ABB i-bus® KNX Beleuchtung
Applikationshandbuch
ABB i-bus® KNX
Beleuchtung
Beschreibung der Symbole:
Beispiel
Hinweis
Tipp
Nachteil
Vorteil
Dieses Handbuch beschreibt die Funktion der Beleuchtungs-Systeme.
Technische Änderungen und Irrtümer sind vorbehalten.
Haftungsausschluss:
Trotz Überprüfung des Inhalts dieser Druckschrift auf Übereinstimmung
mit der Hard- und Software können Abweichungen nicht vollkommen
ausgeschlossen werden. Daher können wir hierfür keine Gewähr
übernehmen. Notwendige Korrekturen fließen in neue Versionen des
Handbuchs ein.
Bitte teilen Sie uns Verbesserungsvorschläge mit.
Inhaltsverzeichnis
Vorwort/Allgemeines ............................................................................................................ 3
1. Einführung
1.1. Grundsteuerungsformen ....................................................................................................
1.1.1. Schalten von Leuchten aller Art über Schaltaktoren .....................................................
1.1.2. Dimmen über Universaldimmaktoren ...........................................................................
1.1.3. Dimmen über Schalt-/Dimmaktoren.............................................................................
5
5
6
7
1.2. Auswahl der Leuchtmittel ........................................................................................... 10
1.2.1. Schalthäufigkeit ........................................................................................................... 10
1.2.2. Vorschaltgeräte............................................................................................................ 10
1.3. Auswahl der gewünschten Steuerungsfunktionen ..................................................... 11
2. Schaltungsaufbau
2. 1. Schalten von einer oder mehreren Stellen.................................................................. 12
2. 1.1. Auswahl der geeigneten Geräte ................................................................................... 13
2.1.2. Busspannungsausfall, Busspannungswiederkehr, Programmierung.............................. 18
2.2. Gruppen- und Zentralschaltung .................................................................................. 18
2.2.1. Telegrammvervielfältigung ........................................................................................... 21
3. Steuerungsfunktionen
3.1. Dimmfunktion .............................................................................................................
3.1.1. Dimmverfahren............................................................................................................
3.1.2. Dimmen mit KNX-Tastern ............................................................................................
3.1.3. Dimmen mit Binäreingang BE/S x.x oder Universalschnittstelle US/U x.x ......................
25
25
26
27
3.2. Treppenlichtfunktion ................................................................................................... 29
3.2.1. Einstellen der Treppenlichtzeit...................................................................................... 29
3.3. Ein-/Ausschaltverzögerung ........................................................................................ 36
3.3.1. Einstellung der Ein-/Ausschaltverzögerung .................................................................. 36
3.4. Zeitsteuerung ..............................................................................................................
3.4.1. Klassische KNX-Uhren mit 2-4 Kanälen .......................................................................
3.4.2. LCD Display MT701 .....................................................................................................
3.4.3. Raum-/Controlpanel.....................................................................................................
3.4.4. Applikationsbaustein ABL/S 2.1 mit Applikation Zeiten/Mengen ...................................
3.4.5. Internet Gateway IG/S 3.1 bzw. 4.1 ..............................................................................
3.4.6. Visualisierungssoftware ...............................................................................................
40
42
42
43
44
45
46
3.5. Anwesenheitsabhängige Steuerung ...........................................................................
3.5.1. Funktionsprinzip von Meldern ......................................................................................
3.5.2. Erfassungsbereich von Meldern ...................................................................................
3.5.3. KNX-Grundfunktionen von Meldern ..............................................................................
3.5.4. Arbeiten mit mehreren Meldern parallel .......................................................................
3.5.5. Einsatz von Präsenzmeldern zur Überwachung ............................................................
47
47
48
50
50
51
1
Inhaltsverzeichnis
3.6. Lichtabhängige Steuer- und Regelungsfunktionen ..................................................... 52
3.6.1. Tageslichtabhängige Steuerung ................................................................................... 52
3.6.2. Konstantlichtregelung .................................................................................................. 57
4. Statusmeldungen
4.1. EIN/AUS Statusmeldung ..............................................................................................
4.1.1. Statusmeldungen ohne separates Statusobjekt im Aktor ..............................................
4.1.2. Statusmeldungen mit separatem Statusobjekt im Aktor ...............................................
4.1.3. Zentraler AUS-Befehl mit Statusmeldung .....................................................................
63
63
65
67
4.2. Stromwerterfassung ................................................................................................... 68
4.2.1. Kontaktüberwachung ................................................................................................... 69
4.3. Sonderfunktionen der Statusmeldungen ....................................................................
4.3.1. Taste ohne Funktion aber mit LED-Anzeige ..................................................................
4.3.2. Taster mit zwei Funktionen und einer LED-Anzeige ......................................................
4.3.3. LED-Anzeige mit anderer Funktion als Beleuchtung .....................................................
4.3.4. Lösung mit konventionellen Tastern .............................................................................
4.3.5. Beleuchtung mit Zeitfunktion .......................................................................................
4.3.6. LED-Anzeige bei Schaltung von mehreren Leuchten über einen Taster..........................
69
69
70
70
71
71
71
5. Besondere Steuerungsformen
5. 1. Lichtszene ................................................................................................................... 72
5.1.1. Einstellen einer Lichtszene........................................................................................... 73
5.2. Panikschaltung ...........................................................................................................
5.2.1. KNX-Taster ..................................................................................................................
5.2.2. Lösung mit Logikmodul LM/S 1.1 ................................................................................
5.2.3. Applikationsbaustein ABL/S 2.1 ...................................................................................
5.2.4. Universalschnittstelle US/U x.2 oder Binäreingang BE/S x.x ..........................................
78
79
80
81
83
5.3. Steuerung mit DALI ..................................................................................................... 84
5.3.1. Aufbau DALI................................................................................................................. 85
5.3.2. DALI-Gateway achtfach DG/S 8.1................................................................................. 88
5.3.3. DALI-Gateway einfach DG/S 1.1................................................................................... 90
5.3.4. Fazit ............................................................................................................................ 92
5.3.5. Besonderheiten von DALI ............................................................................................. 93
5.3.6. DSI (Digital Serial Interface) ......................................................................................... 100
Anhang
Checkliste ............................................................................................................................. 101
2
Vorwort/Allgemeines
Allgemeines
Die KNX Systeme bieten in Wohnhäusern, Gewerbebauten und öffentlichen Gebäuden eine
attraktive Lösung für höchste Ansprüche. Durch die KNX Bussysteme von ABB sind Wohnqualität, Komfort und Sicherheit mit Wirtschaftlichkeit und Umweltbewusstsein problemlos zu
vereinbaren. Die KNX Produkte decken das komplette Anwendungsspektrum in Gebäuden ab:
von Beleuchtungs- und Jalousiensteuerung bis hin zu Heizung, Lüftung, Energiemanagement,
Sicherheit und Überwachung. Diese Anforderungen sind durch den Einsatz von KNX von ABB
mit möglichst geringem Planungs- und Installationsaufwand kostengerecht möglich. Ebenfalls
sind eine flexible Nutzung der Räume und eine stetige Anpassung an veränderte Bedürfnisse
einfach realisierbar.
Wichtig zur Realisierung der erhöhten Anforderungen von Gebäudenutzern ist allerdings
eine professionelle und detaillierte Planung. Das vorliegende Applikationshandbuch – aus der
Praxis für die Praxis – dient der leichteren Planung und Umsetzung eines Projektes.
Planung eines Projektes
Eine der Hauptfragen bei der Planung einer Gebäudesteuerung mit KNX von ABB ist, werden
die Schaltaktoren für die Stromkreise zentral oder dezentral installiert.
Zentrale Installation
Bei einem kleineren Objekt, Wohnhaus oder Wohnung können alle Leitungen der Verbraucher
zu einem zentralen Punkt geführt werden.
Eine zentrale Installation ist übersichtlicher, es werden weniger KNX-Komponenten benötigt und die
Kosten je Kanal sind geringer.
Die zentrale Installation benötigt einen höheren Leitungsaufwand.
Dezentrale Installation
Bei der dezentralen Installation werden die Geräte in der Nähe des Verbrauchers installiert.
Die dezentrale Installation benötigt einen geringeren Leitungsaufwand lastseitig.
Eine dezentrale Installation erhöht deutlich die Kosten je Kanal. Die Gesamtanlage kann schnell unübersichtlich werden und die Geräte sind eventuell schwer zugänglich. Da sich die Anzahl der KNX-Geräte
bei einer dezentralen Installation erhöht, erhöht sich auch der Programmieraufwand. Eventuell sind zusätzliche Spannungsversorger und Koppler notwendig, was wiederum die Kosten erhöht.
3
Vorwort/Allgemeines
Fazit
Für die Planung ist es wichtig immer auch die baulichen Begebenheiten eines Gebäudes zu beachten. In der Praxis hat sich eine Mischung aus zentraler und dezentraler Installation bewährt.
So kann z.B. in einem Wohnhaus aus Platzmangel keine dezentrale Installation möglich sein.
Bei größeren Objekten kann eine zentrale Installation auch einen Raum, einen Flur oder eine
Etage meinen, was im Gesamtkonzept jedoch einer dezentralen Installation entspricht.
Eine weitere Lösung für einen dezentralen, raumorientierten Einsatz ist der Raumcontroller
RC/A 8.1 von ABB.
Für weitere Informationen siehe Produkthandbuch Raumcontroller.
Applikationshandbuch KNX Beleuchtungssteuerung und -regelung
Nach einer kurzen Einführung werden im vorliegenden Applikationshandbuch zunächst die
möglichen Schaltungsaufbauformen in Abhängigkeit der Leuchtmittelarten erläutert, z.B. Bedienung von einer oder mehreren Stellen. Die vielen Anwendungsbeispiele ergänzt durch Hinweise, Tipps, Vor- und Nachteile bieten einen schnellen und einfachen Einblick in die Vorzüge
der verschiedenen Steuerungsfunktionen, z.B. Dimmfunktion, tageslichtabhängige Steuerung.
Das ganze wird abgerundet von vielen Hinweisen zur Realisierung von Besonderheiten,
z.B. Lichtszenen, Panikschaltungen.
Die Auswahlmöglichkeiten an einzelnen Steuerungsfunktionen und deren Kombinationsmöglichkeiten sind sehr umfangreich. Zur einfacheren Projektierung hat sich die Checkliste
von ABB bewährt.
Eine Kopiervorlage der Checkliste finden Sie im Anhang.
Das Applikationshandbuch ist für Personen vorgesehen, die bereits KNX-Basiswissen erworben haben
(Grundfunktionen, Topologie, Adressierung, …) z.B. bei einer zertifizierten KNX-Schulung.
4
Einführung
1.
Einführung
Die Beleuchtungssteuerung gehört zu den Grundfunktionen von KNX der Firma ABB.
Ein großer Vorteil von KNX ist seine hohe Flexibilität. Dadurch sind Änderungen der
Beleuchtung und Beleuchtungssteuerung in den Funktionen, der Nutzung
und der Raumaufteilung meist durch reine Umprogrammierungen verwirklichbar.
In einem Kindergarten existieren flexible Wände, die bei Bedarf entfernt oder versetzt werden können.
So kann z.B. aus dem innen liegenden Turnraum zusammen mit dem Flur eine große Aula für Feste bzw.
Aufführungen entstehen. Je nach Tageslicht, Anlass und Raumaufteilung soll die Beleuchtungssteuerung
leicht über Taster schaltbar sein.
Zur optimalen Planung eines Projekts hat es sich bewährt wichtige Vorüberlegungen anzustellen.
Dazu gehören:
– Auswahl der Grundsteuerungsform (siehe Kapitel 1)
– Auswahl der verwendeten Leuchtenart (siehe Kapitel 2)
– Auswahl der Schaltungsfunktionen (siehe Kapitel 3)
Bei der Planung ist es sinnvoll die kleinste gewünschte zu schaltende Beleuchtungseinheit zu wählen,
da diese durch KNX von ABB softwaremäßig einfach zusammen zu fassen sind.
1.1.
Grundsteuerungsformen
Es gibt drei Grundformen der Steuerung:
1. Schalten von Leuchten aller Art über Schaltaktoren
2. Dimmen von bestimmten Leuchten über Universaldimmmaktoren
3. Dimmen von bestimmten Leuchten über Schalt-/Dimmaktoren
1.1.1. Schalten von Leuchten aller Art über Schaltaktoren
Im Gegensatz zum konventionellen Schalten über Lichtschalter bzw. Taster mit Installationsrelais werden bei KNX von ABB Schaltaktoren eingesetzt. Schaltaktoren sind so genannte
intelligente Relais. Diese sind mit verschiedenen Stromstärken (siehe Preisliste für deutschsprachigen bzw. Product Range Overview für nicht-deutschsprachigen Raum)
und unterschiedlich vielen Kanälen, 1 – 12 je Gerät, erhältlich. Folgende Bauformen der
Schaltaktoren stehen zur Verfügung:
– REG-Geräte, ReihenEinbauGeräte in der Verteilung mit den Typen SA/S x.x
– Einbaugeräte, Montage an der Leuchte
– Aufputzgeräte, Montage in der Decke oder dem Zwischenboden,
z.B. Raumcontroller RC/A 8.1
Für weitere Informationen siehe Preisliste ABB i-bus® KNX.
5
Einführung
Dimmen von Leuchten
Dimmmöglichkeiten in der Beleuchtung sind wichtig und werden immer mehr gewünscht.
Hierbei spielen zwei wichtige Faktoren eine Rolle:
1. Komfort, z.B. angenehmes Licht beim Essen je nach Situation und Stimmung
2. Wirtschaftlichkeit, Energieverbrauch und Kostenreduzierung durch:
– Abdimmen der Beleuchtung bei Außenlichteinfall
– Erhöhte Lebensdauer der Leuchten durch reduzierte Einschalthelligkeit
– Reduzierte Helligkeit bei unterschiedlicher Nutzung der Räume, z.B. wird in einer Sporthalle bei Wettkämpfen eine andere Helligkeit verlangt als beim Training nötig ist.
Metalldampf-, Natriumdampf- und Quecksilberdampflampen können praktisch nicht gedimmt werden,
da dies unkontrollierbare Auswirkungen auf die Lichtqualität und die Leuchtmittellebensdauer hätte.
1.1.2. Dimmen über Universaldimmaktoren
Alle KNX-Dimmer von ABB sind Universaldimmer, die eine Phasenanschnitt- oder
-abschnittsteuerung ausführen können und sich je nach Last auf das entsprechende
Steuerungsverfahren einstellen.
Mit Universaldimmaktoren können Glüh- und Halogenlampen gedimmt werden (Abb. 2).
Glühlampen und HV-Halogenlampen (Hochvolt) werden über eine Phasenanschnittsteuerung
gedimmt. Die sinusförmige Spannung wird direkt mit einer 230 V-Spannung angeschnitten
(Abb. 1).
NV-Halogenlampen (Niedervolt) mit konventionellen Trafos (induktive Last) werden ebenfalls
über eine Phasenanschnittsteuerung gedimmt (Abb. 1)
NV-Halogenlampen mit elektronischen Trafos werden mit einer Phasenabschnittsteuerung
gedimmt (Abb. 1).
325 V
325 V
10 ms
-325 V
20 ms
325 V
10 ms
10 ms
20 ms
-325 V
20 ms
-325 V
Sinusförmige Spannung
Phasenanschnittsteuerung –
Phasenabschnittsteuerung –
230 V 50 Hz
Spannungsverlauf an der Last
Spannungsverlauf an der Last
Abb. 1: Dimmen über Universaldimmaktoren
6
Einführung
L1
L2
L3
N
UD/S 2.300.2
Abb. 2: Anschluss einer Glühlampenlast am Universaldimmaktor UD/S 2.300.2
Durch das Dimmen der Leuchten verändert sich deren Lebensdauer. Bei leicht reduzierter Spannung
haben z.B. Glühlampen eine deutlich höhere Lebensdauer, während sich bei Halogenleuchten durch
andauernde niedrig gedimmte Helligkeit die Lebensdauer verkürzt. Allerdings lässt sich dies durch eine
zeitweilige Beleuchtung mit maximaler Helligkeit verhindern.
1.1.3. Dimmen über Schalt-/Dimmaktoren
Da nicht alle Leuchtentypen direkt gedimmt werden können, muss bei einigen ein entsprechendes EVG (elektronisches Vorschaltgerät) installiert werden.
Leuchtstofflampen (Gasentladungslampen) werden gedimmt über EVGs, die einen Steuereingang von 0 – 10 V oder 1 – 10 V haben. Diese EVGs werden über einen entsprechenden
KNX-Schalt- und Dimmaktor mit 0(1) – 10 V Ausgang betrieben.
L
N
u Leuchtstofflampe
Taster
LR/S 2.2.1
Vorschaltgerät
EVG… CF
0…10 V
Abb. 3: Funktionsprinzip Schalt- und Dimmaktor
7
Einführung
Der 0(1) – 10 V Ausgang des Schalt-/Dimmaktors ist ein passiver Ausgang, d.h., er verhält sich wie ein
gesteuerter Widerstand. Der 0(1) – 10 V-Ausgang des EVG ist üblicherweise ein Ausgang,
der eine strombegrenzte Spannung von 10 V zur Verfügung stellt. Soll mit einem Schalt-/Dimmaktor ein
Gerät gesteuert werden, welches als Eingangssignal eine Spannung von 0(1) – 10 V benötigt aber selbst
diese Spannung nicht zur Verfügung stellt, kann kein Schalt-/Dimmaktor verwendet werden.
Stattdessen muss für das Ein- und Ausschalten ein Schaltaktor und für das Dimmen ein Analogaktor
verwendet werden. Der Analogaktor AA/S 4.1 stellt bei Parametrierung des Eingangsformats als
8 Bit-Objekt zum Schalten (1 Bit) und relativ Dimmen (4 Bit) zur Verfügung. Verknüpft mit einem Taster
gibt der AA/S 4.1 ein veränderliches aktives 0…10 V-Signal aus.
