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技术培训课件KNX智能建筑的开放式国际标准第一章技术概述KNX协会成立于年,是全球智能建筑控制系统的国际开放标准作KNX1999为行业的领导者,协会致力于推动全球智能建筑标准的统一与发展KNX在全球范围内拥有超过家制造商,共同提供超过种互联互KNX5008000通的产品,形成了庞大的智能建筑生态系统值得骄傲的是,已被正式纳入中国国家标准,这KNX GB/T20965-2013标志着技术在中国市场的重要地位和广阔前景KNX的核心优势KNX开放标准灵活的拓扑结构低碳环保作为一种开放标准,确保了不同制造系统支持灵活多样的网络拓扑结构,提供先进的智能控制策略,通过优化KNX KNX KNX商的设备能够无缝兼容这种跨厂商兼容性可以轻松扩展到大规模系统从小型住宅到建筑能源使用,实现节能减排数据显示,为用户提供了更广泛的选择空间,避免了被大型商业建筑,都能提供稳定可靠的系统可以帮助建筑节省高达的能KNX KNX50%单一厂商锁定的风险控制网络源消耗系统组成KNX电源单元与扼流器提供电源,扼流器确保通信信号的正确传输每条线路需要至少一个电源单29V DC元,对于较长的线路可能需要多个电源传感器与执行器传感器(如按钮、温度传感器、运动探测器)采集信息并发送指令;执行器(如继电器、调光器、阀门驱动器)接收指令并执行相应动作总线电缆双芯总线电缆(典型如××)既传输数据又提供电源,极大简化了系YCYM
220.8统布线软件配置工具ETS通信原理KNX设备通信的基础框架物理地址与组地址物理地址每个设备的唯一标识,用于配置和调试KNX组地址用于设备间的功能通信,连接发送者和接收者组地址的层级结构级结构主组子组•20-31/0-2047级结构主组中间组子组•30-31/0-7/0-255自由结构位自由分配•16报文结构与通信流程示意图,展示了从传感器到执行器的完整通信过程KNX物理地址详解物理地址格式物理地址的作用区线路设备每个设备的唯一标识符[4bit]—[4bit]—[1byte]•用于软件对设备进行参数配例如表示第区第线路上的•ETS
1.
2.3412置第号设备34反映设备在总线拓扑中的位置区域范围•0-15在调试阶段进行设备识别线路范围•0-15设备范围0-255分配流程在中设置物理地址
1.ETS按下设备的编程按钮
2.设备亮起表示进入编程模式
3.LED下载物理地址到设备
4.ETS成功后熄灭,分配完成
5.LED组地址详解组地址的核心作用组地址分配示例组地址是系统中设备间通信的桥梁,它将功能相关的设备联系在一KNX主组中间组子组功能描述起,使发送者和接收者之间建立逻辑连接一楼客厅灯一个传感器可以向多个组地址发送指令,一个执行器也可以接收多个组011开关地址的指令这种多对多的关系使系统具有极高的灵活性KNX一楼客厅灯012调光一楼餐厅灯021开关一楼客厅百111叶窗组对象与数据点类型()DPT组对象存储标准数据点类型常用示例DPT组对象是设备中用于存储和传输数据的内存是系统中标准化的数据格式,确保不同开关控制位,关开KNX DPTKNX•DPT
1.001:10=/1=区域,大小范围从位至字节不等,取决于所需制造商的设备能够正确解释通信数据,实现互操调光控制位,114•DPT
5.001:80-100%传输的数据类型作性百叶窗控制位,上下•DPT
1.008:10=/1=温度值字节,至°•DPT
9.001:2-273+670C正确选择和配置数据点类型是系统成功实施的关键环节软件提供了直观的界面来连接具有兼容的组对象KNX ETSDPT报文与协议KNX TP1报文结构协议特点TP1报文是设备间通信的基本单位,包含控制字段、地址信息、数据字段和校采用机制避免数据冲突KNX•CSMA/CA验字段数据传输速率•9600bit/s有效负荷部分包含实际传输的数据内容,如开关状态、温度值等支持设备间点对点及广播通信•具有可靠的错误检测与恢复机制指令类型•支持分布式智能,无需中央控制器•写指令向目标设备发送数据并更新其状态读指令请求目标设备返回当前状态值响应指令对读请求的回应,返回当前值报文结构图示KNX拓扑结构KNX线路区基本层级,每条线路可连接最多个设骨干区64KNX中间层级,每个区通过区域耦合器连接最多备每条线路都需要自己的电源和扼流器,最高层级,通过骨干线耦合器连接多个区域,条线路每个区都有自己的物理地址,如并有自己的物理地址,如(第区的第
151.
