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ORDINEDEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI PADOVA
Building automation:Visione di insieme di un sistema di domotica
DI PADOVA
19 Febbraio 2016
DOMOTICA
Ing Francesco Pavan info@ingfrancescopavan it Ing. Francesco Pavan [email protected]
Introduzione a una casa intelligenteIntroduzione a una casa intelligenteCos’è un sistema di automazione
Esempio di casa automatizzata
Strati che compongono un sistema domoticoapparecchi(relays, dimmer porte seriali)pp ( y , p )Strato di comunicazione (I2C, CAN, Ethernet, KNX)Scegliere il giusto hardwareInterfaccia uomo macchina e interfaccia di controlloInterfaccia uomo macchina e interfaccia di controllo
Per sistema di automazione intendiamo qualsiasi tecnologiaPer sistema di automazione intendiamo qualsiasi tecnologia che possa svolgere funzioni automatiche
In questo senso...l’orologio che controlla l’avvio dell’irrigazione ......l orologio che controlla l avvio dell irrigazione ...
...il termostato della caldaia...
le accensioni delle luci al calare del buio...le accensioni delle luci al calare del buio…
...esempi di automazioni semplici...esempi di automazioni semplici
Domanda: tutte le case sono dotate di automazione?
Ri tRisposta: no
In generale per sistema di automazione intendiamo qualcosaIn generale per sistema di automazione intendiamo qualcosagovernato da un firmware, cioè un programma a bassi livelloinserito nell’apparecchiatura
L’impianto elettrico di una abitazione generalmente ha la tipica fconnessione via filo per connettere l’attuatore con la parte di
comando, questa non viene considerata Domotica
Domotica è l’automazione dell’abitazione dato da un insieme di apparecchiature, software, attuatori, interfacce ….
Yesterday:interfaces: buttons and switchesinterfaces: buttons and switches integrated systems: ---
Today:Today:interfaces: buttons, switches, touch panel (wired and wireless)integrated systems: audio/video (sometimes), thermal control,windows and shutters, ad-hoc interconnection
Tomorrow (challenges):interfaces: reduce as possible the needs of buttons, switches and touch interfaces, the house must predict what the user
twants
integrated systems: potentially everything...the house accessible as-a-resource by using a standard...the house accessible as a resource by using a standard library e.g. “import world.myhouse”
L f i li di d i KLe famiglie di prodotti Konnex
Principali tipologie di dispositivi
ùI prodotti KNX più utilizzati possono essere raggruppati in diverse famiglie funzionali:
• Apparecchi di sistema • Ingressi Sensori• Sensori
• Uscite • Controllo motori e attuatori • Moduli funzionali • Comunicazione • Comando remoto• Comando remoto • Gateway • Visualizzazione • Supervisione
Apparecchi di sistema
Alimentatori 20120 mA
320 mA 640 mA Accoppiatori Di area Di linea Amplificatori di linea Accoppiatori bus/dispositivi Da incasso multifunzione Da incasso multifunzione Accessori Cavo BUS C tt i t b t i i d ti Connettori tra bus e striscia dati
Ingressi
Ingressi binari Disponibili in fari formati e con diversi numeri di
canali (1,2,4,8….) I i bi i d iIngressi binari da incasso Installabili anche dentro scatole a muro e
facilmente collegabili a pulsanti tradizionali (di solito a 2 e 4 canali) a e ca a )
Versioni con led di stato Pulsantiere domotiche Integrabili esteticamente con il resto della serie
i il g
civile Ingressi analogici Per applicazioni specifiche (esempio collegamento
sensori analogici) sensori analogici) Ingressi speciali Lettori di badge per controllo accessi (magnetici o
RFID) RFID)
Sensori
