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3 EIB/KNX · Grundlagenbuch und ... - Buchhandel.de

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<strong>EIB</strong>/<strong>KNX</strong> <strong>·</strong> <strong>Gr<strong>und</strong>lagenbuch</strong> <strong>und</strong> Prüfungsvorbereitung<br />

Inhaltsverzeichnis<br />

Seite<br />

1 EINFÜHRUNG .......................................................................................................... 9<br />

2 SYSTEMARGUMENTE ............................................................................................ 11<br />

2.1 Kommunikation in <strong>de</strong>r Haus <strong>und</strong> Gebäu<strong>de</strong>systemtechnik mit <strong>de</strong>m<br />

Standard <strong>EIB</strong>/<strong>KNX</strong> .................................................................................................... 11<br />

2.2 Konfigurationsmodi <strong>de</strong>s <strong>KNX</strong>-Standards .................................................................. 13<br />

2.2.1 S-Mo<strong>de</strong> (System Modus) .......................................................................................... 13<br />

2.2.2 E-Mo<strong>de</strong> (Einfacher Modus) ....................................................................................... 13<br />

2.2.3 A-Mo<strong>de</strong> (Automatischer Modus) ............................................................................... 13<br />

2.3 Kommunikationsmedien <strong>de</strong>s <strong>KNX</strong>-Standards .......................................................... 14<br />

2.3.1 TP-0 (Twisted Pair Typ 0) .......................................................................................... 14<br />

2.3.2 TP-1 (Twisted Pair Typ 1) .......................................................................................... 14<br />

2.3.3 PL-110 (Power Line, 110 kHz) .................................................................................. 14<br />

2.3.4 PL-132 (Power Line, 132 kHz) .................................................................................. 15<br />

2.3.5 RF (Funk, 868 MHz-Band) ........................................................................................ 15<br />

2.3.6 Ethernet (<strong>KNX</strong> over IP) .............................................................................................. 15<br />

2.3.7 IR Infrarot .................................................................................................................. 15<br />

3 TECHNOLOGIE ........................................................................................................ 16<br />

3.1 Einführung ................................................................................................................. 16<br />

3.2 Buszugriffsverfahren ................................................................................................. 18<br />

3.2.1 Master-Slave-Verfahren ............................................................................................ 18<br />

3.2.2 Token-Passing-Verfahren .......................................................................................... 18<br />

3.2.3 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) ...................... 18<br />

3.2.4 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) ....................... 19<br />

3.3 Busteilnehmer ........................................................................................................... 19<br />

3.3.1 Sensor ....................................................................................................................... 19<br />

3.3.2 Aktor .......................................................................................................................... 19<br />

3.3.3 Kontroller ................................................................................................................... 19<br />

4 TOPOLOGIE ............................................................................................................. 20<br />

4.1 Topologie <strong>de</strong>s Systems <strong>EIB</strong>/<strong>KNX</strong> .............................................................................. 20<br />

4.1.1 Linien (-segment) ...................................................................................................... 20<br />

4.1.2 Aufbau von Bereichen ............................................................................................... 24<br />

4.1.3 Aufbau eines Gesamtsystems .................................................................................. 25<br />

4.2 Adressierung ............................................................................................................. 26<br />

4.2.1 Physikalische Adresse .............................................................................................. 26<br />

4.2.2 Was ist eine logische Adresse o<strong>de</strong>r Gruppenadresse? ............................................ 27<br />

4.3 Kommunikationsobjekte ........................................................................................... 29<br />

4.3.1 Anzahl Gruppenadressen <strong>und</strong> <strong>de</strong>r Assoziationen ..................................................... 29<br />

4.3.2 Sen<strong>de</strong>n<strong>de</strong> <strong>und</strong> empfangen<strong>de</strong> Gruppenadressen ...................................................... 30<br />

4.4 Flags .......................................................................................................................... 30<br />

4.5 Prioritäten .................................................................................................................. 32<br />

5 KOPPLER ................................................................................................................. 33<br />

5.1 Koppler für Twisted Pair (<strong>EIB</strong>/<strong>KNX</strong> TP1) .................................................................... 33<br />

5.1.1 Hardware-Aufbau <strong>de</strong>r Koppler .................................................................................. 33<br />