1.011最多可连接个区每个骨干区都有自己的(第区的主线)线)
151.
0.01物理地址,如
1.
0.0完整的系统最多可支持××个设备,满足大多数项目需求线耦合器不仅连接不同层级,还能进行报文过滤,减少总线负载KNX151564=14,400软件基础操作ETS软件简介ETS是系统的核心配置工具,由ETS EngineeringTool SoftwareKNX协会开发维护目前最新版本为,支持包括中文在内的多种语KNX ETS6言提供免费的版本(限制为个设备)和完整的版ETS Demo5Professional本基础操作流程创建新项目并设置项目信息
1.导入设备产品数据库(从制造商网站下载)
2.创建建筑结构(建筑、楼层、房间)
3.添加设备到相应位置
4.软件界面展示项目创建和设备导入(中文界面)分配物理地址ETS
65.创建组地址
6.连接组对象到组地址
7.高级功能ETS参数化设备功能组对象管理调试与诊断允许工程师根据项目需求详细配置每组对象是设备的通信接口在中,提供强大的诊断工具,帮助工程师识ETS KNX ETS ETS个设备的工作参数例如,对于一个运动工程师可以将不同设备的组对象连接到同别和解决系统问题传感器,可以设置其灵敏度、延时时间、一个组地址,建立它们之间的通信关系总线监控功能,实时查看报文传输光照阈值等参数•设备检测功能,验证设备在线状态•设置传输标志(读写传输更新)组地址值读写测试•///•建立组对象与组地址的链接项目比较与分析功能••管理复杂的功能逻辑关系•设备安装规范KNX安全标准SELV总线采用安全特低电压标准,要求与高压电源严格隔离,确保安装和使用安KNX SELV全布线要求总线线缆与强电线缆分开走线,保持至少间距•KNX4mm使用带屏蔽的专用总线线缆(如××)•KNX YCYM
220.8线路长度限制单电源段最长米•1000两设备之间最大距离米•700电源与最远设备距离最大米设备在配电柜中的标准导轨安装示例•350KNX DIN设备安装模块化设备采用标准导轨安装,确保良好通风和散热面板式设备通常安装35mm DIN在标准型底盒中86系统调试与测试KNX总线状态监测报文监控系统优化使用诊断功能检查总线电压和通信质量通过的总线监控功能,可以实时查看总线基于测试结果进行系统优化ETS ETS正常工作的总线电压应保持在上的通信报文,分析通信流程和故障点合理规划组地址结构KNX28-30V范围内•监控关键点DC优化设备参数配置•使用专用工具如或通信延迟时间调整线耦合器过滤表KNX DoctorLingg进行长期监控,确保系统••Janke OPCServer报文重复发送检查并优化总线负载稳定性••通信错误率对于大型项目,建议分区域进行压力测试,•确保在高峰负载下系统依然可靠运行系统故障诊断KNX常见故障类型故障定位工具总线测试仪检测总线电压和信号质量故障类型可能原因•KNX诊断功能监控总线通信,检查设备状态•ETS设备无响应物理地址错误、设备损坏、总制造商专用工具深度诊断特定品牌设备•线断开案例分享通信不稳定总线干扰、电源不足、线路过某商业项目中,照明控制偶发性失效通过总线监控发现在特定时段总长线负载过高,导致部分报文丢失解决方案是调整线耦合器过滤设置,参数丢失设备内存故障、下载中断并优化场景控制逻辑,减少并发报文数量功能异常参数配置错误、组地址冲突无线与技术KNX RF应用场景设备配置要点KNX RFRF(无线射频)技术特别适用于以下场景设备配置有其特殊性KNX RFKNX RF历史建筑改造,不允许大量布线使用或更高版本进行配置••ETS5已装修完成的建筑后期集成需要专用的接口设备••USB RF临时安装或展览场所注意信号覆盖范围规划••难以布线区域的设备连接考虑建筑材料对信号的衰减••有线与无线系统集成系统支持有线与无线技术的无缝集成KNX通过媒体耦合器连接•KNX