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Buskomponenten

Die Buskomponenten beim KNX-System werden in folgende Produktfamilien eingeteilt:

Produktfamile „Systemzubehör“

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  • Busleitung
  • Bus-Anschlusklemme

Produktfamilie „Systemgeräte“

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  • Spannungsversorgung
  • Drossel
  • Busankoppler
  • Linien-, Bereichskoppler

Produktfamilie „Anwendungsgeräte“

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  • Sensoren, Aktoren
  • Datenschnittstelle
  • Verknüpfungsgeräte
  • Anzeigegeräte

Immer benötigt werden davon die Komponenten aus den Produktfamilien „Systemzubehör“ und „Systemgeräte. Die Komponenten der „Anwendungsgeräte“ dagegen werden anwendungsabhängig eingesetzt.

Busleitungstypen

Busleitungen für KNX müssen geschirmt sein und aus verseilten Adern mit einem Leitungsdurchmesser von 0,8 mm bestehen. Wenn keine besonderen Überspannungsschutzmaßnahmen erforderlich sind, wird der Schirm aus metallisierter Kunststofffolie nicht geerdet. Zugelassen als Busleitung sind YCYM 2x2x0,8 und J-Y(St)Y 2x2x0,8. Eine Starkstromleitung ist als Busleitung nicht zulässig. Zu beachten bei Verwendung des zweiten freien Adernpaares der busleitung sind:

  • Eine Verwendung für ein Kleinspannungsnetz vom Typ SELV ist zulässig. Dabei darf der max. Dauerstrom 2,5 A nicht überschreiten.
  • Eine Sprachübertragung ist zulässig, jedoch nicht als Fernmeldeleitung des öffentlichen Fernmeldenetzes.
  • Eine Verwechslung mit den vom Bus belegten Adern muss ausgeschlossen werden.
  • Wird das zweite Adernpaar als weitere Buslinie benutzt, so ist die gelbe Ader für Bus+ und die weiße für Bus- zu verwenden.

Bauformen der Busgeräte

Entsprechend ihrer Bauform lassen sich die einzelnen Busgeräte in folgende Gruppen unterscheiden:

  • Reiheneinbaugeräte (REG) für Verteiler zum Aufschnappen auf Hutschienen
  • Unterputzgeräte (UP) zum Einbau in UP-Installationsdosen
  • Aufputzgeräte (AP)
  • Einbaugeräte (EB) für den direkten Einbau in Verbrauchsmittel wie z.B. Leuchten oder Brüstungskanäle

Je nach Anforderung können die Sensoren und Aktoren im Gebäude vor Ort in den Verbrauchern oder in den Stromkreisverteilern platziert werden. Einige Systemgeräte wie Spannungsversorgung und Drossel gibt es aber nur in der Bauform als Reiheneinbaugerät.

Ankopplung der Geräte an den Bus

Alle Teilnehmer werden parallel an die Signalleitungen Bus+ und Bus- angeschlossen. Dies wurde in den ersten Jahren in Stromkreisverteilern über eine Datenschiene erledigt, die aber immer mehr durch Busleitungen ersetzt wird, welche auch außerhalb der Stromkreisverteiler eingesetzt werden.

Datenschiene (in älteren Anlagen)

Sie wird in die konventionelle DIN-Hutschiene eingeklebt, um Reiheneinbaugeräte in den Stromkreisverteilern zu verbinden. Sie besitzt vier Leiterbahnen, dabei ist das mittlere Paar (Bus+, Bus-) für die busseitige Verbindung der Geräte und das äußere Paar (SV+, SV-) für die Verbindung von Spannungsversorgung und Drossel. Erhältlich sind sie selbstklebend in den Standardlängen 214 mm, 243 mm, 277 mm und 400 mm.

Ankopplung über Datenschiene (in älteren Anlagen)

Viele ältere Reiheneinbaugeräte besitzen an der Unterseite ein Druckkontaktsystem, um die Verbindung zur Datenschiene herzustellen. Spannungsversorgungen ohne Drossel haben dabei nur Kontakt zu den SV+ und SV- Leiterbahnen, eine alleinstehende Drossel zu allen vier Leiterbahnen und alle übrigen Reiheneinbaugeräte zu den Leiterbahnen Bus+ und Bus-.

Der Verbinder

Durch sie wird die Verbindung zwischen der Busleitung und der Datenschiene bzw. der Datenschienen untereinander hergestellt. Er wird ebenfalls über Druckkontakte mit der Datenschiene verbunden und über Busanschlussklemmen mit der Busleitung. Es gibt auch Datenschienen mit integriertem Verbinder.

Ankopplung an Busleitung

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An alle anderen Busteilnehmer wird die Busleitung über spezielle Busanschlussklemmen durchgeschleift, wobei auch Stichleitungen zulässig sind.