3


<strong>EIB</strong>/<strong>KNX</strong> <strong>·</strong> <strong>Gr<strong>und</strong>lagenbuch</strong> <strong>und</strong> Prüfungsvorbereitung<br />

5.1.2 Koppler Einsatzort ..................................................................................................... 35<br />

5.1.3 Funktion <strong>de</strong>r Koppler ................................................................................................ 35<br />

5.2 Filtertabelle ................................................................................................................ 36<br />

5.2.1 Manuelle Filtertabellen .............................................................................................. 37<br />

5.2.2 Dummy-Applikationen .............................................................................................. 37<br />

5.2.3 Eigenschaft von Gruppenadresse än<strong>de</strong>rn ................................................................ 37<br />

5.3 Routing ...................................................................................................................... 39<br />

5.4 Inbetriebnahme von Kopplern (TP1) ......................................................................... 39<br />

5.5 Koppler in Powerline-Anlagen .................................................................................. 39<br />

5.5.1 Phasenkoppler .......................................................................................................... 39<br />

5.5.2 Repeater .................................................................................................................... 39<br />

5.5.3 Systemkoppler PL110 ............................................................................................... 40<br />

5.5.4 Medienkoppler .......................................................................................................... 40<br />

6 KOMMUNIKATION .................................................................................................. 41<br />

6.1 Einführung ................................................................................................................. 41<br />

6.2 Signalerzeugung ....................................................................................................... 42<br />

6.2.1 Impulsformen ............................................................................................................ 42<br />

6.2.2 Bitlänge <strong>und</strong> Datenübertragungsrate ........................................................................ 43<br />

6.2.3 Asynchrone Datenübertragung ................................................................................. 43<br />

6.2.4 Aufbau eines <strong>EIB</strong>/<strong>KNX</strong>-Zeichens .............................................................................. 43<br />

6.2.5 Symmetrische Datenübertragung <strong>und</strong> Erdfreiheit ..................................................... 44<br />

6.2.6 Zeitlicher Ablauf <strong>de</strong>r Datenübertragung .................................................................... 44<br />

6.2.7 Kollisionsbehandlung ................................................................................................ 45<br />

6.3 Telegrammaufbau ..................................................................................................... 46<br />

6.3.1 Steuerfeld (Länge 1 Byte) .......................................................................................... 46<br />

6.3.2 Quelladresse (Länge 2 Byte) ..................................................................................... 47<br />

6.3.3 Zieladresse (Länge 2 Byte <strong>und</strong> 1. Bit <strong>de</strong>s Folgebytes) .............................................. 48<br />

6.3.4 Routingzähler <strong>und</strong> Länge <strong>de</strong>r Nutzdaten (Länge 3 Bit <strong>und</strong> 4 Bit) ............................. 48<br />

6.3.5 Nutzinformation <strong>und</strong> Telegrammtyp .......................................................................... 49<br />

6.3.6 Datenpunkttypen (DPT)............................................................................................. 50<br />

6.3.7 Datensicherung (Länge 1 Byte) ................................................................................. 50<br />

6.3.8 Quittierung (Länge 1 Byte) ........................................................................................ 51<br />

7 POWERLINE PL-110 ............................................................................................... 53<br />

7.1 Einführung ................................................................................................................. 53<br />

7.2 Übertragungstechnik ................................................................................................ 53<br />

7.3 Buszugriff .................................................................................................................. 54<br />

7.4 Telegrammübertragung ............................................................................................. 55<br />

7.5 Quittierung ................................................................................................................ 56<br />

7.5.1 Anlagen ohne Repeater ............................................................................................ 56<br />

7.5.2 Anlagen mit Repeater ............................................................................................... 56<br />

7.6 Synchronisation <strong>und</strong> Phasenkopplung ..................................................................... 57<br />

7.7 Topologie/Adressierung ............................................................................................ 57<br />

7.8 Beson<strong>de</strong>rheiten ......................................................................................................... 58<br />

8 INSTALLATION ......................................................................................................... 60<br />

8.1 Sicherheitskleinspannung (SELV).............................................................................. 60<br />

8.2 Spannungsversorgung .............................................................................................. 60<br />

4


<strong>EIB</strong>/<strong>KNX</strong> <strong>·</strong> <strong>Gr<strong>und</strong>lagenbuch</strong> <strong>und</strong> Prüfungsvorbereitung<br />