RF/TP支持双向通信转换•可实现混合拓扑结构•使用相同的工具配置•ETS工作在频段(欧洲)或频段(北美),传输距离在开放空间可达米,建筑内约米使KNX RF868MHz915MHz10030用快速串行模式()调制技术,提供可靠的无线通信FSK智能照明控制KNX照明控制原理节能设计系统支持多种照明控制方式智能照明控制可实现显著节能KNX开关控制通过继电器执行器实现简单的开关控制基于占用状态的自动控制•调光控制支持多种调光技术(相位调光、、)结合自然光的恒照度控制0-10V DALI•控制实现彩色灯光和色温调节时间控制与定时关闭功能RGB/RGBW•走廊功能(低照度不完全关闭)场景控制•预设多种照明场景,如会议、演讲、用餐等,一键调用不同灯光配置场景可以存储在执行器内部(一般最多个场景)•8场景控制器中(更多场景,更复杂逻辑)•百叶窗与遮阳控制KNX1百叶窗控制函数块百叶窗执行器通常包含两个功能块KNX移动控制控制电机上下运行,使用位(上,下)1DPT0=1=角度控制调节叶片角度,使用字节()1DPT0-100%高级执行器还支持位置反馈和状态报告功能2控制指令类型升降控制长按按钮,电机持续运行直至达到终点或释放按钮步进控制短按按钮,电机运行预设时间,适用于精确调节叶片角度位置控制直接设定目标位置百分比,如移动到位置50%3安全功能设计百叶窗控制系统应包含多层安全保护KNX风速监测,强风自动收起保护•雨水监测,下雨自动关闭•冰冻保护,低温锁定避免损坏•防碰撞功能,多个相邻百叶窗协调移动•优先级控制,确保安全指令最高优先级执行•暖通空调()集成KNX HVAC接口标准智能温控方案HVAC提供多种方式与暖通空调系统集成案例某办公楼温控系统实现以下功能KNX KNX直接控制通过执行器直接控制阀门、风机等基于占用状态自动调节设定温度KNX•网关集成通过到、等协议转换与门窗状态联动,开窗自动关闭空调KNX BACnetModbus•制造商接口主流设备厂商提供的专用接口远程监控与控制,管理人员可通过网页查看和调整HVAC KNX•运行模式自动切换(制冷制热)温控系统组件•/基于外部温度的优化启动算法•温度传感器监测室内温度,精度通常±°能耗数据记录与分析
0.5C•执行器控制阀门、风机、空调内机等温控器用户界面,设定目标温度和运行模式控制逻辑控制器,实现精确温度调节PI温控系统组件与集成方案KNX安全与访问控制KNX技术防非法访问措施安全配置与认证KNX Secure是协议的安全扩展,提供两个安保护系统安全的多层防护系统的配置流程KNX Secure KNX KNX KNX Secure全层物理隔离关键设备,将主要组件放置在安全区使用或更高版本,支持功能•
1.ETS
5.5Secure保护网络上的通信,使用域为项目创建并保存安全密钥()KNX IPSecure IPKNX
2.FDSK加密使用路由器的过滤功能,限制外部访问为每个安全设备分配单独的设备认证密钥AES-128•IP
3.保护总线上的端到端通信,在接口处启用隧道加密配置通信安全策略,确定哪些数据需要加密KNX DataSecureKNX•KNX/IP防止数据窃取和篡改
4.使用进行远程访问,避免直接暴露网验证安全链接的正确建立•VPN KNX
5.加密机制基于国际标准(和算络ISO18033-3CCM注意安全项目需要特别备份加密密钥,丢失将无法),符合全球网络安全要求定期更新固件,修复已知安全漏洞法恢复访问•项目设计流程KNX方案设计系统架构规划需求分析•功能区域划分明确客户功能需求••控制逻辑设计确定控制场景与逻辑••准备技术方案文档设计用户交互界面••确定系统集成需求设备选型•基于功能需求选择设备•确定设备数量与型号•编制设备清单•验收与交付评估系统容量•功能测试与验证项目实施•用户培训•设备安装与布线•文档交付•程序配置维护计划制定•ETS•分区测试与调试•系统联调•项目设计的成功关键在于前期的充分沟通与规划一个完整的项目文档应包括系统架构图、线路图、设备清单、功能描述、组地址表和测试报告KNX实操案例分享