Der Einsatz eines Schalt-/Dimmaktors, z.B. SD/S 8.16.1, zusammen mit einem elektronischen Trafo,
z.B. ETR-U 210-230/12SF, bietet die Möglichkeit einen softwaremäßig leistungsfähigen Dimmer mit bis zu
8 Kanälen zum Dimmen von NV-Halogenlampen zu verwirklichen (Aufbau: Abb. 4).
Durch Einsatz von entsprechenden elektronischen Trafos lassen sich auch höhere Leistungen dimmen.
Des weiteren gibt es Dimmer, z.B. ABB ST AD/E 700, welche, durch Ansteuerung mit einem
1 – 10 V-Signal, auch 230 V-Glühlampen dimmen können.
Zusammengefasst ergeben sich dadurch flexible und kostengünstige Lösungen.
L1
L2
L3
N
PE
L
N PE
SD/S 8.16.1
Dimmer
1…10 V
–
Abb. 4: Aufbau mit Schalt-/Dimmaktoren
8
L
N PE
elektronischer
Transformator
1…10 V
+
–
1
8
+
Einführung
Eine weitere Möglichkeit der Ansteuerung von Leuchtmitteln (Schalten und Dimmen) ist die
Verwendung von digitalen Techniken wie DALI. Hier wird zwischen dem KNX und einem DALIVorschaltgerät über ein digitales Protokoll kommuniziert.
Zusätzlich gibt es noch proprietäre Systeme mit digitaler Technologie. Ein System ist
LUXcontrol, wo über das DSI-Signal bestimmte Vorschaltgeräte angesteuert werden können.
0…230 V
UD/S 2.300.2
SD/S 8.16.1
1…10 V
u Glühlampen
u Niedervolt-Halogen
u Leuchtstofflampen
EVG
DALI-Betriebsgerät
DG/S 8.1
DALI
oder
DALI-Betriebsgerät
oder
DALI-Betriebsgerät
u LED
Abb. 5: Überblick über die Systeme
Für weitere Informationen siehe Kapitel 5.3. „Steuerung mit DALI“ und Kapitel 3.1.
„Dimmfunktionen“.
9
Einführung
1.2.
Auswahl der Leuchtmittel
Die Gebäudetechnik verwendet viele verschiedene Leuchtmittel:
– Glühlampen
– Halogenlampen, NV meist 12 V oder HV meist 110 – 230 V
– Leuchtstofflampen
– Duluxlampen, Kompaktleuchtstofflampen
– Natriumdampflampen
– Quecksilberdampflampen
– LED-Leuchten
Wichtig zu beachten bei der Leuchtmittelauswahl sind die gewünschte Schalthäufigkeit und die
Verwendung von Vorschaltgeräten.
1.2.1. Schalthäufigkeit
Bei Leuchtstofflampen mit KVG (konventionellem Vorschaltgerät), sollte eine Abschaltung nicht
kürzer als 15 Minuten sein. Ansonsten steht die Energieeinsparung in keinem Verhältnis zur
Verkürzung der Leuchtmittellebensdauer.
Natrium- und Quecksilberdampflampen benötigen nach dem Einschalten 30 Sekunden bis zu
einigen Minuten um ihre volle Helligkeit zu erreichen. Nach dem Abschalten erfolgt für ein paar
Minuten eine Abkühlungsphase. Während dieser Zeit können Natrium- und Quecksilberdampflampen nicht wieder eingeschaltet werden. Zur Sicherheit wird ein vorzeitiges Anschalten
durch das Vorschaltgerät verhindert.
1.2.2. Vorschaltgeräte
Häufig wird nicht berücksichtigt, dass EVGs beim Anschließen nicht nach dem Nennstrom ausgelegt werden müssen. Es handelt sich um eine kapazitive Last, daher ist der Einschaltstrom
deutlich höher als der Nennstrom. D.h., der Strom steigt beim Anschalten kurzfristig stark an
und fällt dann exponentiell auf den Nennstrom ab. Die falsche Auslegung führt in der Praxis zu
einem Verkleben oder Verschweißen der Kontakte. Eine Verklebung ist durch mechanische Einwirkungen wieder lösbar. Bei einer Verschweißung der Kontakte müssen die Schaltaktoren
mit entsprechendem Aufwand ausgetauscht werden.
Für weitere Informationen siehe Preisliste ABB i-bus® KNX oder im Produkthandbuch
Schaltaktoren.
10
Einführung
1.3.
Auswahl der gewünschten Steuerungsfunktionen
Die Beleuchtungssteuerung mit KNX von ABB zeichnet sich durch eine hohe Flexibilität
aus. Dazu gehört auch die große Auswahl an einzelnen Steuerungsfunktionen und deren
Kombinationsmöglichkeiten.
Folgende Funktionen stehen zu Verfügung:
Schaltungsaufbau
– Schalten von einer oder mehreren Stellen
– Gruppen-/Zentralsteuerung
Steuerungsfunktionen
– Dimmfunktion
– Treppenlichtfunktion
– Ein-/Ausschaltverzögerung
– Zeitsteuerung
– Anwesenheitsabhängige Steuerung
Lichtabhängige Steuer- und Regelung
– Tageslichtabhängige Steuerung
– Konstantlichtregelung
Statusmeldungen
Besondere Steuerungsformen
– Lichtszenen
– Panikschaltung
– Steuerung mit DALI
Die Auswahlmöglichkeiten des Schaltungsaufbaus in Abhängigkeit der Leuchtmittelart und der
gewünschten Funktionen sind sehr umfangreich. Aus diesem Grund hat sich die Checkliste von
ABB zur Projektierung bewährt.
Eine Kopiervorlage der Checkliste finden Sie im Anhang.
11
Schaltungsaufbau
2.
Schaltungsaufbau
Um einen sinnvollen Schaltungsaufbau zu planen, müssen in die Vorüberlegungen auch die
verschiedenen Schaltungsmöglichkeiten mit einbezogen und ausgewählt werden:
– Schalten von einer oder mehreren Stellen
– Zentral- und Gruppenschaltung
2.1.
Schalten von einer oder mehreren Stellen
Auch unter dem Einsatz von intelligenten Elektroinstallationen wie KNX von ABB erfolgt
die Vorort-Bedienung von Leuchten über konventionelle Taster oder Schalter. Diese sind
allgemein bekannt und haben sich bewährt. Üblicherweise werden Taster und/oder Schalter
positioniert wo sie benötigt werden, d.h., es werden durchaus zwei oder mehr Bedienstellen für
einen Stromkreis gefordert.
In einer Büroetage sollen mehrere Bedienstellen die Leuchten im Flur an- bzw. ausschalten.
Dazu müssen diese Wechselschaltungen miteinander korrespondieren können.
Eine konventionelle Elektroinstallation benötigt hierfür Leitungen für den Energietransport und für jeden
Schaltbefehl, jede Messung und jeden Steuerungs- oder Regelbefehl. Zwei Bedienstellen können mit
einer Wechselschaltung realisiert werden. Sollen mehr als zwei Bedienstellen eingerichtet werden,
muss zusätzlich mit Stromstossschaltern gearbeitet werden. Dies erfordert einen erheblichen Mehraufwand an Leitungen und Geräten.
Im Gegensatz dazu wird bei einer Elektroinstallation mit KNX von ABB eine Leitung für den Energietransport und eine Busleitung benötigt. Die Sensoren und Schaltaktoren sind parallel an der Busleitung
angeschlossen (Abb. 6). Die Aktoren empfangen die gesendeten Telegramme der Sensoren und
schalten die angeschlossenen Stromkreise ein bzw. aus.
Aus diesem Grunde ist die Umsetzung von mehreren Bedienstellen mit der Bustechnologie einfach und
kostengünstig.
Schaltaktor
Leuchte
1/1/3
……
Taster 1
Taster 2
Taster 3
Taster 4
1/1/3
1/1/3
1/1/3
1/1/3
Abb. 6: Wechselschaltung mit KNX
12
Weitere Taster
Schaltungsaufbau
Die Installation ist einfach und kostengünstig. Die Taster können dabei unterschiedliche Funktionen
haben, z.B. ein Taster ermöglicht ausschließlich eine Ausschaltfunktion, ein anderer eine Ein- und
Ausschaltfunktion.
Eine Busleitung wird auch an Stellen verlegt, an der womöglich später eine Bedienung gewünscht
werden könnte. Die Leitung führt an eine leere Schalterdose und wird zunächst unsichtbar verschlossen.
Eine spätere schnelle und kostengünstige Nutzung steht dadurch jederzeit zur Verfügung.
2.1.1. Auswahl der geeigneten Geräte
Als Taster können aus dem ABB-Sortiment die unterschiedlichen Serien alpha nea, solo
oder TRITON eingesetzt werden. Der Einsatz konventioneller Taster oder Schalter ist
ebenfalls möglich. Diese werden über Binäreingänge am KNX von ABB angeschlossen.
Hierfür gibt es mehrere Möglichkeiten:
1. KNX-Taster mit Busankopplung
2. Binäreingang, REG Typ BE/S x.x
3. Dezentrale Binäreingänge unter Putz mit der Universalschnittstelle US/U 2.2 oder 4.2
1
Beleuchtung
2
Fernsehlicht
Dimmer
Jalousie
Busankoppler
Konventioneller Taster
Konventioneller Taster
Binäreingang
BE/S 4.230.1
Universal-Schnittstelle
US/U2.2
Abb. 7: KNX-Lösungen für Bedientaster
13
Schaltungsaufbau
2.1.1.1. KNX-Taster
Bei einem Taster kann aus allen drei Funktionalitäten, EIN/AUS/UM, ausgewählt werden.
D.h., ein Taster besitzt eine definierte Funktion, entweder EIN, AUS oder UM.
Eine Wippe eines Tasters der Serien von ABB besteht aus zwei Teilen. Hinter jedem Wippenteil befindet sich ein Mikrotaster. Jeder Mikrotaster kann unabhängig vom anderen auf unterschiedliche Funktionen eingestellt werden. D.h., mit einem 3-fach-Taster lassen sich sechs
Funktionen realisieren.
Grafik folgt!
EIN | AUS
Licht 1
EIN | AUS
Licht 2
Abb. 8: Schalten von 2 Leuchtengruppen mit Wippe 2 auf einen Triton-Taster
Bei der Verwendung von Tastern sollte die Auswahl bei der Planung erfolgen, da die Wippen unterschiedlich angeordnet sind. Bei TRITON und solo sind die Wippen horizontal und bei alpha nea sind die Wippen
vertikal angeordnet.
Es sollten nicht zu viele Funktionen bzw. Wippen an einer Stelle installiert werden. Ansonsten leidet
die Übersichtlichkeit und die Bedienung dauert zu lange. Taster von ABB bieten die Möglichkeit einzelne
Wippen zu beschriften. Denn schon beim Einsatz von wenigen Bedienstellen ist es oft schwierig sich
die entsprechenden Funktionen zu merken. Aus diesem Grund gehören beschriftete Taster zu einer vollständigen KNX-Anlage von ABB.
EIN
oder
AUS
oder
UM
(Ein/Aus im Wechsel)
AUS
oder
EIN
oder
UM
(Ein/Aus im Wechsel)
Abb. 9: Schalten von einer Leuchtengruppe mit Wippe 2 auf einem TRITON-Taster
14
Schaltungsaufbau
In der Praxis ist die UM-Funktion einfacher zu handhaben, da hier nicht darauf geachtet
werden muss, auf welcher Wippenseite die Beleuchtung ein- bzw. ausgeschaltet wird.
Unter der Verwendung von Gruppen- und Zentralschaltungen kann es bei dieser Einstellung
allerdings zu unbefriedigenden Ergebnissen kommen.
Hat man vor Ort die Beleuchtung eingeschaltet und wird sie von einer anderen Stelle ausgeschaltet, wird
beim nächsten Drücken des Vorort-Tasters ein AUS-Befehl gesendet. Da das Licht aber bereits zentral
ausgeschaltet war, kommt es zunächst zu keiner sichtbaren Funktion. Nochmaliges Drücken schaltet
wieder ein, was ja gewünscht ist. D.h., wird von einer Stelle ein Licht, z.B. zentral ausgeschaltet, kommt
ein UM-Taster „aus dem Rhythmus“.
Um dies zu verhindern, muss beim Vorort-Taster die Zentralgruppenadresse als mithörende Gruppenadresse eingetragen und das Schreiben-Flag gesetzt werden (Abb. 10).
UM-Taster u S-Flag setzen
1/1/1 0/1/1
Zentral AUS
Aktor
0/1/1
1/1/1 0/1/1
L1
Abb. 10
Alle Gruppenadressen, die in dieser Weise auf den Stromkreis wirken, müssen als mithörende Gruppenadresse am Vorort-Taster eingetragen werden. Hierbei muss die maximale Anzahl der Adressen im Taster
beachtet werden.
Bei Parametrierung des Tasters mit definiertem EIN- bzw. AUS-Schalten auf jeweils einer Wippenseite
gibt es dieses Phänomen nicht.
Eine weitere Möglichkeit dieses zu umgehen, ist der Einsatz eines Binäreinganges BE/S x.x oder einer
Universalschnittstelle US/U x.2.
Mit einem Taster können hier definierte EIN- und AUS-Funktionen realisiert werden. D.h., bei kurzer
Betätigung des Tasters wird auf EIN geschaltet, bei langer Betätigung auf AUS oder umgekehrt (Abb. 11).
Diese Schaltungsform spart einen Eingang, Verdrahtung und einen Taster.
Für weitere Informationen siehe Kapitel 2.1.1.2 „Binäreingang BE/S x.x und Universalschnittstelle
US/U x.2“.
15
Schaltungsaufbau
2.1.1.2. Binäreingang BE/S x.x und Universalschnittstelle US/U x.2
Meistens wird eine Universalschnittstelle in der UP-Dose integriert. Bei Flurschaltungen haben
sich REG-Eingänge Typ BE/S x.x bewährt.
Universalschnittstelle US/U x.2
Die Universalschnittstelle US/U x.2 benötigt einen geringen Leitungsaufwand. Dadurch erhöht
sich die Übersichtlichkeit des Schaltungsaufbaus. Jeder konventionelle Taster oder Schalter
kann auf Grund der umfangreichen Softwarefunktionalität angeschlossen werden. Insgesamt
zeichnet sich so die Universalschnittstelle US/U x.2 als sehr wirtschaftlich aus.
1. Mit der Funktion Schaltsensor in der Applikation können die Binäreingänge durch kurze oder
lange Tastenbetätigung zwei verschiedene Funktionen ausführen. So schaltet sich z.B. bei kurzer
Betätigung das Raumlicht an bzw. aus und bei langer Betätigung schaltet sich die gesamte
Beleuchtung des Gebäudes aus.
2. Indem ein Taster ein oder mehrmals betätigt wird, lassen sich verschiedene Lichtstromkreise schalten.
So können z.B. in einer Mehrzweck- oder Fabrikhalle verschiedene Bereiche bedarfsgerecht
beleuchtet und genutzt werden. Durch einmaliges Betätigen des Tasters wird Bereich 1 beleuchtet,
zweimaliges Betätigen beleuchtet Bereich 2 usw..
Weiteres aufeinander folgendes Betätigen des Tasters schaltet die Lichtstromkreise in umgekehrter
Reihenfolge wieder aus.
3. Eine Kombination der Tastenbelegung ermöglicht sowohl das Schalten verschiedener Lichtstromkreise in Folge als auch das Schalten der kompletten Beleuchtung durch einen langen Tastendruck.
Für weitere Informationen siehe Produkthandbuch Universalschnittstelle US/U x.2.
REG-Eingänge, ReihenEinbauGeräte
Im Bereich der Flurschaltungen werden häufig REG-Eingänge eingesetzt.
Bei einer Zuordnung vieler Taster zu einem Stromkreis werden die Taster an einem Kanal
eines Binäreingangs angeschlossen (Abb. 11). Durch die Reduzierung der Hardware werden
Kosten gesenkt und die Verwendung von 230 V Eingängen ermöglicht die Verwendung von
beleuchteten Tastern laut Arbeitsstättenrichtlinie.
Taster 1
Taster 2
Taster 3
Taster 4
konventionell
Weitere Taster
……
Leuchte
Binäreingang
1 Kanal
Schaltaktor
Abb. 11: Wechselschaltung mit nur einem Eingang eines Binäreinganges
16
Schaltungsaufbau
Konventionelle Schalter und Taster
Grundsätzlich können konventionelle Schalter und Taster an die Binäreingänge angeschlossen
werden. Über die Parametrierung des Kanals werden die Funktionen eingestellt (Abb. 12 + 13).
Die beiden wichtigen Parameter sind Reaktion beim Schließen des Kontaktes, steigende
Flanke, und Reaktion beim Öffnen des Kontaktes, fallende Flanke. Damit können alle Arten von
Kontakten und Funktionen eingestellt werden. Grundsätzlich gibt es drei Möglichkeiten der
Einstellung (Abb. 12 + 13):
– EIN, Einschalten der Beleuchtung
– AUS, Ausschalten der Beleuchtung
– UM, Ein- und Ausschalten der Beleuchtung im Wechsel
Oft kommt es zu Fehlern bei der Parametrierung eines Schalters oder Tasters, z.B. wird ein Schalter
parametriert, aber ein Taster ist angeschlossen. Deshalb ist es wichtig zu prüfen, ob die Einstellungen
mit dem angeschlossenen Kontakt übereinstimmen.
Abb. 12: Parametrierung eines Schalters mit EIN- und AUS-Funktion
Abb. 13: Parametrierung eines Tasters mit UM-Funktion
Die Mechanik eines Schalters ist mit der Funktion EIN/AUS direkt verbunden, d.h., ist der
Schalter geschlossen EIN, ist der Schalter geöffnet AUS. Deswegen ist eine Verwendung
von Schaltern nur sinnvoll bei einer örtlichen Schaltung mit nur einer Bedienstelle. Bei allen
anderen Installationen, mehrere Bedienstellen, Zentral- und Gruppenschaltung, werden fast
ausschließlich Taster eingesetzt.