Sensori di grandezze ambientali Termometri T i Termostati Centrali meteo (pioggia, vento, umidità ecc….) Luminosità C l i Crepuscolari Sensori legati ad attività ed eventi Presenza Fumo Allagamento Per serramenti (porte, vetri, finestre….) Funzioni legate al tempo Programmatori temporali (giornalieri, settimanali,
annuali….) Cronotermostati
Uscite
Uscite binarie Di potenza (a 1, 2, 4,8, 12, 16
…canali) Per controllo relè secondari
iDa incasso Uscite per regolazione Dimmer di potenza pDimmer 0-10 (1,3,8…canali) Uscite con ingressi integrati Moduli integrati uscita/pulsanti Moduli integrati uscita/pulsanti Moduli integrati ingressi/uscita
Attuatori/controllo motori
Moduli controllo motori Moduli per motorizzazioni generiche M d li i i i ifi h ( ll l ll ) Moduli per motorizzazioni specifiche (tapparelle, lamelle….) Moduli applicazioni legate al clima Controllori per fan coil (singolo e doppio flusso) p ( g pp )Controllori per impianti AC Controllori per elettrovalvole Dispositivi elettromeccanici KNX pMotorizzazioni Componenti clima Elettrovalvole Elettrovalvole
Moduli funzionali Moduli funzionali
Unità logiche Gestione di condizioni logiche G i i di Gestione ritardi Moduli scenari Gestione di comandi multipli anche p
temporizzati Gestori eventi Gestione di condizioni logiche, ritardi, g , ,
temporizzazioni, di scenari… Controllori carichi Gestione intelligente di carichi e rilevazione Gest o e te ge te d ca c e e a o e
dei consumi
Comunicazione e controllo remoto Comunicazione e controllo remoto
Interfacce con le reti di telefonia Combinatori telefonici per telefonia fissa C bi t i t l f i i t l f i bil Combinatori telefonici per telefonia mobile Gestori SMS Ricevitori e telecomandi IR Ricevitori monocanale Ricevitori multicanale Telecomandi standard Telecomandi dedicati (universali, disabilità,
basati su schermo…) Ricevitori e telecomandi radio Ricevitori monocanale Ricevitori multicanale Telecomandi standard Telecomandi incassabili
Gateway
Interfacce PC (anche per la programmazione del sistema) RS 232 USB USB Interfacce IP Interfacce ethernet IP router Interface con altri bus Dali Dali Profibus LON MyHome MyHome
Visualizzazione
Display alfanumerici mono‐cromatici Display da incasso in grado di visualizzare
brevi messaggi di testo Display multifunzionali ridotti p yDisplay in grado di visualizzare informazioni
di vario tipo e finestre Display multifunzionali a colori p yDisplay in grado di visualizzare informazioni
di vario tipo e finestre con buone capacità grafiche
Di l l if i i i Display multifunzione con integrazione videocitofonica
Touch screen Monocromatici con capacità grafiche A colori con capacità grafiche
Supervisione
Touchscreen grafici multifunzione da incasso Sistemi proprietari Si t i b ti l PC i t i Sistemi basati su panel PC con sistemi
operativi standard Software di supervisione Sistemi basati su architetture SCADA Sistemi dedicati alla domotica Sistemi per applicazioni speciali (alberghiere,
sanitarie ecc ) sanitarie ecc.) Webserver Sistemi hw/sw installabili Sistemi sw installabili su PC
AlbAlbergo
Hotel controllo Camere
Controllo luciKNXGestione scenariKNX
Controllo Accessi KNX
Gestione scenariKNX
Gestione Condizionamento KNX Bac‐Net
Sistema di supervisione residente su PCIntegrazione con sistema anti intrusione
ARM CPU@700Mhz (ARM 11 family) 256 Mb RAMSD HDD slot fan less Connectivity:
1 mini HDMI2 USB1 jack audio1 ETH1 GPIO ( l I/O)1 GPIO (general purpose I/O)
< 40€ each
Tecnologie e protocolli delloTecnologie e protocolli dello strato fisico
-Infrarossi-Ethernet-Wi-FiBl t th-Bluetooth
-Firewire-RS-232RS 232-RS-485-USB-Lonworks-ModBUSKNX-KNX
-BacNet
Tecnologie e protocolli delloTecnologie e protocolli dello strato fisico st ato s co
Lavorare nel mondo della domotica non può pprescindere dall'esistenza dei protocolli che oggi vengono installati.oggi vengono installati.
