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住宅和楼宇管理系统KNX协会KNX通信1/23KNX教程目录1.基本工作原理…………………………………………………………………………………32.物理地址………………………………………………………………………………………53.组地址…………………………………………………………………………………………64.组对象…………………………………………………………………………………………74.1标志……………………………………………………………………………………85.TPl报文应用数据…………………………………………………………………………96.标准的数据点类型(DPT)…………………………………………………………………106.1开关(1.001)………………………………………………………………………….116.2函数块”百叶窗控制”………………………………………………………………126.3开关控制(2.001)……………………………………………………………………136.4函数块”调光”………………………………………………………………………l46.5双8位浮点值(9.00x)…………………………………………………………………157.TPl位结构…………………………………………………………………………………178.TP1报文冲突………………………………………………………………………………l89.叠加数据和供电电压………………………………………………………………………2010.电源单元至TP1总线的连接………………………………………………………………2111.TP1电缆长度………………………………………………………………………………2211.1TP1电源单元和TP1总线设备之间的电缆长度……………………………………2311.2两个TP1总线设备之间的电缆长度………………………………………………2411.3单个TP1线段的电缆总长度………………………………………………………24住宅和楼宇管理系统KNX协会KNX通信2/23KNX教程1基本工作原理图1：基本工作原理TPlKNX最小安装由以下部件组成：电源单元(29VDC)扼流器（也可以集成在电源单元内）传感器（上图采用一个传感器表示）执行器（上图采用一个开关执行器表示）总线电缆（仅需要双芯总线电缆）如果是S模式兼容产品，安装完毕之后，必须通过ETSTM程序，将应用软件加载至传感器和执行器之后才可以使用KNX系统。因此，项目工程师必须首先使用ETS完成以下配置步骤：给每个设备分配物理地址1(用于惟一识别KNX安装中的各个传感器和执行器)；为传感器和执行器选择合适的应用软件并完成其设置（参数化）工作；分配组地址（用于链接传感器和执行器的功能）。1参考前面所述的物理地址。住宅和楼宇管理系统KNX协会KNX通信3/23KNX教程如果是E模式兼容产品，上述配置步骤同样适用，其中：物理地址用于传感器和执行器参数化的应用软件组地址分配（用于链接传感器和执行器的功能）可以通过本地设置，也可以由中央控制器自动完成。上述配置工作完成之后，该设施的工作过程可描述如下：单开关传感器(1.1.1)在上拔杆被按下后，将会发送一个报文。报文中含有组地址(5/2/66)、值(“1”)以及其它相关的综合数据。所有已连接的传感器和执行器都会收到该报文，并对其进行评估分析。仅具有相同组地址的设备才：发送确认报文读取报文中的值并执行相应的动作。本例中，开关执行器(1.1.2)将会关闭其输出继电器。按下下拨杆后，将会发生同样的过程，但值被置为“0”。因而，这种情况下将会接通执行器的输出继电器。本文后续部分将会详细解释本KNX系统中的各个部分。住宅和楼宇管理系统KNX协会KNX通信4/23KNX教程2物理地址图2：物理地址整个KNX设施中，物理地址均必须惟一。物理地址的配置如上所述。