Der weltweite Standard für Haus- und Gebäude systemtechnik Handbuch für KNX-Planung siemens.
Nur was genau gemessen werden kann, kann auch optimal geregelt werden Dieses Handbuch wurde von Praktikern für Praktiker geschrieben und hat sich innerhalb der letzten Jahre zu einem beliebten und unverzichtbaren Nachschlagewerk entwickelt. Immer mehr gesetzliche Auflagen fordern einen wirtschaftlichen Umgang mit der Energie. Gleichzeitig werden höchste Anforderungen an das Innenraumklima gestellt.
Zukunftssichere Gebäudesystemtechnik Alles für ein gutes Arbeitsklima Konzentriert arbeiten und Energie sparen – Produkte von Siemens verbessern die Raumatmosphäre und ermöglichen einen wirtschaftlicheren Betrieb. Das Resultat: wohltemperierte und -klimatisierte Räume mit guten Lichtverhältnissen und reduziertem Energie verbrauch.
Highlights • Bis zu 30 Prozent Energieeinsparungen durch Einzelraumregelung mit Energiesparfunktionen • Investitionsschutz auf Basis zuverlässiger Produkte und Erweiterbarkeit mit KNX Geräten • Einfache Inbetriebnahme und Anpassung bei veränderter Nutzung aufgrund geprüfter Applikationen • Hohe Umweltfreundlichkeit durch energieneutrale Varianten mit EnOcean-Technologie Kontakt und Support GAMMA instabus: siemens.com/bt/de/gamma Technische Dokumentation: siemens.de/gamma-td HIT: siemens.
Inhalt Bussysteme.............................................................
Montagerichtlinien für Sensoren............................
Anwendungsbeispiele............................................
Konstantlichtregelung 75 Sonnennachlaufsteuerung 76 Schattenkantennachführung 78 Sonnennachlaufsteuerung mit Schattenkantennachführung 79 Verdrahtung von Beleuchtungsgruppen mit DALI 80 DALI-Topologie mit Sensoren 82 Stand-by-Abschaltung mit DALI 83 Fernbedienung über Funk (KNX/EnOcean) 84 Web-basierte Visualisierung 86 Integration von KNX in BACnet 88 Glossar....................................................................
Bussysteme • Kommunikationsstandards 12 • KNX – Erklärung, Highlights und Systemdaten 14 • DALI – Erklärung, Highlights und Systemdaten 18 • EnOcean – Erklärung, Highlights und Systemdaten 22 • BACnet – Erklärung und Highlights 26 • KNX PL-Link – Erklärung und Highlights 28 • Weitere Kommunikationsstandards – Modbus, M-Bus, OPC, Web, ZigBee 30 11
Kommunikationsstandards Eine offene Kommunikation in der Gebäudetechnik ist wichtig: sie ermöglicht die einfache und sichere Integration von Geräten, Gewerken und Funktionen. Die Unterstützung mehrerer, offener Standards sichert die Kommunikation und ermöglicht ein effizientes Engineering. Zudem werden dadurch die Systempflege und Interoperabilität erleichtert und damit der Investitionsschutz erhöht. Siemens unterstützt in der Gebäudeautomation unterschiedliche Kommunikationsprotokolle.
Bussysteme Highlights • Einfache und sichere Integrationsmöglichkeit • Zuverlässiger Datenaustausch zwischen verschiedenen Kommunikationssystemen • Komfortable und durchgängige Bedienung • Langfristiger Investitionsschutz
KNX Mit der KNX-Technologie lassen sich sowohl einfache als auch gewerkübergreifende Lösungen in der Raum- und Gebäudeautomation flexibel und nach individuellen Bedürfnissen realisieren sowie problemlos erweitern. KNXProdukte für die Steuerung und Regelung von Beleuchtung, Sonnenschutz und Raumklima sowie für Energiemanagement und Sicherheitsfunktionen zeichnen sich durch ihre einfache Installation und Inbetriebnahme aus. Für die Inbetriebnahme wird das herstellerunabhängige ETS-Tool verwendet.
Highlights • Aufeinander abgestimmte Produkte und Systeme für gewerkübergreifende Gebäudeund Raumautomation • Einfache Anbindung an übergeordnete Gebäudemanagementsysteme auf Basis des offenen Kommunikationsstandards • Einheitliche Inbetriebnahme durch Verwendung hersteller- und produktunabhängiger Inbetrieb nahmesoftware (ETS) • In der Gebäudetechnik weit verbreitetes, bewährtes System mit durch Zertifizierungsprozesse garantierter Interoperabilität • Entspricht dem früheren Europäischen Installa
Systemdaten Busverbindung Leitungstyp YCYM 2 × 2 × 0,8 mm2 ein Adernpaar (rot, schwarz) für Signalübertragung und Stromversorgung, ein Adernpaar (gelb, weiß) für zusätzliche Anwendungen (SELV oder Sprache) Leitungslängen Länge einer Linie gesamt (Aderndurchmesser: 0,8 mm) max. 1.000 m (einschließlich aller Abzweigungen) Länge zwischen zwei Busteilnehmern max. 700 m Länge zwischen einem Busteilnehmer und der Spannungsversorgung max.
Übertragung Übertragungstechnik dezentral, ereignisgesteuert, seriell, symmetrisch Baudrate 9.
DALI DALI (Digital Addressable Lighting Interface) ist eine standardisierte Schnittstelle zur Beleuchtungssteuerung und -regelung. Über DALI kommuni zieren elektronische Vorschaltgeräte, Transformatoren und Sensoren einer beleuchtungstechnischen Anlage mit der Gebäudeautomation. DALI ist ein weltweit eingesetzter Standard gemäß IEC 62386. Mehr Informationen finden Sie unter: dali-ag.