Panoramica dei protocolli e delle tecnologie Panoramica dei protocolli e delle tecnologie più utilizzate oggi.
KNX
Aperto, privo di royalty ed indipendente dalla p p y y ppiattaforma Permette installazioni completamentePermette installazioni completamente distribuite Supporta diversi mezzi trasmissivi: Supporta diversi mezzi trasmissivi:
- TP-0 (Twisted Pair, tipo 0) TP 1 (Twisted Pair tipo 1)- TP-1 (Twisted Pair, tipo 1)
- PL-110 (Power Line, 110 kHz) PL-132 (Power Line 132 kHz)- PL-132 (Power Line, 132 kHz)
- RF (Radio Frequency, 868 MHz) - Ethernet (KNXnet/IP)- Ethernet (KNXnet/IP)
KNX
Classi dei dispositivi: p- A-mode o modo automatico - E-mode o modo semplice - S-mode o modo sistema
Sistema Konnex (KNX): Sistema Konnex (KNX):
Uno standard per sistemi pdomotici
Cos’è Konnex Association
KONNEX Association è il risultato della convergenza di tre associazioni di aziende:
• BatiBus Club International (BCI) • European Installation Bus Association (EIBA)
E H S t A i ti (EHSA) • European Home Systems Association (EHSA)
in una sola organizzazione per promuovere un unico g p pbus standard KNX, che integra le tre soluzioni BatiBus, EIB and EHS.
www.knx.org
Membri e Partner
• Costruttori di sistemi elettronici operanti nei settori: - Home e Building automation g- Elettrodomestici - Controllo climatizzazione
(Heating Ventilation Air Conditioning - HVAC) - Sicurezza di persone e cose (Safety-Security)
• Fornitori/Providers di:- Energia- Telecomunicazioni (telefonia, internet)- Servizi a valore aggiunto
• Progettisti, Installatori e System Integrators(KNX-Partner)
• Altri Partner: università e centri di ricerca
Obbiettivi
Gli scopi di Konnex Italia sono la diffusione della Gli scopi di Konnex Italia sono la diffusione della conoscenza e la promozione della tecnologia
KNX/Konnex, lo standard europeo libero da royalty,
conforme alla norma europea EN 50090,
che consente la gestione automatizzata e decentralizzata degli impianti tecnologici di un edificio.
I pilastri KNX
• Certificazione: Certificazione: la Certificazione KNX garantisce un alto livello di qualità ai prodotti e la totale interoperabilità tra i dispositivi e le applicazioni dispositivi e le applicazioni.
< Software: un unico software per la configurazione, l’integrazione e la messa in servizio di tutti i prodotti certificati KNX.
< Training: I corsi di formazione a differenti livelli sono erogati da ent i KNX q lifi ti centri KNX qualificati.
KNX: lo standard Uno standard unico per la Home & Building
Automation
Aspetti principali:
• Interoperabilità tra i prodotti e le applicazioni di differenti costruttori
• Qualità dei prodotti: Konnex Association verifica regolarmente la produzione effettuata dai costruttori e l lità d i d tti la qualità dei prodotti
• Funzionalità standardizzata: sono integrati nello Funzionalità standardizzata: sono integrati nello standard vari profili applicativi sia per home che building automation
KNX: lo standard
L’unico standard mondiale aperto, pe Home & B ilding A tomation per Home & Building Automation
Oltre 12 000 prodotti compatibili • Oltre 12.000 prodotti compatibili • Oltre 150 costruttori promuovono KNX • E’ sempre possibile aggiungere funzioni e dispositivi p p gg g p• La rete dei KNX Partner è a disposizione del cliente
KNX: lo standard
Da dicembre 2003 lo standard KNX è riconosciuto conforme è riconosciuto conforme
alla EN50090 dagli enti di standardizzazione Europea
CEN CENELEC CEN e CENELEC
I vantaggi dell’automazione
• Aumenta la sicurezza
• Assicura vantaggi economici e risparmio energetico
• Attraverso un’interfaccia utente semplifica il controllo e l’utilizzo, anche da remoto, di molti impianti complessi (audio, video, clima, sicurezza, …) ( , , , , )
• Può contribuire alla riduzione dell’elettro-smog
• Determina la qualità dell’abitare
C t ib i d t l’i di d d ll’ bit l • Contribuisce ad aumentare l’indipendenza dell’abitare per le persone disabili
KNX: Sicurezza
• Il sistema ad “Intelligenza Distribuita” garantisce il servizio dell’impianto, anche nel caso di un di i i h bi dispositivo che subisca un guasto
• Se è stato previsto un dispositivo di controllo Se è stato previsto un dispositivo di controllo generale (touch screen, PC,…) sarà possibile accedere alle stesse funzioni del dispositivo fuori servizio servizio
• Il controllo da remoto oltre ad informarci sullo stato degli allarmi e dei dispositivi consente di intervenire degli allarmi e dei dispositivi consente di intervenire sull’impianto chiudendo porte, finestre, cancelli, ….