其格式如下：区[4bit]—线路[4bit]—总线设备[1byte]。通常，按压总线设备上的编程按钮，总线设备即进入准备好接收物理地址的状态。该过程期间，编程LED发光二级管会处于点亮状态。调试阶段结束之后，物理地址还可用于以下目的：诊断、排错，以及通过重新编程实现设旖更改使用调试工具寻址接口对象或者其它设备。重要提示：总线设备正常工作期间，物理地址没有任何作用。住宅和楼宇管理系统KNX协会KNX通信5/23KNX教程3组地址图3：组地址设施内设备之间的通信通过组地址实现。使用ETS进行设置时，可以将组地址选择为“2级”（主组／子组）结构、“3级”（主组／中间组／子组）结构或者自由定义结构。在各个单项目的项目属性中，可以更改级结构。组地址0/0/0保留，用于所谓的广播报文（即发送至所有可达总线设备的报文）。ETS项目工程师可以决定如何使用各个级，下图给出一个示例模式：主组=楼层中间组=功能域（例如，开关、调光）子组=加载功能或者加载组（例如，厨房照明灯开／关、卧室窗户打开／开闭、客厅吊灯开／关、客厅吊灯调光，等等）。在所有项目中，都必须严格遵守已经选定的组地址模式。各个组地址都可以按需分配给各个总线设备，分配过程与系统总线设备的安装位置完全无关。执行器可以监听多个组地址。然而，在每个报文中传感器仅能发送一个组地址。组地址是分配给相应传感器或者执行器的组对象2。组对象的创建与分配可以使用ETS完成(S模式)，也可以由系统自动完成。并且，用户在E模式中呵以查看各个组对象。2以前所述的“通信对象”。住宅和楼宇管理系统KNX协会KNX通信6/23KNX教程注：在ETS中使用主组地址14、15或者更高的主组地址时，应该注意TP1耦合器不对这些组地址进行过滤，因而可能对整个总线系统的动态性能带来负面影响。分属传感器或执行器的组地址数量可以变化，并取决于存储器的容量。4组对象图4：组对象在总线设备中，KNX组对象表现为存储区域。组对象的大小介于1位和14字节之间。组对象的具体大小视功能而定。由于开关操作需要两个状态（0和1），因此，可以使用1位组对象。文本传输所涉及的数据非常丰富，因此，应该使用最大为14字节的组对象。使用组地址，ETS仅允许链接具有相同大小的对象。多个组地址可以分配给一个组对象，但是，这些组地址中，仅能有一个是发送用组地址。住宅和楼宇管理系统KNX协会KNX通信7/23KNX教程4.1标志每个组对象都有标志，用于设置以下属性：通信组对象有一个正常的总线链接报文能够被确认读通过总线，可以读对象值通过总线，不可以读对象值写通过总线，可以改写对象值通过总线，不可以改写对象值发送对象值（传感器）改写后向总线发送报文仅收到请求时，组对象才会生成应答信息更新值应答报文被解析为写指令。更新组对象的值（系统1设备中始终处于启动状态）值应答报文不是被解析为写指令。组对象的值保持不变。初始化读电流返回之后，设备会独立地发送读值指令，以初始化组对象（仅适用于某些掩码）。电流返回之后，设备不通过读值指令初始化已分配组对象的值。注意：应该仅在特殊的情况下才更改默认标志值。a)例如，按下上左拔杆之后，双刀开关传感器会将“l”写入自己的0号组对象。由于该对象的通信和发送标志已经设置，因此，该设备将会向总线送具有信息“组地址1/1/1、写值、1”的报文。b)此后，整个KNX设施中组地址为1/1/1的全部总线设备均将“1”写入它们自己的组对象。c)我们给出的示例中，“l”将会写入执行器的0号组对象。d)执行器的应用软件将会确认该组对象中的值已经改变，并执行开关过程。住宅和楼宇管理系统KNX协会KNX通信8/23KNX教程图5：TP1报文的应用数据5TP1报文应用数据实际的有效负荷决定指令的类型。上图中，使用1位报文示例对实际的有效负荷进行了解释说明。如果为“写”指令，则右侧的最后一个位将包含一个“1”或“0”值，分别用于。开关接通”或者“开关断开”。“读”指令，则用于请求被寻址组对象报告其当前状态。应答可以为1位报文（如上例中的“写”指令），也可以使用最大不超过13个字节（2至15个字节）。