Systemdaten Busverbindung Leitungstyp NYM 5 x 1,5 mm2 für Netzzuleitung und DALI ohne Beachtung der Polarität. EVG und Steuergerät können an unterschiedlichen Netzspannungsphasen betrieben werden. Leitungslängen Die Steuerleitungslänge Maximaler Spannungsfall auf der Leitung wird nur durch von 2 V bei 250 mA. Die maximale GesamtSpannungsfall begrenzt leitungslänge zwischen Steuergerät und den angeschlossenen EVGs beträgt 300 m.
Busteilnehmer Adressierbare Adressen max. 64 Mögliche Gruppen max. 16 Anzahl der Busteilnehmer pro Linie max. 64 EVGs und 64 Sensoren Anzahl möglicher Szenen pro EVG Bis zu 16 Lichtwerte (Szenen) pro EVG speicherbar, unabhängig von unter Umständen programmierten Gruppen zugehörigkeiten. Topologie Parallele, sternförmige Verdrahtung, ohne jegliche Beachtung von Gruppen. Nicht erlaubt ist eine ringförmige Verdrahtung. Abschlusswiderstände werden nicht benötigt.
Übertragung Übertragungstechnik seriell, asynchron Baudrate 1.
EnOcean Weltweit führende Unternehmen aus der Gebäudebranche haben sich zur EnOcean Alliance zusammengeschlossen, um innovative Funklösungen für nachhaltige Gebäudeprojekte zu realisieren. Kerntechnologie ist die batterielose Funktechnik von EnOcean für flexibel positionierbare, wartungsfreie Sensorlösungen. Die EnOcean Alliance steht für die Weiterentwicklung des interoperablen Standards sowie die Zukunftssicherheit einer innovativen Funksensortechnologie.
Highlights • EnOcean verbindet drahtlose Kommunikation mit Methoden zur Energiegewinnung • Z ugang zu einer großen Anzahl einfach integrierbarer Feldgeräte durch standardisierte EnOcean-Kommunikation • Ökologisch, weil keine Batterieentsorgung erforderlich ist, sowie durch geringe Strahlungsenergie, die sogar geringer ist als bei drahtgebundenen Tastern • Wartungsfrei • Kurze Installationszeiten • Reduktion der Brandlast 23 Bussysteme Produktportfolio von Siemens mit EnOcean-Kommunikation • GAMMA in
Systemdaten Busverbindung Funkfrequenz 315 MHz (Asien); 868 MHz (EU, China); 902 MHz (USA, Kanada) sowie 928 MHz (Japan) Reichweiten … abhängig von der Gebäudebeschaffenheit Reichweitenreduktion durch Wandmaterialien gegenüber Freifeldausbreitung (300 m): • Holz, Gips, unbeschichtetes Glas, ohne Metall 0–10% • Backstein, Pressspanplatten 5–35% • Beton mit Armierung aus Eisen 10–90% Busteilnehmer Anzahl Sender/ Sendeprotokolle 500/Minute (99,9% Übertragungswahrscheinlichkeit) Telegrammdauer 0,6 ms T
Schutzmaßnahme Geräteabhängig Koexistenz mit anderen Funksystemen Keine Interferenz mit WLAN-, PMRSystemen etc.
BACnet Das Kommunikationsprotokoll BACnet wurde speziell für die Bedürfnisse in und um Gebäude entwickelt. Es eignet sich sowohl für die Automations- als auch für die Managementebene. Im Vordergrund stehen HLK-Anlagen sowie Brandmelderzentralen, Einbruchmelde- und Zutrittskontrollsysteme. BACnet wird kontinuierlich für weitere gebäudespezifische Anlagen, z.B. Rolltreppen und Fahrstühle, erweitert. Annähernd 900 Hersteller setzen BACnet in ihren Produkten ein.
Highlights • Höchste Investitionssicherheit durch Einsatz des offenen, weltweiten Standards ISO 16484-5 • Herstellerunabhängigkeit • Keine Lizenzkosten • Garantierte Zuverlässigkeit dank unabhängiger Prüf- und Zertifizierungsstellen für BACnet-Geräte • Unterschiedlichste Übertragungsmedien, z.B.
KNX PL-Link KNX PL-Link (PeripheraL-Link) ist ein Desigo-spezifisches Bussystem, optimiert für die Kommunikation zwischen dezentral installierten Feldgeräten und den modularen PXC3-Raumautomationsstationen. Zu den typischen An wendungsgebieten gehört die Ansteuerung aller Gewerke im Raum wie Heizung, Lüftung und Klima, Beleuchtung und Sonnenschutz.
Highlights • Plug-and-play-Bussystem mit automatischer Geräteerkennung • Buskabel für bis zu 64 Geräte in Linien- oder Sterntopologien mit einer maximalen Leitungslänge von 1.
Weitere Kommunikationsstandards Modbus Modbus ist ein offener, sehr weit verbreiteter Standard, der in vielen An wendungsgebieten, wie z.B. Industrie, Gebäude, Verkehr und Energie, eingesetzt wird. Das Modbus-Protokoll wird verwendet, um Master-Slave/ClientServer-Kommunikation zwischen intelligenten Geräten herzustellen. Über Modbus können ein Master, z.B. eine Automationsstation, und mehrere Slaves, z.B. Kältemaschinen, verbunden werden.
und zwar von den angeschlossenen Slaves, d.h. Messgeräten, zu einem Master. M-Bus-Zähler gibt es für Wärme, Wasser, Strom und Gas. Mehr Informationen finden Sie unter: m-bus.com 31 Bussysteme OPC OPC ist eine standardisierte Softwareschnittstelle, die den Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Geräten, Steuerungen und Anwendungen verschiedener Hersteller ermöglicht.