Aufbau eines Busteilnehmers

Als Busteielnehmer bezeichnet man beim KNX-System ein Gerät, welches an die Busleitung angeschlossen ist und Telegramme entweder senden oder empfangen kann. Unabhängig von seiner Bauform ist der allgemeine Aufbau immer derselbe. Dabei besteht jeder Busteilnehmer aus zwei wesentlichen Baugruppen:

  • dem Busankoppler (BA)
  • dem Bus-Endgerät (BE)

Diese beiden Baugruppen werden über die Anwenderschnittstelle (AST) miteinander verbunden.

Busankoppler (BA)

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Er ist die universelle Basiseinheit für alle Busteilnehmer und bildet die mechanische, elektrische und datentechnische Kopplung zwischen der Busleitung und dem Bus-Endgerät. Er enthält intern einen Mikrocontroller, der für die Abwicklung des Datenverkehrs verantwortlich ist. Außerdem besitzt er noch einen nicht flüchtigen Speicher, in dem das Anwendungsprogramm abgelegt wird. Denn erst mit Laden dieses Programms über die ETS erhält er seine spezifische Anwenderfunktion.

Busankoppler für UP-Geräte

Er passt in eine normale 60er-Installationsdose. Er wird über seinen Tragring mit zwei Schrauben an der Dose befestigt. Mit der Busleitung wird er über die 2-polige Bus-Anschlussklemme verbunden. Auf seiner Oberseite befinden sich:

  • die Anwenderschnittstelle (AST) für den Anschluss vom Bus-Endgerät
  • die Programmiertaste, die betätigt wird, wenn die physikalische Adresse einprogrammiert werden soll
  • die Programmier-LED, die leuchtet, wenn die Programmiertaste gedrückt wurde. So wird angezeigt, dass der BA bereit für den Empfang seiner physikalischen Adresse ist. Nach der Programmierung erlischt die LED wieder.

Busankoppler für AP-, EB- und REG-Geräte

Bei den Bauformen AP, EB und meistens auch REG für Busteilnehmer ist der Busankoppler fest integriert. Es bilden hier also der Busankoppler und das Bus-Endgerät eine Einheit als Gerät. Sie besitzen ebenfalls zur Programmierung der physikalischen Adresse eine Programmiertaste und eine Programmier-LED.

Bus-Endgerät (BE) (Anwendermodul)

Je nach Anwendung kann der Busankoppler mit den verschiedensten Endgeräten kombiniert werden, wie z.B. Taster, Anzeigegeräte, Schnittstellen, Bewegungsmelder, Temperaturregler usw.

Bus-Endgerät als Sensor (Befehlsgeber)

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Das Bus-Endgerät liefert hier über die Anwenderschnittstelle elektrische Signale an den Busankoppler, welcher entsprechend seiner internen Software diese Signale in Telegramme umwandelt und auf den Bus sendet. Als Beispiel nehmen wir das Bus-Engerät „Taster 1-fach, 2-fach, 4-fach mit senkrechter Betätigung“. Dabei können die Taster als Befehlsgeber für z.B. folgende Funktionen eingesetzt werden:

  • Ein-/Ausschalten von Leuchten
  • heller/dunkler zum Dimmen von Leuchten
  • Aufwärts-/Abwärtsfahren von Jalousien

Jeder Taster hat drei Stellungen, wobei er sich ohne Betätigung in der Mittellage befindet. Drückt man den Taster oben gibt er einen Steuerbefehl „Ein, heller oder aufwärts“, bei Druck auf den unteren Teil dann analog dazu den Steuerbefehl „Aus, dunkler oder abwärts“.

Bus-Endgerät als Aktor (Befehlsempfänger)

Hier empfängt der Busankoppler das Telegramm vom Bus und entschlüsselt es. Danach werden entsprechend der internen Software die Steuersignale zum Bus-Endgerät gesendet. Dadurch können im Endgerät folgende Reaktionen hervorgerufen werden:

  • Ansteurn eines Kontaktes zum Schalten eines Verbrauchers
  • Ansteuern einer Dimmeinheit
  • Ansteuern einer Anzeigeeinheit

Anwenderschnittstelle (AST)

Sie ist eine frei programmierbare Schnittstelle. Darunter zu verstehen ist, dass die Benutzung der Pins je nach aufgestecktem Bus-Endgerät unterschiedlich ist. In jedem Bus-Endgerät ist dazu ein Kennungswiderstand enthalten, durch den der Busankoppler erkennt, wie er die einzelnen Pins behandeln muss. Bus-Endgerät und Busankoppler können nur fehlerfrei kommunzieren, wenn das zum Bus-Endgerät gehörige Anwendungsprogramm mit der ETS in den Speicher des Busankopplers geladen wurde.

Siehe auch