Rys. 1. Flagi komunikacyjne obiektów w urządzeniach KNX.W grupach adresowych łączone są obiekty komunikacyjne odpowiedzialne za realizację poszczególnych funkcji systemu. Np. Połączenie przycisku z przekaźnikiem odbywa się za pomocą powiązania odpowiedzialnych za te funkcje obiektów komunikacyjnych. Powiązania te odzwierciedlają fizyczne połączenia realizowane za pomocą okablowania elektrycznego w tradycyjnej instalacji elektrycznej. Bardzo dużą zaletą logicznego „kablowania” urządzeń jest łatwość modyfikacji funkcjonalności. Dzięki oprogramowaniu ETS4, każde połączenie można w dowolnej chwili zmienić i uzyskać nowe powiązania urządzeń bez konieczności fizycznej modyfikacji okablowania elektrycznego.
Jednak znajomość tych podstawowych zasad konfiguracji systemu KNX to dopiero wstęp do realizacji dużo ciekawszych funkcji. Większe możliwości konfiguracji systemu, otwierają się dla programistów sprawnie operujących na flagach komunikacyjnych, jakie przypisane są do wszystkich obiektów komunikacyjnych w urządzeniach KNX. Każdy obiekt komunikacyjny posiada sześć flag. Flagi te sterują możliwościami komunikacyjnymi obiektów względem magistrali systemowej (rys. 1). Dostęp do ustawień flag komunikacyjnych w środowisku ETS4 jest możliwy z poziomu panelu budynku, topologii i adresów grupowych. Flagi można modyfikować indywidualnie lub grupowo. Każdą flagę można włączyć lub wyłączyć. Włączenie odpowiada realizacji funkcjonalności komunikacyjnej za którą odpowiedzialna jest dana flaga. Flagi, jakie wyróżniamy w obiektach komunikacyjnych to:
Rys. 2. Zaznaczenie równoznaczne z włączeniem flagi komunikacji w oknie dialogowym właściwości obiektu komunikacyjnego.Flaga komunikacji jest traktowana jako „wyłącznik główny” do komunikacji. Jeśli flaga ta nie jest włączona, obiekt nie może wysyłać ani odbierać telegramów (rys. 2). Jest ona domyślnie włączana przez producentów dla wszystkich obiektów komunikacyjnych urządzeń. Wyłączenie flagi komunikacji dla danego obiektu komunikacyjnego jest równoznaczne z odłączeniem danej funkcjonalności urządzenia KNX. Np. wyłączenie tej flagi w przypadku obiektu odpowiedzialnego za przełączanie styków przekaźnika jest równoznaczne z zaprzestaniem działania tego przekaźnika z powodu utraty komunikacji. Jednak pomimo wyłączenia flagi komunikacji, obiekt do którego jest ona przypisana wysyła bajt potwierdzający przyjęcie informacji. Dobrym zwyczajem jest wyłączanie flagi komunikacji dla niewykorzystywany.
Flaga odczytu umożliwia odczytanie stanu obiektu komunikacyjnego (rys. 4). Odczyt ten jest możliwy jako odpowiedź na specjalne telegramy zapytujące. Polega on na wysłaniu telegramu informującego o aktualnym stanie (wartości) danego obiektu komunikacyjnego. W instalacjach systemu KNX, funkcja ta jest najczęściej stosowana w przypadku realizacji wizualizacji systemu lub uczenia scen oświetleniowych. Flaga odczytu (R) nie jest ustawiana domyślnie przez producentów urządzeń i należy ją aktywować w przypadku potrzeby odczytywania stanu obiektu komunikacyjnego. Podczas wykorzystywania funkcjonalności flagi odczytu należy zwrócić uwagę na specyficzne dla niej cechy:
1. Jeśli flaga ta jest wykorzystywana do uczenia/zapisywania scen świetlnych, należy zwrócić pamiętać aby była ona włączona tylko w jednym obiekcie komunikacyjnym odczytywanej grupy adresowej. W przeciwnym przypadku dojdzie do wielokrotnych odpowiedzi, wysyłanych przez wszystkie obiekty komunikacyjne zawarte w danej grupie adresowej. W przypadku różnicy stanów/wartości tych obiektów może dojść do niekontrolowanego (zależnego od innych czynników) zapamiętania wartości sceny.
2. Flaga odczytu powinna być włączona tylko w urządzeniu, od którego oczekujemy odpowiedzi.
3. W przypadku odpytywania obiektu z grupy, w której znajdują się inne obiekty komunikacyjne urządzeń wykonawczych (z włączoną flagą zapisu – W), które mogą posiadać inne stany/wartości, uzyskane za pomocą innych adresów grupowych, należy pamiętać, że zostaną one zmienione do stanu w jakim znajduje się odpytywany obiekt. Sytuacja taka, oprócz odpowiedzi o stanie obiektu doprowadzi do realizacji funkcji za którą jest odpowiedzialna dana grupa adresowa.