Web (IT-Standardtechnologie) Oberbegriff für eine Anzahl standardisierter Kommunikationsprotokolle aus der IT-Welt, die sowohl innerhalb einer lokalen Anlage als auch via Internet genutzt werden können. Hierzu ge hören zum einen Protokolle für die Kommunikation des Anwenders mit seinen Anlagen und Produkten, wie z.B. mit Web-Browsern bedienbare grafische Benutzeroberflächen, E-Mail-Benachrichtigungen an Wartungspersonal oder das Einspielen von Firmware-Änderungen.
Bussysteme ZigBee ZigBee ist eine Spezifikation für drahtlose Kurzstrecken-Funknetzwerke, die nur ein geringes Datenaufkommen aufweisen, was z.B. bei Sensornetzwerken und der Beleuchtungstechnik Anwendung findet. Die ZigBee-Allianz ist ein Zusammenschluss verschiedener Unternehmen weltweit. ZigBee basiert auf dem Standard IEEE 802.15.4. Mehr Informationen finden Sie unter: zigbee.
Montagerichtlinien für Sensoren • Außentemperatursensoren 36 • Bewegungs- und Präsenzmelder 38 • Helligkeitssensor 40 • Installationszonen 42 • Raumsensoren für Temperatur, Feuchte und Luftqualität 44 • Außenhelligkeitssensoren 46 • Windsensoren 47 • Tür-/Fensterkontakte 48 • Wetterstationen/-zentralen (Helligkeit, Niederschlag, Temperatur) 50 • Tauchtemperaturfühler 51 • Anlegetemperaturfühler 52 • Anlege- und Eintauchfühler, Kondensatwächter 53 35
Außentemperatursensoren Montagerichtlinien für Außentemperatursensoren • Nicht direkter Sonnenbestrahlung aussetzen • Nicht auf Fassaden mit großer Auftriebswärme montieren • Nicht an Wänden befestigen, hinter denen sich ein Kamin befindet • Nicht unter einem Dachvorsprung oder Balkon montieren • Nicht über Fenstern platzieren • Nicht über Lüftungsschächten montieren • Nicht mit Farbe überstreichen • Für eine gute Kontrollmöglichkeit zugänglich montieren 36
Je nach Anwendung sind die Außentemperatursensoren wie folgt zu platzieren: Für die Regelung Die Sensoren sollten an der Gebäudewand mit den Fenstern der Hauptaufenthaltsräume befestigt werden; sie dürfen dabei jedoch nicht der Morgensonne ausgesetzt sein. Im Zweifelsfall können diese Sensoren an der Nord- oder Nordwestwand montiert werden. 3m 37 Montagerichtlinien N Für die Optimierung Die Sensoren sind immer an der sonnenabgewandten Gebäudewand – normalerweise an der Nordseite – zu befestigen.
Bewegungs- und Präsenzmelder Montagerichtlinien für Bewegungs- und Präsenzmelder im Raum • Bewegungsmelder nicht direktem Sonnenlicht aussetzen • Keine Lampen im Erfassungsbereich montieren • Quellen für schnelle Temperaturänderungen im Erfassungsbereich vermeiden, z.B.
Montagerichtlinien 39
Helligkeitssensor Montagerichtlinien für Helligkeitssensor • Sicherstellen, dass der Helligkeitssensor nur indirektes, reflektiertes Licht misst; direkter Sonneneinfall verfälscht die Messresultate • Glänzende Oberflächen mit hoher Lichtreflektion vermeiden, da die Messung gestört wird • Zu dunkle Oberflächen mit geringer Lichtreflektion vermeiden, da die Messung des aktuellen Helligkeitswertes erschwert wird • Beachten, dass eine Wärmeschutzverglasung die Messung des Tageslichts beeinflussen kann; der
Montagerichtlinien 41
Installationszonen 15 cm 150 cm 110 cm 30 cm Standardschalterhöhen • 30 cm Steckdose • 100 cm Brüstungskanal • 110 cm Schalter und Taster • 150 cm Raumthermostate und Touch-Display-Geräte Hinweise zur Leitungsverlegung • Leitungen sind durch ihre Lage oder Verkleidung vor mechanischer Beschädigung zu schützen • Verlegung von Leitungen in Wänden nur senkrecht oder waagerecht • Feste Verlegung ist sicherer als eine bewegliche Verlegung 42
30 cm 15 cm 100 cm Quelle: DIN 18015 43 Montagerichtlinien • Leitungen außerhalb der Erreichbarkeit von Personen verlegen • Genügend Abstand halten zu warmen Rohrleitungen, Blitzschutzanlagen, Fernmeldeleitungen • Bei horizontaler Ausführung: Verlegung vorzugsweise 30 cm unter der Deckenfläche, 30 cm oder 100 cm über der Fußbodenfläche • Bei vertikaler Ausführung: Verlegung vorzugsweise 15 cm neben Rohbaukanten oder -ecken
Raumsensoren für Temperatur, Feuchte und Luftqualität Montagerichtlinien für Sensoren zum Messen der Raumtemperatur, relat. Feuchte und Luftqualität • Sensoren in Räumen in ca. 1,5 m Höhe und mind. 50 cm von der nächsten Wand entfernt montieren • Nicht direktem Sonnenlicht aussetzen • Nicht auf Außenwänden montieren • Nicht in Nischen und Regalen platzieren • Nähe von Luftströmen und Wärmequellen vermeiden • Zuverlässige Erfassung des Raumklimas nur bei geschlossenen Türen bzw.
Bei Produkten von Siemens sind die Sensoren im Gerät vor der Wand eingebaut, sodass die aufsteigende Luft strömung unverfälscht erfasst werden kann. Um eine korrekte Messung zu erreichen, ist es ratsam, bei der Installation folgende Aspekte zu berücksichtigen: Abstände zwischen dem Kabel (4) oder Kunststoffschlauch und dem Installationsrohr (5) sind abzudichten. Sonst entsteht eine ineffiziente Luftzirkulation und damit eine ungenaue Messung.
