Simon Buddle erörtert die Vor- und Nachteile der Einlinien-KNX-Topologie und die Vorteile der Verwendung von Linienkopplern zur Unterstützung getrennter Linien und Stromversorgungen, insbesondere in Mehrfamilienhäusern.
Während wir uns weiterentwickeln, scheinen die Größe und der Umfang aller technischen Produkte exponentiell zuzunehmen, wie beim Mooreschen Gesetz. Mein Commodore64-Personalcomputer würde heute belächelt werden, aber er war in der Lage, als einfaches Textverarbeitungsprogramm zu funktionieren und erfüllte seinen Zweck gut. Er war für die damalige Zeit konzipiert. Das Internet gab es damals (bei mir zu Hause) noch nicht, man stöberte in Schaufenstern, und wir benutzten immer noch den Londoner Straßenatlas von A bis Z, um uns in der Stadt zurechtzufinden. Wie sich die Zeiten doch geändert haben.
Vor- und Nachteile einer Single-Line-Topologie
Ich verbringe einen Großteil meiner Zeit damit, mit AV-Händlern zusammenzuarbeiten und KNX-Systeme zu programmieren, mit denen ich im Großen und Ganzen wenig zu tun hatte, bis ich vor Ort ankomme und mir eine Reihe installierter und eingeschalteter Produkte präsentiert wird. Natürlich ist es bei der heutigen KNX Architektur mit der TP1-256 Topologie leicht zu verstehen, warum Systeme mit Hunderten von Geräten an einer einzigen Linie mit einer massiven Stromversorgung gebaut werden. Die Systemarchitektur unterstützt dies; die Netzteile sind mehr als in der Lage, genug Saft zu liefern, und es erfordert wirklich nicht viel Denken oder sogar Design.
Es gibt jedoch ein inhärentes Risiko: Eine einzige Leitung und ein einziges Netzteil bedeuten einen einzigen Ausfallpunkt für das gesamte System. Auch wenn mehrere Netzteile und sogar ein Batterie-Backup dieses Problem aus der Welt schaffen können, kann eine einzelne Leitung immer noch ein Problem darstellen.
Verwendung von Leitungskopplern mit getrennten Leitungen und Netzteilen
Eine kürzliche Erfahrung zeigte mir den Wert von Linienkopplern mit getrennten Linien und Netzteilen (PSUs). Ich kam mit dem AV-Installateur vor Ort an und wurde mit einem großen System konfrontiert. Das System bestand zunächst aus 187 Geräten - ein ganzes fünfstöckiges Kensington-Gebäude auf einer Linie. Als ich mit dem Laden der Produkte begann, traten Probleme mit der Kommunikation auf. Nun ist es einfach (und richtig) zu sagen, dass der KNX-Bus mehr als in der Lage ist, diese Anzahl von Geräten wie eine einzige Linie zu bewältigen. Aber ist das auch praktisch?
Als wir das System 'bauten', begannen wir, Download-Fehler zu haben. Die Art der symmetrischen KNX-Datenübertragung ist so konzipiert, dass Rauschprobleme im System vermieden werden. Das Prinzip ist einfach und entspricht der "symmetrischen Audioübertragung" in der professionellen Audiowelt. Man sendet das Signal in entgegengesetzter Phase auf jeder Leitung und vergleicht sie am Ende. Wenn jedes Datenbit nicht exakt spiegelbildlich ist, handelt es sich um Rauschen und kann daher verworfen werden.
Lokale Kommunikation
Um sicherzugehen, entwerfe ich ein System gerne so, dass alle Geräte an einer Leitung im Großen und Ganzen lokal auf der Leitung kommunizieren. Nehmen wir zum Beispiel an, wir haben 5 Schlafzimmer mit Tastaturen, Heizung und Klimaanlage. Das KNX-Buskabel (Linie) für diese Etage sollte mit jedem Tastenfeld, den Heizungsreglern, den Beleuchtungsaktoren sowie den KNX-AC-Schnittstellen verbunden sein. Das Tastenfeld kann sowohl als Lichtschalter als auch als Thermostat fungieren.
In dieser Konfiguration kommuniziert das Bedienteil, egal ob es Beleuchtungssteuerungen sendet oder Heizung oder Kühlung anfordert, nur über die lokale KNX Linie. Dieses einfache Prinzip ist seit vielen Jahren eine der großen Stärken eines KNX Systems. Getrennte Linien minimieren den Kommunikationsverkehr innerhalb des Systems. Jede Linie ist elektrisch isoliert und kann im Bedarfsfall KNX Secure sein. Die Einrichtung eines Wohnblocks würde sicherlich einen Linienkoppler und KNX Secure für jede Wohnung erfordern.
Wir haben also ein Prinzip, bei dem ein Kabel horizontal pro Etage verlegt wird und die lokalen KNX Geräte aufnimmt. Wenn wir mehrere Stockwerke und damit wahrscheinlich auch mehrere Beleuchtungsschalttafeln haben, wäre es sinnvoll, mindestens zwei KNX Buskabel vertikal durch das Gebäude zu jeder Beleuchtungsschalttafel zu führen. Jedes Beleuchtungspaneel wiederum sollte der Anfang (und das Ende) der horizontalen KNX-Busleitung sein. Wenn diese Konfiguration installiert wird, dann haben wir die volle Flexibilität, entweder eine einzelne Linie zu haben oder eine Hauptlinie mit Linienkopplern pro Etage zu erstellen.
Zurück zum Auftrag in Kensington. Wir teilten das Haus in drei Leitungen auf und fügten einen Leitungskoppler und eine Stromversorgung hinzu. Dadurch wurden nicht nur die Download-Probleme behoben (die, wie sich später herausstellte, auf ein Erdungsproblem mit der Abschirmung des KNX-Buskabels zurückzuführen waren - erden Sie es nicht, Leute, und sagen Sie das auch den Elektrikern!
Abschluss
Es ist zwar möglich, ein ganzes System über eine einzige Leitung/ein einziges Kabel zu betreiben, doch ist es ratsam, einige einfache Konstruktionsprinzipien zu befolgen, die Ihnen im Falle von Problemen gute Dienste leisten werden. Oder noch besser: Verwenden Sie Linienkoppler und KNX Secure, um ein gewisses Maß an elektrischer Isolierung und Datensicherheit von Etage zu Etage oder von Wohnung zu Wohnung zu gewährleisten.
Die Kosten für ein paar Stromversorgungen und Leitungskoppler machen sich nach getaner Arbeit in Form von vielen schlaflosen Nächten bezahlt. Eine Leitung bedeutet immer noch eine Fehlerstelle. Indem wir die Leitung in mehrere Leitungen aufteilen, verringern wir das Risiko dieses einen Fehlerpunkts und erhöhen damit die Robustheit der Installation.
Simon Buddle CEng MIET ist Berater bei Future Ready Homes, einem Spezialisten für die Entwicklung von BMS- und ELV-Systemen.