• In caso di incendio, automaticamente si può chiudere il gas, spegnere tutte le luci, aprire le finestre,
d l à dKNX: modalità di programmazione
• E-Mode: tecniche di configurazione semplificata, la configurazione si ottiene senza PC, ma con controllore pulsanti destinata a installatori e/o controllore,pulsanti… destinata a installatori e/o clienti con conoscenza elementare del BUS. Dispositivi con funzionalità limitate, installazione di media grandezza. g
• A-Mode: configurazione automatica avviene nel momento dell’inserimento del dispositivo in rete. Configurazione adatta all’utente finale per piccole g p pinstallazioni.
• S-Mode: progettazione e configurazione avvengono tramite PC con software ETS e db dei prodotti forniti d i t tt i D ti t KNX t i t ll t i dai costruttori. Destinata a KNX partner e installatori esperti per installazione di tutti i tipi.
3 metodi di configurazione3 metodi di configurazione
S-mode • Liberamente programmabileLiberamente programmabile •Un unico tool di progettazione
E-mode •Configurazione semplice
•Alte prestazioni e funzioni •Per professionisti con una
buona formazione
A-mode •Configurazione automatica
• Tools semplificati • Funzioni limitate •Per professionisti con formazione di base
buona formazione
g•Soluzioni per mercato consumer
Funzionalità
La struttura fisica dell’impianto
La tipologia Konnex più diffusa prevede un BUS costituito da uno specifico doppino costituito da uno specifico doppino
Permette molti gradi di libertà nel progettare la struttura fisica dell’impianto struttura fisica dell impianto
Nella pratica si possono incontrare molte tipologie di vincoli di vincoli
Il “cavo verde”
Il doppino utilizzato dai sistemi KNX prevede caratteristiche specifiche caratteristiche specifiche
E’ schermato P d 1 2 i di d tt i Prevede 1 o 2 coppie di conduttori
Coppia di comunicazione (rosso e nero) Eventuale coppia ausiliaria (bianco e Eventuale coppia ausiliaria (bianco e giallo)
I conduttori sono formati da un unico cavo I conduttori sono formati da un unico cavo in rame (è un cavo rigido)
La connessione dei dispositivi
Sono ammesse un grande numero di topologie: In linea In linea A stella A semi-anello A semi anello Un misto delle precedenti
…. Occorre evitare gli anelli Non sono richiesti terminatori Non sono richiesti terminatori
La connessione dei dispositivi
Per connettere il cavo BUS ai dispositivi sono previste due modalità:
M tt tt i Morsetto a quattro vie Autobloccante 4 coppie rosse e nere 4 coppie rosse e nere Permette quindi anche funzione di derivazione
Strisce conduttive su barra DIN Strisce conduttive su barra DIN Utilizzabile nei quadri Richiede dispositivo di accoppiamento con cavo BUS
Semplifica l’installazione dei singoli dispositivi
Intelligenza distribuita
Vantaggi Flessibilità progettuale Flessibilità nel cablaggio ristrutturazioni Cablaggio semplice ed economico “Insensibilità” ai guasti (Non funziona solo ciò che
si guasta) Svantaggi Costo del singolo punto Necessità di installare un unità domotica per ogni
f i ( i i t ll ti i) funzione (spazi installativi)
Intelligenza semidistribuita
Si può operare su due livelli: Si concentrano più funzioni sul singolo ddispositivo
Uscite e ingressi a più canali Abbattimento dei costi Abbattimento dei costi Struttura fisica dell’impianto più compatta Cablaggio più esteso Cablaggio più esteso
Quadri distribuiti: si concentrano i singoli dispositivi dispositivi
Ottimizzazione degli spazi installativi Struttura di cablaggio più tradizionale gg p
PROGRAMMAZIONE
KNX e l’ETS3KNX e l ETS3
< ETS3 Tester: fornito gratuitamente su CD -non ha accesso al bus
< ETS3 Starter: rilascio licenza temporanea gratuita per 30 gg - consente la gestione di 1 progetto - max 1 linea e 64 dispositivi
<
progetto max 1 linea e 64 dispositivi
ETS3 Professional: versione completa, in modo dipendente o indipendente dal PCmodo dipendente o indipendente dal PC,