Außenhelligkeitssensoren 3m N Montagerichtlinien für Außenhelligkeitssensoren • An der sonnenabgewandten Gebäudewand, normalerweise Nordseite, befestigen • Nicht direktem Sonnenlicht aussetzen • Außenhelligkeitssensoren in der Mitte des Gebäudes anbringen sowie mind. 3 m über dem Boden und mind. 0,3 m Abstand zum Fenster einhalten • Sensoren für eine gute Kontrollmöglichkeit zugänglich montieren • Potenzielle Störquellen durch Bäume, Gebäude etc.
Windsensoren Montagerichtlinien für Windsensoren • Montage auf der Fassade, entlang der Hauptwindrichtung • Einen Standort am Gebäude wählen, an dem der Sensor jeweils den Wind ungehindert erfassen kann • Sensoren für eine gute Kontrollmöglichkeit zugänglich montieren • Nicht unter Dachvorsprüngen oder Balkonen befestigen • Nicht in Nischen platzieren • Störfaktoren wie Bäume, Sträucher sowie die Überdeckung durch Schnee beachten • Optimale Montage mittels Mastbefestigung, mind.
Tür-/Fensterkontakte 48
Montagerichtlinien Montagerichtlinien für Tür-/Fensterkontakte • Montage an der Oberkante der Tür bzw. des Fensters vornehmen; so wird auch beim Kippen des Fensters der Stand sicher erkannt und gemeldet • Den Tür-/Fensterkontakt jeweils am feststehenden Tür-/Fensterrahmen befestigen – und den Magneten am beweglichen Türblatt bzw. Fenster flügel montieren • Unbedingt beachten, dass die Montageplatte und der Magnet möglichst genau übereinander liegen – mit einem Spalt von mind.
Wetterstationen/-zentralen Montagerichtlinien für Wetterstationen/-zentralen zum Messen von Helligkeit, Niederschlag und Temperatur • An einer Stelle montieren, an der Wind, Regen und Sonnenlicht ungehindert gemessen werden können • Montage der Wetterzentralen an einem Mast, mind.
Tauchtemperaturfühler Rohr mit warmer Luft Tauchfühler 51 Montagerichtlinien Montagerichtlinien bei Verwendung als Eintauchfühler • Das Fühlerelement ist lageunabhängig, muss aber in seiner ganzen Länge vom zu messenden Medium (Wasser, Luft) umspült sein
Anlegetemperaturfühler Feile Isolierkappe Anlegefühler Erfassen der Temperatur an Rohren • Oberfläche muss blank sein (Farbe entfernt) • Fühler muss fest an der Oberfläche anliegen • Wärmepaste verwenden • Achtung: Fremdwärmeeinflüsse vermeiden Erfassen der Temperatur an Fenstern • Wenn Fenster geöffnet werden können: Kabellänge beachten! • Fühler muss unmittelbar auf der Fensteroberfläche aufliegen Erfassen der Temperatur an Oberflächen • Fühler muss unmittelbar auf der Oberfläche aufliegen • Wärmeleit
Anlege- und Eintauchfühler, Kondensatwächter Relative Feuchte und Temperatur r.f.
Anwendungsbeispiele • Bereichs- und Linienkopplung 56 • Inbetriebnahme eines KNX-Systems über Ethernet (LAN) 60 • Inbetriebnahme eines KNX-Systems über Ethernet (WLAN) 62 • KNX-Linien über Ethernet (LAN) koppeln 64 • Fernzugriff über Internet auf ein KNX-System 66 • KNX-Visualisierung über Ethernet (LAN) 68 • Liegenschaften mit KNX überwachen über Ethernet (LAN) 70 • DALI-Leuchten einsetzen mit einfacher KNX-Inbetriebnahme 72 • Präsenz- und tageslichtabhängige Steuerung 74 54
• Konstantlichtregelung 75 • Sonnennachlaufsteuerung 76 • Schattenkantennachführung 78 • Sonnennachlaufsteuerung mit Schattenkantennachführung 79 • Verdrahtung von Beleuchtungsgruppen mit DALI 80 • DALI-Topologie mit Sensoren 82 • Stand-by-Abschaltung mit DALI 83 • Fernbedienung über Funk (KNX/EnOcean) 84 • Web-basierte Visualisierung 86 • Integration von KNX in BACnet 88 55
Bereichs- und Linienkopplung Linien-/Bereichskoppler N140 Linien-/Bereichskoppler N140 zur Bereichs- und Linienkopplung Bereichs- und Linienkopplung 2.5.0 zur0 1.5. 1.5. LK0 Etage 5 Etage 5 LK Linie 1.4 Linie 1.4 1.4.0 1.4. LK0 Linie 1.3 Linie 1.3 1.3.0 1.3. LK0 Linie 1.2 Linie 1.2 1.2.0 1.2. LK0 Linie 1.1 Linie 1.1 1.1.0 1.1. LK0 Etage 4 Etage 4 LK LK Hauptlinie Hauptlinie 1.01.0 LK Etage 3 Etage 3 Etage 2 Etage 2 Bereich 1 Bereich 1 (Westflügel) (Westflügel) BK BK0 1.0.
Moderne Topologie In dieser modernen Topologie werden die Bereichskoppler durch IP Router N 146/02 ersetzt. Die Verbindung von beispielsweise zwei Gebäudeteilen ist hier durch den Einsatz von Standard-Netzwerkkomponenten nicht mehr auf Busleitungslängen begrenzt. Auch andere Medien wie Lichtwellenleiter oder WLAN sind möglich, um entfernte Gebäude anzukoppeln und Gruppenadresstelegramme auszutauschen.