17
Schaltungsaufbau
2.1.2. Busspannungsausfall, Busspannungswiederkehr, Programmierung
Wenn bei einer Installation von Leuchtmitteln die Fälle Busspannungsausfall, Busspannungswiederkehr und Programmierung auftreten, kann es zu kritischen Zuständen kommen.
Welchen Zustand haben die Leuchtmittel?
Durch einen Busspannungsausfall, dieser bedeutet oft auch Netzspannungsausfall, fällt die Beleuchtung
eines Gebäudes aus, was z.B. im Treppenhaus gefährlich sein könnte.
Die Aktoren bieten hier die Möglichkeit verschiedener Einstellungen:
– Kontakt geschlossen
– Kontakt geöffnet
– Kontakt unverändert
Die Einstellung Kontakt unverändert stellt sicher, dass der Zustand des Relais im Störungsfall
beibehalten wird.
Im Störungsfall soll ein Teil der Beleuchtung ab- und einige Leuchtmittel zugeschaltet werden.
Die neu zugeschalteten Leuchtmittel werden über ein Notstromaggregat oder USV betrieben.
Für diese Leuchtmittel ist die Einstellung Kontakt geschlossen zu wählen, für die abzuschaltende
Beleuchtung die Einstellung Kontakt geöffnet.
2.2.
Gruppen- und Zentralschaltung
Eine sehr wichtige Funktion von KNX-Anlagen ist die Realisierung von Gruppen- und
Zentralschaltungen. Dabei wird von einer oder mehreren Stellen das komplette Gebäude,
eine Etage, ein Raum oder eine beliebige Zusammenstellung von Lichtstromkreisen geschaltet.
Dies kann ein EIN-, AUS- oder UM-Befehl sein. Konventionell wäre für die Realisierung ein
erheblicher zusätzlicher Installationsaufwand nötig. Mit KNX von ABB ist dies auf einfache
Weise durch entsprechende Programmierung möglich.
In einer Schule soll durch den Hausmeister bei Verlassen des Gebäudes die gesamte Beleuchtung
ausschaltbar sein. Eine zentrale EIN-Funktion ist nicht sinnvoll, da durch den erhöhten Einschaltstrom
beim gleichzeitigen Einschalten aller Stromkreise die Einspeisung überlastet werden kann.
Jedoch sollen beim Betreten des Gebäudes ausgewählte Stromkreise einschaltbar sein,
z.B. die Eingangshalle, Flure und Treppenhäuser.
Damit Unbefugte diese Funktionen nicht ausführen können, erfolgt die Betätigung über einen
Schlüsselschalter. Dieser ist mit Hilfe einer Universalschnittstelle US/U 2.2 am KNX
angeschlossen:
– An Kanal A: Zentral AUS
– An Kanal B: Gruppe Zutritt EIN
Alternativ kann diese Funktion auch über einen KNX-Taster von ABB erfolgen. Dabei würde die Gruppenfunktion, z.B. erst durch langes Betätigen des Tasters ausgeführt. Der Taster parametriert als Jalousientaster verknüpft die Gruppenadressen mit dem Kommunikationsobjekt langes Drücken, meistens mit der
Stop/Lamellenfunktion (Abb. 14).
Für weitere Informationen siehe Applikationshandbuch Rollladen- und Jalousiesteuerung.
18
Schaltungsaufbau
Taster 1
2/1/2
Taster 2
2/1/3
2/1/2
10/0/0
9/3/8
2/1/3
9/3/8
10/0/0
9/3/8
10/0/0
2/1/3
10/0/0
9/3/8
10/0/0
L1
10/0/0
L2
L3
Taster 3
10/0/0
Zentral aus
L4
L5
Taster 4
9/3/8
Zutritt ein
Abb. 14: Gruppen- Zentralschaltung mit KNX
Jede neue Zuordnung bzw. Funktion erfordert eine neue Gruppenadresse.
Da die Gruppenadressen nur aus einer Ziffernfolge bestehen ist es sehr wichtig diese in der ETS kurz
zu beschreiben (Abb. 15), einen Namen zu vergeben (meist die Bezeichnung des Gerätes, Abb. 16)
und die Grundfunktion einzutragen.
Die ETS3 bietet auch die Möglichkeit einzelne Kommunikationsobjekte zu beschriften.
Werden diese Angaben kontinuierlich eingetragen, kann oftmals im Verlauf des Projektes viel Zeit
und Geld gespart werden.
Abb. 15: Nutzung der Spalte Beschreibung
19
L6
Schaltungsaufbau
Abb. 16: Bezeichnung des Gerätes
Das Grundprinzip des KNX von ABB
Ein Sensorobjekt kann nur eine Gruppenadresse senden. Ein Aktorobjekt kann jedoch auf
mehrere Gruppenadressen hören. Die Menge hängt vom verwendeten Busankoppler und der
Applikation ab. Inzwischen können bis zu 255 Gruppenadressen einem Aktor zugeordnet
werden. Diese verteilt auf 12 Kanäle unter der Berücksichtigung weiterer Gruppenadressen
für Funktionen, z.B. Status oder Logik, ergeben über zehn Zuordnungen pro Kanal.
In der Praxis zeigt sich, dass etwa fünf bis sechs Gruppenzuordnungen pro Schaltobjekt
durchaus vorkommen. Die maximal mögliche Anzahl der Gruppenzuordnungen bzw. -adressen
sind den technischen Daten der jeweiligen Geräte zu entnehmen.
Wird die maximal mögliche Anzahl der Gruppenadressenzuordnungen überschritten,
erscheint folgende Fehlermeldung auf dem Bildschirm:
Abb. 17
Sollte die maximal mögliche Anzahl der Gruppenadressenzuordnungen trotz aktueller Geräte
von ABB nicht ausreichen, gibt es die Möglichkeit einen Umweg über andere KNX-Geräte zu
gehen. Diese Geräte ermöglichen eine Telegrammvervielfältigung.
20
Schaltungsaufbau
2.2.1. Telegrammvervielfältigung
Telegramme sind die Kommunikationsform aller teilnehmenden Geräte einer KNX-Anlage.
Folgende Module und Bausteine von ABB ermöglichen eine Telegrammvervielfältigung:
– Logikmodul LM/S 1.1
– Applikationsbaustein ABZ/S 2.1
– ABL/S 2.1 und Applikation LogikZeit254EA/2 (Weg 1)
– ABL/S 2.1 und Applikation LogikZeit254EA/2 (Weg 2)
Die Erklärungen der Applikationsbausteine sind bezogen auf ABZ/S 2.1 und ABL/S 2.1.
Alle Lösungen lassen sich aber ebenfalls mit dem Vorgängergerät AB/S 1.1 realisieren.
2.2.1.1. Logikmodul LM/S 1.1
Die Funktion Vervielfacher erlaubt aus einem Telegramm acht neue zu erzeugen.
Das Ausgangs-Telegramm kann 4 x 1 Bit und 4 x 1 Byte sein. Insgesamt steht diese Funktion
dreimal pro Gerät zur Verfügung. Durch eine Kaskadierung, Ausgang Vervielfacher 1 auf
Eingang Vervielfacher 2, sind auch mehr als acht Ausgänge machbar.
Dieser Ansatz führt zu einer erhöhten Buslast, eventuell auch zu einer Überlast,
da hier fast gleichzeitig Telegramme gesendet werden.
21
Schaltungsaufbau
2.2.1.2. Applikationsbaustein ABZ/S 2.1
Mit der Applikation ZeitenMengen ist die Generierung von neuen Telegrammen ebenfalls und
in größerem Umfang möglich.
Mengenmitglieder
„0“
Zentral aus
(Mengen Auslöser)
Abb. 18: Zentral AUS in einem Bürogebäude
Dieser Ansatz führt zu einer erhöhten Buslast, eventuell auch zu einer Überlast, da hier fast gleichzeitig
Telegramme gesendet werden.
Bei einer Lösung mit dem Applikationsbaustein ABZ/S 2.1 und der Applikation ZeitenMengen/2 besteht
die Möglichkeit die Telegramme mit einer Verzögerung nacheinander zu übertragen. Dies ist in den Parametern zwischen 0,1 s und 0,5 s einstellbar.
Abb. 19: Telegrammverzögerung
Diese Lösung ist durch invertieren, filtern und senden von weiteren Datentypen sehr flexibel
und nicht nur eine Telegrammvervielfachung.
22
Schaltungsaufbau
2.2.1.3. ABL/S 2.1 und Applikation LogikZeit254EA/2 (Weg 1)
Eingänge können nicht direkt mit Ausgängen verbunden werden. Dazwischen wird deshalb als
Hilfsglied ein ODER-Gatter mit einem Eingang geschaltet.
Diese Vorgehensweise empfiehlt sich bei einem bereits in der Anlage befindlichen Applikationsbaustein
AB/S 1.1 oder ABL/S 2.1, welcher noch freie Kapazitäten hat.
E0-1 Bit
0/0/1
1, Gatter
>=1
2, Gatter
>=1
3, Gatter
>=1
4, Gatter
>=1
A1-1 Bit
1/0/3
A2-1 Bit
1/0/5
A3-1 Bit
1/0/20
A4-1 Bit
1/0/7
Abb. 20: Funktionsplan ABL/S 2.1 mit Telegrammvervielfachung
Dieser Ansatz führt zu einer erhöhten Buslast, eventuell auch zu einer Überlast, da hier fast gleichzeitig
Telegramme gesendet werden.
Bei der gezeigten Lösung mit dem ABL/S 2.1 und der Software LogikZeit254EA/2 (Weg 1) kann diese
Verzögerung ebenfalls verwirklicht werden. Man nimmt statt des ODER-Gatters ein Zeitglied und gibt
über die Ein- und Ausschaltverzögerung entsprechende Zeiten vor. Die kleinste Zeiteinheit ist hier 1 s.
Diese Lösung ist durch invertieren, filtern und senden von weiteren Datentypen sehr flexibel und nicht nur
eine Telegrammvervielfachung.
23
Schaltungsaufbau
2.2.1.4. ABL/S 2.1 und Applikation LogikZeit254EA/2 (Weg 2)
Einem Eingang werden alle Gruppenadressen die zum Schalten des Stromkreises notwendig
sind zugeordnet. Der Eingang wird über ein Hilfsglied (Weg 1) mit einem Ausgang verbunden.
Diesem Ausgang wird eine Gruppenadresse zugeordnet, welche dann im Schaltobjekt des
Aktors eingetragen wird. Auf diese Weise werden beim Aktorobjekt Gruppenadressen und
-zuordnungen eingespart.
E17-1 Bit
4/0/19 2/4/1
4/0/20 6/4/12
5, OR
>=1
A18-1 Bit
1/1/2
Abb. 21
Die Gruppenadresse 1/1/2 des Ausgangs ist im Schaltobjekt des Aktors eingetragen. Alle Telegramme am
Eingang, hier mit den Gruppenadressen 4/0/19, 2/4/1, 4/0/20 oder 6/4/12, werden vom Applikationsbaustein immer an den Ausgang mit der Gruppenadresse 1/1/2 gesendet und dadurch der Aktor geschaltet.
24
Steuerungsfunktionen
3.
Steuerungsfunktionen
Um die Beleuchtung eines Gebäudes möglichst komfortabel und ökonomisch zu gestalten,
stehen viele verschiedene Steuerungsfunktionen zur Verfügung:
– Dimmfunktion
– Treppenlichtfunktion
– Ein-/Ausschaltverzögerung
– Zeitsteuerung
– Anwesenheitsabhängige Steuerung
3.1.
Dimmfunktion
Eine sehr häufig gewünschte und sehr angenehme Steuerungsfunktion ist das Dimmen.
In einem Konferenzraum wird die dimmbare Beleuchtung über einen Taster geschaltet.
Bei kurzer Betätigung des Tasters wird das Licht ein- und ausgeschaltet, bei langer Betätigung hoch
und runter gedimmt. Mit einem weiteren Taster ist es möglich verschiedene Helligkeitswerte zu senden.
In unserem Beispiel wird die Beleuchtung durch kurze Betätigung des Tasters auf 50 % gedimmt,
z.B. als Putzbeleuchtung. Durch lange Betätigung des Tasters wird die Helligkeit auf 0 % gedimmt,
d.h. ausgeschaltet.
Mit KNX von ABB gibt es verschiedene Möglichkeiten diese Dimmmfunktion aufzubauen:
– Dimmen mit KNX-Tastern
– Dimmen mit Binäreingang BE/S x.x oder Universalschnittstelle US/U x.2
Die Universaldimmaktoren von ABB sind individuell einstellbar.
Die wichtigsten einstellbaren Parameter eines Dimmaktors sind:
– Einschalthelligkeit: letzte Helligkeit oder voreingestellter Wert
– Dimmgeschwindigkeit
– Dimmgrenzen, unterer und oberer Grenzwert
– Einschalten über 4 Bit Objekt, d.h. es ist kein kurzer Tastendruck zum Einschalten
notwendig
– Ausschalten über 4 Bit Objekt
3.1.1. Dimmverfahren
Bezogen auf die Telegrammübertragung gibt es zwei mögliche Dimmverfahren:
– Stufendimmen
– Start-Stopp-Dimmen
Stufendimmen
Das Dimmtelegramm wird beim Stufendimmen während einer langen Betätigung eines Tasters
zyklisch gesendet. In den Parametern können die Zykluszeit (Telegramm wird gesendet
alle...s) und die Dimmstufen (Helligkeitsänderung je gesendetes Telegramm) eingestellt werden.
25
Steuerungsfunktionen
Beim Stufendimmen kommt es zu einem erhöhten Telegrammverkehr.
Start-Stopp-Dimmen
Der Dimmvorgang beim Start-Stopp-Dimmen startet mit einem Telegramm 100 % HELLER
bzw. 100 % DUNKLER. Beendet wird der Dimmvorgang mit einem STOPP-Telegramm.
Beim Start-Stopp-Dimmen werden nur zwei Telegramme versendet.
Heutzutage ist das Start-Stopp-Dimmen die Standardlösung.
Einstellung der Dimmverfahren
Eingestellt werden beide Verfahren direkt bei den Sensoren. Die Dimmaktoren reagieren, unabhängig von den Dimmverfahren, nur auf die 4 Bit-Telegramme.
3.1.2. Dimmen mit KNX-Tastern
Das Dimmen mit KNX-Tastern wird mit dem 4-Bit-Datenformat realisiert.
Dezimal
Hexadezimal
Binär
Dimm-Befehl
0
0
0000
STOPP
1
1
0001
100 % DUNKLER
2
2
0010
50 % DUNKLER
3
3
0011
25 % DUNKLER
4
4
0100
12,5 % DUNKLER
5
5
0101
6,25 % DUNKLER
6
6
0110
3,13 % DUNKLER
7
7
0111
1,56 % DUNKLER
8
8
1000
STOPP
9
9
1001
100 % HELLER
10
A
1010
50 % HELLER
11
B
1011
25 % HELLER
12
C
1100
12,5 % HELLER
13
D
1101
6,25 % HELLER
14
E
1110
3,13 % HELLER
15
F
1111
1,56 % HELLER
Abb. 22: Tabelle mit Übersicht der 4 Bit-Dimm-Befehle
26
Steuerungsfunktionen
Bedienung von KNX-Tastern
Die Bedienung zum Dimmen der Beleuchtung mit KNX von ABB erfolgt nach dem
gleichen Prinzip wie bei einem konventionellen elektronischen Dimmer:
– Kurzer Tastendruck: Ein- bzw. Ausschalten der Beleuchtung
– Langer Tastendruck: Dimmen der Beleuchtung (relatives Dimmen)
Jeder KNX-Taster hat zwei Seiten. Meist wird eine Seite zum Ab- und eine zum Hochdimmen
verwendet. Die Produktserien solo und TRITON bieten die Möglichkeit, die Zuordnung des Abbzw. Hochdimmens zu einer Tastenseite frei zu wählen.
3.1.3. Dimmen mit Binäreingang BE/S x.x oder
Universalschnittstelle US/U x.2
Ein Binäreingang BE/S x.x oder eine Universalschnittstelle US/U x.2 ermöglichen den Anschluss von konventionellen Tastern, siehe Kapitel 2.1.1.2. Mit entsprechend eingestellter
Applikation lassen sich natürlich auch mit dieser Lösung Dimmfunktionen realisieren.
Die Steuerungsmöglichkeiten der Dimmfunktion mit einem Binäreingang BE/S x.x oder einer
Universalschnittstelle US/U x.2 werden unterschieden in:
– 2-Taster Dimmen
– 1-Taster Dimmen
2-Taster Dimmen
Die Funktion des 2-Taster Dimmens ist mit einem zweiseitigen KNX-Taster vergleichbar. Zwei
Kanäle eines Binäreingangs werden dafür benötigt. Ein Eingang mit einer Taste schaltet die
Beleuchtung durch einen kurzen Tastendruck ein und dimmt durch einen langen Tastendruck
die Beleuchtung hoch. Entsprechend schaltet ein zweiter Taster nach kurzer Betätigung die
Beleuchtung aus und dimmt mit langer Betätigung die Beleuchtung runter.
1-Taster Dimmen
Beim 1-Taster-Dimmen wird die komplette Dimmfunktion mit nur einem Kanal eines Binäreingangs realisiert. Die Schalt- und Dimmfunktionen können vollständig über einen einzigen
Taster gesteuert werden, indem die Dimmtelegramme HELLER und DUNKLER bei langer
Betätigung des Tasters abwechselnd gesendet werden.
Objektwert „Schalten“
Wert des letzten
Reaktion auf Dimm-Betätigung
Dimm-Telegramms
(versendetes Dimm-Telegramm)
AUS
DUNKLER
HELLER
AUS
HELLER
HELLER
EIN
DUNKLER
HELLER
EIN
HELLER
DUNKLER
Abb. 23: Dimmfunktion mit 1-Taster Dimmen
27
Steuerungsfunktionen
Ist das Kommunikationsobjekt Schalten = 0, wird immer ein HELLER-Telegramm gesendet.
