址的状态。该过程期间,编程 LED 发光二级管会处于点亮状态。调试
阶段结束之后,物理地址还可用于以下目的:
诊断、排错,以及通过重新编程实现设旖更改
使用调试工具寻址接口对象或者其它设备。
重要提示:总线设备正常工作期间,物理地址没有任何作用。
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3 组地址
图 3:组地址
设施内设备之间的通信通过组地址实现。
使用 ETS 进行设置时,可以将组地址选择为“2 级”(主组/子组)结构、“3 级”(主
组/中间组/子组)结构或者自由定义结构。在各个单项目的项目属性中,可以更改级结构。
组地址 0/0/0 保留,用于所谓的广播报文(即发送至所有可达总线设备的报文)。
ETS 项目工程师可以决定如何使用各个级,下图给出一个示例模式:
主组=楼层
中间组=功能域(例如,开关、调光)
子组=加载功能或者加载组(例如,厨房照明灯开/关、卧室窗户打开/开闭、
客厅吊灯开/关、客厅吊灯调光,等等)。
在所有项目中,都必须严格遵守已经选定的组地址模式。
各个组地址都可以按需分配给各个总线设备,分配过程与系统总线设备的安装位置完全
无关。
执行器可以监听多个组地址。然而,在每个报文中传感器仅能发送一个组地址。
组地址是分配给相应传感器或者执行器的组对象
2
。组对象的创建与分配可以使用 ETS
完成(S 模式),也可以由系统自动完成。并且,用户在 E 模式中呵以查看各个组对象。
2
以前所述的“通信对象”。
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袁胜
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