Linie 1.2 1.2.0 Linie 1.1 1.1.0 LK Etage 3 Etage 2 2.3.0 Hauptlinie 2.0 1.3.0 Hauptlinie 1.0 Linie 1.3 Linie 2.3 LK 2.2.0 Linie 2.2 Bereichs- und Linienkopplung LK LK 2.1.0 Etage 1 LK KNX Bereich 1 (Westflügel) 1.0.0 Datennetzwerk (LAN) Linie 2.1 LK Bereich 2 (Ostflügel) 2.0.0 IP-Router N 146/02 als Linienkoppler Linie 1.5 1.5.0 Linie 1.4 1.4.0 Linie 1.3 1.3.0 Linie 1.2 1.2.0 Linie 1.1 1.1.
Anwendungsbeispiele Innovative Topologie In dieser innovativen Topologie werden alle Linien koppler durch IP Router N 146/02 ersetzt. Der Einsatz von Bereichskopplern ist nicht mehr notwendig. Durch diese Konfiguration ist es möglich, jedes ein zelne Stockwerk durch Ethernet (LAN) zu verbinden und vorhandene LAN-Netzwerke zu nutzen.
Inbetriebnahme eines KNXSystems über Ethernet (LAN) KNX LAN (Ethernet-Crossover-Kabel) IP-Interface LAN-fähiges Notebook KNX-Gerät KNX-Gerät KNX-Gerät In jedem GAMMA instabus-Projekt werden die Geräte nach ihrem Einbau in Betrieb genommen. Nach Vergabe der physikalischen Adressen werden Applikationsprogramme, Parameter und Adressen in die Geräte geladen. Bei größeren Projekten mit vielen Geräten kann dies einige Zeit dauern.
Die Vorteile • Planen, projektieren, in Betrieb nehmen und diagnostizieren mit ETS, der KNX-Inbetriebnahme-Software • Einfach Notebook anschließen und Download starten • Doppelt so schneller Download, dadurch halbierte Inbetriebnahmezeit und erheblich reduzierte Zeit auf der Baustelle So gehen Sie vor • Das IP Interface mit der KNX-Busleitung verbinden • Das Notebook über das Ethernet-Crossover-Kabel an das IP Interface anstecken – und der Download kann losgehen 61 Anwendungsbeispiele Das benötigen Sie
Inbetriebnahme eines KNXSystems über Ethernet (WLAN) WLAN KNX LAN (Ethernet-Kabel) IP-Interface KNX-Gerät WLAN-Router Notebook WLAN-fähig KNX-Gerät KNX-Gerät In jedem GAMMA instabus-Projekt werden die Geräte nach ihrem Einbau in Betrieb genommen. Zuerst sind die physikalischen Adressen zu vergeben. Hierfür wird das Gerät am Notebook in der ETS ausgewählt und am Gerät die Programmiertaste gedrückt. Bei verteilten Geräten, z.B. Unterputz-Busankopplern, sorgt das für viel Laufarbeit.
Die Vorteile • Schnurlose GAMMA instabus-Inbetriebnahme über WLAN • Freies Bewegen im Gebäude möglich • Für Inbetriebnahme nur eine Person erforderlich Das benötigen Sie • Z.B. IP Interface N 148/22 • 24-V-Spannungsversorgung für IP Interface N 148/22, z.B. Power over Ethernet, unverdrosselte Busspannung • Ethernet • WLAN-Router • WLAN-fähiges Notebook • ETS; aktuelle Version siehe knx.
KNX-Linien über Ethernet (LAN) koppeln KNX LAN (multicast-fähig) IP-Router KNX IP-Router KNX-Gerät KNX-Gerät KNX-Gerät Mit dem neuen Standard KNXnet/IP lassen sich KNXTelegramme über Ethernet (LAN) übertragen. Dadurch ergeben sich neue Anwendungen und Lösungen. Vorhandene Netzwerkinfrastrukturen und -technologien werden genutzt, um KNX-Daten über größere Entfernungen zu übertragen. Verbindungen zwischen Gebäuden und Etagen sind mit KNXnet/IP übersichtlich und einfach zu realisieren.
Die Vorteile • LAN als Haupt- und Bereichslinie • Datenübertragung über längere Strecken möglich • Verwendung von vorhandenen Datennetzwerken und -komponenten (LAN) Das benötigen Sie • IP Router N 146/02 1x je Linie • 24-V-Spannungsversorgung für IP Router N 146/02, z.B. Power over Ethernet, unverdrosselte Busspannung • Ethernet-Patch-Kabel oder LAN, je nach Größe • ETS; aktuelle Version siehe knx.
Fernzugriff über Internet auf ein KNX-System KNX LAN IP-Interface KNX-Gerät KNX-Gerät DSL-Router mit VPN bzw. ISDN-/AnalogEinwahlrouter Internet (über VPN-Verbindung oder Einwahlmodem) DSL-Router bzw. -Modem LAN KNX-Gerät In fast jedem Projekt treten während der Fertigstellung eines Gebäudes oder am Beginn der Gebäudenutzung noch Änderungswünsche auf, z.B. zu lang eingestellte Beleuchtungszeiten.
Die Vorteile • Parameter lassen sich durch Fernzugriff rasch ändern • Fernzugriff spart Anfahrtswege und -kosten • Datensicherheit ist gewährleistet So gehen Sie vor • IP Interface N 148/22 an KNX und LAN anschließen • VPN-DSL-Router bzw. Einwahlrouter konfigurieren 67 Anwendungsbeispiele Das benötigen Sie • Z.B. IP Interface N 148/22 • 24-V-Spannungsversorgung für IP Interface N 148/22, z.B. Power over Ethernet, unverdrosselte Busspannung • VPN-DSL-Router bzw.