So wird sichergestellt, dass beim Hochdimmen, ohne vorheriges Einschalten durch kurze
Betätigung des Tasters, die Beleuchtung heller wird. Um die Schalt-Rückmeldung des Aktors
auswerten zu können, muss das Schreiben-Flag des Kommunikationsobjekts Schalten gesetzt
werden.
Es wird nur ein Taster und ein Kanal eines Binäreingangs bzw. Universalschnittstelle benötigt.
Dies bedeutet eine erhebliche Kostenersparnis.
Dimmen mit 1 Byte Helligkeitswert
Neben den beiden Kommunikationsobjekten Schalten (1 Bit) und Dimmen (4 Bit) stellen Dimmaktoren das Objekt Helligkeitswert (1 Byte) zur Verfügung. Über dieses Objekt meldet der
Dimmer seinen Helligkeitswert zurück. Es kann auch ein Helligkeitswert empfangen werden.
Sendet z.B. ein Taster einen Helligkeitswert, schaltet der Dimmaktor die Beleuchtung ein und
dimmt auf den entsprechenden Wert.
Eine weitere Möglichkeit einen Dimmvorgang zu verwirklichen ist, dieses 1 Byte-Helligkeitsobjekt
zyklisch mit steigendem oder fallendem Wert zu senden. Mit dieser Funktionalität arbeitet eine
Visualisierungssoftware oder auch das Raum-/Controlpanel.
Dimmen ohne 1 Byte Helligkeitsobjekt (Preset)
Soll oder kann nicht mit dem 1 Byte Helligkeitsobjekt gearbeitet werden, können durch die
Verwendung des Preset der Dimmaktoren voreingestellte Helligkeitswerte aufgerufen werden.
Der in den Parametern eingestellte Helligkeitswert wird über ein 1 Bit Telegramm aufgerufen.
Abb. 24: Parameter Preset
28
Steuerungsfunktionen
3.2.
Treppenlichtfunktion
Unter der Bezeichnung Treppenlichtfunktion wird eine bestimmte Beleuchtungsform verstanden. Dabei leuchtet nach dem Einschalten die Beleuchtung eine voreingestellte Zeit lang
und schaltet sich dann automatisch wieder aus. Bekannt ist diese Form der Beleuchtung
hauptsächlich in Treppenhäusern, daher der Name. Je nach Einstellung des Aktors kann die
Beleuchtung zusätzlich vor Ablauf der Zeit am Taster ausgeschaltet werden. Durch erneute
Betätigung des Tasters wird die Treppenlichtzeit neu gestartet.
In einem Wohnhaus gibt es viele Räume, in denen sich nur kurz jemand aufhält, z.B. Flure, Gästetoiletten,
Abstellräume und Speisekammern. Für diese Räume wurden verschiedene Treppenlichtzeiten programmiert. So schaltet sich das Licht z.B. im Flur nach zwei Minuten und in der Gästetoilette nach zehn
Minuten aus.
Zusätzlich wurde in dem Wohnhaus eine Abwesenheitstaste mit KNX von ABB eingerichtet.
Diese Taste mit Treppenlichtschaltung löst u. a. folgende Schritte aus: Das Licht im Flur bleibt noch
eine Minute an, das Außenlicht wird für zwei Minuten eingeschaltet und das Licht in der Garage für
fünf Minuten.
So ist eine sichere Beleuchtung während des Verlassens des Gebäudes möglich. Das Hin- und Herlaufen
zwischen verschiedenen Lichtschaltern und langes Nachdenken, ob das Licht auch wirklich ausgeschaltet wurde, entfallen hiermit.
3.2.1. Einstellen der Treppenlichtzeit
Die Treppenlichtfunktion ist eine Standardfunktion der Schaltaktoren. In den Parametern der
Aktoren wird die Zeitdauer eingestellt.
Abb. 25: Parameter Treppenlicht SA/S 4.10.1 (alle Aktoren SA/S x.x haben die gleiche Funktion)
29
Steuerungsfunktionen
Eine Anlage mit KNX von ABB bietet vielfältige Sonderfunktionen, z.B. Verlängerung der
Treppenlichtzeit, Warnsignal vor Ablauf der Treppenlichtzeit abgeben usw.
Einige Funktionen werden im Kapitel 3.2.1.1 – 3.2.1.5 beschrieben.
Für weitere Informationen siehe auch Dokumentation Schaltaktoren.
3.2.1.1. Deaktivierung der Treppenlichtfunktion
Auf Wunsch kann die Treppenlichtfunktion zu bestimmten Zeiten deaktiviert werden. So ist es
möglich, z.B. in einem Bürogebäude das Treppenhaus tagsüber dauerhaft zu beleuchten und
nachts über die Treppenlichtfunktion. Geregelt wird dies über Zeitfunktion sperren:
Abb. 26
Wird diese Funktion mit der Gruppenadresse 9/3/26 eingerichtet, kann die Treppenlichtfunktion z.B. über
eine Zeitschaltuhr oder einen Taster am Tableau des Hausmeisters aktiviert oder deaktiviert werden.
30
Steuerungsfunktionen
3.2.1.2. Treppenlichtfunktion bei belegtem Schaltaktor
Manche Funktionalitäten sind nicht gleichzeitig einstellbar. Wird z.B. eine Ein-/Ausschaltverzögerung verwendet ist eine zusätzliche Treppenlichtfunktion an diesem Schaltaktor nicht
möglich. Die Lösung erfolgt über die Auslagerung der Funktionalität auf einen anderen
KNX-Baustein von ABB:
– Logikmodul LM/S 1.1
– Applikationsbaustein ABL/S 2.1
Treppenlichtfunktion mit Logikmodul LM/S 1.1
Die Gruppenadresse des Schaltaktors wird im Kommunikationsobjekt Treppenlicht Eingang
eingetragen. In den Parametern wird die Zeitdauer eingetragen. Bei Betätigung der Treppenlichtfunktion setzt so das Logikmodul LM/S 1.1 nach Ablauf der voreingestellten Zeit die
Gruppenadresse auf den Wert null und sendet diesen. Die Beleuchtung schaltet sich aus.
Abb. 27: Parameter LM/S 1.1
Die Auswahl Treppenlicht ist retriggerbar bedeutet, es ist möglich durch erneutes Betätigen des
Tasters während der Einschaltzeit diese neu zu starten.
Über das Kommunikationsobjekt Treppenlicht sperren kann die Treppenlichtfunktion deaktiviert
werden.
Abb. 28: Objekte LM/S 1.1
31
Steuerungsfunktionen
Treppenlichtfunktion mit Applikationsbaustein ABL/S 2.1
Der Applikationsbaustein ABL/S 2.1 hat eine grafische Programmieroberfläche.
So ist die Treppenlichtfunktion sehr einfach zu verwirklichen.
Abb. 29: Treppenlicht mit ABL/S 2.1
Bei dieser Einstellung wird die Gruppenadresse 1/0/4 nach fünf Minuten auf null gesetzt und
gesendet. Die Beleuchtung schaltet sich aus.
Besonderheiten der Treppenlichtfunktion mit LM/S 1.1 und ABL/S 2.1
Bei beiden Lösungen ist es möglich, eine andere Gruppenadresse auf den Bus zurück zu
schicken als empfangen wurde. Diese Möglichkeit ist immer dann wichtig, wenn mit der
Einschaltgruppenadresse auch noch andere Funktionen verknüpft sind als mit der Ausschaltfunktion.
Mit einer Alarmanlage eines Gebäudes sind verschiedene Funktionen in der Elektroinstallation verknüpft.
Unter anderem soll bei Scharfschaltung der Alarmanlage die Beleuchtung der Eingangstür kurzzeitig
eingeschaltet werden, wenn die Scharfschaltung erfolgreich war. Diese Programmierung wird mit dem
ABL/S 2.1 realisiert.
32
Steuerungsfunktionen
Abb. 30
Ist die Aktivierung der Alarmanlage erfolgreich wird eine Scharfschaltrückmeldung über die
Gruppenadresse 4/0/20 mit dem Wert 1 auf den Bus gesendet. Die Beleuchtung an der Eingangstür wird kurzzeitig eingeschaltet, Treppenlichtfunktion = 5 s. Nach Ablauf der Treppenlichtzeit wird die Gruppenadresse 9/3/18 mit dem Wert 0 auf den Bus gesendet.
Diese Gruppenadresse betrifft nur die Beleuchtung an der Eingangstür. Würde nach Ablauf der
Treppenlichtzeit dieselbe Gruppenadresse (4/0/20) auf den Bus gesendet werden, würden alle
anderen verknüpften Funktionen, z.B. Absenkung der Heizung, abgeschaltet werden.
Die erste eingetragene Gruppenadresse, hier 9/3/18, ist immer die sendende Gruppenadresse.
D.h., diese wird vom ABL/S 2.1 auf den Bus zurückgeschickt.
3.2.1.3. Treppenlicht und Dauerlicht
Je nach Nutzung eines Gebäudes ist die Möglichkeit einer Umstellung von Treppenlichtfunktion auf Dauerlichtfunktion und umgekehrt über einen Taster vor Ort wichtig. Der Wechsel der
Beleuchtungsfunktion erfolgt durch Belegung der Tastenbetätigung lang und kurz mit je einer
Beleuchtungsfunktion. Möglich ist diese Lösung mit:
– KNX-Tastern
– Binäreingang BE/S x.x und Universalschnittstelle US/U x.2
33
Steuerungsfunktionen
KNX-Taster
Mit der Applikation Jalousiesensor haben alle KNX-Taster die Möglichkeit zwischen langer und
kurzer Betätigung zu unterscheiden und dabei auch nur 1 Bit Telegramme zu versenden.
UM-Taster u Wippe Mitte
mit Funktion Jalousiesensor
1 / 1 / 3 lange Betätigung
1 / 1 / 4 kurze Betätigung
Schaltaktor
Leuchte
1/1/4
1/1/3
Programmierung Treppenlicht in ABL/S 2.1
EA3-1 Bit
1/1/4
2. Treppenlicht
t=00:02:00
Abb. 31: Treppenlicht mit ABL/S 2.1
Die Wippenseiten sind parametrierbar. Auf einer Wippenseite, hier mittlere Wippe
rechts, wird durch kurze Betätigung des Tasters der EIN-Befehl und die Treppenlichtzeit
gesendet, Gruppenadresse 1/1/4. Durch lange Betätigung des Tasters schaltet sich über
die Gruppenadresse 1/1/3 die Beleuchtung ein, jedoch ohne Treppenlichtzeit.
Die linke Wippenseite, verknüpft mit dem AUS-Befehl, schaltet die Beleuchtung in jedem
Betriebszustand aus.
Binäreingang BE/S x.x und Universalschnittstellte US/U x.2
Bei beiden Geräten wird zunächst die Funktion Schaltsensor mit Unterscheidung zwischen
kurzer und langer Betätigung ausgewählt. Das Kommunikationsobjekt kurze Betätigung wird
über die Treppenlichtfunktion ABL/S 2.1 geführt und mit dem Kommunikationsobjekt Schalten
des Schaltaktors verbunden. Das Kommunikationsobjekt lange Betätigung wird über eine andere gemeinsame Gruppenadresse direkt mit dem Schaltaktor verbunden. Nun ist es möglich,
mit kurzer Betätigung die Treppenlichtzeit zu starten und mit langer Betätigung das Dauerlicht
einzuschalten.
Mit den Schaltaktoren REG SA/S x.x und dem Raumcontroller ist die Lösung noch einfacher,
Funktion Dauer Ein, siehe folgendes Kapitel.
34
Steuerungsfunktionen
3.2.1.4. Treppenlichtfunktion mit REG-Schaltaktoren SA/S x.x und
Raumcontroller
Sowohl das REG SA/S x.x als auch der Raumcontroller haben eine erheblich erweiterte Funktionalität.
Abb. 32: Parameter Schaltaktoren SA/S x.x und Treppenlicht
Funktion Pumpen
Bei mehrfacher Betätigung des Tasters verlängert sich die Treppenlichtzeit. Sie kann auf die
5-fache Zeit verlängert werden. Basis ist die in den Parametern eingestellte Zeit.
Funktion Treppenlicht ausschaltbar
In der Regel ist die Beleuchtung während der Treppenlichtzeit ausschaltbar. Mit diesem
Parameter wird diese Funktion blockiert. Dies ist vergleichbar mit der Funktion Treppenlicht
deaktivieren bei der vorherigen Gerätegeneration (AT/S 8.16.5, AT/S 8.10.1 oder AT/S 8.4.1).
Zusätzlich ist es hier möglich, auszuwählen, was nach Beendigung von Dauer EIN passieren
soll, z.B. die Beleuchtung sofort ausschalten oder erst nach Ablauf der Treppenlichtzeit.
Funktion Warnung vor Auslauf des Treppenlichts
Hier besteht die Möglichkeit kurz vor Ende der Treppenlichtzeit z.B. einen Warnton abzugeben. Dies wird durch das Senden eines weiteren KNX-Telegramms mit einer anderen Funktion
ausgeführt.
35
Steuerungsfunktionen
Funktion Treppenlichtzeitdauer über Objekt ändern
Bislang konnte die Treppenlichtzeitdauer immer nur über die Parametereinstellung vorgegeben
werden und war nur dort mit Hilfe der ETS veränderbar. Mit den Schaltaktoren SA/S x.x und
dem Raumcontroller RC/A 8.1 kann die Treppenlichtzeitdauer über ein Telegramm, z.B. zusammen mit einem Display, variieren.
Dauer Ein
Es existiert ein weiteres Objekt mit dem der Kanal unabhängig von der Treppenlichtfunktion auf
Dauer EIN geschaltet wird.
3.2.1.5. Treppenlichtfunktion mit Bewegungsmeldern
Werden mehrere Bewegungsmelder im Parallelbetrieb eingesetzt, ist es notwendig mit der
Treppenlichtfunktion zu arbeiten.
Für weitere Informationen siehe Kapitel 3.5. Anwesenheitsabhängige Steuerung.
3.3.
Ein-/Ausschaltverzögerung
Die Ein-/Ausschaltverzögerung wird im Bereich der Beleuchtung vielfältig eingesetzt. Bei dieser
Steuerungsfunktion wird nach Senden des EIN-Befehls die Funktion Einschalten der Beleuchtung verzögert ausgeführt und/oder nach Sendung des AUS-Befehls die Funktion Ausschalten
der Beleuchtung verzögert ausgeführt.
In einer innen liegenden Toilette wird zusammen mit der Beleuchtung auch die Belüftung geschaltet.
Mit einer Ein-/Ausschaltverzögerung ist die Steuerung der Belüftung komfortabel zu lösen.
Die Beleuchtung wird sofort aktiviert und die Belüftung verzögert ein- und ausgeschaltet. So läuft z.B.
der Lüfter erst 30 Sekunden nach Betätigung des Tasters an und nicht nach kurzem Betreten der Toilette.
Nach Verlassen der Toilette wird die Beleuchtung sofort ausgeschaltet, die Belüftung z.B. wird erst nach
fünf Minuten ausgeschaltet.
Auch in sehr großen Gebäuden ist die EIN-/Ausschaltverzögerung eine komfortable Steuerungsfunktion.
In den Nachtstunden muss z.B. in bestimmten Abständen ein Kontrollgang vom Wachpersonal durchgeführt werden. Hierzu ist die Beleuchtung aller Bereiche einzuschalten. Um die Energieversorgung nicht
zu überlasten (erhöhter Einschaltstrom, EVG) soll die Einschaltung der Beleuchtung in den verschiedenen
Bereichen zeitversetzt erfolgen. Möglich ist hier die verschiedenen Stromkreise der Beleuchtung entsprechend dem zeitlichen Verlauf des Kontrollgangs zu schalten.
Als sehr nützlicher Nebeneffekt, kann diese Einschaltverzögerung in der Zentrale oder einem Kontrollraum visualisiert werden. So sieht der Wachmann in der Zentrale immer, wo sich die Person auf dem
Rundgang gerade befindet.
3.3.1. Einstellung der Ein-/Ausschaltverzögerung
Die Zeitfunktion ist eine Standardfunktion der Schaltaktoren. Sie wird in den Parametern eingestellt.
Im Folgenden werden die Einstellmöglichkeiten anhand der Schaltaktoren SA/S 8.16.5 erklärt.
Die vorgehensweise ist jedoch bei allen Schaltaktoren SA/S identisch.
36
Steuerungsfunktionen
3.3.1.1. Zeitfunktionen freigeben
Zunächst müssen die Zeitfunktionen freigegeben werden.
Abb. 33
Mit dem nächsten Parameter ist es möglich die Zeitfunktion auch bei Busspannungswiederkehr, entspricht dem ersten Zuschalten des Gerätes, zu aktivieren.
Anschließend wird im Menü Zeit die Verzögerung aktiviert und die gewünschten Zeiten eingestellt.
Abb. 34
Die Zeitfunktion ist erst dann aktiv, wenn der Kanal über das Kommunikationsobjekt Schalten
angesprochen wird. Über das Kommunikationsobjekt Zeitfunktion sperren kann die Zeitfunktion
mit einer logischen 0 deaktiviert werden und mit einer 1 aktiviert.
37
Steuerungsfunktionen
Abb. 35
Ist die Zeitfunktion freigegeben, kann jederzeit über das Kommunikationsobjekt Dauer EIN die
Beleuchtung ohne Zeitfunktion ein- bzw. ausgeschaltet werden.
Abb. 36
Zusätzlich gibt es noch vier so genannte Prioritätsobjekte, die übergeordnet mit höherer
Priorität schalten können, z.B. Zwangsführung.
Die Zeitverzögerungen sind ohne externe Geräte jederzeit außer Kraft zu setzen.
Die Schaltaktoren in der Applikation sind sehr flexibel.
Für weitere Informationen siehe Produkthandbuch Schaltaktoren.
