Systémy pro komunikaci s IB

Řešení, které je možné použít při zajišťování kvalitní komunikace s infrastrukturou budovy, se nabízí hned několik:

1. centralizovaný systém,


2. distribuovaný systém,


3. sběrnicové systémy:
   
   
   1. decentralizovaný systém = čistě KNX systém,
   
   
   2. hybridní systém = sběrnice + silové kabely do rozvaděče.

Centralizovaný systém je ve své podstatě založen na velmi jednoduchém principu. Zjednodušeně řečeno – všechny vstupy (vstupní signály) jsou vedeny do centrálního zařízení, například do počítače. Počítač přijme signál, okamžitě rozpozná, o jaký druh se jedná a následně ho pošle dál, případně ho vyhodnotí.

Samozřejmě, že také velmi záleží na tom, jak jsou jednotlivá zařízení naprogramována, a jak důkladně jsou jednotlivé úkony ošetřeny.

Centrální řízení je prováděno pomocí programovatelného logického automatu PLC (Programmable Logic Controller).

Na vstupy mohou být připojeny ovládací prvky a senzory binárního charakteru (např. vypínače, senzory pohybu PIR (Passive InfraRed sensor), senzory otevření oken a dveří) nebo analogového charakteru (obvykle senzory teploty). Na výstupy lze připojit binární akční členy (např. relé, ovladače zásuvek, binárních pohonů, světel) nebo analogové akční členy (např. stmívače světel, signály pro spojité ovládání pohonů, ventilátorů, regulačních ventilů).

Základní modul PLC lze rozšířit o přídavné moduly, které mohou být lokální nebo vzdálené. Nositelem programu, a tedy i chytrosti, je základní modul. Ten obvykle realizuje i důležité komunikační funkce jako jsou např. spojení s PC, web server, GSM (Global System for Mobile communication) služby.

Tento systém je vhodný pro řízení nepříliš rozsáhlých objektů, např. rodinné domky, byty. Je nutná náročná kabeláž k připojení akčních členů a snímačů. Výhodou je naopak nízká cena akčních členů a snímačů. V současnosti se tento systém používá v technice budov zřídka.

Distribuovaný systém je, zjednodušeně řečeno, složitější, ale hlavně chytřejší centralizovaný systém. Z hlediska uživatele funguje stejně jako centralizovaný systém. Jeho architektura je ale odlišná. Existuje zde totiž více řídicích systémů, které jsou schopny v případě poruchy převzít funkci některého z nich. Problémy spojené se selháním hlavního systému jsou tedy ošetřeny, právě proto, že tu existují záložní cesty.

Pokud například vyhodnocování SMS (Short Message Service) v centrálním počítači z jakéhokoliv důvodu selže, není to zase takový problém. Jeho funkci převezmou další zařízení v cestě. Vstupní informace určené původně pro centrální počítač se přepošlou záložními cestami do zálohových zařízení, která udělají úplně to samé, jako centrální počítač a požadovaný výsledek pošlou dále. Jednotlivé operace mohou trvat déle než při běžném chodu, ale přitom je zajištěno, že systém jako celek stále funguje.

Decentralizovaný systém ke svému fungování nepotřebuje centrální jednotku.

Ke sběrnici jsou připojena zařízení vstupního i výstupního charakteru, číslicového i analogového. Každé z těchto zařízení má schopnost komunikovat po této sběrnici. Při instalaci je naprogramováno tak, že při své aktivaci (např. při stisku vypínače) odešle zprávu (telegram) cílovému zařízení a předá mu požadavek na provedení odpovídající akce (např. rozsvícení světla).

Každý z prvků systému obsahuje jen minimum inteligence, která spočívá ve schopnosti komunikovat (mít svou adresu, vysílat a přijímat zprávy). Pomocí tohoto systému se realizují úlohy inteligentní elektroinstalace.

Výhodou tohoto uspořádání je jednoduchost řešení elektroinstalace, úspora kabeláže, menší pracnosti při instalaci, velké množství aktorů a senzorů zapojených do sítě, extrémní variabilita (při požadavku na změnu funkce stačí pouhé přeprogramování potřebných prvků).

Nevýhodou tohoto systému je vyšší cena aktorů a senzorů.

Pro realizaci složitějších funkcí (operátorského rozhraní, připojení k PC, PLC apod.) je sice možné připojit specializované moduly, ale již se jedná o poměrně složitou a ne zcela standardní úlohu, která vybočuje z rámce typických aplikací.

Jedná se o sběrnicový systém s decentralizovanými inteligentními prvky. Navazuje na sběrnici EIB založenou organizací EIBA (European Installation BUS Association) roku 1990. Nabízí se tak možnost kombinovat v rámci jedné instalace přístroje a zařízení pocházející od více než 100 výrobců.

Asociace KNXA (Konnex Association) podporuje systém KNX/EIB a je garantem toho, že veškeré prvky a přístroje označené KNX/EIB jsou vzájemně kompatibilní.

V konvenční instalaci jsou tedy ovládací vedení často zároveň i vedeními silovými, kdežto v instalaci KNX jsou všechny řídicí povely přenášeny po jednom kabelu a silová část je samostatná.

U tohoto typu komunikačního systému je k centrálnímu systému PLC připojena sériová sběrnice. Některé prvky lze připojit tradičním způsobem na vstupy a výstupy PLC. Ostatní prvky jsou připojeny ke sběrnici, která zajišťuje jejich komunikaci s centrálním modulem PLC. Prvky připojené ke sběrnici lze považovat jen za jeho vzdálené pasivní vstupy a výstupy.

Hybridní řešení spojuje výhody řešení centralizovaného a decentralizovaného systému. Tento systém disponuje inteligencí a komunikačními možnostmi centrálního systému PLC včetně komunikace po síti Internet, bezdrátové komunikace, komunikace jinými standardními sběrnicemi. Připojení periferních prvků po sběrnici usnadňuje řešení instalace a spoří kabeláž. Zajišťuje dostatečnou variabilnost a otevřenost k budoucím požadavkům uživatele. Senzory a aktory disponují nižší inteligencí → nižší cena.

Pro velké aplikace (řádově tisíce senzorů, aktorů) je však vhodnější plně decentralizovaný systém.