KNX es un sistema bus descentralizado, lo que significa que no necesita ningún aparato de control central. Por lo tanto, cada componente tiene su propio microprocesador.
El origen del KNX debemos buscarlo en la demanda, cada vez mayor, de un sistema flexible, fácil de instalar y de bajo consumo para el control de edificios inteligentes. Varios fabricantes se unieron para constituir KNX con el propósito de asegurar la compatibilidad de sus productos. De esta forma se posibilita el uso de dispositivos de distintos fabricantes en una misma instalación de bus.
KNX responde adecuadamente a las actuales necesidades, cada vez más complejas, de electrificación y automatización de edificios y viviendas que, por otra parte, son difícilmente resueltas por los sistemas eléctricos tradicionales.
En las instalaciones eléctricas convencionales, cada función necesita su propio cableado y cada sistema de control una fuente de alimentación diferente. En cambio, con KNX todas las funciones operativas y todos los procedimientos pueden ser controlados, monitorizados y alimentados a través de un único bus.
Además de la reducción de cableado, existen otras ventajas del KNX. Por ejemplo, la instalación inicial en un edificio es mucho más sencilla que con un sistema tradicional, por lo que también se simplifican las ampliaciones o modificaciones posteriores. KNX permite rápidas y sencillas adaptaciones a nuevas aplicaciones simplemente re-parametrizando los dispositivos de bus y, lo que es más importante, sin necesidad de añadir ni un solo cable. Para llevar a cabo tanto la primera puesta en marcha como la re-parametrización necesitaremos, simplemente, un PC conectado al sistema EIB y la herramienta de software ETS (EIB Tool Software).
KNX se puede conectar a centros de control de sistemas de automatización de otros edificios así como a la red telefónica lo que posibilita su uso tanto en viviendas como edificios de oficinas, bancos, escuelas y complejos formados por varios edificios.
Índice de contenidos
TOPOLOGIA KNX
KNX es un sistema bus descentralizado ycontrolado por eventos.
Esto significa que los sensores detectan sucesos en el edificio procedentes de pulsadores o motivados por cambios en la luminosidad, la temperatura, la humedad, movimientos, etc. A continuación, envían telegramas a los actuadores, los cuales llevan a cabo las órdenes.
En la instalación más sencilla, dos componentes y una fuente de alimentación pueden trabajar conjuntamente sobre un conductor bus.
El bus se adapta al tamaño de la instalación y a las funciones exigidas progresivamente, pudiendo incorporarse hasta 10.000 componentes.
Todos los dispositivos conectados al bus pueden intercambiar información con otros a través de una ruta compartida de transmisión: el bus. Los datos se transmiten en serie y de acuerdo con unas reglas fijas (protocolo). De esta forma se “empaqueta” la información que se envía en forma de telegrama a través del bus desde un sensor hasta uno o varios actuadores.
Cada receptor envía un “acuse de recibo” si la transmisión ha sido satisfactoria.
Si este acuse no se recibe, se repite la transmisión hasta un máximo de tres veces. En el caso de que el acuse continúe sin ser enviado, se interrumpe el proceso de transmisión y se notifica un error en la memoria del elemento transmisor.
La transmisión de datos con el EIB no está aislada eléctricamente, ya que la alimentación para los dispositivos (24V DC) se proporciona a través de la misma línea de bus. Los telegramas se modulan de tal forma que un “cero lógico” se transmite como pulso. La “no-recepción” de ningún pulso se interpreta como un “uno lógico”.
La información se transmite de forma simétrica al par de conductores y el componente se controla mediante la diferencia de tensión entre los dos. Las radiaciones perturbadoras actúan sobre ambos conductores con la misma polaridad y, por tanto, no influyen en la diferencia determinante de la tensión de la señal.
topologia knx
Es necesario regular el acceso al bus como medio físico de transmisión de datos.
Para ello el EIB utiliza el procedimiento CSMA/CA (Acceso Múltiple por Detección de Portadora/Evitación de Colisiones). Este procedimiento garantiza un procedimiento aleatorio libre de colisiones al bus. Todos los dispositivos de bus reciben las señales, pero sólo aquellos actuadores a los que “se está hablando” reaccionan. Si un sensor, quiere transmitir, primero debe comprobar el bus y esperar a que ningún otro dispositivo esté transmitiendo. Si el bus está libre, cualquier dispositivo puede comenzar la emisión. Si dos dispositivos comienzan a emitir en el mismo instante, sólo tendrá acceso al bus aquél de ellos que tenga la prioridad más alta. El otro tendrá que esperar y transmitir después. En caso de igualdad de prioridad, comenzará aquel cuya dirección física sea más baja.
El cable conductor de bus puede tenderse por el mismo recorrido que los cables de energía y, de la misma forma, puede empalmarse y derivarse. La unión de conductores se efectúa mediante bornes sin tornillos. El borne se enchufa al componente y su retirada no interrumpe el conductor.
SOFTWARE
El programa ETS (Engineering Tool Software) es la única herramienta software independiente del fabricante para diseñar y configurar instalaciones inteligentes para el control de casas y edificios hechas con el sistema KNX-EIB.