3.3.1.2. Ein-/Ausschaltverzögerung bei belegtem Schaltaktor
Ist ein Schaltaktor belegt, z.B. bei Verwendung der Blinkfunktion (beide Funktionen sind nicht
gleichzeitig einstellbar), so muss die Ein-/Ausschaltverzögerung auf einen anderen KNX-Baustein ausgelagert werden. Dies lässt sich mit folgenden Lösungen realisieren:
– Logikmodul LM/S 1.1
– Applikationsbaustein ABL/S 2.1
38
Steuerungsfunktionen
Logikmodul LM/S 1.1
Die Einstellung einer Ein-/Ausschaltverzögerung mit dem Logikmodul LM/S 1.1 erfolgt in den
Parametern.
Abb. 37: Parameter Zeitglied LM/S 1.1
Im Logikmodul LM/S 1.1 gibt es zwei Objekte: Eingang und Ausgang. Die Gruppenadresse
vom Sensor wird an den Eingang gesendet, vom Ausgang wird eine Gruppenadresse zum
Schaltaktor gesendet. Zur Realisierung von unterschiedlichen Zeiten für die Ein- und Ausschaltverzögerung müssen zwei Zeitglieder des Logikmoduls LM/S 1.1 verwendet werden.
Insgesamt stehen zwölf Zeitglieder in einem LM/S 1.1 zur Verfügung.
Zu jedem Zeitglied ist die Funktion retriggerbar frei zu wählen. Dadurch ist es möglich die Verzögerungszeit durch nochmaliges Senden des Telegramms (erneuter Betätigung des Tasters)
neu zu starten.
Abb. 38: Objekte Zeitglied LM/S 1.1
Die Zeitverzögerung kann durch ein Sperrobjekt deaktiviert werden.
Es wird so kein Telegramm am Ausgang gesendet.
39
Steuerungsfunktionen
Applikationsbaustein ABL/S 2.1
Mit der grafischen Oberfläche des Applikationsbausteins ABL/S 2.1 ist eine Ein-/Ausschaltverzögerung sehr einfach zu realisieren.
Abb. 39
Bei dieser Einstellung wird die Gruppenadresse 0/0/1 mit dem Wert 1 gesendet und
30 Sekunden später wird die Gruppenadresse 0/0/2 mit dem Wert 1 weiter gesendet.
Nach Sendung des Ausschaltbefehls wird die Gruppenadresse 0/0/2 mit dem Wert 0
(Ausschalttelegramm) erst nach fünf Minuten übertragen.
Die Impulsdauer tp ist zusätzlich eine Art Treppenlichtfunktion innerhalb des Zeitgliedes
Ein-/Ausschaltverzögerung. Ist die Impulsdauer aktiviert, wird nach Ablauf der Einschaltverzögerung der Ausgang eingeschaltet. Nach Ablauf der Impulsdauer wird dann der Ausgang
automatisch wieder ausgeschaltet.
3.4.
Zeitsteuerung
Die Zeitsteuerung ist eine beliebte Funktion der Beleuchtungssteuerung, da so bestimmte
Stromkreise automatisch zeitabhängig ein- bzw. ausschalten.
1. In einem Wohnhaus wird bei Abwesenheit der Bewohner die Beleuchtung über eine Zeitsteuerung
gesteuert. Durch die Simulation der Anwesenheit der Bewohner, ist für fremde Personen nicht feststellbar, dass die Bewohner z.B. in Urlaub sind.
2. In einem Industriebetrieb sind die Produktions- und Pausenzeiten festgelegt. Z.B. ist der Arbeitsbeginn
um 7 Uhr, die erste Pause von 9.00 Uhr bis 9.15 Uhr, die Mittagspause von 12.00 Uhr bis 12.30 Uhr
und Arbeitsende ist um 15.45 Uhr. Zu diesen Zeiten werden alle Lichtstromkreise außer der Begehbeleuchtung ausgeschaltet.
40
Steuerungsfunktionen
Mit einem Bussystem wie KNX von ABB ist es leicht möglich die Zeitsteuerung mit einer Uhr
von einer zentralen Stelle aus zu steuern.
Mögliche Geräte zur Realisierung einer Zeitsteuerung sind:
– Klassische KNX-Uhren mit 2 – 4 Kanälen
– LCD-Display MT701
– Raum-/Controlpanel
– Applikationsbaustein ABL/S 2.1 mit Applikation Zeiten/Mengen
– Internet Gateway IN/S 3.1 bzw. 4.1
– Visualisierungssoftware
Die Schaltaktoren bieten alleine nicht die Möglichkeit zu bestimmten Zeiten zu schalten.
Dies wäre zu aufwendig, da in jedem Gerät ein eigener Timer (Quarz) enthalten sein müsste.
Die Aktoren bieten relative Zeitfunktionen wie Treppenlichtfunktionen bzw. Ein- und Ausschaltverzögerungen, siehe Kapitel 3.2. und 3.3.
z.B. FW/S 4.5
L1
1 Bit, 8 Bit
Datum, Uhrzeit
(3 Byte)
L2
ABL/S 2.1
1 Bit, 8 Bit
Datum, Uhrzeit
(3 Byte)
L3
IN/S 3.1 oder 4.1
L4
1 Bit, 8 Bit
L5
Raum/Control
Panel
L6
1 Bit, 8 Bit
Datum, Uhrzeit
(3 Byte)
MT/701.2
1 Bit, 8 Bit
Datum, Uhrzeit
(3 Byte)
PC mit
Visualisierung
1 Bit, 8 Bit
Abb. 40: Übersicht KNX-Geräte mit Zeitfunktionen
41
Datum, Uhrzeit
(3 Byte)
Datum und Uhrzeit können von
einer anderen KNX-Uhr empfangen
werden oder dorthin übertragen
werden (Datenformat 3 Byte)
1 Bit, 8 Bit
Zu den eingestellten Zeiten werden
1 Bit Schalttelegramme oder 8 Bit
Werttelegramme gesendet
Steuerungsfunktionen
3.4.1. Klassische KNX-Uhren mit 2 – 4 Kanälen
Die klassischen KNX-Uhren gibt es als Wochen- und Jahresschaltuhren. Eine Wochenschaltuhr
kann nur zwischen den sieben Wochentagen unterscheiden. Mit einer Jahresschaltuhr kann an
einem bestimmten Tag im Jahr ein eigenständiges Zeitprogramm geschaltet werden.
Die Schaltzeiten werden mittels einer Tastatur am Gerät eingestellt.
Mit Hilfe eines Programmiersets und einer Speicherkarte ist es möglich die Zeitschaltuhr FW/S 4.5
mit einem PC zu parametrieren. Die Speicherkarte kann zur Übertragung des Zeitprogramms auf weitere
FW/S 4.5 Zeitschaltuhren genutzt werden.
Diese Zeitschaltuhr ist eine Funkuhr, d.h. sie empfängt in einem Umkreis von 1000 km von Frankfurt/Main
die genaue Zeit. Dadurch kommt es zu keinerlei Verschiebung der Zeitsteuerung in Gebäuden mit
mehreren dieser Zeitschaltuhren.
Zu bestimmten Zeiten können 1 Bit oder 8 Bit Telegramme versendet werden.
Die klassischen KNX-Uhren besitzen eine begrenzte Anzahl von Kanälen und Schaltfunktionen.
Die Einstellung der Schaltzeiten über die integrierte Tastatur ist gewöhnungsbedürftig und somit nicht
sehr nutzerfreundlich. Die Zuordnung der Verbraucher zu den Kanälen kann nur über die ETS erfolgen.
Diese ist in der Regel für den Endkunden nicht zugänglich.
3.4.2. LCD Display MT701
Immer mehr KNX-Geräte von ABB, die für viele andere Funktionen gedacht sind, enthalten in
ihrer Software die Möglichkeit der Zeitsteuerung. Beim LCD Display MT701 stehen hierfür
16 Kanäle zur Verfügung. Die Zuordnung der Kanäle erfolgt über die ETS. Über das
Display hat der Endkunde jedoch die Möglichkeit die Schaltzeiten, den Wert, den zu schaltenden Zustand und den Wochentag einzustellen bzw. zu ändern.
Abb. 41: Zeitfunktionen MT701
Der Endkunde kann die Einstellungen ändern.
Das LCD Display MT701 hat keine Jahresschaltuhr integriert.
42
Steuerungsfunktionen
3.4.3. Raum-/Controlpanel
Der Unterschied zwischen einem Raumpanel und einem Controlpanel liegt lediglich bei der
Anzahl der Zeitschaltfunktionen pro Kanal.
– Raumpanel: 20 Kanäle mit jeweils 5 Zeitschaltfunktionen
– Controlpanel: 20 Kanäle mit jeweils 10 Zeitschaltfunktionen
Die Einstellungen erfolgen analog zum LCD Display MT701. Die Zuordnungen erfolgen über die ETS.
Abb. 42: Zeitfunktionen Raum-/Controlpanel
Abb. 43: Einstellung der Zeitfunktion Raum-/Controlpanel
43
Steuerungsfunktionen
3.4.3.1. Astrofunktion
Die Astrofunktion ist eine sehr interessante Zeitfunktion des Raum-/Controlpanel. Eine voreingestellte Zeitsteuerung wird dem Sonnenstand angepasst, d.h., jeden Tag zeitlich etwas verschoben.
In einem Restaurant soll täglich 30 Minuten vor Sonnenuntergang eine bestimmte Lichtstimmung im Außenbereich eingestellt werden. Über das Jahr gesehen geschieht dieses natürlich nicht zur gleichen Uhrzeit.
Zur Umsetzung der Astrofunktion wird im Raum-/Controlpanel am Tag der Inbetriebnahme die Zeitfunktion
genau 30 Minuten vor Sonnenuntergang eingestellt. Zusätzlich muss der Längen- und Breitengrad des
Projektstandortes sowie Datum und Uhrzeit parametriert werden.
Ist die Astrofunktion aktiviert, wird der Schaltzeitpunkt über das Jahr angepasst. So schaltet sich jeden Tag
die Lichtstimmung 30 Minuten vor Sonnenuntergang ein.
3.4.4. Applikationsbaustein ABZ/S 2.1 mit Applikation Zeiten/Mengen
Diese Software beinhaltet eine sehr große Zeitschaltuhr mit 800 Schaltzeiten. Diese können
beliebigen Verbrauchern zugeordnet werden. Die Grundprogrammierung erfolgt über die ETS,
kann aber mit Hilfe der Parametriersoftware PZM2 durch den Endkunden ohne ETS leicht
verändert werden. Prinzipiell handelt es sich um eine Wochenschaltuhr. Durch Bildung von bis
zu 100 Sondertagen bzw. Zeiträumen, können jedoch einzelne Tage, z.B. Ferien, besondere
Zeitprogramme fahren. Es können 1 Bit oder 8 Bit Telegramme gesendet werden.
3. Zeitschaltprogramm
wird exportiert
4. Das Zeitschaltprogramm wird vom Installateur
an den Betreiber der KNX-Anlagen übergeben
2. Projektdaten sind in der
ETS3-DB gespeichert,
ABZ/S 2.1 wird geladen
5. Parametriersoftware
PZM2 auf Betreiber-PC
Schnittstelle
USB
USB/S 1.1
1. Errichter der KNX-Anlage
parametriert mit der ETS
6. Zeitschaltprogramm
wird importiert
7. Der Betreiber der KNX-Anlage
passt das Zeitschaltprogramm
an seine Bedürfnisee an und
überträgt in ABZ/S 2.1
Applikationsbaustein
ABZ/S 2.1
Abb. 44: Programmierung mit ETS und PZM2
44
Steuerungsfunktionen
Abb. 45: Ansicht der Oberfläche Applikation Zeiten/Mengen
3.4.5. Internet Gateway IN/S 3.1 bzw. 4.1
Mit dem Internet Gateway IN/S 3.1 bzw. 4.1 können 32 Schaltprogramme realisiert werden,
z.B. Ein- oder Ausschalten, 1 Bit. Prinzipiell ist das Zeitprogramm eine Wochenschaltuhr.
Allerdings können wie beim Applikationsbaustein ABL/S 2.1 Ausnahmetage oder -zeiträume
definiert werden.
Abb. 46: Zeitfunktionen Internet Gateway
45
Steuerungsfunktionen
3.4.6. Visualisierungssoftware
Durch die Visualisierungssoftware, z.B. Eisbär, BCON, die auf einem PC installiert ist, steht ein
umfangreicher Timer zur Verfügung. Die interne Uhr enthält Uhrzeit und Datum. Zusammen mit
der Visualisierungssoftware lassen sich dadurch umfangreiche Zeitschaltfunktionen realisieren.
Auf Grund der vielen verschiedenen Software am Markt, kann an dieser Stelle nicht auf Details
eingegangen werden. Die folgenden Bilder der Visualisierungssoftware WinSwitch zeigen
einige Möglichkeiten.
Abb. 47: Einstellung Wochenschaltuhr
Abb. 48: Einstellung Jahresschaltuhr
46
Steuerungsfunktionen
3.5.
Anwesenheitsabhängige Steuerung
Eine anwesenheitsabhängige Steuerung, ist eine Steuerung mit dem Einsatz von Bewegungsoder Präsenzmeldern. Diese erkennen die Anwesenheit von Personen im Gebäude oder im
Außenbereich und schalten entsprechend die Beleuchtung ein bzw. aus.
In einer Zahnarztpraxis sind die Toilettenräume innen liegend, d.h. sobald eine Person den Toilettenraum
betritt, müssen diese beleuchtet werden. Eine Möglichkeit wäre natürlich, die Beleuchtung während dem
Praxisbetrieb auf Dauerlicht zu schalten oder die Personen schalten selbst die Beleuchtung an bzw. aus.
Leider wird hierbei das Ausschalten oft vergessen.
Eine ökonomische Lösung ist hier die Nutzung eines Bewegungsmelders. Sobald eine Person den Raum
betritt, wird die Beleuchtung eingeschaltet und beim Verlassen des Raumes entsprechend aus.
Die Personen müssen keine Taster oder Schalter betätigen. Die Abschaltung der Beleuchtung ist
sichergestellt. Dies spart sowohl Energie als auch Kosten.
3.5.1. Funktionsprinzip von Meldern
In der Regel arbeiten Bewegungs- und Präsenzmelder mit dem Infrarot-Erfassungsprinzip, d.h.
die Wärme eines Körpers wird erfasst. Das Erfassungsfeld ist in eine Anzahl von Segmenten
unterteilt. Die Bewegung eines warmen Körpers von einem zum nächsten Segment wird als
Bewegung erkannt.
Der Unterschied von Bewegungsmeldern zu Präsenzmeldern liegt in der Auflösung der Segmente. Die Erfassungssegmente eines Präsenzmelders sind durch die höhere Auflösung kleiner
und reagieren dadurch auch auf geringe Bewegungen eines Menschen.
Für weitere Informationen siehe Dokumentation Komfortabel Energie sparen Busch
Wächter Präsenz.
Einsatzort Bewegungsmelder
KNX Bewegungsmelder von ABB werden in Bereichen eingesetzt, in deren Erfassungsbereich
sich Personen aktiv bewegen, d.h. in diesem Bereich laufen. Typische Bereiche sind Flure,
Treppenhäuser und Zugangswege im Außenbereich von Gebäuden. Bewegungsmelder sind für
den Einsatz im Innen- und Außenbereich geeignet.
Einsatzort Präsenzmelder
KNX Präsenzmelder von ABB kommen in Räumen zum Einsatz, in denen sich Personen zeitweise wenig körperlich bewegen. Typische Beispiele sind Büroräume, Konferenzräume
und Klassenräume. Ein Einsatz von Präsenzmeldern ist nur im Innenbereich sinnvoll.
alpha nea
solo
Abb. 49 a: Bewegungsmelder für den Innenbereich
47
Steuerungsfunktionen
Abb. 49 b: Bewegungsmelder für den Außenbereich
Abb. 49 c: Präsenzmelder
3.5.2. Erfassungsbereich von Meldern
Der Erfassungsbereich ist je nach Melder unterschiedlich.
Je größer die Entfernung vom Melder ist desto geringer ist deren Empfindlichkeit, da die Segmente im
Erfassungsbereich je nach Entfernung größer werden. Die Endwerte der Erfassung sind daher eher als
theoretische Werte zu betrachten. In der Praxis ist häufig nur die Hälfte der angegebenen Werte sinnvoll.
Hier hilft nur Testen bzw. eine Erhöhung der Nachlaufzeit, siehe hierzu KNX-Grundfunktionen von
Meldern, Kapitel 3.5.3.).
Bei den Bewegungsmeldern lassen sich die seitlichen Erfassungsbereiche durch teilweises Abkleben der
Linse reduzieren.
Die Präsenzmelder sind in vier 90° Bereiche aufgeteilt. Diese lassen sich individuell softwaremäßig in der
ETS ausblenden. Auch hier lässt sich der Erfassungsradius durch Abkleben der Linse verringern.
3.5.2.1. KNX Bewegungsmelder
Den Bewegungsmelder gibt es in verschiedenen Programmserien, z.B alpha nea und solo.
Die Erfassungsbereiche werden unterschieden in Normal und Multilinse.
Normal
Normal bedeutet, die Erfassung der Bewegung erfolgt als Scheibe. Die Montage in Tastenhöhe
ist hier sinnvoll.
Haustiere, die sich unterhalb der Montagehöhe bewegen, werden nicht erfasst.
Multilinse
Multilinse bedeutet räumliche Erfassung.
Die Montage ist an der Decke möglich, d.h. auch außerhalb des Zugangsbereichs von Personen. Die Möglichkeit einer Beschädigung oder eines Diebstahls der Melder wird dadurch erschwert bzw. reduziert.
48
Steuerungsfunktionen
normaler Erfassungsbereich
Erfassungsbereich Multilinse
ca. 5°
ca. 5°
~6
m
ca. 25°
~6
m
ca. 5°
5,0 m
4,0 m
2,5 m
2m
0,8 1,2m
~1
2,5 m
4,0 m
5,0 m
Montagehöhe
= 1,1-1,3 m
=2m
= 2,5 m
10,0 m
12,0 m
15,0 m
Abb. 50: Erfassungsbereich Bewegungsmelder
KNX Präsenzmelder
Präsenzmelder werden in der Decke montiert und haben einen Erfassungsbereich von 360°.