8.2.1 Zentrale Spannungsversorgung ................................................................................ 60<br />

8.2.2 Drossel ...................................................................................................................... 61<br />

8.2.3 Spannungsversorgung <strong>und</strong> Leitungslängen ............................................................. 62<br />

8.2.4 Dezentrale Busspeisung (Dezentral Power Supply Unit=DPSU) .............................. 63<br />

8.3 Busleitung ................................................................................................................. 64<br />

8.4 Leitungsverlegung ..................................................................................................... 65<br />

8.5 Busklemme ............................................................................................................... 66<br />

8.6 Datenschiene <strong>und</strong> Ab<strong>de</strong>ckstreifen ............................................................................ 66<br />

8.7 Datenschienenverbin<strong>de</strong>r ........................................................................................... 67<br />

8.8 Reiheneinbaugeräte (REG) im Verteiler ..................................................................... 68<br />

8.9 Unterputz (UP)-Geräte .............................................................................................. 68<br />

8.10 Verzweigungen .......................................................................................................... 69<br />

8.11 Überspannungs-<strong>und</strong> Blitzschutz ............................................................................... 69<br />

8.12 Prüfen <strong>de</strong>r Installation ............................................................................................... 70<br />

8.12.1 Prüfung auf Einhaltung <strong>de</strong>r vorgeschriebenen Busleitungslängen ........................... 70<br />

8.12.2 Prüfung auf unzulässige Verbindungen .................................................................... 70<br />

8.12.3 Polaritätsprüfung an <strong>de</strong>n Busteilnehmern ................................................................ 71<br />

8.12.4 Messung <strong>de</strong>r Min<strong>de</strong>stspannung an <strong>de</strong>n Busleitungsen<strong>de</strong>n ...................................... 71<br />

8.12.5 Isolationswi<strong>de</strong>rstand <strong>de</strong>r Busleitung messen ........................................................... 71<br />

8.12.6 Sichtprüfung <strong>de</strong>r Geräte <strong>und</strong> Leitungen ................................................................... 71<br />

8.12.7 Protokollierung .......................................................................................................... 71<br />

9 <strong>EIB</strong>/<strong>KNX</strong>-BUSTEILNEHMER ................................................................................... 72<br />

9.1 Gr<strong>und</strong>legen<strong>de</strong>r Hardwareaufbau ............................................................................... 72<br />

9.2 Bauformen ................................................................................................................ 73<br />

9.2.1 Unterputzmontage/UP-Busgeräte ............................................................................ 73<br />

9.2.2 Verteilereinbau/Reiheneinbaugeräte (REG) ............................................................... 73<br />

9.2.3 Geräteeinbau ............................................................................................................. 73<br />

9.2.4 Aufputz-Busgeräte .................................................................................................... 73<br />

9.2.5 sonstige <strong>und</strong> Son<strong>de</strong>rformen ..................................................................................... 73<br />

9.3 Der Busankoppler ..................................................................................................... 73<br />

9.3.1 Das Übertragermodul/Transceiver ............................................................................ 74<br />

9.3.2 Busankoppel-Controller ............................................................................................ 75<br />

9.4 Die Anwen<strong>de</strong>rschnittstelle (AST)............................................................................... 76<br />

10 TYPISCHE <strong>EIB</strong>/<strong>KNX</strong>-PRODUKTE .......................................................................... 78<br />

10.1 Sensoren ................................................................................................................... 78<br />

10.1.1 Tastsensoren ............................................................................................................. 78<br />

10.1.2 Binäreingänge ........................................................................................................... 80<br />

10.1.3 Analogeingänge ........................................................................................................ 81<br />

10.2 Aktoren ...................................................................................................................... 82<br />

10.2.1 Binärausgänge .......................................................................................................... 82<br />

10.2.2 Zeitfunktion <strong>und</strong> Treppenlicht ................................................................................... 83<br />

10.2.3 Jalousieaktoren ......................................................................................................... 83<br />

10.2.4 Dimmaktoren ............................................................................................................. 84<br />

10.3 Heizungssteuerung/Einzelraumregelung (ERR) ........................................................ 89<br />

10.4 Interface/Schnittstellen ............................................................................................. 91<br />

