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基于KNX总线的智能家居控制系统设计方案

作者:时间:2018-08-09来源:网络收藏

智能家居系统集住宅设备及环境监控于一体,提供全方位的信息交换功能,系统集成了家电设备、灯光控制、安防监控、环境监控等功能。KNX总线是被正式批准的智能楼宇控制领域的开放式国际标准,KNX总线已被广泛应用到楼宇自动化领域。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201808/386006.htm

本文以KNX总线技术作为研究对象,将KNX总线技术应用到家居控制中,如对家电、灯光、窗帘、安防等设备进行控制,改变传统的控制方式,建立起了管控有利、布线简洁、扩展性强的控制系统,在节约能源的同时,为住户提供舒适、便捷的生活环境。

1、KNX总线概述

KNX是Konnex协会基于EIB(欧洲安装总线)协议于1999年提出并制定的新一代协议总线标准。KNX标准目前已被批准为欧洲标准(CENELEC EN50090CEN EN 13321-113321-2)、国际标准(ISO/IEC 14543-3)、美国标准(ANSI/ASHRAE 135)和中国指导性标准(GB/Z 20965),已经成为“HBES技术规范-住宅与楼宇控制”的国家标准化指导性技术文件,同时KNX也是家居和楼宇控制领域唯一的开放式国际标准。

采用KNX总线的电气安装系统和传统的电气安装系统比较有很大的区别,采用KNX总线的电气控制系统中控制设备和执行器采用总线相连,这样可以实现独立操作,也可跨区域操作,执行器受控于多个传感器,驱动与传感器之间的逻辑关系可随时被修改,开关的状态可被显示,从而实现智能化控制功能。

2、智能家居控制要求

在智能家居领域,KNX技术的灵活性为用户带来非常大的好处。KNX系统主要由传感器、执行器和系统元件三大部分组成,主要用于灯光照明控制、电动窗帘控制、暖通控制(空调、地暖、新风)、远程监控控制以及与其他系统的联动控制。其控制方式灵活多样,例如就地智能面板控制、人体感应控制、光线感应控制、温度感应控制、气象感应控制、现场面板控制、中央计算机控制、电话遥控、定时控制、远程网络控制等。

本文主要介绍灯光、窗帘、AV的控制,用一个三联开关进行灯光、场景的控制,两个三联开关进行窗帘控制,一个五联开关进行调光灯的控制,触摸屏进行灯光、窗帘、电器的控制。主要元件的控制要求如表1所示。表中输出表示驱动器的输出端,键位表示的是开关面板第几联,以及左键位还是右键位。

表1 元件控制要求以及关联设置一览表

3、智能家居整体控制系统网络拓补

根据控制要求,设计整体控制系统网络拓补图。网络拓扑图有线型、星型、树型结构,本文采用线型结构。图1为网络拓补图,图中各元器件通过i_bus总线相连,电器控制采用红外控制,红外发射器使用和ABB i-bus总线兼容的泰创产品。控制系统采用总线控制,每个元件都需要分配一个地址,具体分配方法见图1所示,各元件的功能如表2所示,各元器件的通讯通过组地址进行。系统中各元器件接线简单,图1中仅画出灯光驱动器的接线图,其余元器件接线图省略。

图1 控制系统网络拓补图

表2 元件功能一览表

4、智能家居控制系统组地址分配

根据控制要求,分配组地址,本文群组地址为三层,主群组有两个,灯光场景控制和电器控制,灯光场景控制中有6个中间组,又有相应的子组,主要群组地址分配方法示例如表 3所示,其中场景和联动部分组地址省略。

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关键词: 控制

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