anche per Windows Vista
ETS3: il sw standard di configurazione per tutti i prodottitutti i prodotti
KNX: Gli strumenti per la supervisione p p
• Librerie Falcon: per le software house che intendono sviluppare unsoftware in grado di dialogare con il bus KNX
• Soluzioni OPEN SOURCE : soluzioni di comunicazione hardware e/o software per piattaforme differenti come Linux
Equipe di progetto ProduttoriProgettista dell’operag pProgettista ElettricoElettricistaElettricista
Ingegneri Architetti
L’architettura del sistema
La scelta KNXLa scelta KNX
Sistema a intelligenza distribuita gFlessibilità Espandibilità Integrazione tra sistemi diversiIntegrazione tra sistemi diversi Funzionalità complesse Apertura a interfacce differenti Sistemi di supervisione intelligentiSistemi di supervisione intelligenti
La scelta KNXLa scelta KNX
Funzioni di complessità variabile Supervisione Scenari Analisi e contestualizzazione delle situazioni Gestione flessibile delle soluzioni anomaleGestione flessibile delle soluzioni anomale Allarmi passivi Interazione con altri sistemi “intelligenti”
Interfacce persona ambienteInterfacce persona ambiente
Possibilità di utilizzare metodi e dispositivi diversidiversi Interfacce basate su tecnologie elttroniche Telecomandi Telecomandi Pulsanti Trasponders (RFID) Interfacce basate su tecnologie informaticheInterfacce basate su tecnologie informatiche Palmari PC Sistemi ultraportatili
ComunicazioneComunicazione
Comunicazione con l’esterno dell’abitazionedell abitazione Telefonia fissa Telefonia mobile Telefonia mobile Internet Comunicazione interna all’abitazioneComunicazione interna all abitazione Telecontrollo Comunicazione di emergenza
Safety and securitySafety and security Sistemi di telesoccorso Sistemi di chiamata e comunicazione interna Monitoraggio eventi e parametri fisiologici Accesso sicuro all’abitazioneAccesso sicuro all abitazione Antintrusione A i i i i i iAccesso sicuro visitatori in autonomia Allarmi passivi Diffusione audio multistanza
Appartamento
A iAppartamento privato
Tipologia intervento: Nuova realizzazione Nuova realizzazione
Struttura architettonica: Appartamento di medie dimensioni in un edificio ricostruito nel centro
storico storico
Esigenze principali: Elevato livello di comfort Impianto multimediale diffuso Estetica/lighting design Sicurezza Gestione flessibile anche da remoto Efficienza energetica
A iAppartamento privato
Ambiti affrontati: I i t l tt i d ti Impianto elettrico domotico Climatizzazione Diffusione sonora in tutti gli ambienti Possibilità di supervisione Controllo remoto tramite cellulare Sistema antintrusione integrato con la d ti domotica Gestione intelligente impianto clima G ti i Gestione a scenari
L’architettura del sistemaLarchitettura del sistema
Il i d iIl sistema domotico Impianto realizzato con tecnologia KNXKNXImpianto realizzato con tecnologia KNXKNX
Automazione luciKNX Automazione motorizazioni tendeKNX
Controllo e regolazione Luci RGBKNX
Motorizzazione TV/LCD a scomparsaKNX
Controllo ClimaKNX
Gestione scenari ingresso, uscita, notte, giorno, chiudi tuttoKNXtuttoKNX
Gestione complessiva tramite smart phone Supervisione su touch screen I t i i i t lti Integrazione con impianto multi room
Integrazione con sistema anti-intrusioneKNX
Il bus KNXSTRUTTURA
EEPROGRAMMAZIONE
Il b KNXIl bus KNX
Gli elementi sw principali per garantire il funzionamento del bus:Gli elementi sw principali per garantire il funzionamento del bus:
Firmware in grado di eseguire le funzionalità previste (programma applicativo) Identificazione univoca dei dispositivi (indirizzo fisico)Identificazione univoca dei dispositivi (indirizzo fisico) Settaggi personalizzabili (parametri) Identificazione univoca delle funzioni domotiche (indirizzo di gruppo) Protocollo di comunicazione (telegrammi….)Protocollo di comunicazione (telegrammi….)
