Rys. 2. Przycisk Triton – zewnętrzna budowa.Są to odpowiednio (rys. 1):
- Sensor: przycisk pięcioklawiszowy Triton firmy ABB o symbolu katalogowym 6324,
- Urządzenie wykonawcze: wyjście binarne czterokanałowe firmy Theben o symbolu katalogowym RMG4S,
- Urządzenie systemowe: zasilacz systemu KNX firmy ABB o wydajności prądowej 160 mA.
Urządzenia te są przedstawicielami trzech podstawowych grup, na jakie dzielimy wszystkie produkty systemu KNX w wersji TP (Twisted Pair). Sensory, są urządzeniami, które detektują zmiany środowiska i na ich podstawie wysyłają do systemu informacje sterujące. Urządzenia wykonawcze odbierają te informacje i, o ile są do nich adresowane, realizują rozkaz w nich zawarty. Ponadto w systemie niezbędne są urządzenia systemowe, dzięki którym możliwe jest działanie systemu i transmisja informacji. Przykładami sensorów są przyciski sterujące, czujniki ruch, czujniki temperatury, zegary sterujące. Typowe urządzenia wykonawcze to wyjścia przekaźnikowe (binarne), ściemniacze, sterowniki silnikowe (rolet, żaluzji, bram garażowych), zawory grzejnikowe. Przykładami urządzeń systemowych są zasilacze KNX, sprzęgła liniowe/obszarowe, interfejsy komunikacyjne, bramki do innych systemów.
Rys. 1. Urządzenia wstawione do projektu.Bardzo ważnym urządzeniem, uwzględnionym w projekcie jest zasilacz systemowy KNX. Jest on bezwzględnie wymagany, ponieważ dzięki niemu realizowana jest transmisja w systemie oraz zasilana jest część urządzeń. Bardzo poważnym błędem jest dołączenie do magistrali systemowej typowego zasilacza 24 V DC. W systemie, do którego dołączony zostanie taki zasilacz, nie będzie możliwa transmisja informacji. Zatem, podczas doboru urządzeń należy pamiętać o wyposażeniu systemu w prawidłowy zasilacz. Jego podstawowym parametrem jest wydajność prądowa. Typowe wartości to 160 mA, 320 mA oraz 640 mA. Odpowiedni zasilacz wybieramy na podstawie oszacowanego, sumarycznego poboru prądu przez wszystkie urządzenia w danym segmencie linii. W naszym przypadku, na podstawie danych katalogowych, wiemy iż wystarczającym będzie zasilacz 160 mA (pobór prądu przez przycisk oraz modułprzekaźnikowy nie przekracza 15 mA). Ponadto napięcie wyjściowe wybranego zasilacza to 30V DC. Należy pamiętać, że napięcie zasilania w magistrali powinno zawierać się w przedziale 21-30V.
Według założeń naszego projektu, urządzenia powinny realizować funkcje sterowania (załączania/wyłączania) dwóch niezależnych obwodów oświetlenia za pomocą dwóch klawiszy przycisku sterującego. Aby mieć możliwość realizacji tych funkcji, musimy dokonać odpowiedniej parametryzacji zastosowanych urządzeń. Parametryzacja urządzeń jest jednym z dwóch najważniejszych elementów, realizowanych w programie ETS4. Drugą jest łączenie obiektów komunikacyjnych w grupach adresowych, tak aby uzyskać odpowiednią funkcjonalność systemu.
Rys. 3. Włączenia okna parametryzacji urządzenia.Parametryzacja urządzeń, jest operacją dzięki której dostosowujemy urządzenia do realizacji funkcji jakie mają spełniać w systemie. Ponieważ obecnie produkowane urządzenia systemu KNX są bardzo uniwersalne, mają również bardzo rozbudowaną parametryzacją. Dzięki temu możliwe jest bardzo precyzyjne ich skonfigurowanie, odzwierciedlające nawet najbardziej wyrafinowane wymagania użytkowników systemu. Np. wybrany do projektu przycisk, Triton pięcioklawiszowy, umożliwia wykorzystanie maksymalnie dziesięciu funkcji sterujących (każdy klawisz można podzielić na dwie niezależne części), w tym sterowania załączaniem (przełączaniem), sterowaniem jasnością, roletami, wykorzystanie wbudowanego odbiornika podczerwieni (z dedykowanym pilotem) oraz sygnalizację stanów obwodów za pomocą diod LED.
Rys. 2 przedstawia przycisk Triton zastosowany w projekcie.
Rys. 4. Widok okna parametryzacji urządzenia.Aby włączyć okno parametryzacji urządzenia w programie ETS4, należy zaznaczyć w oknie budynku (w części drzewa lub listy) wybrane urządzenie (w naszym przypadku przycisk Triton 6324) i kliknąć na zakładce „Parametry” (rys. 3).
Efektem, jest wyświetlenie w oknie budynku opcji parametryzacyjnych urządzenia (rys. 4). Okno to składa się z dwóch części: menu oraz szczegółów parametryzacji.
W menu wybierane są opcje główne urządzenia, np. dla przycisku są to jego poszczególne klawisze wysyłające rozkazy oraz opcje globalne całego urządzenia. W przypadku przycisku Triton, w opcjach globalnych wybieramy między innymi sposób zachowania podświetlenia pól opisowych po włączeniu zasilania systemu (opcja 2), włączenie/wyłączenie odbiornika podczerwieni (opcja 4), rozróżnienie czasu krótkiego i długiego naciśnięcia dowolnego klawisza (opcja 5).