Montagehöhen
In Abhängigkeit der
Montagehöhe ändern sich
die Erfassungseigenschaften.
Mit zunehmender Montagehöhe nimmt die Empfindlichkeit und die Erfassungs-
dichte ab. Je nach Anwendung ist eine große Auflösung nicht gefordert und
eine höhere Montagehöhe
möglich (z. B. in Lagerräumen, Durchgängen, Fluren).
Montagehöhe
Sitzende Personen*
Gehende Personen
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
5,0
4
6
8
10
12
16
8
10
12
14
16
20
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m
m **
m*
m
m
m
m
m
m
*Sitzhöhe: 1 m. **Für reine „Schreibtischarbeiten” nicht mehr
geeignet oder Ausschaltverzögerung > 15 Min.
Abb. 51: Erfassungsbereich Präsenzmelder
3.5.3. KNX-Grundfunktionen von Meldern
Tritt eine Person in den Erfassungsbereich eines Melders, wird in der Regel ein EIN-Telegramm
gesendet. Nach Verlassen des Erfassungsbereichs startet die Nachlaufzeit. Nach Ablauf der
Nachlaufzeit wird ein AUS-Telegramm zum Aktor gesendet. Die Nachlaufzeit verhindert ein
sofortiges Abschalten der Beleuchtung bei wenig oder keiner Bewegung.
Die Zeitspanne der Nachlaufzeit ist frei wählbar, z.B. im Eingangsbereich eines Gebäudes
30 Sekunden und im Toilettenraum fünf Minuten.
49
Steuerungsfunktionen
3.5.3.1. Melder mit Helligkeitssensor
Eine weitere Funktion von KNX-Meldern ist die helligkeitsabhängige Steuerung.
In einem verglasten Treppenhaus wird die Beleuchtung über Bewegungsmelder geschaltet.
Ausschließlich bei ungenügendem Lichteinfall von außen, soll die Beleuchtung eingeschaltet werden.
Ein Bewegungsmelder mit Helligkeitssensor steuert dies. Der Grenzwert der Helligkeit ist individuell
einstellbar.
Die Parameter Nachlaufzeit und Helligkeitsschwelle sind in der ETS oder am Gerät über Potentiometer
(an kleinen Stellschrauben) veränderbar. In der Applikation kann eingestellt werden, wo die Parameter
eingestellt werden dürfen.
Vorteil der Einstellung am Gerät
Der Endkunde kann die Werte ohne ETS verändern. Diese Lösung ist für ihn einfach und kostengünstig.
Vorteil der Einstellung in der ETS
Der Endkunde kann die Einstellungen nicht verändern und dadurch auch keine eventuellen Fehlfunktionen verursachen.
3.5.4. Arbeiten mit mehreren Meldern parallel
Um den Erfassungsbereich zu erhöhen, werden mehrere Melder montiert.
Um die gesamte Länge eines Flurs zu erfassen, werden mehrere Melder montiert. Diese schalten nur
einen Lichtstromkreis. Alle Melder und der Aktor erhalten die gleiche Gruppenadresse.
Die Programmierung der Melder erfolgt klassisch, d.h. mit EIN-Telegramm bei Beginn der Erfassung und
AUS-Telegramm zum Ende der Nachlaufzeit. Läuft nun eine Person im Flur in den Erfassungsbereich
des ersten Melders, wird das EIN-Telegramm gesendet. Die Person bewegt sich weiter in den Erfassungsbereich des zweiten Melders. Es wird wieder ein EIN-Telegramm an den Aktor gesendet. Bewegt sich
die Person nun nur noch im Bereich des zweiten Melders, sendet der erste Melder am Ende seiner
Nachlaufzeit ein AUS-Telegramm. Dies ist in dieser Situation nicht gewünscht.
Lösung mit Bewegungsmeldern
Erfasst der Bewegungsmelder eine Bewegung, sendet dieser nur noch zyklisch ein EINTelegramm. Der Schaltaktor wird mit der Treppenlichtfunktion parametriert und schaltet
die Beleuchtung nach der voreingestellten Zeit aus. Zu beachten ist, dass die Zykluszeit
des Sensors kürzer ist als die Treppenlichtzeit des Aktors. Andernfalls kommt es wieder zu
unerwünschtem zwischenzeitlichem Ausschalten der Beleuchtung.
Für weitere Informationen siehe Busch-Wächter, Präsenz KNX, Handbuch für den
Elektrofachbetrieb.
50
Steuerungsfunktionen
Abb. 52: Parallelbetrieb Melder
Die Zykluszeit der Sensoren sollte nicht zu kurz gewählt werden, um den Bus durch unnötigen
Telegrammverkehr nicht zu belasten.
Lösung mit Präsenzmeldern
Werden mehrere Präsenzmelder in einem Raum installiert, werden die Master/Slave-Parameter
genutzt. Ein Präsenzmelder muss als Standard Master ausgewählt werden. Alle anderen müssen auf die Funktion Slave eingestellt sein. Die Präsenzmelder mit der Funktion Slave senden
bei Erfassung von Bewegung nur noch zyklisch EIN-Telegramme. Die Nachlaufzeit wird beim
Master Präsenzmelder mit jedem neu eintreffenden EIN-Telegramm neu gestartet.
Von allen Präsenzmeldern ist die gleiche Gruppenadresse zu verwenden. Bei der Verwendung von unterschiedlichen Gruppenadressen wird zwar die Nachlaufzeit im Master neu gestartet, aber die Beleuchtung
wird nicht eingeschaltet.
3.5.5. Einsatz von Präsenzmeldern zur Überwachung
Im Präsenzmelder kann zusätzlich das Objekt Meldung aktiviert werden.
In einem Bürogebäude soll nach 22.00 Uhr über eine Visualisierung sichtbar gemacht werden,
ob sich noch Personen in den Räumen mit Präsenzmeldern aufhalten.
Die Möglichkeiten und Einschränkungen dieser Lösung sind im Applikationshandbuch
Sicherheit/Störmeldeverarbeitung erläutert.
Für weitere Informationen siehe Dokumentation Komfortabel Energie sparen Busch
Wächter Präsenz.
51
Steuerungsfunktionen
3.6
Lichtabhängige Steuer- und Regelungsfunktionen
Besonders komfortabel und ökonomisch realisierbar sind die lichtabhängigen Steuer- und
Regelungsfunktionen des KNX von ABB:
– Tageslichtabhängige Steuerung
– Konstantlichtregelung
3.6.1. Tageslichtabhängige Steuerung
Eine tageslichtabhängige Steuerung nutzt das Außenlicht, um Betriebs- und Energiekosten zu
sparen. Vorraussetzung für die Realisierung einer tageslichtabhängigen Steuerung sind deshalb
Fenster, die möglichst viel Außenhelligkeit in das Gebäude lassen.
Zur Umsetzung wird an der Außenfassade des Gebäudes ein Lichtfühler montiert. Dieser misst
die Helligkeit, die durch die Fenster in die Räume einfällt. Zur Realisierung gibt es verschiedene
Möglichkeiten:
– Einfache Realisierung mit KNX
– Optimierte Realisierung mit KNX
Parallel zur Fensterfront sind in einem Großraumbüro drei Beleuchtungsbänder an der Decke installiert.
Der Lichtfühler an der Außenfassade ist an das KNX von ABB angeschlossen. In der Steuerung
werden drei Helligkeitsschwellen eingestellt. Bei Erreichung der ersten Schwelle, wird das Beleuchtungsband an der Fensterfront ausgeschaltet. Wird die zweite Schwelle erreicht, wird das Beleuchtungsband
in der Mitte ausgeschaltet und wird die dritte Helligkeitsschwelle erreicht, wird auch das dritte Beleuchtungsband gegenüber der Fensterfront ausgeschaltet.
Die tageslichtabhängige Steuerung ist eine kostengünstige Lösung. Ein Lichtfühler reicht zur Messung
für mehrere Räume. Änderungen der Zuordnung sind leicht durchführbar, z.B. soll die Beleuchtung der
Räume im Erdgeschoss nicht mitgesteuert werden. Zusätzlich kann die tageslichtabhängige Steuerung
mit der Dimmfunktion kombiniert werden. Häufig reicht zur Realisierung ein Dimmkanal pro Raum. Je
nach Helligkeitsniveau können verschiedene Helligkeitsstufen eingestellt werden.
In der Praxis erzeugt die tageslichtabhängige Steuerung durch das Schalten kein konstantes Helligkeitsniveau. Manchmal zeigen sich störende Helligkeitssprünge im Raum. Zur Verbesserung kann die
tageslichtabhängige Steuerung mit der Dimmfunktion kombiniert werden. Meist steigert dies jedoch die
Investitionskosten für die Aktorik. Ein weiterer Nachteil ist, dass es sich bei der tageslichtabhängigen
Steuerung um eine reine Steuerung handelt. Störgrößen, z.B. Verdunkelung des Raumes durch Jalousien,
werden nicht erfasst. Realisierbar ist eine solche Steuerungsfunktion mit der Konstantlichtregelung,
siehe Kapitel 3.6.2.
52
Steuerungsfunktionen
3.6.1.1. Einfache Realisierung mit KNX
Im Lichtfühler können Helligkeitsschwellwerte eingestellt werden. Bei Über- oder Unterschreiten des eingestellten Wertes wird ein 1 Bit Telegramm auf den Bus gesendet. In der Regel wird
der Grenzwert so parametriert, dass ein EIN-Signal übertragen wird, wenn die Außenhelligkeit
den Schwellwert unterschreitet, und ein Aus-Signal bei dessen Überschreitung.
Anstatt eines 1 Bit Telegramms kann auch ein 8 Bit Telegramm gesendet werden. Damit wird
der Dimmaktor um eine Helligkeitsstufe herunter geschaltet. Steht das 8 Bit Telegramm nicht
zur Verfügung, kann die Preset-Funktion des Dimmaktors genutzt werden. Die Preset-Funktion
erlaubt einem Dimmer den Aufruf eines Helligkeitswertes über ein 1 Bit Telegramm.
Für weitere Informationen siehe Kapitel 3.1.
Im Folgenden werden die Parametereinstellung und Gruppenadressierung am Beispiel des
Helligkeitssensors HS/S 3.1 und einem Schaltaktor gezeigt.
Abb. 53: Helligkeitssensor HS/S 3.1 mit zugehörigem Lichtfühler
Abb. 54
Abb. 55
53
Steuerungsfunktionen
Eine Einstellmöglichkeit ist das automatische Einschalten der Beleuchtung bei Unterschreitung der
Helligkeitsgrenze. Diese Einstellung führt jedoch zu dem Effekt, dass sich z.B. nach Arbeitsende und
ausgeschalteter Beleuchtung, diese bei Einbruch der Nacht automatisch wieder einschaltet. Ebenso ist
es möglich, dass die Beleuchtung durch den Lichtfühler ausgeschaltet wurde, nun aber eine Person den
Raum betritt und den Lichttaster betätigt. Dies führt dazu, dass die Beleuchtung nicht mehr durch den
Lichtfühler ausgeschaltet wird.
Die optimierte Realisierung einer tageslichtabhängigen Steuerung mit KNX von ABB bietet verschiedene
Lösungen zu diesem Effekt an.
3.6.1.2. Optimierte Realisierung mit KNX
Verschiedene optimierte Realisierungsmöglichkeiten sind mit KNX von ABB möglich durch:
– Zyklische Übertragung
– Logische Verknüpfung
– Prioritätssteuerung
Diese Möglichkeiten sind nicht in jedem Fall die richtigen. Es ist wichtig, jedes Projekt zu prüfen und
danach sich für eine Möglichkeit zu entscheiden.
3.6.1.2.1. Zyklische Übertragung
Das AUS-Signal des Lichtfühlers wird zyklisch übertragen, z.B. alle zehn Minuten.
Das EIN-Signal des Tasters wird dadurch nach kurzer Zeit überschrieben.
Abb. 56: zyklisches Senden beim HS/S 3.1
Ganz bewusstes Zuschalten der künstlichen Beleuchtung ist so praktisch nicht möglich.
54
Steuerungsfunktionen
3.6.1.2.2. Logische Verknüpfung
Mit einer logischen Verknüpfung (UND-Verknüpfung) ist es möglich, dass nur bei eingeschaltetem örtlichen Taster der Helligkeitsfühler die Beleuchtung steuern kann.
Die Beleuchtung kann jederzeit eingeschaltet werden.
Wird nach Verlassen des Raumes das Ausschalten am Taster vergessen, wird bei einsetzender Dunkelheit die Beleuchtung weiterhin über den Lichtfühler gesteuert.
Eine unerwünschte Beleuchtung in der Nacht kann durch Sendung eines zentralen Ausschaltbefehls am
Abend an sämtliche Leuchten vermieden werden.
Abb. 57: UND-Verknüpfung am Beispiel des Applikationsbausteins ABL/S 2.1
Die Gruppenadresse 5/7/2 an beiden Eingängen ermöglicht jederzeit das Ein- und Ausschalten
der Beleuchtung am Taster vor Ort. Diese Verknüpfung ist auch direkt in den Schaltaktoren
SA/S x.x umsetzbar.
3.6.1.2.3. Prioritätssteuerung
Die Prioritätssteuerung des Schaltakors, z.B. Zwangsführung, wird mit der Gruppenadresse
des örtlichen Tasters verknüpft. So kann die Beleuchtung jederzeit am Taster geschaltet
werden. Wird das Prioritätsobjekt mit dem Helligkeitssensor verbunden, hat das Signal des
Lichtfühlers höhere Priorität.
55
Steuerungsfunktionen
Abb. 58
Verwendbare Geräte
Der Helligkeitssensor HS/S 3.1 ist die klassische Lösung. In den Parametern können direkt drei
unabhängige Helligkeitsschwellwerte eingestellt werden.
Am Analogeingang AE/S 4.2 können konventionelle Helligkeitssensoren, z.B. über 0 – 10 V,
angeschlossen werden. Bis zu zwei Helligkeitsschwellwerte können parametriert werden.
Bei der Wetterstation WS/S 4.1 oder Wetterzentrale WZ/S 4.1 stehen ebenfalls alle Einstellmöglichkeiten zur Verfügung.
Ein konventioneller Helligkeitssensor, mit Potentiometer zur Schwellwerteinstellung und Relaiskontakt zur Meldung der Grenzwertüberschreitung, muss über einen Binäreingang an den Bus
angeschlossen werden.
Bei den genannten Beschreibungen handelt es sich um ein gesteuertes System. D.h. der Lichtfühler
darf niemals in den Raum schauen und die Innenhelligkeit erfassen, es würde zu einem
„schwingenden System“ kommen. Diese Funktion geht nur mit integrierter Regelung, siehe Kapitel 3.6.2.
„Konstantlichtregelung“.
Der Lichtfühler ist immer außen an der Fassade zu montieren, nicht innen hinter einer eventuell
geschlossenen Jalousie. Selbst direkt im Innern hinter einer Glasscheibe montiert kann es durch
Reflektion und Brechung des Lichts im Glas zu Fehlfunktionen kommen.
Möglicherweise muss mehr als ein Lichtfühler je Fassade angebracht werden, z.B. wegen Verdunkelung
des Erdgeschosses durch Bäume. Gleiches kann durch Schattenwirkung anderer Gebäude vor der
Fassade möglich sein.
Es sollte immer eine Hysterese um den Schwellwert eingestellt werden, siehe Parameterfenster beim
HS/S 3.1. Diese verhindert, dass es bei Schwankung des Helligkeitswertes um den Grenzwert zu häufigem Ein- und Ausschalten kommt. Z.B. bei einem Schwellwert von 5000 Lux und einer Hysterese von
12,5 % ist der echte Grenzwert beim Überschreiten 5625 Lux (Beleuchtung aus) und beim Unterschreiten
4375 Lux (Beleuchtung ein).
Die Verzögerungszeit nach Über- oder Unterschreiten des Grenzwertes kann ebenfalls in den Parametern eingestellt werden. Sie bewirkt, dass kurzzeitige starke Veränderungen der Außenhelligkeit, z.B. aufgelockerte Bewölkung und Wind, nicht zum sofortigen Schalten der Beleuchtung führen. Die eingestellte Zeit gibt an, wie lange
der Grenzwert ununterbrochen überschritten sein muss, bis die Schaltfunktion auch wirklich ausgeführt wird.
Die Grenzwerte, die zum Schalten der Beleuchtung führen, müssen durch Testen ermittelt werden.
Einflussgrößen sind:
– Größe der Fenster
– Ausstattung des Raumes, z.B. dunkle Möbel
– Farbe der Wände und des Bodens
– Gewünschte Helligkeit im Raum
56
Steuerungsfunktionen
3.6.2. Konstantlichtregelung
Mit der Konstantlichtregelung des KNX von ABB lassen sich optimale Lichtbedingungen in
Gebäuden ökonomisch vorteilhaft verwirklichen. Mit ihr lässt sich die Helligkeit in Räumen
tatsächlich regeln. Die Helligkeit im Raum wird gemessen und somit werden prinzipiell alle
Störgrößen erfasst, z.B. Verdunkelung durch Jalousien oder teilweise Beschattung von gegenüberliegenden Gebäuden. Dadurch wird unabhängig von den äußeren Bedingungen eine
näherungsweise konstante Helligkeit im Raum erzielt.
Zur Realisierung wird ein Dimmaktor, ein Regler, ein Helligkeitssensor mit Verbindung zum
KNX und ein Taster zum Ein- und Ausschalten bzw. manuellen Dimmen benötigt.
Am Häufigsten wird die Kombination Schalt-/Dimmaktor LR/S 2.2.1 und Lichtfühler LF/U 1.1
verwendet.
Des Weiteren kann der Raumcontroller RC/A 8.1 mit dem Lichtreglermodul LR/M 1.1 eingesetzt
werden. Diese Kombination bietet eine besonders umfangreiche Software zur Einstellung der
Regelung.