Indirizzo fisicoIndirizzo fisico L’indirizzo fisico è univoco all’interno di un impianto L’indirizzo fisico è univoco all’interno di un impianto
KNX e ha il seguente formato: Area[4bit]-Linea[4bit]-Dispositivo[1byte] Area[4bit]-Linea[4bit]-Dispositivo[1byte]
A A A A L L L L D D D D D D D DA A A A L L L L D D D D D D D D
Range: Range: da0.0.0 a 15.15.255, l’inidirizzo 0.0.0 non può
essere usato l’ETS lo tiene per se. pIl dispositivo viene preparato per la
programmazione dell’indirizzo fisico premendo il p g ppulsante di programmazione, e si ha l’accensione del led
TopologiaTopologia LINEA
•Una linea è composta da al massimo 4 segmenti di linea, ognuno con un massimo di 64 dispositivi adeguatamente alimentati •Un egmento principale collegato agli altri mediante ripetitori di linea
1.1.10 D 1.1.11 D 1.1.64 D
ALIM
1.1.65 1.1.129 1.1.192
ALIM
1 1 127
ALIM
1 1 190
ALIM
1 1 2541.1.127 1.1.190 1.1.254 D 1.1.128
D
D D 1.1.191
D 1.1.255
D
TopologiaTopologia Limiti fisici nei collegamenti Limiti fisici nei collegamenti
Sempre utilizzare cavi a norma Konnex p(vol.9 manuale KNX, es. 75 Ω e 0,12 µF per 1000m)
Lunghezza del segmento di linea Max 1000 m
lDistanza tra alimentatore e dispositivo BUS Max 350m
Distanza tradue alimentatori Min200m
Distanza tradue dispositivi Max700mdue dispositivi Max700m
TopologiaTopologia AREA AREA
•E’ possibile collegare fra loro più linee fino a un massimo di 15 collegate a una linea principale g p p(AREA) •Il collegamento avviene tramite gli ACCOPPIATORI di li di linea.
•L’accoppiatore di linea e il ripetitore sono 2 dispositivi fisicamente identici si differenziano solo dispositivi fisicamente identici si differenziano solo per il SW .