(一)KNX住宅智能照明系统设计项目概述某高端住宅项目,建筑面积㎡,包含客厅、餐厅、间卧室、书房和厨房业主要求实现全屋智能照明控制,包括情景模式、远程控制和节能管理3003系统设计要点采用条总线,连接全屋控制设备•1KNX主要设备开关执行器路,调光执行器路,按键面板个,存在感应器个,接口个•12886KNX/IP1组地址规划主组按功能划分(照明、窗帘、场景),中间组按区域划分•每个房间设置基本照明、阅读、观影、休息等场景•实操案例分享
(二)KNX商业楼宇自动化方案㎡1000051232%建筑面积设备总数能耗节省KNX包含办公区、会议中心和公分布在照明、暖通、遮阳等与传统控制系统相比的年能共空间系统耗节约率多区域控制策略维护与故障处理经验基于工作时间的自动化控制,非工作时建立设备定期检查制度,每季度全面检••间自动关闭非必要设备测一次会议室预约系统与联动,提前启动对管理人员进行基础培训,掌握简•KNX•KNX空调调节温度单故障排除公共区域采用存在感应与日光感应联合通过接口实现远程诊断,减少••KNX/IP控制现场维护次数外立面遮阳系统根据太阳位置和室内温使用数据记录器持续监控系统性能,••KNX度自动调节发现潜在问题培训与认证介绍KNX视声培训中心GVS KNX视声作为协会认证的培训中心,提供专业的技术培训服务培训中心配备完善的实操设备,GVS KNX KNX包括各类传感器、执行器和控制面板,为学员提供真实的动手实践环境KNX培训中心已累计培训超过名工程师,是中国人才培养的重要基地1000KNX KNX培训课程内容基础课程技术原理、基础操作、简单项目实施KNX KNX ETS高级课程复杂系统设计、高级编程技巧、故障诊断KNX专项课程集成、照明控制专题、安全系统集成KNX HVAC实战训练营真实项目案例解析,从需求到交付全过程实操KNX国际认证价值KNX认证工程师资格在全球范围内得到认可,是从事智能建筑行业的重要资质证明获得认证后,可以KNX独立实施项目,提高职业竞争力•KNX获得协会技术支持和资源•KNX参与专业社区,拓展人脉网络•KNX优先获得项目合作机会•KNX培训课程安排示例KNX理论与实操结合的天课程5日期上午下午9:00-12:0013:30-17:30第一天系统概述拓扑结构物理地址与组地址软件安装与基础使用创建项目与导入产品数据库KNX KNX ETS第二天通信原理报文结构与数据点类型基础照明控制项目实操参数设置与调试KNX第三天高级功能场景控制与逻辑功能窗帘与控制项目实操组地址规划与连接KNX HVAC第四天系统集成方案与其他系统的接口综合项目实操故障诊断与排除KNX第五天项目设计与规范案例分析认证考试实操评估课程特点理论与实践相结合,每天至少时间用于动手操作•50%小班教学,每班不超过人,确保教学质量•12配备完整的实训设备,每人共享套设备•KNX21提供详细的中文教材和实操指南•培训导师团队介绍KNX张教授李博士王工程师国际认证讲师,从事智能建筑行业年,参与编写多部技术高级工程师,拥有年教学经验,精通软件和编程技巧与系统集成专家,专注于与物联网技术融合曾负责多个KNX20KNX KNX10KNXETSKNX ITKNX标准擅长系统架构设计和复杂项目实施主导过多个大型商业综合体的系统实施智慧城市项目中的系统设计与实施KNX