Rys. 5. Parametryzacja pierwszego klawisza przycisku Triton dla potrzeb projektu realizowanego w ćwiczeniu.Dla poszczególnych klawiszy (rys. 5) można wybrać sposób ich działania (opcja 1). Mamy tu trzy możliwości:
Dla każdej z tych funkcji wybieramy sposób reakcji, np. dla klawisza pierwszego, ustawionego jako klawisz przełączający, lewa jego strona wysyła rozkaz załączenia, a prawa wyłączenia. Opcja nr 2 definiuje czy dany klawisz ma być jednym sensorem sterującym jedną funkcją, czy ma być podzielony na dwie niezależnie działające strony.
Pozostałe opcje są charakterystyczne dla funkcji głównych zdefiniowanych powyżej. Szczegóły tych parametrów opisane są w dokumentacji dostarczanej przez producenta urządzenia.
Rys. 6. Wybór typu modułu podstawowego urządzenia przekaźnikowego.Dla potrzeb ćwiczenia, klawisze pierwszy i drugi należy sparametryzować zgodnie ze schematem przedstawionym na rysunku nr 5.
Podejście parametryzacyjne dla urządzeń systemu KNX jest jego największą zaletą. Umożliwia wybór odpowiednich dla danego zastosowania urządzenia opcji z pośród tych przewidzianych przez producenta. Dzięki temu konfiguracja systemu jest niezwykle łatwa, a tym samym umożliwia szybkie dopasowanie sposobu działania do wymagań użytkownika. Oczywiście, wraz z rozwojem systemu (system KNX ma już ponad dwadzieścia lat), producenci wyposażają urządzenia w coraz to wymyślniejsze funkcje. Obecnie produkowane przyciski umożliwiają rozróżnianie krótkich, długich naciśnięć poszczególnych klawiszy, rozróżnienie naciśnięcia oraz puszczenia klawisza i przypisania im osobnych rozkazów sterujących lub też rozróżnianie kilkukrotnych przyciśnięć danego klawisza. Ponadto przyciski wyposażane są w wyświetlacze informacyjne, za pomocą których system może komunikować się z użytkownikiem. W bardziej rozbudowanych przyciskach, nazywanych kontrolerami pokojowymi, mamy do dyspozycji również zaawansowane regulatory temperatury wraz z czujnikami. Daje to możliwość stosowania jednego urządzenia do kontroli wszystkich, typowych operacji w pokoju.
Rys. 7. Wybór typu modułu podstawowego urządzenia przekaźnikowego.Konsekwencją takiego rozwoju urządzeń jest znaczna rozbudowa ich parametryzacji, a tym samym znaczne skomplikowanie. Narzuca to konieczność dokładnego zapoznania się z dokumentacją techniczną udostępnianą przez producentów i analizy przykładowych zastosowań. Na tej podstawie można dopiero wnioskować jak modyfikować parametry danego urządzenia, aby spełniło wymagania użytkownika.
Analogicznie jest również z urządzeniami wykonawczymi. Parametryzacja zastosowanego w przykładowym projekcie modułu przekaźnikowego zaprezentowana została na rysunkach nr 6 i 7.
Ponieważ urządzenie to jest jednym z elementów tak zwanej serii MIX (nazwa producenta), w pierwszym kroku należy wybrać typ modułu podstawowego oraz ilość i typy ewentualnych rozszerzeń. Urządzenie serii MIX składa się maksymalnie z trzech modułów, z których każdy może być jednym z pięciu typów urządzeń:
Rys. 8. Budowa modułu przekaźnikowego – wyjścia binarnego.Dzięki łączeniu poszczególnych modułów w jedno urządzenie, uzyskujemy znacznie większą jego funkcjonalność przy zmniejszeniu ilości zaadresowanych urządzeń w systemie (jeden zespół trzech różnych modułów zajmuje jeden adres fizyczny w systemie).
W przypadku modułu przekaźnikowego warto zwrócić uwagę na możliwość parametryzacji stanów urządzenia, jakie przyjmie przekaźnik podczas zaniku lub załączenia zasilania magistrali. Opcje te pozwalają na kontrolowanie obwodów w przypadku awarii zasilania lub jego przywrócenia (rys 7. linia przerywana).
Rys. 9. Zamknięcie okna, w którym realizowany jest projekt..W projekcie wykorzystamy dwa spośród czterech bezpotencjałowych styków przekaźnikowych modułu RMG4S (rys. 8). Parametry dla pierwszego i drugiego kanału należy zmodyfikować zgodnie z przykładem przedstawionym na rysunku 7.
Urządzenia zaproponowane w projekcie i ich programy aplikacyjne, wybrane zostały tak, aby nie miały skomplikowanych parametrów i umożliwiły czytelnikowi eksperymenty związane z ich modyfikacją, obrazując jednocześnie najczęściej wykorzystywane funkcje.
W dalszej części cyklu przedstawiony zostanie wpływ parametryzacji na generowane obiekty komunikacyjne oraz sposób łączenia funkcji (obiektów komunikacyjnych) za pomocą adresów grupowych.
Rys. 10. Eksport projektu..Wykonany projekt przechowywany jest w utworzonej wcześniej „Bazie danych”. Aby zapisać go w formie osobnego pliku, należy przejść do modułu „Projekty”. W tym celu wracamy do widoku ogólnego poprzez naciśnięcie zielonego przycisku ETS w lewym górnym rogu ekranu (rys. 9)
Następnie należy zaznaczyć projekt, który chcemy wyeksportować i wybrać opcję „Eksport…” (rys. 10). Plik z projektem zapisany zostanie w lokalizacji, wskazanej za pomocą uruchomionego okna eksportu projektu.
Terminy szkoleń KNX
Szkolenie Podstawowe KNX:
Szkolenie Zaawansowane KNX:
Więcej informacji na stronie www.knxpolska.org
Andrzej Stachno
Certyfikowane Centrum Szkoleniowe KNX Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki Politechnika Wrocławska