KNX-Visualisierung über Ethernet (LAN) LAN-fähiger PC mit Visualisierung KNX LAN (multicast-fähig) IP-Router KNX IP-Router KNX-Gerät KNX-Gerät KNX-Gerät Wenn in größeren Projekten zur Visualisierung zyklisch große Mengen von Datenpunkten abgefragt werden, kann es durchaus zu Wartezeiten kommen, bis die Werte aktualisiert sind. Nutzen Sie LAN als Haupt- und Bereichslinie und binden Sie Ihren Visualisierungs-PC an das LAN an.
Die Vorteile • LAN als Haupt- und Bereichslinie • Visualisierung bis zu 200-mal schneller als bisher • Hohes Datenvolumen möglich • Keine Datenkonzentratoren notwendig Das benötigen Sie • IP Router N 146/02 1x je Linie • IP Control Center N 152 • 24-V-Spannungsversorgung für IP Interface N 146/02, z.B. Power over Ethernet, unverdrosselte Busspannung • Ethernet-Netzwerk (LAN) • ETS; aktuelle Version siehe knx.org 69 Anwendungsbeispiele So gehen Sie vor • KNX-Geräte inkl.
Liegenschaften mit KNX überwachen über Ethernet (LAN) KNX KNX-Gerät KNX-Gerät IP-Interface Liegenschaft 1 KNX IP-Interface Liegenschaft 2 KNX-Gerät Internet-VPNVerbindung oder Intranet/LAN KNX IP-Interface Liegenschaft 3 Manche verteilte Liegenschaften müssen regelmäßig auf bestimmte Zustände hin überprüft und entsprechend gewartet werden, z.B. die Öltankstände in verteilten Wohnblöcken oder die Betriebsstunden von Verbrauchern. Solche Zustände lassen sich nun zentral an einen beliebigen Ort melden.
Die Vorteile • Zentrale Zustandsmeldungen verteilter Liegenschaften • Weniger Wartungsaufwand • Optimierung von Wartungskosten Das benötigen Sie • Z.B. IP Interface N 148/22 1x je Liegenschaft • 24-V-Spannungsversorgung für IP Interface N 148/22, z.B. Power over Ethernet, unverdrosselte Busspannung • Visualisierungssoftware • ETS; aktuelle Version siehe knx.
DALI-Leuchten einsetzen mit einfacher KNX-Inbetriebnahme Schalt-/Dimmaktor oder KNX/DALI-Gateway KNX DALI DALI-EVG DALI-EVG DALI-EVG DALI-EVG DALI-EVG DALI-EVG DALI-EVG DALI-EVG DALI-EVG DALI-EVG DALI-EVG DALI-EVG DALI-EVG DALI-EVG DALI-EVG DALI-EVG max. 8 DALI-EVGs je Kanal In der Beleuchtungssteuerung werden EVGs mit DALISchnittstelle eingesetzt, um z.B. Lampenausfälle melden zu können.
Die Vorteile • Echte Lichtwertsteuerung von 0 bis 100 % • Hohe Betriebssicherheit durch gezieltes Abschalten im Fehlerfall • Fehlermeldungen zu Leuchtengruppen • Für Einzelraumlichtsteuerung So gehen Sie vor • Schalt-/Dimmaktor N 525E an KNX anschließen • Jede Gruppe von DALI-EVGs, die gemeinsam angesteuert werden sollen, an einen Ausgang des Schalt-/Dimmaktors N 525E anschließen • Jeden Kanal wie einen gewöhnlichen Aktor in ETS projektieren und das Gerät programmieren 73 Anwendungsbeispiele Das benötige
Präsenz- und tageslicht abhängige Steuerung Kanal 1: Beleuchtung Kanal 2: Sonnenschutz Kanal 3: HLK Der Präsenzmelder mit integrierter Helligkeitssteuerung/ -regelung steuert bis zu drei unabhängige Ausgangskanäle für verschiedene Funktionen im Raum wie Beleuchtung, Sonnenschutz und HLK-Anlagen an. Durch die Automation werden die optimale Raumtemperatur und Helligkeit präsenzabhängig an die Nutzung des Raums angepasst.
Konstantlichtregelung Tageslicht Kunstlicht Die Vorteile • Integrierter Konstantlichtregler mit Hauptleuchtengruppe und bis zu vier Nebenleuchtengruppen mit einem Helligkeitssensor • Automatische Bestimmung der Kunstlichtverteilung im Raum für die Konstantlichtregelung der bis zu fünf Leuchtengruppen über Steuerkennlinie • Eintrag von fünf Helligkeitswerten, die bei reinem Tageslicht unter den Leuchten gemessen werden, als Parameter in ETS • Automatische Messung des Kunstlichtanteils im Raum bei Dunkelhei
Sonnennachlaufsteuerung 2 2 1 1 Totalreflexion von 1 direktem Sonnenschein 2 Anteil an diffusem Tageslicht Bei der Sonnennachlaufsteuerung werden die Lamellen der Jalousien nicht vollständig geschlossen, sondern dem Sonnenstand nachgeführt und automatisch so gestellt, dass die Sonne nicht direkt in den Raum scheinen kann. Durch die Lamellenzwischenräume kann jedoch weiterhin diffuses Tageslicht in den Raum fallen und – Stromkosten senkend – zur blendfreien Raumbeleuchtung beitragen.
1 Wetterzentrale KNX 24 V DC 2 Netzgerät 3 Kombi-Jalousieaktor 230 V AC Antriebe M M 4 Jalousietaster, manuelle Bedienung Das benötigen Sie • Wetterzentrale AP 257 • Elektronisches Netzgerät • Jalousieaktor N 523/11 • Taster 2-fach UP 222/3 • Antriebe • Busankoppler UP 117/12 (für Taster) 77 Anwendungsbeispiele Die Vorteile • Weniger Energiebedarf und -kosten für die Raumbeleuchtung • Optimales Raumklima • Blendfreier Arbeitsplatz
Schattenkantennachführung 3 3 3 Maximale Sonnenlicht-Eindringtiefe Bei der Schattenkantennachführung wird der Sonnenschutz nicht vollständig, sondern nur so weit herunter gefahren, dass die Sonne noch eine parametrierbare Strecke, z.B. 50 cm, weit in den Raum scheinen kann. Vorteile: Es bleibt möglich, im unteren Fensterbereich ins Freie zu schauen, und auf der Fensterbank stehende Pflanzen werden von der Sonne beschienen, während die Raumnutzer vor ihr geschützt sind.