数据长度依赖于所使用的数据点类型。住宅和楼宇管理系统KNX协会KNX通信9/23KNX教程图6：标准的数据点类型6标准的数据点类型(DPT)数据点类型进行了标准化处理，以确保可以兼容不同制造商生产的相似设备（例如，调光器、时钟等）。标准化内容包含组对象的数据格式和结构等方面的要求以及对传感器和执行器功能的要求。多个标准数据点类型的组合（例如，在调光执行器中）称之为函数块。数据点类型的命名可以根据数据点类型所属应用而定，这并不表示数据点类型局限于应用领域。例如，“调节”（类型5.001）既可以用于设置调光亮度也可以用于设置供暖阀门的位置。后续几页将挑选最常用的数据点类型进行描述。标准数据点类型的完整列表可以从KNX官方网站下载()。住宅和楼宇管理系统KNX协会KNX通信10/23KNX教程图7：DPT开光（1.001）6.1开关(1.001)3该开关功能用于启停执行器的功能。对于逻辑运算(布尔逻辑[1.002])、使能[1.003]等），已经定义了其它的l位数据类型。其它功能或者纯开关功能的扩展功能（例如，逆运算、时延和开关切换功能等）不属于数据点类型说明的组成部分，但属于使用了该数据点类型的函数块技术规范的参数的组成部分（例如，照明灯开关函数块）。3前面所述的EIS1住宅和楼宇管理系统KNX协会KNX通信11/23KNX教程图8：函数块“百叶窗控制”6.2函数块“百叶窗控制4”函数块“百叶窗控制”主要用于百叶窗和百叶窗驱动机构的控制。作为组对象，它至少可以提供了以下数据点类型：升／降(1.008)步(1.007)。通过改写“升／降”，可以将处于静止状态的驱动设置为运动状态，也可以改变驱动的运动方向。通过改写“步”，可以关停已经处于运动状态的驱动，也可以将处于停止状态的驱动设置为运行状态并持续一段较短的时间（步进）。重要提示：使用该功能的组对象应该禁止通过总线读请求做出应答，因为，这类应答可能意外地停止运动中的驱动或者使已经停止的驱动被设置为运动状态。因此，（传感器和执行器内的）相关组对象中的“读”标志应该被禁用。对于中央功能，尤其应该如此。4前面所述的EIS7住宅和楼宇管理系统KNX协会KNX通信12/23KNX教程图9：开关控制(2.001)6.3开关控制(2.001)5该“开关控制”用于（在通过“开关”的正常操作之后）由组对象使用更高优先级操作执行器。已连接设备的开关功能取决于两个组对象“开关”和“开关控制”的状态。类型为“开关控制”的组对象的大小为2位。如果该2位对象的值为0或者1，则通过开关对象可以控制已连接执行器。如果优先级对象的值为2和3，则会相应地分别断开和接通其输出。这两种情况下，开关对象的值均被忽略。5前面所述的EIS8住宅和楼宇管理系统KNX协会KNX通信13/23KNX教程图10:函数块“调光”6.4函数块“调光”6除4位对象(“调光级”-3.007)之外，函数块“调光”还至少包含一个开关对象（对应于“开关”）和一个值对象(对应于“调节”-5.001)。调光指令相对于当前的亮度设置值，且通过“调光级”发送至调光执行器。实用数据中的第3个位决定，被寻址设备将相对于当前亮度值执行亮度增加还是亮度减小操作。第0至第2位决定调光范围。整个亮度范围(0-100%)细分为64个调光级。调光执行器始终将亮度调节至下一个调光级例如：调光执行器的亮度级别为30%时，如果传感器发送的实用数据为1011B，则会执行一个亮度增强指令，将亮度增强至下一级调光阈值为止(或者，100%除以4=25%，即下一个调光级50%)。调光代码0（即实用数据00HEX或者80HEX）意即“停止调光”。此时，将会中断调光过程，且保存当前亮度值。6前面所述的EIS2住宅和楼宇管理系统KNX协会KNX通信14/23KNX教程图11：值对象采用“调节”，可以将亮度值直接设置为1（最小值）至255（最大值）之间的某个值。根据制造商提供的具体程序，使用该数据点类型，也可以直接接通（1≤