•La linea principale o linea 0 può ospitare fino 64 La linea principale o linea 0 può ospitare fino 64 dispositivi, gli accoppiatori di linea vanno sulla line 0 •Quindi i dispositivi su linea 0 saranno 64-n°accoppiatori
TopologiaTopologia AREA 1AREA 1
1.0.16
D1.0.17
D1.0.64
Linea 0 ALIM
D
1 0 1
D … D
1 0 151.0.1
Li 1
1.0.15
Li 15
ALIM
Linea 1 … ALIM
Linea 15
1.1.10 1.15.10 D
D D
1 1 64 D1.1.64 D 1.15.64
TopologiaTopologia PIU’ AREE PIU AREE
In un impianto in cui sia necessaria più di un’area o per numero di dispositivi o per “distanza fisica” è possibile collegare fra loro più aree con una linea che viene chiamata BACKBONE. La backbone: La backbone:
•Può avere altri dispositivi(n°=64-n° acc.area) •Gli accoppiatori di area fanno parte della BACKBONE •Gli accoppiatori di area fanno parte della BACKBONE •Totale circa 58000 dispositivi
TopologiaTopologia Indirizzo Fisico:
L’indirizzo fisico serve ad identificare univocamente ogni dispositivo e inoltre lo individua nella topologia: ogni dispositivo e inoltre lo individua nella topologia:
A A A A L L L L D D D D D D D D
•A = 1-15 indirizza le aree da 1 a 15
A 0 dispositivi sulla linea BACKBONE •A = 0 dispositivi sulla linea BACKBONE
•L = 1-15 indirizza le linee da 1 a 15
•L = 0 linea principale
•D = 1-255 indirizza i dispositivi sulla linea L •D = 1-255 indirizza i dispositivi sulla linea L
•D = 0 indirizza l’accoppiatore
AccoppiatoreAccoppiatore L’accoppiatore ha funzione di PORTA L accoppiatore ha funzione di PORTA Nella parametrizzazione l’accoppiatore riceve una tabella filtro, i telegrammi di gruppo contenuti nella tabella passano all’altra linea gli altri no La tabella filtro è compilata da ETS 3 quando programmo l’accoppiatore L’amplificatore di linea si differenzia dall’accoppiatore per NON avere la p pp ptabella filtro, cioè i telegrammi passano tutti. L’accoppiatore può essere APERTO ovvero lasciare passare tutti i telegrammi ma:
•Rischio di ritardi sulla consegna dei telegrammi in impianti molto estesi •Rischio di collisioni •Spesso si aprono gli accoppiatori quando si ha un PC che fa supervisione per poter comandare tutto l’impianto. •Esiste un dispositivo virtuale chiamato DUMMY in cui scrivo tutti gli ind. di gruppo che voglio comandare da supervisore.
EsempioEsempio
B kBBackBone AA1 AA2
Linea Principale
S1AL1 AL2
L11 L21 P1 AA=accoppiatore di area AL accoppiatore di
L12 L22 AL=accoppiatore di linea L=luce P=pulsante
L13 L23 P=pulsante S=sensore
Indirizzo di gruppoIndirizzo di gruppo
• Con il termine “gruppo”, nel sistema KNX, vengono fondamentalmente indicate le funzioni domotiche
ibili d l i t eseguibili dal sistema • In pratica le varie funzionalità singole dei dispositivi
vengono assegnate ad uno stesso “gruppo” per vengono assegnate ad uno stesso “gruppo” per realizzare la funzione domotica
Ogni “gruppo” viene identificato con un indirizzo • Ogni gruppo viene identificato con un indirizzo univoco
• L’indirizzo di gruppo viene comunicato sul bus • L indirizzo di gruppo viene comunicato sul bus attraverso opportuni telegrammi di comunicazione per attivare la relativa funzione p
Indirizzo di gruppoIndirizzo di gruppo La comunicazione all’interno di un impianto avviene
attraverso l’indirizzo di gruppo, la struttura è definibile attraverso il SW ETS3 selezionando la struttura: attraverso il SW ETS3 selezionando la struttura:
2 livelli: H:Gruppo Principale [4bit 0-15]; U:Sottogruppo [11bit 0-2047]
0
3 livelli: H:Gruppo Principale [4bit 0-15]; M:Gruppo centrale [3bit 0 7]; M:Gruppo centrale [3bit 0-7]; U:Sottogruppo [8bit 0-255]
00
Indirizzo di gruppoIndirizzo di gruppo
• La scelta dell’utilizzo dei vari livelli è libera per il progettista
• Default 3 livelli ma è sempre possibile il passaggio a 2 senza perdita di dati
ò• Ogni indirizzo di gruppo può essere assegnato ai dispositivi indipendentemente dal punto di installazione installazione
• Gli attuatori possono ricevere PIU’ indirizzi di gruppo; gruppo;
• I sensori possono inviare un solo indirizzo di gruppo per telegramma per telegramma
FlagFlag Ogni oggetto di gruppo dispone di 5 flags per Ogni oggetto di gruppo dispone di 5 flags per
impostare le seguenti caratteristiche: • Ccomunicazione: abilita la comunicazione sul bus • R lettura: l’oggetto può esser letto dal bus, es.
