KNX/EIB智能控制系统原理

  1. KNX/EIB系统概述

  KONNEX(KNX)是一种多主站网络，用于家庭和楼宇控制系统的标准化网络通信。它由以下几部分组成：

  ● EIB(European Installation Bus，欧洲安装总线)。

  ● EHS(European Home Systems，欧洲家庭系统)。

  ● BatiBUS技术。

  在传统楼宇系统中，各种服务(例如加热和照明)是单独规划和实施的。每项功能(信号和电源)都需要单独的线路。在KNX/EIB中，所有服务都是一起规划和实施的。所有操作功能和顺序都由一条公共线路进行控制和监视。

  2. KNX/EIB系统的组成

  KNX/EIB系统(见图15-23)由以下组件组成∶

  ● 传感器(例如温度传感器和风速表)生成命令并将这些命令打包成报文。

图15-23 KNX网络

  ● 执行器(例如用于照明的接触器和送风管道中的挡板)执行接收到的报文。总线将传感器和执行器结合起来。这些设备使用标准化的命令进行通信。使用特定的工程工具软件(ETS)对节点进行编程和组态，ETS是一种多供应商工具，用于规划、调试和维护KNX/EIB。ETS可以确保不同制造商生产的组件相互兼容。

  KNX/EIB的显示功能使用户可以查看系统状态并操作远程控件。附加的程序(例如时间、中断和数据记录工具等)使EIB显示器成为一个用于楼宇自动化系统的完整管理站。它可以提供像远程维护、远程读出消耗数据和安全服务之类的KNX/EIB服务。

  KNX/EIB可以与其他服务进行无缝集成，例如与电气设备(家用电器等)联网。

  KNX/EIB最明显的特点就是减少了线路，从而带来很多优点：

  1)更易于完成楼宇设备的安装，以后的扩展和修改也很容易。

  2)如果要求发生变化，无需重新布线，通过重新组态总线节点，就可以改造系统。

  3)可以随时分接总线电缆而无需终端电阻。但是总线电缆不能连接成环形。

  3. 网络结构

  KNX/EIB将网络分为区域、线路以及每条线路上的节点。一个网络最多包含15个区域，14000个节点。线路的最大总长度为1000m。

  耦合器可以用作线路放大器、线路耦合器和区域耦合器。线路耦合器用来对各线路彼此进行电隔离。此外，线路耦合器还可以过滤报文，只将允许的报文发送到其他线路，这将使总线负载降至最小程度。ETS可以创建过滤表，然后将这些过滤表装载到耦合器。区域耦合器将一个区域的主线路与整个网络的区域线路连接起来。

  在通信负载很大的系统(例如用于可视化或与管理级进行通信的系统)中，通过网关将主线路连接至以太网，可以增加传输量，建立带有更多节点的系统。

  在KNX/EIB中，数据以串行方式传输，传输速率为9.6kbit/s。节点收到报文后将发送一个确认信息。KNX/EB支持以下传输媒体双绞线(铜缆)、无线电、红外、光纤导线、Intemet 和ISDN等。无线电和红外媒体是对楼宇进行改造的理想选择。

  KNX/EIB 通过类似于以太网的报文执行数据交换，即各个总线节点可以相互独立地发送报文。如果发生冲突，各个报文将重新发送，发送节点将收到确认接收的报文。

  通过DP/EIB连接器，可将KNX/EIB网络作为子网连接到PROFIBUS-DP。也可以通过相应的接口将KNX/EIB连接到其他系统，例如其他楼宇自动化系统的控制中心和公共电话网络，例如ISDN。

  KNX/EIB采用CSMA/CA(带冲突避免的载波侦听多路访问)方式，与以太网的区别在于采用冲突避免(Collision Avoidance，CA)而不是冲突检测的方式。在每次发送之前，每个节点都会检查媒体是否空闲。

  KNX/EIB和互联网之间的连接变得日益重要，尤其是在家庭领域。这种连接使得即使不在家里也可以检测重要数据，例如室内温度，必要时还可以调节室内的温度值。