Rys. 3. Wyłączenie flagi komunikacji dla niewykorzystywanych obiektów komunikacyjnych modułu przekaźnikowego.Flaga zapisu umożliwia modyfikację stanu obiektu komunikacyjne za pomocą telegramu transmitowanego za pomocą magistrali systemowej. Modyfikacja stanu obiektu jest równoznaczna z realizacją funkcji, za którą jest on odpowiedzialny. Flaga ta powinna być włączona dla wszystkich urządzeń wykonawczych w celu umożliwienia im odbioru i wykonania rozkazów dla nich przeznaczonych. Pożądany efekt daje również włączenie tej flagi dla obiektów komunikacyjnych sensorów współpracujących z innymi sensorami w ramach jednej grupy adresowej (np. Funkcja wyłącznika schodowego lub krzyżowego), których sposobem działania jest wysyłanie rozkazów „przełącz w stan przeciwny” lub zmiany wartości w sposób względny.
Umożliwia to wzajemne nadpisywanie wartości sterujących nie tylko w urządzeniach wykonawczych, ale również w sensorach sterujących.
Rys. 4a. Kolejność przypisania adresów grupowych do obiektu komunikacyjnego.Flaga transmisji umożliwia wysyłanie telegramów przez obiekt komunikacyjny do magistrali systemowej. Transmisja jest inicjowana w dwóch przypadkach: po zmianie stanu obiektu komunikacyjnego lub poprzez wywołanie przez program działający w urządzeniu. Tym samym flaga transmisji powinna być włączona we wszystkich obiektach komunikacyjnych sensorów systemowych, ponieważ to rozkazy przez nie wysyłane realizują działanie zaprogramowanych funkcjonalności.
Flaga ta jest również ustawiona w obiektach statusów i wartościowych potwierdzeń zwrotnych wysyłanych przez urządzenia wykonawcze (np. przekaźniki, ściemniacze, itp.). Obiekty te pełnią rolę sensorów, informujących grupę o stanie urządzenia wykonawczego. Jeżeli do obiektu komunikacyjnego, od którego wymagane jest wysłanie telegramu, przypisanych jest więcej niż jeden adres grupowy, należy pamiętać że telegram zostanie wysłany tylko do pierwszego przypisanego adresu grupowego (rys. 4a). Kolejność adresów grupowych należy ustalić na poziomie przypisywania do nich obiektów komunikacyjnych. Można ją również zmodyfikować poprzez ustawienie opcji S (Sending) we właściwościach obiektu komunikacyjnego (rys. 4b).
Rys. 4b. Ustawienie opcji S (Sending) dla wybranej grupy adresowej.Jeśli zostanie włączona flaga aktualizacji, to odpowiedź na telegram inicjujący odczytanie stanu urządzenia (dla potrzeb odpytywania obiektu) zostanie zinterpretowany przez dany obiekt jako zapisujący swoją wartość. Tym samym, flaga ta umożliwia aktualizację (lub też nie) całej grupy lub poszczególnych obiektów do niej należących, względem stanu obiektu odpytywanego. Flaga aktualizacji jest znakomitym uzupełnieniem flagi odczytu dla pozostałych obiektów komunikacyjnych w danej grupie adresowej (modyfikacja tej flagi jest możliwa tylko w urządzeniach z portem magistralnym w wersji BCU2 i BIM 112. W pozostałych urządzeniach flaga ta jest interpretowana jako włączona).
Flaga odczytu po inicjalizacji umożliwia wysłanie zapytania przez obiekt komunikacyjny urządzenia grupy adresowej, w której się znajduje bezpośrednio po inicjalizacji urządzenia np. podczas jego restartu lub włączenia zasilania (powrocie do pracy). Jest to funkcja przydatna przy systemach wizualizacji.
Należy jednak pamiętać, że włączenie tej flagi w wielu obiektach komunikacyjnych jednego urządzenia, może spowodować wysłanie wielu telegramów odpytujących i wygenerowanie wielu odpowiedzi. Może to prowadzić do znacznego obciążenia magistrali komunikacyjnej (flaga ta jest możliwa do włączenia tylko w urządzeniach z wersją maski $07B0 and $17B0). Dokładna znajomość działania opisanych powyżej flag obiektów komunikacyjnych, pozwala uniknąć wielu typowych błędów prowadzących do realizacji źle działającego systemu sterowania (opóźnienia, niepoprawnie działające statusy, itp.). Umożliwia również, w specyficznych przypadkach, uzyskanie dodatkowej funkcjonalności wykorzystywanych urządzeń. Na przykład jeśli urządzenie wykonawcze nie posiada obiektu komunikacyjnego potwierdzenia stanu możemy, poprzez włączenie flagi transmisji w obiekcie do którego wpisujemy rozkaz sterujący, zmusić go do wysłania wartości jaką uprzednio otrzymał do innej grupy adresowej. Wymaga to dodatkowo zmiany kolejności przypisania danego obiektu komunikacyjnego do grup adresowych. Przy stosowaniu tego rozwiązania, należy pamiętać o jednej z głównych zasad komunikacji w systemie KNX: jeden sensor, rozumiany jako obiekt komunikacyjny, może transmitować informację tylko do jednej grupy adresowej. Jest to jeden z wielu przykładów, w których dogłębna znajomość zasad funkcjonowania systemu sterowania przynosi dodatkowe korzyści.
Andrzej Stachno
Certyfikowane Centrum Szkoleniowe KNX
Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki
Politechnika Wrocławska