Sonnennachlaufsteuerung mit Schattenkantennachführung 2 2 1 1 3 3 Totalreflexion von 1 direktem Sonnenschein 2 Anteil an diffusem Tageslicht Maximale Sonnenlicht3 Eindringtiefe Das benötigen Sie • Wetterzentrale AP 257 • Elektronisches Netzgerät • Jalousieaktor N 523/11 • Taster 2-fach UP 222/3 • Antriebe • Busankoppler UP 117/12 (für Taster) 79 Anwendungsbeispiele Die Funktionen der Sonnennachlaufsteuerung und Schattenkantennachführung lassen sich mit den gleichen Geräten einzeln oder in Kombin
Verdrahtung von Beleuchtungsgruppen mit DALI KNX DALI L1L2L3 DALI KNX 230 V AC 1 ... 10 V 1 ... 10V KNX L1L2L3 KNX 1 ... 10V KNX 1 ... 10V KNX 1 ... 10V KNX 1 ... 10V KNX 1 ... 10V KNX 1 ... 10V KNX 1 ...
Die Vorteile • Lichtgruppen sind nicht verdrahtungsgebunden • Getrennte Planung von Steuerleitung und Spannungsversorgung möglich • Gleichmäßige Lastverteilung im Versorgungsnetz • Geringere Brandlast durch weniger Leitungen • Planung ist einfacher und schneller • Integration der Notbeleuchtung in die Allgemeinbeleuchtung • Unterstützung von ausgewählten Sensoren mit DALI-Schnittstelle • Stand-by-Abschaltung bei abgeschalteter Beleuchtung • Tausch von defekten einkanaligen EVGs ohne Software 81 Anwendungs
DALI-Topologie mit Sensoren KNX Zusätzlich > 10 Sensoren à 6 mA pro Kanal KNX/DALI-Gateway DALI-Kombisensoren (max. 8 PIR pro Kanal) Kanal A 230 V AC Kanal B DALI Taster Sensorkopf DALI-Tastereingang 4-fach (max. 16 pro Kanal) max. 190 mA pro DALI-Kanal max. 64 EVGs à 2 mA pro Kanal Das KNX/DALI-Gateway kann pro Kanal bis zu 64 EVGs ansteuern. Zusätzlich lassen sich ausgewählte DALISensoren, die die Spezifikation von Siemens erfüllen, zusammen mit dem KNX/DALI-Gateway in Betrieb nehmen.
Stand-by-Abschaltung mit DALI KNX DALI-Kombisensoren (max. 8 PIR pro Kanal) Schaltaktor Kanal A 230 V AC Zusätzlich > 10 Sensoren à 6 mA pro Kanal KNX/DALI-Gateway Kanal B DALI Sensorkopf max. 190 mA pro DALI-Kanal Taster DALI-Tastereingang 4-fach (max. 16 pro Kanal) Gewöhnlich benötigen Leuchten mit EVG auch bei ausgeschalteter Beleuchtung bzw. im Stand-by-Betrieb Ruhestrom.
Fernbedienung über Funk (KNX/EnOcean) KNX KNX-Gerät KNX-Gerät Wandsender AP 222 KNX/ EnOcean-Gateway Raumbediengeräte QAX9x.y KNX-Gerät Bei manchen Anwendungen sind keine Leitungen erwünscht, etwa weil die Leitungen aufwendig zu verlegen sind oder das gar nicht möglich ist. Für diese Anwendungen sind wartungsfreie Schalter und Raumgeräte, die auf dem offenen Kommunikationsstandard EnOcean basieren, die ideale Lösung.
Die Vorteile • Batterielos und somit umweltfreundlich sowie wartungsfrei • Kommunikation über offenen Standard • Montieren auf beliebigen Oberflächen, kleben oder schrauben, fertig • Nachrüsten ohne neue Leitungen • Anbindung an GAMMA instabus: KNX über KNX/EnOcean-Gateway Das benötigen Sie • KNX/EnOcean-Gateway RXZ97.1 • Weitere EnOcean-Geräte, je nach Anwendung • Für Beleuchtungs-/Sonnenschutzanwendungen: EnOcean-Wandsender AP 22x • HLK-Anwendungen: Raumbediengeräte QAX9x.
Web-basierte Visualisierung Web-Client Smartphone Web-Client Web-Client Tablet-PC WLAN-Router ETS IP/WEB KNX BeweRaumWettergungstemperatur- zentrale meldung regelung Web-Server + KNXnet/IP-Schnittstelle Zentrales Bedienen Schalten, Dimmen, Jalousie Touchpanel Taster Das IP Control Center N 152 ist ein kompakter Visualisierungscontroller.