Abb. 59: Schalt-/Dimmaktor LR/S 2.2.1
Abb. 60: Lichtfühler LF/U 1.1
57
Steuerungsfunktionen
Abb. 61: Funktionsprinzip Lichtregler
58
Steuerungsfunktionen
3.6.2.1. Funktionsprinzip
Der Schalt-/Dimmakotor LR/S 2.2.1 ist gleichzeitig Dimmaktor und Regler.
Der Lichtfühler LF/U 1.1 ist über eine zweiadrige Leitung mit diesem Gerät verbunden.
Der Lichtfühler LF/U 1.1 wird in der Decke eingebaut, möglichst in dem Bereich in dem die
Beleuchtung geregelt werden soll, z.B. in einem Büro über dem Schreibtisch. Dadurch erfasst
der Lichtfühler die „reflektierte Helligkeit“ von dem beleuchteten Medium, die Leuchtdichte.
Die zweite Helligkeitsmessgröße ist die Beleuchtungsstärke, die z.B. das Luxmeter messen
kann. Man könnte auch von der direkten Helligkeit (oder dem Lichtstrom) sprechen, die das
Luxmeter oder auch das menschliche Auge sieht.
Bei der selben Beleuchtungsstärke aber unterschiedlich reflektierenden Medien, z.B. heller
oder dunkler Teppichboden, ergeben sich unterschiedliche Leuchtdichten. In der Praxis wird
es auf Grund dieser und anderer Gegebenheiten nie zu einer ganz genauen Regelung kommen,
Abweichungen von +/– 10 bis 20 % vom Sollwert sind durchaus üblich. Diese Toleranz wird
aber als unbedeutend empfunden und ist für das menschliche Auge und das Empfinden der
anwesenden Personen unkritisch. Die Regelungsvorgänge im Schalt-/Dimmaktor LR/S 2.2.1
werden bewusst langsam ausgeführt, um Helligkeitsübergänge kaum zu erkennen.
Für weitere Informationen siehe Benutzerhandbuch Lichtregler LR/S 2.2.1 und
Lichtfühler LF/U 1.1.
3.6.2.1.1. Lichtfühler LF/U 1.1
Der Lichtfühler besitzt einen helligkeitsabhängigen Widerstand. Mit Hilfe der beigefügten Plexiglasstäbe lässt sich die „Blickrichtung“ des Sensors beeinflussen.
Richtdiagramme der Plexiglasstäbe
Die beiden Diagramme zeigen, für die zwei verfügbaren Plexiglasstäbe, die unterschiedlichen
Verteilungen der Lichtempfindlichkeit im Raum an.
Die Prozentualen Angaben beziehen sich auf die maximale Empfindlichkeit des Lichtfühlers.
Decke
Decke
Typ A
Typ B
100% 80% 60% 40% 20%
90°
-90°
100% 80% 60% 40% 20%
90°
-90°
80°
-80°
80°
-80°
70°
-70°
60°
70°
-60°
50°
-70°
60°
-60°
-50°
40°
50°
-40°
30°
20°
10° 0°
0° -5°
-10°
-50°
40°
-30°
-40°
30°
-20°
20°
15°10°
Abb. 62: Auszug aus den technischen Daten des Lichtfühlers LF/U 1.1
59
5°
-15°
0° -5° -10°
-30°
-20°
Steuerungsfunktionen
Plexiglasstab Typ A
In der Regel wird der Plexiglasstab Typ A verwendet, d.h. der Fühler schaut nach unten und
sieht die reflektierte Helligkeit einer bestimmten Fläche unter sich. Der Erfassungsbereich wird
größer, je höher der Lichtfühler montiert wird. Grundsätzlich ist es kein Problem den Lichtfühler
in großer Höhe zu montieren, z.B. in einer Sporthalle. Die Empfindlichkeit nimmt dabei nicht ab,
die gemessene Leuchtdichte ist entfernungsunabhängig.
Plexiglasstab Typ B
Der Plexiglasstab Typ B lässt den Fühler seitlich sehen, z.B. eine Wand. Dies könnte dann
interessant sein, wenn bewusst farblich sich ändernde Flächen, z.B. durch einen Schreibtisch,
vernachlässigt werden sollen.
In der Praxis wurde bereits in Projekten der Plexiglasstab komplett entfernt. Dadurch wird das Sichtfeld
größer und diffuser, was in manchen Fällen zur Optimierung der Lichtregelung beiträgt.
Positionierung des Lichtfühlers LF/U 1.1
Zur Positionierung des Fühlers gibt es eine Grundregel:
Fühler möglichst tief im Raum platzieren, jedoch nicht direkt vor reflektierenden Wänden.
Darauf achten, dass der Fühler weder von Tageslicht noch von künstlicher Beleuchtung direkt
angestrahlt wird.
Für weitere Informationen siehe Benutzerhandbuch Lichtregler LR/S 2.2.1 und Lichtfühler
LF/U 1.1.
3.6.2.2. Einstellung der Regelung
Die Einstellung der Regelung ist sehr einfach. Mit einem Luxmeter wird die geforderte Helligkeit gemessen. In manchen Anlagen wird auch nach Gefühl eingestellt, d.h. man dimmt die
Beleuchtung so, bis die subjektiv gewünschte Helligkeit erreicht ist:
Bei teilweise abgedunkeltem Raum und künstlichem Licht (Mischlicht) wird die Beleuchtung
manuell über KNX-Sensoren auf die gewünschte Helligkeit eingestellt. Bei bestimmten geforderten Werten kann man ein Luxmeter verwenden. Ein Telegramm wird an das Objekt Wert
Übernehmen des Kanals gesendet. Der über den Lichtfühler gemessene Helligkeitswert wird
als Sollwert für den Kanal A oder B des Lichtreglers übernommen.
Häufig wird in dem Raum noch ein Taster montiert, mit dem man die Beleuchtung einschalten
und dimmen kann. Folgende Parameter sind einstellbar:
oder
Abb. 63
60
Steuerungsfunktionen
Ist die Reglung aktiv, so kann bei entsprechender Gruppenadresszuordnung über den örtlichen
Taster gedimmt werden. Der obige Parameter erlaubt, dass die Regelung ausgeschaltet wird,
d.h. man hat eine normale Dimmfunktion. Gibt man wieder einen Einschaltbefehl zum Dimmer,
so ist die Regelung wieder eingeschaltet.
Mit der zweiten Einstellung verändert sich die Helligkeit durch das manuelle Dimmen und nach
Loslassen des Tasters wird diese als neuer Sollwert übernommen.
Aus der Praxis vieler Projekte lässt sich sagen, dass das Deaktivieren der Regelung bei manueller
Betätigung sinnvoll ist und meistens verwendet wird. Die Regelung wird wie oben erwähnt über das
Kommunikationsobjekt Schalten aktiviert. Dieses kann über den örtlichen Taster, aber z.B. auch von
einem Präsenzmelder oder zentral gesendet werden. Nur der örtliche Taster bietet dem einzelnen
Raumnutzer die Chance, die Automatikregelung jederzeit ein- und auszuschalten. Die Akzeptanz für ein
automatisches System ist vielfach höher, wenn der Nutzer die Automatik abschalten kann. Auch wenn
es selten oder gar nicht genutzt wird.
3.6.2.2.1. Regelgrenzen
Bei der Applikation DimmenSchaltenRegelnGrenzen 1.1 hat man die Möglichkeit den Regelbereich einzugrenzen, d.h. eine bestimmte Mindest- oder Höchstansteuerung der Lampe zu
verwirklichen.
Aus Sicherheitsgründen soll die Beleuchtung eines Gebäudes einen bestimmten Mindestwert haben.
Slave-Funktion
Mit Hilfe der Slave-Funktion können mehrere Kanäle des LR/S 2.2.1 zu einem regelnden Lichtkreis zusammengefasst werden. Ein Kanal übernimmt die Master-Funktion und sendet die
Stellgröße auf den Bus. Weitere Dimmer arbeiten als Slave, Applikation DimmenSchaltenSlave,
und können somit auch nur noch über das Objekt Slave Helligkeitswert angesprochen werden.
Wird die Slave-Funktion in den Parametern abgeschaltet und wird die Stellgröße vom Masterdimmer auf das normale Helligkeitsobjekt gesendet, so ist ein separater Zugriff auf diesen
Dimmer möglich.
3.6.2.3. Lichtregelung mit anderen KNX-Komponenten
Zur Lichtregelung können weitere KNX-Komponenten eingesetzt werden:
– Präsenzmelder PM/A 2.1
– Externer Regler
3.6.2.3.1. Präsenzmelder PM/A 2.1
Der Präsenzmelder PM/A 2.1 hat einen integrierten Lichtfühler und die Applikation erlaubt eine
Lichtregelung. Die Stellgröße wird über den Bus an verschiedene Dimmer gesendet.
Wird zusammen mit dem Präsenzmelder ein UP Schalt-/Dimmaktor eingesetzt, kann dieser
angesteuert werden.
61
Steuerungsfunktionen
Die Position des Lichtfühlers ist fest an die des Präsenzmelders gekoppelt. Wird dies nicht berücksichtigt, kann es zu einem Konflikt kommen. Der Präsenzmelder sollte eher in der Mitte des Raumes,
der Lichtfühler eher möglichst tief im Raum angebracht werden.
Der Installationsaufwand reduziert sich und mindestens der Lichtfühler LF/U 1.1 kann eingespart werden.
Die Stellgröße wird auf den Bus geschickt. Bei Einsatz von vielen Regelkreisen führt dies zu einem
erhöhten Telegrammverkehr. Dieser führt zu einer erhöhten Buslast, eventuell zu einer Überlast.
Externer Regler
Für die deutsche Fassung:
Ein weiterer Ansatz ist die Verwendung eines externen Reglers, z.B. Analogeingang 6157 von
Busch-Jaeger. An dessen 0...10 V Eingang wird ein Lichtfühler angeschlossen.
Fassung für den Export:
Ein weiterer Ansatz ist die Verwendung eines externen Reglers, z.B. Analogeingang 6157.
An dessen 0...10 V Eingang wird ein Lichtfühler angeschlossen.
Dieser Ansatz hat einen erhöhten Installationsaufwand zur Folge. Der daraus entstehende erhöhte
Telegrammverkehr führt zu einer erhöhten Buslast, eventuell auch zu einer Überlast.
62
Statusmeldungen
4.
Statusmeldungen
Die Statusmeldungen zeigen den Zustand einer Beleuchtung an. Der direkte Zustand einer
Leuchte kann sein:
– EIN
– AUS
– Helligkeit
Diese direkten Statusmeldungen werden meist örtlich am Taster über eine LED (für EIN/AUS)
oder ein LCD-Display (für Helligkeit) angezeigt.
Durch den schrägen Blickwinkel von außen in einen Raum, ist der Zustand der Deckenbeleuchtung durch
ihre reflektierenden Spiegelflächen nicht erkennbar. Mittels der Statusanzeige durch die LED-Leuchtanzeige am örtlichen Taster ist der direkte Zustand sofort erkennbar.
Weitere Statusmeldungen zeigen zusätzlich bestimmte Betriebszustände an:
– Treppenlichtfunktion
– Hand/Automatik
– Konstantlichtregelung
– Lichtszene, usw.
Da diese Statusmeldungen nur etwas über den Betriebszustand aussagen, werden sie meist an zentraler
Stelle über ein Display oder eine Visualisierung angezeigt.
4.1.
EIN/AUS Statusmeldung
Die EIN/AUS Statusmeldung kommt am häufigsten vor. Unabhängig von welcher Stelle die
Beleuchtung geschaltet wurde, zeigt die LED am örtlichen Taster den Schaltzustand an.
Die Farbe der LED kann parametriert werden:
– EIN – rot und AUS – grün
– Invertiert: EIN – grün und AUS – rot
– Komplett AUS
4.1.1. Statusmeldungen ohne separates Statusobjekt im Aktor
Die Kommunikation des KNX von ABB läuft über Telegramme. Ein Sensor, z.B. ein Taster,
sendet ein Telegramm mit einer Gruppenadresse. Der oder die Aktoren mit der gleichen
Gruppenadresse nehmen das Telegramm an und führen die enthaltene Funktion aus, z.B.
einschalten. Ein Aktor sendet nach Empfang des Telegramms ein Bestätigungstelegramm
(Acknowledge). Der Sensor, z.B. Taster, weiß nun, dass das Telegramm den oder
die Empfänger erreicht hat. Eine Wiederholung ist somit nicht notwendig.
Dieser Vorgang bestätigt nicht, dass das Relais geschaltet hat und die Beleuchtung eingeschaltet ist.
Es bestätigt lediglich das Senden der Telegramme und deren Empfang.
Normalerweise ist jedoch davon auszugehen, dass mit dem Senden des Telegramms auch die Funktion
ausgeführt ist. Das Telegramm könnte auch zur Betätigung der LED verwendet werden.
63
Statusmeldungen
Taster
Schaltaktor
Leuchte
1/1/3
1/1/3
LED
Abb. 64
Abhängig vom verwendeten Taster gibt es zwei Möglichkeiten die Gruppenadresse der LED
zuzuordnen:
– LED mit eigenem Kommunikationsobjekt
– LED ohne eigenes Kommunikationsobjekt
LED mit eigenem Kommunikationsobjekt
Abb. 65
LED ohne eigenes Kommunikationsobjekt
Abb. 66
In diesem Kommunikationsobjekt steuert der Wert der Gruppenadresse direkt den Zustand der
zugehörigen LED in diesem Taster.
64
Statusmeldungen
Mögliche Einstellungen der Parameter
Abb. 67
4.1.2. Statusmeldungen mit separatem Statusobjekt im Aktor
Die Schaltaktoren bieten die Möglichkeit ein separates Telegramm als Statusmeldung auf den
Bus zurück zu senden. Dieses Statustelegramm wird erst gesendet, wenn das Relais von der
Applikation angesteuert wurde.
Taster
Schaltaktor
Leuchte
Status
LED
Abb. 68
Insgesamt werden so drei Telegramme gesendet: das Telegramm des Senders, das Statustelegramm des Aktors und das Bestätigungstelegramm (Acknowledge).
Die Beleuchtung eines Raumes ist vor Ort über Taster und zusammen über die Beleuchtungssteuerung
des gesamten Gebäudes mit einer Zentralschaltung bedienbar. Abends schaltet ein zentraler AUS-Befehl
sämtliche Leuchten aus. Werden alle Zustände der gesamten Beleuchtung auf den Bus gesendet, kann
es durch den erhöhten Telegrammverkehr zu einer erhöhten Buslast, eventuell zu einer Überlast kommen.
Es gibt die Möglichkeit, z.B. bei den Schaltaktoren SA/S x.x, in den Parametern einzustellen, ob der
Status des Zustandes immer zurück gesendet wird oder nur bei einer Zustandsänderung, Abb. 69.
Dadurch wird der Telegrammverkehr erheblich gemindert.
65
Statusmeldungen
Abb. 69
Ein weiterer großer Vorteil dieser Lösung ist die Möglichkeit den Zustand des Relais unabhängig von der Bedienstelle, z.B. Taster vor Ort, Zentraltaster oder Zeitschaltuhr, durch eine einzige
Gruppenadresse darzustellen, nämlich das Statusobjekt. Dadurch muss in das Kommunikationsobjekt LED-Anzeige auch nur diese eine Gruppenadresse eingetragen werden.
Abb. 70: Kommunikationsobjekte Taster
Abb. 71: Kommunikationsobjekte Aktor
Die Gruppenadressen 2/4/6, 2/6/13 und 10/3/6 greifen von anderer Stelle, z.B. zentral,
Lichtwertschalter, Zeitschaltuhr, auf den Kanal zu.
Wäre im Aktor kein Statusobjekt vorhanden, müssten alle diese Gruppenadressen im Aktor auch im Kommunikationsobjekt LED-Anzeige des Tasters stehen. Dadurch könnte die maximale Anzahl der möglichen
Gruppenadressen des Tasters schnell erreicht sein.
Abb. 72: Kommunikationsobjekte Taster bei Aktor ohne Schaltobjekt
66
Statusmeldungen
Abb. 73: Kommunikationsobjekte Aktor
Steht im Taster kein getrenntes Kommunikationsobjekt für die LED-Anzeige zur Verfügung,
ändert sich die Zuordnung.
Abb. 74: Kommunikationsobjekte Taster
Die Gruppenadressen 2/4/6, 2/6/13 und 10/3/6 sind mithörende Gruppenadressen. Sie beeinflussen die Funktion der LED entsprechend. Die LED zeigt den Wert des Kommunikationsobjektes des zugehörigen Tasters an, siehe LED ohne eigenes Kommunikationsobjekt
(Abb. 66).
4.1.3. Zentraler AUS-Befehl mit Statusmeldung
Wird in den Parametern die Einstellung Status immer melden gewählt, werden bei einem zentralen AUS-Befehl alle Relais praktisch gleichzeitig geschaltet und die Statusmeldungen jedes
Kanals auf den Bus gesendet.
Werden nun alle Statusmeldungen an einen zentralen Punkt gesendet, z.B. zur Visualisierung, kann es zu
einer Überlast des Bussystems kommen.
Um eine Überlast des Bussystems zu vermeiden, muss dafür gesorgt werden, dass der Zentralbefehl
aufgeteilt wird und die Sendung der Telegramme zeitlich versetzt erfolgt.
Ein Bürogebäude besteht aus fünf Etagen. In jeder Etage sind 40 Leuchten montiert. Wird nun der
zentrale AUS-Befehl gegeben, schaltet sich die Beleuchtung nur der untersten Etage aus. Die Gruppenadresse wird hierzu über ein Zeitglied geführt, z.B. über eine Ausschaltverzögerung mit dem Applikationsbaustein ABL/S 2.1, siehe Kapitel 3.3. „Ein-/Ausschaltverzögerung“. Dadurch wird das Telegramm für die
nächste Etage verzögert gesendet und somit die Beleuchtung der nächsten Etage verzögert ausgeschaltet. Über weitere Zeitglieder werden dann die nächsten Etagen geschaltet.
Zur Realisierung teilt man den Zentralbefehl in Unterbefehle auf, die zeitlich versetzt gesendet werden.