lettura temperatura di un termometro su bus • Wscrittura:l’oggetto può essere scritto ovvero
accetta valori provenienti dal bus • Ttrasmissione:trasmette il comando • U Aggiornamento:telegrammi di risposta aggiornano
l’oggetto, nel 99%dei casi NON TOCCARE
Come regola generale i flag assegnati dal costruttore non andrebbero modificati, al più si modifica il flag R
TelegrammaTelegramma Il telegramma contiene: go il mittente[16bit, ind. fisico], o il destinatario,ovvero l’indirizzo, [16+1 bit], il 17mo bit indica:
o 1 se viene spedito l’ind. di gruppo ovvero il comando(separatore/)
o 0 se viene spedito l’ind fisico quindi programma il dispositivop q p g p(separatore.)
o Il comando max [16x8bit] o Formato dati di lunghezza variabile (1 2 4 8 16 32 bit) o Formato dati di lunghezza variabile (1,2,4,8,16,32 bit) o La comunicazione KNX è broadcast quindi i telegrammi
arrivano a tutti i dispositivi indifferentemente, i dispositivi che p , priconoscono l’indirizzo di gruppo interpretano il telegramma
CollisioniCollisioni
Quando un dispositivo vuole inviare un telegramma su BUS lo può fare solo se questo è libero S b è t h l d CSMA/CA Se bus è occupato ho la procedura CSMA/CA (carrier sense multiple access with collision avoidance) Ovvero: Ovvero: Dispositivo durante la trasmissione “ascolta” il bus, quando questo rileva uno 0 sul bus(ovvero BUS q q (occupato) ferma la trasmissione. Quando il dispositivo “sente” il bus libero
trasmette. Nel caso in cui ci sia trasmissione contemporanea di più dispositivi il CSMA/CA fa si che il dispositivo di più dispositivi il CSMA/CA fa si che il dispositivo completi la trasmissione senza perdita di dati.
I programmi applicativiI programmi applicativi
• I programmi applicativi vengono configurati e scaricati sui dispositivi tramite ETS3
ù• Possono esistere più programmi per un dispositivo
• Fino a qualche anno fa a funzioni diverse corrispondevano programmi diversi
O i i t d d i i i iù • Oggi si tende ad avere programmi unici più articolati
Possono esistere anche release successive • Possono esistere anche release successive di uno stesso programma
Le banche dati dei dispositiviLe banche dati dei dispositivi
• Per poter includere un dispositivo nel progetto, ETS3 ha p p p g ,bisogno di importare il suo file di banca dati
• Le banche dati utilizzano formati specifici *.vd1, *.vd2, * vd3 * vd4 *.vd3. *.vd4
• Versioni precedenti di ETS non possono usare *.vd3 e *.vd4
• Esistono banche dati per singoli prodotti o collezioni di intere gamme L b h d ti di ibili i iù • Le banche dati possono essere disponibili in una o più lingue
• L’importazione è un processo oneroso, ma una volta fatta p p ,la banca dati resta disponibile per altri progetti
I parametriI parametri
• Configurare i parametri di un dispositivo è un passo fondamentale
• Le funzionalità ottenute possono essere diversissime • Si possono attivare o disattivare intere sotto
f àfunzionalità • Regolare molti aspetti come le logiche di
funzionamento funzionamento • Lavorare su tempistiche e ritardi • Modificare il contenuto informativo dei gruppi
collegabili • …..
I plug inI plug‐in
• Sempre più spesso la modalità di gestione e configurazione standard per i dispositivi prevista da configurazione standard per i dispositivi prevista da ETS3 non è sufficiente
• In particolare esistono dispositivi che richiedono configurazioni molto complesse
• Esempi sono le unità logiche, i moduli di visualizzazione, i moduli di supervisone, i gateway visualizzazione, i moduli di supervisone, i gateway ecc.
• ETS3 consente l’installazione di plug-in che di i i d ffi i permettono di gestire in modo efficiente queste
situazioni