Die Vorteile • IP Control Center N 152 • Integrierter Web-Editor • Für alle webfähigen Bediengeräte wie PCs, Notebooks, Tablets oder Smartphones • Individuelle Visualisierung von Bedien- und Anzeige oberflächen erstellen So gehen Sie vor • IP Control Center N 152 mit KNX verbinden und in der ETS projektieren und programmieren • Über den Web-Editor die Visualisierung der Bedienung und Anzeigeoberflächen erstellen • Die entsprechenden Sicherheitsanforderungen an das WLAN sind zu berücksichtigen 87 Anwendun
Integration von KNX in BACnet Legende: 3 1 KNX-Installation 2 IP Gateway KNX/ BACnet N 143 2 1 Einzelraum 2 2 3 BACnet-basiertes Gebäudeautomationssystem 1 1 Schule Bürogebäude Mit dem IP Gateway KNX/BACnet lassen sich KNX-Installationen schnell, einfach und effizient in BACnet-basierte Netzwerke und Gebäudeautomationssysteme einbinden. Aufgrund der im Gateway integrierten KNXnet/IP-Schnittstelle ist keine separate Inbetriebnahme-Schnittstelle erforderlich.
Die Vorteile • Inbetriebnahme des IP Gateway KNX/BACnet N 143 nur mit der ETS durch KNX-Installateur • Integration einer KNX-Installation in ein BACnet-System ohne KNX-Kenntnisse durch BACnet-Systemintegrator • Klare Trennung der Verantwortung KNX-Installation und BACnet-Systemintegration/Gebäudemanagement • Einfache, flexible Integration einer KNX-Installation • Integrierter Webserver zur Dokumentation der Konfiguration und Ausleitung einer EDE-Datei • Konfiguration einer KNX-Installation über IP Gateway K
Glossar Definition und Erläuterung von einigen Fachbegriffen aus den bisherigen Kapiteln 91
AC AC (Alternating Current) steht für Wechselspannung. ASCII ASCII (American Standard Code for Information Interchange) ist eine 7-Bit-Zeichenkodierung und ermöglicht den Datenaustausch. ASHRAE Die ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) ist eine amerikanische, weltweit aktive Ingenieurvereinigung für technische Gebäudeausrüstung. BTL Die BTL-Marke wurde von der amerikanischen BACnet International für BACnet Testing Laboratories (BTL) entwickelt.
DALI (Digital Addressable Lighting Inter face) ist eine digitale Schnittstelle, die in den Vorschaltgeräten von Leuchten integriert ist und eine flexible Verdrahtung und Inbetriebnahme bietet. Neben den Schalt- und Dimmfunktionen werden auch Leuchtmittelausfälle erkannt und übertragen. DC DC (Direct Current) steht für Gleichspannung. DIN DIN steht für das Deutsche Institut für Normung e.V. EIB EIB (Europäischer Installationsbus) ist ein Standard nach EN 50090. Heute wird EIB als KNX weitergeführt.
ETS Die ETS (Engineering Tool Software) ist eine herstellerunabhängige Inbetrieb nahmesoftware für alle Geräte mit KNX. EVG Elektronisches Vorschaltgerät GruppenDie Kommunikation zwischen KNXadresse (KNX) Geräten erfolgt über Gruppenadressen. Diese beinhalten eine eindeutige Funk tion oder Information. IEC International Electrotechnical Commission IEEE Das IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ist ein weltweiter Berufsverband von Ingenieuren.
Die KNX Association ist ein Zusammenschluss von über 400 Unternehmen in 35 Ländern, die sich auf einen einheitlichen Telegrammverkehr namens KNX zwischen Sensoren und Aktoren innerhalb der Gebäudeautomation geeinigt haben. Die Engineering Tool Software (ETS) ist eine herstellerunabhängige Inbetriebnahme software für KNX-Geräte. KNXnet/IP KNX-Buskommunikation über Internet Protocol KNX PL-Link KNX PL-Link (PeripheraL-Link) entspricht vollständig dem KNX-Standard.
LAN LAN ist die englische Abkürzung für Local Area Network. In LANs wird der Datentransport organisiert durch IP (Internet Protocol) – das Netzwerkstandardprotokoll im Internet. LON/ LonWorks Bei LON (Local Operating Network) handelt es sich um ein dezentrales Netzwerk. Zudem stellt LonWorks Network Services Dienste zur Installation, Verwaltung, Analyse und Lizenzkontrolle von LONNetzen zur Verfügung. Objekt Bezeichnet ein Exemplar eines bestimmten Datentyps.
PIR PIR (Passiv-Infrarot) ist ein häufig verwendetes Messprinzip für die Bewegungserfassung. PL PL (Power Line) ist eine Verbindung über die 230-V-AC-Netzversorgung. PoE PoE (Power-over-Ethernet) bezeichnet ein Verfahren, mit dem netzwerkfähige Geräte über das achtadrige EthernetKabel mit Strom versorgt werden können.
TCP TCP (Transmission Control Protocol) ist Teil der Protokollfamilie TCP/IP. TCP übernimmt, als verbindungsorientiertes Protokoll, innerhalb von TCP/IP die Aufgabe der Datensicherheit sowie der Datenflusssteuerung und ergreift Maßnahmen bei einem Datenverlust. UDP UDP (User Datagram Protocol) ist neben TCP das wichtigste Transportprotokoll aus der Internet-Protokollfamilie.
Web-Browser Computerprogramme zur Darstellung von Web-Seiten oder allgemein von Dokumenten und Daten, z.B. Internet Explorer Web-Service Auf Web-Technologien basierende Schnittstelle zum Datenaustausch zwischen Rechnern im Internet (machine-to-machine) WLAN Das WLAN (Wireless Local Area Network) ist ein drahtloses lokales Netzwerk, d.h.
Herausgeber Siemens Schweiz AG 2017 Building Technologies Division International Headquarters Gubelstraße 22 6301 Zug Schweiz Tel. +41 41 724 24 24 Siemens AG Building Technologies Division Lyoner Straße 27 60528 Frankfurt am Main Deutschland Tel. +49 800 100 76 39 Siemens AG Österreich Building Technologies Division Siemensstraße 90 1210 Wien Österreich Tel. +43 517 073 2383 Siemens Schweiz AG Building Technologies Division Sennweidstraße 47 6312 Steinhausen Schweiz Tel.
