M4204C : Bâtiment Intelligent : Conception & Exploitation

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1 M424C : Bâtiment Intelligent : Conception & Exploitation UE21 : Composants Systèmes & Applications nicolas.neanne@univ-tln.fr Bureau E9 I / Introduction 1 / 75

2 Plan du Cours : 1 / Introduction 2 / Le Bus DALI 3 / Le Bus KNX 4/ Technologie Enocean I / Introduction 2 / 75

3 1- Introduction a Besoins Définition : L'immotique est la domotique à l'échelle d'un grand bâtiment, immeuble ou grand site industriel ou tertiaire. Cette échelle implique des solutions techniques de domotique visant à gérer des quantités de modules plus importantes que pour un simple domicile de particulier. La domotique est l ensemble des techniques de l'électronique, de physique du bâtiment, d'automatismes, de l'informatique et des télécommunications utilisées dans les bâtiments. I / Introduction 3 / 75

4 La domotique et l'immotique vise à apporter des fonctions de : confort (optimisation de l'éclairage, du chauffage), gestion d'énergie (programmation), sécurité (comme les alarmes) communication (comme les commandes à distance ou l'émission de signaux destinés à l'utilisateur) que l'on peut retrouver dans les maisons, les hôtels, les lieux publics... Les technologies mises en œuvre font appel à la programmation d'équipements visant à assurer les fonctions d'automatismes ainsi qu'à leur paramétrage en vue de les faire communiquer. I / Introduction 4 / 75

5 b Principe du bus de terrain : Un bus de terrain est un canal de communication reliant plusieurs équipements électroniques sur une zone géographique donnée (usine, voiture, bâtiment, centrale électrique etc...). Il s'agit généralement d'une communication filaire, à travers laquelle les équipements de terrain échangent des données numériques transmises en série (afin d'éviter la multiplication des fils). On trouve des bus dédiées aux applications automobiles (bus CAN), industrielles (Profibus...), immotiques (KNX ) etc... Chaque bus communique selon un protocole bien défini censé répondre au mieux aux besoin du terrain considéré. On parle de «topologie» pour désigner la façon dont les équipements de terrain sont reliés entre eux pour former un réseau :! Topologie arborescente I / Introduction Topologie étoile Topologie anneau 5 / 75

6 Un bus de terrain est basé sur un modèle de communication à 3 couches, chacune traitant un aspect spécifique nécessaire à la communication : 7 APPLICATION 6 Services proposés par le bus de terrain (types de données échangés etc...) Les couches 3 à 6 sont vides: Pas d interconnexion avec un autre réseau LIAISON 1 PHYSIQUE I / Introduction LLC : Logical Link Control (Détection des erreurs de transmission) MAC : Medium Access Control (accès au media de communication) Codage des bits + Caractéristiques électriques 6 / 75

7 Le Wago est un contrôleur comprenant les fonctionnalités d'un API : - Programmation avec les langages CEI - système modulaire permettant de gérer différents signaux physiques (TOR, Ana) et cartes de communications (RS232, RS485...) - deboggage en cours de fonctionnement - etc... Mais également : - Gestion des bus de communication propre aux bâtiments (KNX IP natif, cartes spécifiques) ajout de - Serveur Web embarqué pour la supervision I / Introduction 7 / 75

8 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Ch 2 : Gestion de l'éclairage, bus DALI 1 / fonctions de gestion d'éclairage 2 / DALI : Présentation 3 / DALI : Le protocole 4 / Borne DALI pour le contrôleur II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 8 / 75

9 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Les différentes fonctions : ALLUMAGE / EXTINCTION GRADATION/MEMORISATION REGULATION EN FONCTION DES APPORTS DE LUMIERE NATURELLE AUTOMATISMES LIES A L OCCUPATION DES LOCAUX PROGRAMMATION TEMPORELLE ASSERVISSEMNENT A D AUTRES FONCTIONS DU BATIMENT 9 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 9 / 75

10 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI 2- DALI : présentation DALI est la définition de l'interface numérique standardisée pour les ballasts électroniques. La norme DALI, couvrant tous les constructeurs, est fixée par la norme pour ballasts électroniques CEI L'association DALI AG Digital Addressable Lighting Interface Activity Group se charge de promouvoir cette nouvelle technologie et de coordonner les activités des différents constructeurs. 1 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 1 / 75

11 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Câblage 1-1V (avant...) : 23v 9 Contrôleurs 9 Câbles de commande 11 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 11 / 75

12 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Câblage DALI : 23v DALI 23v 12 II / Le Bus DALI 1 Contrôleur IUT de Toulon GEII 12 / 75

13 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Membres de l'association DALI AG : 13 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 13 / 75

14 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Positionnement de DALI dans le bâtiment : Ethernet Bâtiments Etages ou parties de bâtiments Pièces individuelles 14 II / Le Bus DALI KNX DALI IUT de Toulon GEII 14 / 75

15 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Caractéristiques principales de DALI : La norme DALI garantie l'interchangeabilité des produits de différents Constructeurs (ex : OSRAM, Philips...) La communication et l'installation sont simplifiées autant que possible. Données techniques : Transmission série, 16 bits Débit 1.2 kbit/s Longueur des câbles, jusqu'à 3m Topologie libre 15 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 15 / 75

16 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Principales possibilités offertes par DALI : Câblage simple de l interface de commande Pilotage par adresses individuelles, scènes ou groupes Pilotage simultané possible Pas de problème d'interférences Diagnostique étendu des états des ballasts et des lampes Recherche automatique des ballasts Gradation synchrone sur plusieurs ballasts Système avec intelligence locale 16 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 16 / 75

17 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI 3- Le protocole DALI Chiffres : jusqu'à 64 ballasts individuels (adresses individuelles) pouvant être intégrés dans 16 groupes (adresses de groupe) avec jusqu'à 16 scènes (niveaux de lumière par scène) Fonctionnalités : Adressage individuel des ballasts Appartenance à des groupes Niveaux de lumière prédéfinis dans des scènes Vitesse de gradation prédéfinis pour chaque ballast Niveau de lumière prédéfini en cas de rupture de liaison avec le bus Niveau de lumière prédéfini à la mise sous tension 17 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 17 / 75

18 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI 18 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 18 / 75

19 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Topologie du réseau : L architecture du réseau DALI permet à la fois des topologies de type bus et étoile : La combinaison de différentes topologies de réseaux est possible : Les réseaux existants peuvent ainsi être étendus sans difficulté. 19 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 19 / 75

20 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Support de transmission : Des câbles spécifiques ne sont pas nécessaires grâce au faible débit de transmission. Tout câble électrique à 5 conducteurs standard peut être utilisé. La section minimale des câbles à utiliser est dépendante de la longueur du réseau : 2 Longueur Section minimale L <1 m,5 mm2 1 m < L < 15 m,75 mm2 15 m< L 3 m 1,5 mm2 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 2 / 75

21 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Pas de polarité sur les fils «DALI»! 21 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 21 / 75

22 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Codage des Signaux : Les trames de commande circulant sur le bus sont des informations numériques. Les signaux ont les caractéristiques suivantes : - transmission différentielle - Codage Manchester - Niveaux de tension /16V. Relevé d'une trame DALI à l'oscilloscope 22 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 22 / 75

23 Les Trames DALI : 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Le contrôleur envoie une requête vers le ballast, puis reçoit une réponse de celui-ci La requête contient 19 bits : 1 bit de start + 1 octet d'adresse + 1 octet de donnée + 2 bits de stop Sa durée est 19 x 1 / 12 = 15,83 ms La réponse contient 11 bits : 1 bit de start + 1 octet de donnée + 2 bits de stop Sa durée est 11 x 1 / 12 = 9,17 ms Le bit de start correspond à 1 logique Les bits de stop correspondent à une inactivité (niveau haut) pendant une durée de 1,67 ms START Adresse Données STOP 15,83 ms 23 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 23 / 75

24 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Adressage : L'espace adressable d'un contrôleur concerne 64 composants. Chaque luminaire possède : Une adresse individuelle (1 à 64) Une adresse de Groupe (1 à 16) Dans un groupe, les luminaires sont commandés identiquement, mais leurs états sont remontés individuellement. L'adresse du luminaire est mémorisée dans le ballast qui mémorise aussi les réglages (scénarios). Il y a un maximum de 16 scénarios par contrôleur 24 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 24 / 75

25 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI La structure de l'octet d'adresse est la suivante : Y A5 A4 A3 A2 A1 A S Si Y='' Adressage individuel sur les bits A5...A Si Y='1' Adressage de groupe sur les bits A3...A ( dans ce cas : A5=A4='') Si tous les bits sont à '1' Adresse de diffusion («broadcast») : commande générale s'adressant à tous les ballasts présents sur la ligne. Exercice : - Ecrire l'octet permettant de s'adresser individuellement au ballast n 55 - Ecrire l'octet permettant de s'adresser au groupe de ballasts n II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 25 / 75

26 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI La structure de l'octet de données est la suivante : Le bit de sélection S de l'octet d'adresse (cf page précédente) indique que : la donnée qui suit est une valeur de variation si S='' la donnée qui suit est une instruction de commande si S='1' Rq : Si l'octet d'adresse commence par 11 ou par 11, il s'agit d'une instruction de commande étendue spéciale. 26 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 26 / 75

27 Dans le cas où S = '' : 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI la valeur de luminosité est codée par un nombre N compris entre et 255 selaon la formule suivante : N = 255/3 x log (P) Où P est la puissance électrique désirée exprimée en millième de la puissance nominale du luminaire. On pourra utiliser l'abaque suivant pour établir la correspondance Exercice : - Ecrire l'octet de donnée correspondant à une commande à 5% de la puissance nominale du luminaire 27 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 27 / 75

28 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Dans le cas où S = '1' : L'octet correspond à une commande prédéfinie dont voici quelques exemples : - commande : "OFF" commande qui permet l'extinction immédiate de la lampe - commande 6 : "RECALL MIN LEVEL" commande qui permet le réglage de luminosité à la valeur minimale - commandes 16 à 31 : "GO TO SCENE" commande qui permet d'obtenir le réglage mémorisé dans le scénario considéré (XXXX indique le numéro du scénario : à 15) - commandes 96 à 111 : "ADD TO GROUP" commande qui permet d'ajouter le ballast au groupe considéré (XXXX indique le numéro du groupe : à 15) - commande 146 : "QUERY LAMP FAILURE" commande qui demande si la lampe dont l'adresse est spécifiée présente un problème. La réponse sera "Yes" ou "No" - L'octet de donnée d'une réponse est du type "Yes", "No", ou information 8 bits exemple : "Yes" commande 28 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 28 / 75

29 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Composants : La norme DALI, qui couvre tous les constructeurs, garantit l'interchangeabilité et l'interopérabilité des équipements de différents fabricants. Exemples de composants DALI : Interface de contrôle DALI Ballast DALI Alim DALI Contrôleur DALI 29 II / Le Bus DALI Détecteur de présence DALI IUT de Toulon GEII 29 / 75

30 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI DALI dans l'automatisation du bâtiment : Protocole standard Ex : Ethernet TCP/IP ou LONWORKS WAGO I/O-System 75 Système de GTB Autres sous sections Stores 3 Chauffage, ventilation, air conditionné II / Le Bus DALI... Gestion conventionne lle de la lumière IUT de Toulon GEII 3 / 75

31 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Logiciels : Les constructeurs d'équipements fournissent leurs propres outils pour l'adressage et l'affectation logique des équipements dans le réseau. WAGO fournit son propre outil de configuration, pour l installation et la configuration de ballasts DALI avec le WAGO-I/O-SYSTEM II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 31 / 75

32 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI 4- DALI et le contrôleur Wago 75 Borne maître DALI : II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 32 / 75

33 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Programmes de gestion du DALI sur cible Wago : L'ensemble des fonctions relatives au bus DALI font partie de la bibliothèque DALI_2.lib. Un Bloc fonctionnel «FbDALI_Joblist» doit être associé à chacune des lignes DALI présentes sur le contrôleur. Ce bloc permet à la borne maître DALI (75-641) de communiquer avec le bus. N de la borne DALI 33 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 33 / 75

34 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Nom du paramètre d'entrée Type Rôle / Fonctionnement badress Octet Adresse du (des) destinataire(s) de la commande. Il peut s'agir d'un ballast (adresse comprise entre 1 et 64), d'un groupe de ballasts (adresse comprise entre 1 et 16) ou encore de tous les ballasts (adresse = 255). xgroup Bit bdimmlevel Octet Définit la puissance d'éclairage à commander (entre et 1%) bfadetime Octet Définit la durée d'allumage ou d'extinction (compris entre et 15) xbutton Bit bmodule_75_641 Octet 34 II / Le Bus DALI Si cette variable est vraie, l'adresse spécifiée par badress est une adresse de groupe, sinon il s'agit d'une adresse individuelle. Le passage à '1' de cette variable provoque l'envoi de la commande DALI sur le bus N de la ligne DALI sur laquelle doit être envoyée la commande (dans l'ordre où les bornes sont placées sur le contrôleur dans notre cas, il y a 1 seul bus DALI) IUT de Toulon GEII 34 / 75

35 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Des blocs fonctionnels spécifiques sont utilisés pour transmettre les commandes DALI. Exemple : Envoi de la valeur fixée par 'CONS' au ballast 1 (individuel) lors de l'appui sur S1 : 35 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 35 / 75

36 2 Gestion de l'éclairage, bus DALI Le bloc DALI_Config permet d'utiliser le configurateur graphique pour l'adressage et le paramétrage des ballasts : 36 II / Le Bus DALI IUT de Toulon GEII 36 / 75

37 3 Modbus KNX 1 / Présentation 2 / Le Protocole KNX a Architecture du réseau KNX b Couche Physique c adressage d Télégrammes e ETS 3 / KNX & Wago a Mode Routeur b Mode Contrôleur 37 III / Le Bus KNX IUT 37 /de75toulon GEII

38 3 Modbus 1 - Présentation. En 1997, Batibus, EIB et EHS ont décident de s associer pour développer un standard de communication dédié aux bâtiments intelligents. La spécification KNX fut alors publiée au printemps 22 par l association KONNEX : En novembre 26 le protocole KNX et tous ses média de communication (TP, PL, RF, IR) sont reconnus par ISO/IEC (norme : x) pour la publication comme standard international. KNX est le seul standard ouvert au monde pour la domotique et l immotique Plus de 1 entreprises membres dans le monde distribuent 7. produits certifiés KNX 38 III / Le Bus KNX IUT 38 /de75toulon GEII

39 3 Modbus Les applications concernent : l éclairage, la commande des stores la ventilation, le chauffage, la climatisation la surveillance, les systèmes d'alarme les appareils électroménagers, audio et vidéo 39 III / Le Bus KNX IUT 39 /de75toulon GEII

40 3 Modbus 2 Le protocole KNX. A - Architecture du réseau KNX La puissance est alimentée en 23v ou 4v / 5 Hz. Le circuit de commande est constitué par une paire torsadée (TP : Twisted Pair) ou par une liaison radio (RF : Radio Frequency) ou infra-rouge (IR : InfraRed) La transmission des données peut aussi se faire par courant porteur (PL : Power Line). Chaque élément connecté au bus KNX est capable d'envoyer un message qui sera "entendu" par les autres éléments, mais traité uniquement par l'élément concerné. 4 III / Le Bus KNX IUT 4 /de75toulon GEII

41 3 Modbus L élément topologique de base d une installation KNX est la ligne. Elle est composée de : une alimentation spécifique, dite de ligne, un maximum de 64 participants, une longueur de câble totale n excédant pas 1 mètres. La ligne représente l installation minimale KNX. 41 III / Le Bus KNX IUT 41 /de75toulon GEII

42 3 Modbus Pour augmenter le nombre de participants, il est possible d ajouter des segments à une ligne. On peut aller dans ces cas jusqu à environ 255 participants. On utilise par segment une alimentation de ligne, et chaque segment est séparé de son voisin par un composant spécifi que, le répéteur de ligne. Certaines précautions sont alors à respecter sur les distances, notamment : longueur des câbles entre deux participants < 7 mètres, longueur des câbles entre deux alimentations < 35 mètres, longueur des câbles entre un participant et une alimentation < 35 mètres, longueur des câbles entre deux alimentations > 2 mètres. 42 III / Le Bus KNX IUT 42 /de75toulon GEII

43 3 Modbus Les installations KNX peuvent être constituées de plusieurs lignes, on parle alors de zones et plusieurs zones peuvent à leur tour être rassemblées pour constituer des installations plus importantes. On peut aller ainsi théoriquement jusqu à environ 55 participants : 43 III / Le Bus KNX IUT 43 /de75toulon GEII

44 3 Modbus En résumé : Une ligne contient un maximum de 64 participants (modules) Une zone comporte un maximum de 15 lignes reliées à la ligne principale par des coupleurs de ligne Une dorsale relie un maximum de 15 zones par l'intermédiaire des coupleurs de zone Note : DVC = device 44 III / Le Bus KNX IUT 44 /de75toulon GEII

45 3 Modbus B Couche Physique. Les trois medias de communicatiosn les plus répandus (TP, PL et RF) de KNX répondent aux caractéristiques suivantes : Paires torsadées - TP- à 48 bits/s - héritage de BatiBUS - TP-1 à 96 bits/s - héritage de EIB Courant porteur - PL-11 (11kHz) à 12 bits/s - héritage de EIB - PL-131 (132 khz) à 24 bits/s - héritage de EHS Fréquence radio RF (868,3 MHz) à 38.4 kbits/s 45 III / Le Bus KNX IUT 45 /de75toulon GEII

46 3 Modbus Concernant TP1 version la plus courante de KNX : Le bus doit être alimenté avec une tension 29V continue Les données qui forment le «message» KNX sont transmises en mode série différentiel avec un débit de 96 bits/s Utilisation d'un câble 2 paires (2 x 2 x,8 mm) La paire non utilisée (jaune blanc) sert de réserve 46 III / Le Bus KNX IUT 46 /de75toulon GEII

47 3 Modbus - distance maximale entre 2 modules : 7 m - distance maximale entre un module et son alimentation : 35 m - longueur maximale du bus : 1 m - distance minimale entre deux alimentations : 2 m - Pas de résistances de terminaison 47 III / Le Bus KNX IUT 47 /de75toulon GEII

48 3 Modbus Codage des bits :. Les niveaux logiques transmis sur le bus sont superposés à une tension 29 V continue, qui sert d'alimentation aux participants.. Le '1' logique correspond à l'absence de signal.. Le '' logique correspond à un signal alternatif d'amplitude 5V. 48 III / Le Bus KNX IUT 48 /de75toulon GEII

49 3 Modbus Visualisation des signaux sur le Bus : 49 III / Le Bus KNX IUT 49 /de75toulon GEII

50 3 Modbus C - Adressage. Il existe deux types d adressages sous KNX : un adressage physique un adressage logique, (ou adresse de groupe) L adresse physique permet d identifier de manière univoque les participants sur une installation KNX. Cette adresse physique est très liée à la topologie du réseau KNX et à la situation du participant dans la topologie. 5 III / Le Bus KNX IUT 5 /de75toulon GEII

51 3 Modbus Adresse Physique : L adresse physique du participant est attribuée au début de la programmation. On agit directement sur le produit, en appuyant sur le bouton de programmation et, par le logiciel ETS, il reçoit son adresse physique. 51 III / Le Bus KNX IUT 51 /de75toulon GEII

52 3 Modbus Adresse Logique (ou adresse de groupe) : L adresse de groupe sert quant à elle à programmer les fonctionnalités de l installation. Cette adresse, logique, permet de relier un capteur (ou une entrée) à un actionneur (ou une sortie). Cette opération d affectation est effectuée dans le logiciel ETS. Un télégramme véhiculé via une adresse de groupe X par un capteur sera lu par un actionneur si ce dernier contient cette même adresse de groupe X correspondant à une de ses fonctionnalités. Le participant rejette tout télégramme qui ne lui est pas destiné. 52 III / Le Bus KNX IUT 52 /de75toulon GEII

53 3 Modbus Exemple : Sur une ligne figurent un détecteur de mouvement, un bouton poussoir multifonction, un actionneur de commutation d éclairage et une alimentation KNX. Nous allons nous intéresser au fonctionnement de l allumage des circuits 1 et 4 sur le schéma suivant, donc seulement au bouton poussoir multifonction et à l actionneur de commutation. L adresse de groupe 1/2/1 a été assignée à la touche 1 du bouton poussoir......mais aussi aux voies 1 et 4 de l actionneur de commutation d éclairage ce qui aura pour effet d activer ces 2 voies lors d un appui sur le bouton III / Le Bus KNX IUT 53 /de75toulon GEII

54 3 Modbus D - Télégrammes. Tous les participants du bus peuvent échanger des informations entre eux à l'aide de télégrammes découpés en différents champs : contrôle bits 8 adresse adresse compteur longueur expéditeur destinataire de routage 16 L'adresse expéditeur est toujours une adresse physique 54 III / Le Bus KNX données 16 x 8 maxi sécurité 8 L'adresse destinataire peut être une adresse physique ou bien une adresse de groupe IUT 54 /de75toulon GEII

55 3 Modbus Analyse d'un télégramme (1/6) Télégramme : BC 12 A 33 3 E1 81 B CC BC : caractère de contrôle émission normale, priorité basse 1 R 1 P III / Le Bus KNX P Priorité de transmission Priorité système Priorité alarme 1 Priorité haute 1 Priorité basse Répétition Émission normale IUT 55 /de75toulon GEII

56 3 Modbus Analyse d'un télégramme (2/6) Télégramme : BC 12 A 33 3 E1 81 B CC 12 A : adresse physique de l'expéditeur zone 1 - ligne 2 - participant 1 E1 : : adresse du destinataire = adresse de groupe 11 : compteur de routage = 6 1 longueur de la donnée = 1 56 III / Le Bus KNX (2 octets) IUT 56 /de75toulon GEII

57 3 Modbus Analyse d'un télégramme (3/6) Télégramme : BC 12 A 33 3 E1 81 B CC 33 3 : adresse du destinataire bit fort du caractère suivant (E1)=1 : adresse groupe : 6/3/3 sur 3 niveaux 57 III / Le Bus KNX IUT 57 /de75toulon GEII

58 3 Modbus Analyse d'un télégramme (4/6) Télégramme : BC 12 A 33 3 E1 81 B CC : donnée, qui sera interprétée par le destinataire III / Le Bus KNX IUT 58 /de75toulon GEII

59 3 Modbus Analyse d'un télégramme (5/6) Télégramme : BC 12 A 33 3 E1 81 B CC B : octet de sécurité, calculé en parité impaire (B donne 111) BC 12 A 33 3 E1 81 nombre de 1 octet de sécurité 59 III / Le Bus KNX IUT 59 /de75toulon GEII

60 3 Modbus Analyse d'un télégramme (6/6) Télégramme : BC 12 A 33 3 E1 81 B CC CC : caractère d'acquittement 1 1 NAK (réception incorrecte) 1 1 BUSY (occupé) ACK (réception correcte) 6 III / Le Bus KNX C C CC IUT 6 /de75toulon GEII

61 3 Modbus E programmation KNX avec ETS Le standard KNX possède 3 modes de configuration: - A (Automatic Configuration) : les composants du "A-mode" ont un mode de configuration entièrement automatique (appareils ménagers) - E (Easy Configuration) : les composants du "E-mode" sont pré-programmés et chargés avec une série de paramètres par défaut - S (System Configuration) : les composants du "S-mode" connectés au réseau sont soutenus par le logiciel (ETS), pour le planning, la configuration et l'assemblage. Le "S-mode" a le plus haut niveau de flexibilité 61 III / Le Bus KNX IUT 61 /de75toulon GEII

62 3 Modbus Le logiciel ETS (Engineering Tool Software) permet d effectuer le projet et la programmation des participants. Il nécessite l installation des bases de données fournies par les fabricants (fichiers Portant l'extension «.vd2», «.vd3» ou «.vd4», définissant les données échangées par l'équipement communicant sur le réseau KNX). Ci-après, un exemple de projet réalisé sous ETS III / Le Bus KNX IUT 62 /de75toulon GEII

63 3 Modbus Catalogue de produits KNX Topologie du réseau Liens logiques entre les participants 63 III / Le Bus KNX IUT 63 /de75toulon GEII

64 3 Modbus Exemples de composants KNX : 64 III / Le Bus KNX IUT 64 /de75toulon GEII

65 3 Modbus 3 KNX & le contrôleur Wago En combinaison avec une borne KNX/TP1de référence , le contrôleur WAGO KNX IP fonctionnera en tant que routeur KNX/ IP. La fonction routeur permet l échange de télégrammes du réseau KNX IP vers le réseau KNX/TP1 ou inversement. La borne KNX/TP1 assure le rôle de coupleur de ligne (ou de coupleur de zone). L utilisation d un équipement dédié devient donc superflu. Le logiciel ETS directement connecté au réseau IP pourra accéder au travers de la borne KNX à chacun des équipements connectés au réseau TP1. 65 III / Le Bus KNX IUT 65 /de75toulon GEII

66 3 Modbus 66 III / Le Bus KNX IUT 66 /de75toulon GEII

67 3 Modbus Il est également possible de mettre à disposition sur le réseau KNX les différentes entrées et sorties des différentes bornes du contrôleur (analogiques, T.O.R etc...). Différentes étapes sont pour cela nécessaires, de façon à créer la base de donnée représentant les différents objets à échanger sous ETS4. 67 III / Le Bus KNX IUT 67 /de75toulon GEII

68 3 Modbus Exercice On considère le télégramme suivant, émis par un participant sur un bus KNX de type TP1 : B 21 C 91 FF?? C 1 / Tracer le chronogramme représentant la tension mesurée sur le bus pour les 8 premiers bits de ce télégramme. 2 / Déterminer le niveau de priorité de ce message. 3 / Déterminer l'adresse du participant expéditeur du télégramme. 4 / Déterminer à qui s'adresse ce télégramme. 5 / Compléter le champ «??». 6 / Le message a-t-il été correctement reçu par le destinataire? A-t-il été traité par ce dernier? Que va faire l'expéditeur? 68 III / Le Bus KNX IUT 68 /de75toulon GEII

69 4 KNX EnOcean, communications sans fils et sans piles... 1 / Concept 2 / Quelques Produits 3 / EnOcean & Wago IV /Technologie EnOcean IUT de69 Toulon / 75 GEII

70 4 KNX 1 Le Concept EnOcean. EnOcean est une technologie sans fil et sans pile basée sur des émetteurs radio à très faible consommation. Les émetteurs puisent leur énergie dans l environnement : cellules photovoltaïques, interrupteur piézo-électrique. Quelques données Techniques : Fréquence : MHz Puissance à l émission : 1mW Identifiant UNIQUE, sur 16 bits, fixé en usine pourchaque émetteur Trame de données très courtes Faible rayonnement électromagnétique (1 fois moins qu un téléphone mobile) Portée : 1m en champ libre, 3m placo, 2m brique 7 IV /Technologie EnOcean IUT de7 Toulon / 75 GEII

71 4 KNX Avantages : Installation aisée : libre positionnement des capteurs Réduction de la pollution : Pas de fil, pas de saleté, pas de pile (et donc pas d élimination des piles) Économies d énergie Avantages au niveau coût Flexibilité et confort Simplicité de commande 71 IV /Technologie EnOcean IUT de71 Toulon / 75 GEII

72 4 KNX 2 Quelques Produits. Emetteurs : Gamme d interrupteurs, Contacts magnétique, Détecteur de présence, régulateurs, télécommandes IV /Technologie EnOcean IUT de72 Toulon / 75 GEII

73 4 KNX 3 Communications EnOcean avec le contrôleur Wago. WAGO a développé une borne intégrant directement le récepteur EnOcean couplé à une antenne, afin que le contrôleur puisse recevoir les informations de produits EnOcean : Borne : 73 IV /Technologie EnOcean IUT de73 Toulon / 75 GEII

74 4 KNX Des bibliothèques facilitent la mise en œuvre de ce protocole EnOcean en proposant des fonctions de réception et d'identification de divers composants. Exemples : 74 Mise en service du module récepteur : Récupération de l'id d'un double bouton poussoir : IV /Technologie EnOcean IUT de74 Toulon / 75 GEII

75 4 KNX 75 Lecture de l'état du bouton poussoir : IV /Technologie EnOcean IUT de75 Toulon / 75 GEII