KNX ETS 3
Características:
ETS es verdaderamente única: en cualquier parte del Mundo, usted puede el mismo software ETS, para todos los proyectos KNX y para todos los dispositivos certificados KNX.
ETS es una herramienta del estándar KNX.
Todas las bases de datos de los productos certificados de parte de todos los fabricantes KNX pueden ser importados a ETS
El sistema KNX, junto con ETS, es la caja de herramientas para todos los proyectistas e instaladores.
ALIMENTACION SISTEMA KNX
Cada línea tiene su propia alimentación de corriente para los componentes.
Esto garantiza que, incluso si hay un fallo en una línea, el resto del sistema
puede continuar funcionando.
Las fuentes alimentación tienen regulaciones de tensión y corriente, por lo que son resistentes a los cortocircuitos. Además, son capaces de salvar micro-cortes de la red ya que tienen un tiempo de reserva de 100ms.
El cable conductor PYCYM 2x2x0,8 tiene una sección por hilo de 0,5mm² y, por ello, una resistencia del bucle de 72Ω/Km.
Los componentes (TLN) toman del bus una potencia constante y están preparados para funcionar con un mínimo de 21V.
La absorción de potencia supone, aproximadamente, 150mW/componente, aunque algunos aparatos pueden llegar a consumir 200mW.
Por este motivo pueden instalarse dos fuentes de alimentación en paralelo si fuera necesario, siempre que se emplee una bobina común. De esta forma aumenta la corriente admisible en el bus a 500mA.
También es necesario añadir otra fuente en el caso de que se instalen más de 30 componentes sobre un cable de pequeña longitud (por ejemplo, en un armario de distribución). En cualquier caso, la distancia mínima entre dos fuentes debe ser de 200m y el número máximo de fuentes por línea debe ser 2 como máximo.
La longitud del cable para cada línea no debe exceder los 1000m, incluyendo todas las ramas y bucles y no se necesita resistencia de cierre.
Para excluir totalmente la posibilidad de colisiones entre telegramas hay que respetar una distancia máxima entre componentes de 700m.
LINEAS Y ZONAS KNX
Llamamos línea a cualquier conjunto de fuente y dispositivos de bus que cumpla las siguientes condiciones:
Máximo número de dispositivos: 64
Máximo número de fuentes alimentación: 2
Distancia máxima de la fuente al componente: 350m
Distancia máxima entre dos componentes: 700m
Longitud total máxima del conductor: 1000m
Si fuera necesario ampliar cualquiera de estos requerimientos, tenemos la posibilidad de conectar entre sí varias líneas, hasta un máximo de 12, mediante lo que llamamos acopladores de línea.
LINEAS KNX
Este conjunto de varias líneas hasta un máximo de doce, constituye lo que llamamos zona. Cada zona funcional puede, por tanto, admitir un máximo de 768 componentes distribuidos en doce líneas con 64 componentes cada una.
Podemos unir varias zonas, hasta un máximo de 15, utilizando para ello los acopladores de zona (aparatos físicamente idénticos a los acopladores de línea).
Esto hace que, en una misma instalación, podamos trabajar con 10.000 componentes conjuntamente, ya que tanto en la línea principal como en la de zonas podemos también colocar componentes.
Como hemos visto, un mismo dispositivo, el acoplador, puede utilizarse como:
Acoplador de zonas BK: Une la línea de zonas con la línea principal de una zona.
Acoplador de líneas LK: Une la línea principal con una línea secundaria.
Amplificador de líneas LV: Amplía una línea con otros 64 componentes y 1.000m adicionales.
Los acopladores de línea y zona sólo dejan pasar telegramas relacionados con componentes que les pertenezcan, los amplificadores dejan pasar todos los telegramas.
En la parametrización cada acoplador recibe una tabla de filtros. Todos los telegramas de grupo que se reciban, son reexpedidos si aparecen en esa tabla.
De este modo, cada línea trabaja independientemente y sólo se dejen pasar los telegramas que deben llegar a otras líneas, evitando la sobrecarga del bus.
Como hemos visto, un mismo dispositivo, el acoplador, puede utilizarse como:
Acoplador de zonas BK: Une la línea de zonas con la línea principal de una zona.
Acoplador de líneas LK: Une la línea principal con una línea secundaria.
Amplificador de líneas LV: Amplía una línea con otros 64 componentes y 1.000m adicionales.
Los acopladores de línea y zona sólo dejan pasar telegramas relacionados con componentes que les pertenezcan, los amplificadores dejan pasar todos los telegramas.
En la parametrización cada acoplador recibe una tabla de filtros. Todos los telegramas de grupo que se reciban, son reexpedidos si aparecen en esa tabla.
De este modo, cada línea trabaja independientemente y sólo se dejen pasar los telegramas que deben llegar a otras líneas, evitando la sobrecarga del bus.
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6 comentarios en “Introduccion a Knx”
José Antonio García
Hola Raul. Me presento, mi nombre es Jose Antonio y estoy pensando en crear una empresa de componentes KNX y viendo información di con tu página.
