Управление Домом По Knx: Освещение

Привет! Попробую рассказать, как можно построить систему управления домом с помощью системы KNX. Основные вопросы, которые я хочу осветить, — это подход к реализации «умного дома» на KNX, ориентиры по стоимости, подводные камни.

Если материал сработает, продолжу.

Я не пытаюсь впихнуть то, что невозможно втиснуть: диммеры, управление RGB и тому подобное останутся за рамками статьи — пока просто включаем и выключаем свет :) TL;DR: это не так дорого, как может показаться на первый взгляд, и вполне надежно.



Подход

По моему (и не только) мнению, «умный дом» — это набор систем, упрощающих жизнь.

В идеале работа большинства систем должна быть незаметной для конечного пользователя – поставил и забыл – это касается систем управления освещением, отоплением и кондиционированием.

В отличие от «классического» подхода, хочется иметь возможность тонко настроить процесс – не все желания можно предусмотреть на этапах проектирования и сдачи в эксплуатацию.



KNX

Почему KNX? Опуская маркетинг, отмечу основные преимущества системы:
  • KNX — децентрализованная система.

    Это значит, что при необходимости можно заменить любой компонент. почти не влияя на остальных.

    В частности, нет централизованного контроллера, который бы всем управлял.

    Конечно, в бюджетных системах есть точки отказа типа блоков питания, но с этим можно мириться.

  • Система, по сути, не привязана к конкретному поставщику – вы можете выбрать любое оборудование, исходя из ваших потребностей, бюджета и эстетических предпочтений.

    Если вы хотите иметь выключатели одного немецкого производителя, контроллеры другого и третьего, а термостаты итальянского производства, вам никто не мешает. Как правило, связи между устройствами прописываются без проблем.

    Например, я использую оборудование МДТ , но на его месте может быть что угодно - выбор огромный .

  • Из предыдущих пунктов вытекает еще один приятный момент: систему можно расширять и улучшать в любой момент. Условно, если изначально были установлены кнопочные выключатели, при возникновении необходимости (и возможности) их можно заменить на сенсорные.

    Или вообще обвешиваться многофункциональными экранами.

Надо сказать, что у системы есть один заметный нюанс – существует только одна среда программирования, со своими преимуществами и недостатками, называемая ETS и стоит денег - от 200 евро за версию с ограниченным количеством устройств в проекте (до 20 - вполне достаточно для небольшой установки) до 1000 евро за версию с неограниченным количеством устройств.

Говорят, где-то на торрентах есть адаптированная для российского рынка версия - я ее не видел.



Общие принципы проектирования

KNX — это прежде всего шина.

Двухжильный, но при монтаже необходимо использовать четырехжильный кабель - рекомендуется JY(St)Y 2х2х0,8 - такой же, как в системах пожарной и охранной сигнализации.

Используются два провода – красный и черный, белый и желтый – про запас.

Кабель экранирован и не боится помех.

Топологически KNX — дерево, главное — избегать колец.

Никаких оконечных устройств не требуется.

Вся система разделена на исполнительные механизмы (актеры — управляемые реле различного назначения), датчики (кнопки, переключатели, термостаты, метеостанции) и устройства системы — источники питания, линейные разъемы и т. д.

Управление освещением

Допустим, нам нужно организовать управление освещением в небольшом доме - допустим, у нас два этажа, лестница и несколько комнат - несколько спален, кабинет, санузлы и всякие проходные помещения типа лестничных клеток, коридоров и тому подобное.

В самом простом случае я хочу следующее:

  1. Удобство.

    Например, если вы поздно приходите домой, хочется сразу осветить коридор, лестницу, крыльцо и дальше.

    Другой вариант – включать/выключать свет в ванной с помощью датчика присутствия.

  2. Борьба с забывчивостью.

    Я лег спать, а под дверь светил свет из коридора.

    Ну и хрен с ним, пусть погаснет само, через, например, 10 минут.

  3. Возможность включить дежурное освещение - допустим мы находимся в спальне на втором этаже, и кто-то звонит в дверь - мы сразу осветим лестницу, коридор, крыльцо
  4. Возможность выкупить весь дом при выезде
Посчитаем группы освещения, расставим выключатели на плане, прикинув их роли: от этого зависит количество клавиш.

Многие производители делают в одной монтажной коробке целых восьмикнопочные переключатели – примерно так:

Управление домом по KNX: освещение

Это позволяет реализовать куча всего на одном переключателе, но это не всегда удобно с точки зрения поиска нужной кнопки.