10.5 Logik-Kontroller <strong>und</strong> Verknüpfungsbausteine ........................................................... 93<br />

10.6 Mel<strong>de</strong>n <strong>und</strong> Überwachen .......................................................................................... 95<br />

5


<strong>EIB</strong>/<strong>KNX</strong> <strong>·</strong> <strong>Gr<strong>und</strong>lagenbuch</strong> <strong>und</strong> Prüfungsvorbereitung<br />

10.7 Anzeigen <strong>und</strong> Visualisierung ..................................................................................... 96<br />

10.7.1 Azeigen bzw. Displays (LCD) .................................................................................... 96<br />

10.7.2 Visualisierungen ........................................................................................................ 98<br />

11 FUNKTIONEN IM <strong>EIB</strong> .............................................................................................. 100<br />

11.1 Schalten .................................................................................................................... 100<br />

11.1.1 Schalten allgemein .................................................................................................... 100<br />

11.1.2 Schalten mit Zeitfunktionen ...................................................................................... 100<br />

11.1.3 Schalten mit UND/ODER .......................................................................................... 101<br />

11.1.4 Zentralfunktionen Schalten ....................................................................................... 102<br />

11.1.5 Rückmeldung von Schaltzustän<strong>de</strong>n ......................................................................... 103<br />

11.2 Schalten mit Priorität bzw. Zwangsführung .............................................................. 104<br />

11.3 Beleuchtungssteuerung Dimmen .............................................................................. 105<br />

11.3.1 Relatives Dimmen ..................................................................................................... 105<br />

11.3.2 Absolute Dimm-/Helligkeitswerte ............................................................................. 106<br />

11.4 Antriebs-/Jalousiesteuerung ..................................................................................... 107<br />

11.4.1 Einfache Jalousiesteuerung ...................................................................................... 107<br />

11.4.2 Positionierung ........................................................................................................... 108<br />

12 PLANUNG UND PROJEKTIERUNG VON <strong>EIB</strong>/<strong>KNX</strong>-ANLAGEN ............................ 110<br />

12.1 Art <strong>de</strong>r Raum- <strong>und</strong> Gebäu<strong>de</strong>nutzung ........................................................................ 110<br />

12.2 Funktionen <strong>de</strong>r <strong>EIB</strong>/<strong>KNX</strong>-Anlage ............................................................................... 110<br />

12.3 Auswahl <strong>de</strong>r Geräte (Design) <strong>und</strong> <strong>de</strong>ren Anordnung im Objekt ................................ 110<br />

12.4 Projektierungsablauf ................................................................................................. 110<br />

12.5 Projektierung mit Geräteliste <strong>und</strong> Funktionsmatrix (-liste) ........................................ 111<br />

12.5.1 Geräteliste ................................................................................................................. 111<br />

12.5.2 Sensor-Aktor-Matrix .................................................................................................. 114<br />

13 PROJEKTIERUNG UND INBETRIEBNAHME MIT DER ETS ................................. 115<br />

13.1 Projektierung mit <strong>de</strong>r ETS3 Starter ........................................................................... 115<br />

13.2 ETS3 Professional ..................................................................................................... 120<br />

13.2.1 Lizenzierung .............................................................................................................. 121<br />

13.2.2 Ansichten in <strong>de</strong>r Projektierung .................................................................................. 122<br />

13.2.3 Datenbank <strong>und</strong> Produktdaten ................................................................................... 123<br />

13.2.4 Ablauf <strong>de</strong>r Projektierung ........................................................................................... 123<br />

13.2.5 Prüfung <strong>de</strong>r Projektierung ......................................................................................... 124<br />

13.2.6 Inbetriebnahme ......................................................................................................... 124<br />

13.2.7 Diagnose <strong>und</strong> Fehlersuche ....................................................................................... 127<br />

13.2.8 Dokumentation <strong>und</strong> Datensicherung ........................................................................ 134<br />

14 DOKUMENTATION EINER <strong>EIB</strong>/<strong>KNX</strong>-ANLAGE ...................................................... 137<br />

Anlagen .................................................................................................................... 138<br />

Datenpunkttypen<br />

Firmenverzeichnis<br />

Normen<br />

Glossar<br />

<strong>EIB</strong>/<strong>KNX</strong>-Symbole<br />

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