Me parece que está muy bien explicado el concepto de KNX y fácil de entender y me gustaría saber si me das la autorización para copiar tu explicación y ponerla también en mi web, por supuesto con tu nombre como firma puesto que tu eres el autor.
No es seguro todavía si llegaré a realizar nada o si al final lo incluiré pero me interesaría saberlo.
Muchas gracias Raúl y un saludo
Hola, mi nombre es Mario y soy estudiante en el instituto Salesiano en Sevilla. He tenido problemas con la configuración del programa y necesito algo de ayuda al respecto. A la hora de probar los dispositivos físicamente, no funcionan, aun habiendo realizado el proyecto en el ETS5 correctamente, me ha dejado programar en condiciones y todo respecto a direcciones físicas y de grupo están correctas. El problema es a la hora de su funcionamiento, algo de la parametrización, o incluso los datos de los productos que me he descargado ( son la pagina de ABB) pueden estar mal, pero como ya le digo, llevo 2 meses metido en el tema y aún no he conseguido encender la luz físicamente. Espero pueda solucionarme el problema, si es posible respondeme a mi correo personal. Muchas gracias y un saludo. Buenos días.
Para resolver este tipo de problemas hay que estar delante del ordenador o via escritorio remoto y verlos para resolverlos, por que pueden depender de varios factores.
Hola Mario,
las fuentes y los interfaces de programación que se usan en los proyectos KNX también se introducen en el ETS?. Es decir, en la versión demo limitada a 5 aparatos se cuenta ya la fuente y el programador?. He estado viendo vídeos y nadie los incluye en los proyectos, me choca que no necesiten una dirección de línea como otro dispositivo cualquiera.
No, ninguno de los dos se introduce en el KNX como dispositivo. Puedes incluir la fuente de aquellos fabricantes que hayan generado un dispsotivo «dummy» que solo sirve para poner informacion del tipo de fuente en el programa KNX. La version demo de 5 aparatos te va a dejar abrir los programas que tengan hasta 5 aparatos «operativos». Todos los dispositivos KNX que transfieran o reciban datos del bus deben tener una direccion, Esto no se aplica a la fuente de alimentacion pero si al programdor USB al que se le suele poner una direccion alta como, por ejemplo, 1.1.250 pero que no cuenta como dispositivo sino que se configura esta dirección en la parte de interfaces..
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Hola Raul. Me presento, mi nombre es Jose Antonio y estoy pensando en crear una empresa de componentes KNX y viendo información di con tu página.
Me parece que está muy bien explicado el concepto de KNX y fácil de entender y me gustaría saber si me das la autorización para copiar tu explicación y ponerla también en mi web, por supuesto con tu nombre como firma puesto que tu eres el autor.
No es seguro todavía si llegaré a realizar nada o si al final lo incluiré pero me interesaría saberlo.
Muchas gracias Raúl y un saludo
Buenas Jose,
Ok, sin problemas. Espero que tengas suerte en tus andaduras.
Un saludo.
Hola, mi nombre es Mario y soy estudiante en el instituto Salesiano en Sevilla. He tenido problemas con la configuración del programa y necesito algo de ayuda al respecto. A la hora de probar los dispositivos físicamente, no funcionan, aun habiendo realizado el proyecto en el ETS5 correctamente, me ha dejado programar en condiciones y todo respecto a direcciones físicas y de grupo están correctas. El problema es a la hora de su funcionamiento, algo de la parametrización, o incluso los datos de los productos que me he descargado ( son la pagina de ABB) pueden estar mal, pero como ya le digo, llevo 2 meses metido en el tema y aún no he conseguido encender la luz físicamente. Espero pueda solucionarme el problema, si es posible respondeme a mi correo personal. Muchas gracias y un saludo. Buenos días.
Hola Mario,
Para resolver este tipo de problemas hay que estar delante del ordenador o via escritorio remoto y verlos para resolverlos, por que pueden depender de varios factores.
Hola Mario,
las fuentes y los interfaces de programación que se usan en los proyectos KNX también se introducen en el ETS?. Es decir, en la versión demo limitada a 5 aparatos se cuenta ya la fuente y el programador?. He estado viendo vídeos y nadie los incluye en los proyectos, me choca que no necesiten una dirección de línea como otro dispositivo cualquiera.
Te agradezco tu respuesta,
gracias
No, ninguno de los dos se introduce en el KNX como dispositivo. Puedes incluir la fuente de aquellos fabricantes que hayan generado un dispsotivo «dummy» que solo sirve para poner informacion del tipo de fuente en el programa KNX. La version demo de 5 aparatos te va a dejar abrir los programas que tengan hasta 5 aparatos «operativos». Todos los dispositivos KNX que transfieran o reciban datos del bus deben tener una direccion, Esto no se aplica a la fuente de alimentacion pero si al programdor USB al que se le suele poner una direccion alta como, por ejemplo, 1.1.250 pero que no cuenta como dispositivo sino que se configura esta dirección en la parte de interfaces..