Для любителей классических электроустановок вместо родных KNX-переключателей можно использовать обычные, с передачей сигнала на шину через сухой контакт, размещенный под выключателем в установочной коробке (на фото сухарь для четырехклавишного выключатель):

Управление домом по KNX: освещение

Исходя из количества групп и их назначения, можно выбрать многоканальное реле (не забывайте учитывать токи нагрузки).

Их производят практически все, но распространены устройства фирм Gira, ABB, MDT, Zennio. Далее схема электропроводки.

От распределительного щитка к выключателям подводится только шинный кабель, тот же JY(St)Y 2x2x0,8. К нагрузкам (светильникам) – соответствующий электрический кабель (ВВГ, NYM – по вкусу).

Количество и расположение щитов – на ваш вкус.

В трехэтажном таунхаусе я сделал три этажных распределительных щита — каждый с многоканальным реле для управления светом на этаже, чтобы меньше приходилось разматывать электрический кабель.

Приятный бонус: для управления розетками можно использовать бесплатные каналы реле.

Однако, поскольку многоканальные обычно имеют малую мощность (ток до 10А), для розеток необходимо использовать промежуточные реле соответствующей мощности.



Запуск

Итак, все провода протянуты, приборы установлены, распределительные щиты подключены.

Можете попробовать все это запустить — вам понадобится тот же ETS. Я пропущу стартовые шаги — создание топологии здания в проекте, добавление устройств и т. д. Если интересно, спрашивайте в комментариях, попробую сделать базовый туториал.

В соответствии с вашими пожеланиями и количеством групп освещения планируем групповую адресацию.

Группа — это сущность на шине, которую слушают прикрепленные к ней актеры и в которую датчики записывают всевозможные значения.

Актер (например, канал реле) можно привязать к нескольким группам, датчик будет писать в одну группу.

Например: на первом этаже стоит четырехканальное реле, от которого мы включаем/выключаем свет на веранде, в коридоре, в ванной и в гостиной.



Управление домом по KNX: освещение

Целесообразно предложить следующие группы (мы используем трехуровневую структуру групповых адресов, первый этаж – 0, освещение первого этажа – 0/0): 0/0/0 — весь свет на первом этаже, связан со всеми каналами 0/0/1 – свет крыльца, канал А 0/0/2 — свет в коридоре, канал Б 0/0/3 — свет в ванной, канал С 0/0/4 – свет в гостиной, канал D Вот как это выглядит в среде программирования:

Управление домом по KNX: освещение

Далее распределяем переключатели по группам, в соответствии с их расположением.

Предположим, что мы используем двухклавишные выключатели со светодиодными индикаторами состояния, вот так:

Управление домом по KNX: освещение

Например, в гостиной первая кнопка включает/выключает (переключает) свет в самой гостиной, а вторая кнопка принудительно выключает весь свет на этаже: Подключаем свет в гостиной:

Управление домом по KNX: освещение

Выключаем весь свет на этаже:

Управление домом по KNX: освещение

Для переключения (тумблера) необходимо передать их состояния из каналов реле на шину, чтобы коммутатор знал, какое значение передавать на шину.

При необходимости диоды на переключателях привязываем к состоянию соответствующих каналов реле - смысл аналогичен, картинками нагружать не буду.

Загрузите конфигурацию в устройства и наслаждайтесь эффектом :) Далее начинаем играться с проектом реле – задержки отключения, функции автоматического отключения света, настройка проходных выключателей в неограниченном количестве и так далее – до достижения желаемого эффекта.



Сколько это стоит?

Вопрос на самом деле многогранный.

Можно зайти в отечественный интернет-магазин и купить все буквально втридорога.

Заказать его можно где-нибудь в Европе - я вам дам немецкие ценники (от которых вам с радостью сделают очень приятную скидку) за ту минимальную установку, которую я только что описал: 1. Блок питания 320мА: 110 евро.

2. Четырехканальное реле: 145 евро.

3. Четыре переключателя: 65 евро каждый.

Итого — 515 евро, по 130 евро за канал освещения.

Не забывайте о возможных скидках и о том, что более емкие обеспечивают меньшую стоимость одного канала освещения.

Тем, кто хочет сэкономить, имеет смысл иногда проверять Авито – там иногда продаются остатки сладкого, главное следить за ценой.



Что дальше?

  1. Вы можете выбрать платформу для управления освещением по сети (например, со смартфона).

  2. В систему можно внедрить датчики присутствия, датчики освещенности и так далее – в зависимости от вашей фантазии (разумеется, проводка для них должна быть проложена еще на этапе проектирования)
  3. Наконец-то можно вспомнить, что KNX — это не только свет, но еще климат и прочие удобства — но это явно выходит за рамки вступительной статьи :)
Спасибо за внимание :) Теги: #Умный дом #освещение #knx
Вместе с данным постом часто просматривают: