Zastosowanie urządzeń KNX MEAN WELL w automatyce budynkowej

KNX w automatyce budynkowej

Systemy inteligentnego budynku KNX cieszą się niesłabnącym zainteresowaniem zarówno w przypadku budynków biurowych czy użyteczności publicznej, ale również prywatnych domów i mieszkań. Popularność ta jest spowodowana między innymi otwartością standardu: na rynku dostępne są urządzenia ponad 500 różnych producentów oraz niemal 1400 certyfikowanych firm instalatorskich. Kupując system KNX klient ma zatem pewność, że jego instalacja będzie wspierana przez lata, a każdy element w razie awarii będzie mógł zastąpić urządzeniem od innego producenta.

Firma MEAN WELL posiada w swoim portfolio gamę produktów KNX interesujących zarówno z punktu widzenia instalatora, jak i inwestora planującego zakup systemu.

Zasilacze magistrali KNX

Automatyka budynkowa oparta na KNX może być niewielkim systemem używanym głównie do sterowania oświetleniem w prywatnym mieszkaniu, lub rozbudowaną instalacją obejmującą systemy oświetlenia, dostępu, HVAC, obecności w całym biurowcu. Niezależnie od stopnia skomplikowania instalacji każdy system potrzebuje zasilacza magistrali.

Dlaczego zasilacz KNX jest niezbędny dla magistrali KNX i nie można go zastąpić konwencjonalnym zasilaczem impulsowym? Otóż dlatego, że zasilacz KNX musi mieć zintegrowany dławik. Gdy z włącznika przesyłamy aktywny sygnał impulsowy do magistrali, zasilacz KNX natychmiast reaguje na impuls wyrównawczy dzięki zintegrowanemu dławikowi. Impulsy aktywny i wyrównawczy są następnie łączone w celu uzyskania prawidłowego sygnału reprezentującego „0” w cyfrowym świecie. Połączony kształt fali powinien zostać zakończony w ciągu 104 μs, co odpowiada 10 kHz, a następnie w przypadku innego przebiegu dla „0” lub braku przebiegu (tylko 30 V DC) dla „1” w ciągu kolejnych 104 μs.

Taka sekwencja „0” i „1” reprezentuje rzeczywistą funkcję/polecenie aktywowane przyciskiem, np. do docelowego siłownika systemu rolet (zgodnie ze schematem). W rezultacie ten prosty system KNX działa prawidłowo, co nie byłoby możliwe w przypadku podłączenia do magistrali zwykłego zasilacza z wyjściem 30 V DC. Podobnie działają inne urządzenia KNX, np. oświetlenie, ogrzewanie, systemy wentylacji czy bezpieczeństwa – mają tę samą zasadę działania na wspólnej magistrali i dlatego zasilacz KNX ze zintegrowanym dławikiem jest bardzo istotny dla utrzymania normalnej pracy systemu.

Rys. 1 Zasilacz KNX-20E-640

W ofercie firmy MEAN WELL dostępne są dwa modele zasilaczy przeznaczonych do systemów KNX. Pierwszy z nich, KNX-20E-640, ma moc 19,2 W i maksymalną wydajność prądową 640 mA, zaś drugi, KNX-40E-1280, odpowiednio 38,4 W i 1280 mA. Dodatkowo KNX-40E-1280 jest zgodny z protokołem TP1-256, dzięki czemu możliwe jest podłączenie nawet 256 urządzeń do jednej magistrali. Dzięki opcjonalnej funkcji diagnostyki stale monitorowane jest napięcie i prąd magistrali oraz zmiany temperatury urządzenia. Umożliwia to reagowanie na ewentualne przeciążenia, awarie oraz stały podgląd parametrów instalacji.

Rys. 2 Schemat połączenia urządzeń w magistrali KNX

Aktuatory KNX

Aktuator KNX, nazywany również aktorem przekształca telegramy otrzymywane od urządzeń sterujących, czujników, timerów na działanie urządzeń końcowych takich jak oświetlenie, ogrzewanie czy rolety. Sterowanie odbywa się poprzez zestaw wyjść przekaźnikowych. W ofercie MEAN WELL znajdziemy aktuator MEAN WELL KAA-8R z 8 wyjściami przekaźnikowymi 230V/16A działającymi na zasadzie włącz/wyłącz.

Część aktuatorów jest wyposażona również w funkcję regulacji (0-10V) urządzenia końcowego. Pozwala ona np. na ściemnianie opraw oświetleniowych. Taka funkcjonalność została zaimplementowana w aktorze MEAN WELL KAA-4R4V. Posiada on 4 wyjścia przekaźnikowe oraz 4 wyjścia sterujące 0-10V.

W celu podłączenia nieściemnialnego zasilacze LED korzystamy jedynie z wyjścia przekaźnikowego:

Rys. 3 Schemat połączenia nieściemnialnego zasilacza LED

W celu podłączenia zasilacza ściemnianego w zakresie 1-10V (brak DIM-TO-OFF) korzystamy z wyjścia sygnałowego, którym regulowany jest poziom ściemnienia oraz z wyjścia przekaźnikowego, które w razie potrzeby wyłącza zasilacz:

Rys. 4 Schemat połączenia zasilacza LED ściemnianego w zakresie 1-10V

W przypadku zasilacza ściemnialnego 0-10V (DIM-TO-OFF) do aktuatora podłączamy jedynie wyjście sterujące:

Rys. 4 Schemat połączenia zasilacza LED ściemnianego 0-10V

Zasilacze LED KNX

Najciekawszą propozycją MEAN WELL’a w zakresie automatyki budynkowej są zasilacze LED ze zintegrowanym protokołem KNX. W ofercie dostępne są zasilacze stałonapięciowe serii PWM (PWM-60, PWM-120, PWM-200) oraz zasilacze stałoprądowe LCM (LCM-25KN, LCM-40KN, LCM-60KN). Dzięki połączeniu zasilacza bezpośrednio z magistralą KNX możliwe jest pominięcie np. ściemniającego aktuatora lub pominięcie bramki KNX-DALI. Użytkownik oszczędza w ten sposób czas na konfiguracji zbędnego elementu oraz pieniądze, nie tracąc równocześnie nic z funkcjonalności. Zasilacze LED KNX posiadają takie same możliwości konfiguracyjne jak ściemniany aktuator KNX.

Seria MEAN WELL PWM jest dedykowana w szczególności do pasków LED. Dzięki sygnałowi PWM na wyjściu zasilacz zapewnia stałą barwę oraz pełną skalę regulacji natężenia niezależnie od podłączonego obciążenia. 

Stałoprądowa seria LCM powstała z kolei z myślą o pojedynczych oprawach LED np. plafonach lub panelach sufitowych. Dzięki przełącznikowi na obudowie możliwy jest dobór różnych wartości prądu wyjściowego (350/500/600/700/900/1050 mA). Urządzenie posiada szereg parametrów możliwych do zdefiniowania w ETS m.in.: natężenie, czas rozświetlania, wybór krzywej ściamniania, 8 różnych scen.

Ponadto seria LCM posiada funkcję PUSH TO DIM. Dzięki temu możliwe jest stworzenie prostego układu ściemniającego wykorzystując do tego jedynie zasilacz LCM i łącznik dzwonkowy, zamiast zasilacza LED, aktuatora KNX i urządzenia sterującego.

Rys. 5 Prosty układ ściemniający z zasilaczem LCM-60KN

Kolejną ciekawą funkcjonalnością serii LCM jest możliwość synchronicznego ściemniania do 9 zwykłych zasilaczy LCM za pomocą jednego w wersji KNX (1 master + 9 slaves). Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe jest sterowanie wszystkimi oprawami w pomieszczeniu bez użycia kontrolera DALI czy aktuatora KNX a jedynie przy pomocy zasilacza LCM w wersji KNX.

Rys. 6 Schemat połączenia synchronicznego zasilaczy LCM

Podsumowanie

System KNX oferuje szereg korzyści zarówno w budynkach mieszkalnych jak i tych o charakterze komercyjnym czy publicznym. Dzięki ponad 35-letniemu doświadczeniu w zakresie zasilania przemysłowego, produkty MEAN WELL KNX zostały zaprojektowane tak, by były niezawodnym i bezpiecznym rozwiązaniem dla każdego systemu KNX.                       

W razie dodatkowych pytań przy doborze odpowiedniego modelu do Twojej aplikacji, zapraszamy do kontaktu z zespołem MEAN WELL pod adresem zasilacze@elmark.com.pl lub telefonicznie.