KNXKNX团队优势学员成功案例我们的导师团队由位认证专家组成,平均拥有超过年的项目实施经验团队成员来自不同领域,包我们的毕业学员遍布全国各地,许多人已成为所在单位的技术骨干148KNX括系统集成商、设备制造商和研究机构,能够提供多角度的专业知识陈先生,培训后负责某五星级酒店的系统设计•KNX所有导师定期参加协会的培训更新,确保掌握最新技术发展和应用趋势赵女士,创办了专注于解决方案的工程公司KNX•KNX刘先生,成为某知名地产集团的智能化总工程师•行业发展趋势KNX与物联网融合KNX技术正在与物联网深度融合,主要体现在KNX IoT点对点协议的推出,基于和服务•KNX IoTIPv6Web基于云平台的系统远程管理与数据分析•KNX与智能语音助手(如小爱同学、天猫精灵)的集成•设备的开放,便于第三方开发•KNX API未来技术趋势人工智能与的结合,实现预测性控制•KNX边缘计算技术在系统中的应用中国智能建筑市场规模及增长趋势(数据来源中国智能建筑协会)•KNX基于区块链的设备认证与安全机制•KNX绿色低碳技术与的深度结合•KNX生态系统与合作伙伴KNX制造商生态互操作性测试全球多家制造商加入协会,提供认证所有产品必须通过严格的互操作性测试,500KNXKNX产品中国本土制造商也在快速增长,提供确保与其他设备无缝协作这种严格的KNX更符合中国市场需求的产品认证机制是成功的关键因素KNX开发者支持标准维护协会提供全面的开发者支持,包括技术协会持续更新和维护标准,确保技术的KNXKNX文档、开发工具和测试环境对有意开发先进性和兼容性标准更新会考虑市场需求产品的企业,协会提供全程技术指导和技术发展,但始终保持向后兼容KNX生态系统的强大在于其开放性和互操作性任何制造商都可以加入协会,开发符合标准的产品这种开放模式促进了行业创新,也为用户提KNXKNX供了丰富的产品选择常见问题解答与学习建议如何克服学习的入门难点?软件使用有什么技巧?实操中常见的错误有哪些?KNXETS学习初期最大的挑战是理解其通信熟练使用的关键是掌握其工作流程和初学者常见错误包括物理地址冲突、组KNXETS原理和地址概念建议先通过视频教程和快捷操作建议使用项目模板,建立标准地址结构混乱、忽视参数配置、总线供电书籍建立基础概念认识,然后尝试简单的化的组地址结构,善用复制粘贴功能,并不足、线缆布线不规范等建议在实际项实操项目,逐步加深理解参加官方培训经常使用诊断工具检查配置定期备份项目中使用检查清单,按步骤验证每个环节,课程可以大大缩短学习曲线目文件是防止数据丢失的重要习惯并在修改配置后进行全面测试学习资源推荐官方资料协会网站提供大量技术文档和教程KNX www.knx.org视频课程协会频道和国内知名平台的教学视频KNX YouTubeKNX实践项目使用版本和虚拟设备进行练习ETS Demo技术社区加入技术论坛和交流群,与同行分享经验KNX持续学习和实践是掌握技术的关键KNX结语迈向智能建筑新时代技术赋能绿色智能生活KNX随着智能建筑理念的深入人心,技术作为全球领先的开放标准,正在引领KNX建筑向更智能、更环保、更人性化的方向发展系统通过整合建筑内的各个子系统,实现智能控制和能源优化,为用户创KNX造舒适、高效、节能的生活和工作环境,同时也为建筑运营者带来显著的经济效益加入技术大家庭KNX持续学习,成为行业骨干我们诚挚邀请您加入不断壮大的技术社区,与来自全球的专KNX技术的学习是一个持续的过程随着项目经验的积累和技术的不断更新,业人士一起交流、学习、创新,共同推动智能建筑技术的发展与KNX每位工程师都有机会成为行业的中坚力量应用KNX希望通过本次培训,能够为您打开技术的大门,激发您对智能建筑技术的让我们携手共创智能建筑的美好未来!KNX热情,并在未来的职业发展中取得更大的成就。
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