Sind die Zeitglieder auf jeweils 5 Sekunden eingestellt, kommt es zu einer Gesamtverzögerung von
25 Sekunden. Dieser Zeitfaktor ist funktional meist unerheblich.
67
Statusmeldungen
Abb. 75: Zentralschaltung mit ABL/S 2.1 und Verzögerung
4.2.
Stromwerterfassung
Dem Ziel einer richtigen Zustandanzeige kommt man mit einer separaten Statusmeldung
zwar näher, aber ob die Beleuchtung wirklich eingeschaltet ist, wird dadurch nicht erkannt.
Die Leuchte könnte auch defekt sein.
Zur Erkennung des tatsächlichen Zustandes der Leuchte ist eine Stromerkennung im
Stromkreis notwendig. Einige Schaltaktoren, z.B. SA/S x.16.5S, können den über das Relais
fließenden Strom messen. Der Stromwert wird erfasst und mit zwei parametrierten Schwellwerten verglichen. Bei Über- oder Unterschreitung eines Schwellwertes wird ein 1 Bit Telegramm gesendet.
In einem Treppenhaus ist es wichtig, dass alle Leuchten funktionstüchtig sind. Ansonsten kann es zu
dunklen Abschnitten kommen, die schwerwiegende Folgen haben können, z.B. Unfallgefahr.
Damit ein Hausmeister nicht täglich alle Leuchtmittel vor Ort überprüfen muss, bietet sich eine Überwachung durch die Erfassung des Stromflusses der Verbraucher (der Leuchten) an.
Hierzu wird in den Parametern der Schaltaktoren ein Stromgrenzwert eingestellt, bei dem eindeutig
die Leuchte (Betriebsmittel) nicht aktiv ist. Wird dieser Schwellwert unterschritten, wird ein Telegramm
als Meldung gesendet. Ein weiterer Parameter ermöglicht die Auswertung der Stromerkennung zu parametrieren:
Optionen:
– Immer
– Nur bei geschlossenem Kontakt
– Nur bei geöffnetem Kontakt
68
Statusmeldungen
Meistens ist die Einstellung nur bei geschlossenem Kontakt sinnvoll. Diese stellt den eingeschalteten
Betriebszustand dar.
Bei der Unterschreitung eines Schwellwertes kann die Unterbrechung des Stromflusses auch durch einen
Leitungsdefekt oder einen Schutzschalter ausgelöst sein. Dies ist in der Praxis allerdings eher selten.
Diese interessante und nützliche Funktion lässt sich mit relativ geringem Aufwand und Kosten realisieren.
Daher wird sie in immer mehr Projekten eingesetzt und gefordert.
4.2.1. Kontaktüberwachung
Die Kontaktüberwachung ist ein „Abfallprodukt“ der Stromerfassung. Damit ist es möglich zu
erkennen, wenn z.B. ein Relaiskontakt klebt oder die Mechanik des Relais klemmt, d.h., die
Kontakte können sich nicht öffnen.
Das Objekt Kontaktüberwachung wird auf den Wert 1 gesetzt, wenn bei einem Schaltbefehl
Kontakt öffnen ein Strom größer als 100 mA fließt. Fließt bei geöffnetem Kontakt kein Strom,
wird der Wert auf 0 gesetzt.
4.3.
Sonderfunktionen der Statusmeldungen
Die LED-Anzeige der Statusmeldungen an den Tastern können auch für weitere Funktionen
eingesetzt werden:
– Taste ohne Funktion aber mit LED-Anzeige
– Taster mit zwei Funktionen und einer LED-Anzeige
– LED-Anzeige mit anderer Funktion als Beleuchtung
– Lösung mit konventionellen Tastern
– Beleuchtung mit Zeitfunktion
– LED-Anzeige bei Schaltung von mehreren Leuchten über einen Taster
4.3.1. Taste ohne Funktion aber mit LED-Anzeige
Soll eine Taste keine Funktion haben, aber die LED-Anzeige des Tasters, so wird in das Funktionsobjekt Schalten nichts eingetragen. Hat der Taster kein eigenes Objekt LED, muss die
Gruppenadresse im Schaltobjekt an zweiter Stelle (als mithörende Gruppenadresse) eingetragen werden. An erster Stelle wird eine so genannte Dummy-Gruppenadresse eingetragen.
Diese ist keinem Kommunikationsobjekt zugeordnet, führt also nichts aus.
Ein Taster ohne eigenes LED-Objekt kann nicht zwischen ausführender Funktion und anzeigender
Information mit LED unterscheiden.
69
Statusmeldungen
4.3.2. Taster mit zwei Funktionen und einer LED-Anzeige
Ein Taster programmiert mit zwei Funktionen, kann nur eine Funktion je Wippe optisch darstellen.
Jeder Wippe hat eine LED. In der Regel wird eine Wippenseite der LED-Anzeige fest zugeordnet.
4.3.3. LED-Anzeige mit anderer Funktion als Beleuchtung
Es ist möglich, über die LED-Anzeige eines Tasters andere Schaltzustände als die der zugehörigen Beleuchtung darzustellen. Ist ein separates Kommunikationsobjekt im Taster vorhanden,
kann jede beliebige Gruppenadresse zugeordnet werden. Ist kein separates Kommunikationsobjekt vorhanden, werden die gewünschten Gruppenadressen im Schaltobjekt zusätzlich als
mithörende Gruppenadressen eingetragen. Die erste Gruppenadresse ist folglich die mit der
Hauptfunktion des Tasters.
Ein Gebäude ist mit einer Sonnenschutzanlage (Jalousien) ausgestattet. Kommt es zu einem Windalarm,
sollen alle LED-Anzeigen an den Tasten der Beleuchtung blinken.
Hierzu wird über eine externe Logik, z.B. Applikationsbaustein ABL/S 2.1, bei Windalarm ein Telegramm
mit wechselndem EIN/AUS erzeugt. Diese Gruppenadresse wird zusätzlich dem Objekt LED zugeordnet.
Abb. 76: Realisierung der Blinkfunktion im ABL/S 2.1
70
Statusmeldungen
4.3.4. Lösung mit konventionellen Tastern
Wird mit der Universalschnittstelle US/U x.2 von ABB und konventionellen Tastern gearbeitet,
kann mit einem Ausgangskanal der Universalschnittstelle US/U x.2 eine LED-Anzeige angesteuert werden. Diese Lösung ist noch flexibler als die Lösung mit Bustastern, z.B. enthält die
Software der Universalschnittstelle US/U x.2 bereits eine Blinkfunktion.
Der Ausgangsstrom je Kanal beträgt 2 mA. Dies ist für bestimmte hocheffiziente LED-Anzeigen ausreichend.
Oft ist es schwierig konventionelle Taster mit LED-Anzeige am Markt zu erhalten. Es ist jedoch möglich,
Taster mit einer Glimmlampe auszuwählen und diese durch eine LED zu ersetzen.
4.3.5. Beleuchtung mit Zeitfunktion
Bei einer Beleuchtung mit Zeitverzögerung oder einer Treppenlichtfunktion besteht kein
direkter zeitlicher Zusammenhang zwischen Betätigung des Tasters und dem Schaltzustand
der Beleuchtung. Soll hier eine LED-Anzeige erfolgen, muss mit der Funktion Status gearbeitet
werden. Das Telegramm der Funktion Status wird praktisch zeitgleich mit der Zustandsänderung des Relais gesendet.
4.3.6. LED-Anzeige bei Schaltung von mehreren Leuchten über einen Taster
Über einen zentralen Taster wird die Beleuchtung einer Etage oder mehrerer Etagen geschaltet.
Der Status der Beleuchtung kann hierbei an der LED des Tasters angezeigt werden.
An einer zentralen Stelle eines Hauses soll mit einem Taster die gesamte Beleuchtung des Obergeschosses ausgeschaltet werden können. Zur Überprüfung, ob auch wirklich alle Leuchten des Obergeschosses ausgeschaltet sind, wird ein Taster mit einer LED-Anzeige installiert. Sobald mindestens eine
Leuchte des Obergeschosses eingeschaltet ist, soll die LED-Anzeige rot leuchten.
Es reicht hier nicht alle Gruppenadressen der Beleuchtungen in dem Objekt Taste LED einzutragen. Denn
werden zwei Leuchten eingeschaltet und nur eine wieder aus, wird die LED-Anzeige im Taster auf grün
wechseln, obwohl noch ein Licht aktiviert ist. Daher muss zur Realisierung mit einer ODER-Verknüpfung
gearbeitet werden, z.B. mit dem Logikmodul LM/S 1.1 oder dem Applikationsbaustein ABL/S 2.1.
71
Besondere Steuerungsformen
5.
Besondere Steuerungsformen
Mit KNX von ABB können besondere Steuerungsformen sehr ökonomisch und komfortabel
eingerichtet werden:
– Lichtszene
– Panikschaltung
– Steuerung mit DALI
5.1.
Lichtszene
Mit einer Lichtszene lässt sich eine Gruppe von Leuchten durch eine bestimmte Aktion in den
gewünschten Betriebszustand bringen. Der Betriebszustand einer Leuchte kann ein EIN mit
100 % Helligkeit, ein AUS oder ein Dimmwert sein, falls eine dimmbare Leuchte installiert
wurde. Eine Aktion ist ein KNX-Telegramm, das die Lichtszene aktiviert. Außer Licht kann eine
Szene auch weitere Funktionen beinhalten, z.B. Verdunkelung und Aktionen im Bereich
Heizung/Kühlung.
Der Aktionsbefehl kann von verschiedenen Elementen ausgelöst werden, z.B. Taster,
Bewegungsmelder oder Zeitschaltuhr.
Taster
Der Standard zum Schalten einer Lichtszene sind Taster. Sie werden meistens verwendet.
In einem Wohnzimmer sollen alle Leuchten mit einem Tastendruck auf Fernsehlicht geschaltet werden.
Die Helligkeitswerte der einzelnen Leuchten werden dafür auf die ideale Helligkeit zum Fernsehen voreingestellt und parametriert, z.B. Deckenleuchte aus, Wandleuchten dimmen und indirekte Beleuchtung an.
Bewegungsmelder
Der Einsatz eines Bewegungsmelders für eine Lichtszene ist sehr interessant. Dies wird meist
gewählt, wenn ein weiches Einschaltverhalten gewünscht wird.
In den Fluren und den Badezimmern eines Hotels soll die Beleuchtung bei Betreten der Bereiche langsam hochgedimmt werden. Dies erhöht den Komfort sehr, da z.B. nach dem Aufwachen die Gäste zum
Besuch des Badezimmers nicht nach dem Taster suchen müssen und nicht durch grelles Licht geblendet
werden.
Zeitschaltuhr
Zu einer bestimmten voreingestellten Zeit wird die Beleuchtung in festgelegter Form eingeschaltet.
In einer großen Einkaufspassage werden in den Schaufenstern zu bestimmten Zeiten verschiedene
Lichtszenen aufgerufen, z.B. verschiedene Exponate sollen abwechselnd hervorgehoben werden.
Diese Form der Lichtszene ist auch in Museen und Galerien sehr gut einsetzbar, um besondere
Stimmungen zu erzeugen und Exponate passend zur Ausstellung darzustellen.
72
Besondere Steuerungsformen
Tableau
An Stelle eines Tasters wird zur komfortablen Bedienung von verschiedenen Lichtszenen ein
Tastentableau, ein LCD- oder Touchdisplay eingesetzt.
Verschiedene Lichtszenen sollen von einer Stelle im Wohnzimmer geschaltet werden, z.B. Fernsehlicht,
romantisches Licht oder Lichtszene zum Essen.
Auch in Vortragsräumen oder Konferenzräumen ist der Einsatz von einem Tableau sinnvoll. Dort werden
ebenfalls verschiedene Lichtszenen gewünscht, z.B. Szene Vortrag mit Beamer oder Szene Video.
5.1.1. Einstellen einer Lichtszene
Die Grundfunktion einer Lichtszene ist deren Aufruf. Aufgerufen werden dabei die voreingestellten Helligkeitswerte die parametriert wurden. Diese Werte sind fest und können bzw. sollen
in der Regel vom Bediener nicht geändert werden, außer bei einer neuen Parametrierung mit
der ETS.
Eine neue Szene wird mit der Funktion Abspeichern eingestellt. Hierzu werden die Helligkeiten
der dimmbaren Leuchten oder deren Betriebszustände festgelegt und gespeichert.
Neue oder geänderte Szenen lassen sich so vom Bediener einfach und schnell ohne Programmierkenntnisse einrichten.
Lichtszenen können über einen Lichtszenenbaustein (1 Bit Szene) oder in den Aktoren
(8 Bit Szene) eingestellt werden.
5.1.1.1. 1 Bit Lichtszene
Die klassische Lichtszene mit 1 Bit wird von allen KNX-Geräten auf dem Markt unterstützt.
Dabei werden in einem Taster oder Lichtszenenbaustein die Helligkeitswerte oder Betriebszustände zentral hinterlegt.
Mit verschiedenen Bausteinen lassen sich 1 Bit Lichtszenen umsetzen:
– Taster der Serien TRITON und solo
– Universalschnittstelle US/U x.2, Binäreingang BE/S x.x und Raumcontroller RC/A 8.1
– Logikmodul LM/S 1.1
– Melde- und Bedientableau MT701
– Raum-/Controlpanel
– DALI-Gateway DG/S 8.1 und 1.1
– Applikationsbaustein ABZ/S 2.1
73
Besondere Steuerungsformen
Objekte
TRITON-Taster
3/5-fach
mit/ohne Display
Zusatztaste
Speicherung
Lichtszene
z.B. Dimmaktor
Kanal A
L1
Aktorgruppe A
8 bit
Parameter
2 Szenen:
- Voreinstellung
Aktorgruppe A
(8 bit)
z.B. 70%
- Voreinstellung
Aktorgruppe B
(1 bit)
z.B. Ein
Helligkeitswert Kanal A
Parameter:
Helligkeitswert Kanal A
senden
z.B. Schaltaktor
Kanal A
L2
Aktorgruppe B
1 bit
Szene 1
Aktorgruppe A
Szene 2
Aktorgruppe B
Schalten Kanal A
Abb. 77: Prinzip der 1 Bit Lichtszene am Beispiel des TRITON-Tasters
Als Eingänge dienen die Kommunikationsobjekte Setzen und Aufrufen der Lichtszene und
als Ausgänge die Verknüpfung zu den Schalt-/Dimmaktoren der angeschlossenen Leuchten
(Aktorgruppen).
Taster
Lichtszenenbaustein
Aktoren bzw.
Aktorgruppen
Szene aufrufen
1 bit
oder
8 bit
1 bit
Helligkeitswert
oder EIN oder
AUS
Szene speichern
1 bit
Abb. 78: Prinzip der 1 Bit Lichtszene mit separatem Lichtszenenbaustein
74
Leuchten
Besondere Steuerungsformen
Taster TRITON
Mit den 3-fach und 5-fach TRITON-Tastern mit und ohne Display von ABB sowie dem Raumtemperaturregler lassen sich Lichtszenen einrichten. Je nach Applikation stehen vier
oder sechs Lichtszenen mit fünf Aktorgruppen zur Verfügung.
Der Aufruf und die Speicherung der Lichtszene führen nur die entsprechenden Tasten am TRITON-Taster
durch. Es stehen keine externen Kommunikationsobjekte zur Verfügung.
Taster solo
Mit dem 4-fach Multifunktionstaster der Programmserie solo von ABB lassen sich acht Lichtszenen mit fünf Aktorgruppen einrichten. Mit dem Taster solo sind auch 8 Bit Szenen möglich.
Der Aufruf und die Speicherung der Lichtszene führen nur die entsprechenden Tasten am solo-Taster
durch. Es stehen keine externen Kommunikationsobjekte zur Verfügung.
Universalschnittstelle US/U x.2, Binäreingang BE/S x.x und Raumcontroller
Mit diesen Bausteinen lässt sich je Kanal eine Lichtszene mit bis zu fünf Aktorgruppen realisieren. Die Lichtszenen können von extern über ein Kommunikationsobjekt gespeichert werden.
Der Aufruf einer Lichtszene ist nur über den zugeordneten Eingang möglich.
Diese Bausteine können auch 8 Bit Lichtszenen realisieren.
Der Binäreingang REG Typ BE/S x.x bietet die Möglichkeit über das Kommunikationsobjekt Szene gespeichert, die Speicherung der Szene zu melden, z.B. über die LED-Anzeige des zugehörigen Tasters.
Logikmodul LM/S 1.1
Im Logikmodul LM/S 1.1 von ABB stehen drei Funktionen für jeweils acht Lichtszenen mit
sechs Aktorgruppen zur Verfügung. Es lassen sich also insgesamt 24 Lichtszenen realisieren.
Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Ein- und Ausgangskommunikationsobjekten gibt
es im Logikmodul LM/S 1.1 auch das Kommunikationsobjekt Speichermodus und die Rückmeldung Szene gespeichert.
Für weitere Informationen siehe Produkthandbuch Logikmodul LM/S 1.1.
Melde- und Bedientableau MT701
Mit dem Melde- und Bedientableau MT701 von ABB lassen sich 24 Lichtszenen mit
32 Gruppenadressen (Aktorzuordnungen) umsetzen.
Über ein 8 Bit Nebenstellenobjekt können die Lichtszenen von extern aufgerufen und gespeichert werden.
75
Besondere Steuerungsformen
Raum-/Controlpanel
Das Raum-/Controlpanel von ABB kann 32 Lichtszenen mit jeweils 20 Aktorzuordnungen
realisieren.
DALI-Gateway DG/S 1.1 und 8.1
Mit dem DALI-Gateway DG/S 1.1 lassen sich 15 Lichtszenen und mit dem DG/S 8.1 lassen
sich 16 Lichtszenen jeweils mit allen 128 Leuchten aus den Kanälen des Bausteins realisieren.
Beide Bausteine können sowohl 1 Bit als auch 8 Bit Lichtszenen umsetzen.
Applikationsbaustein ABZ/S 2.1
Der Applikationsbaustein ABZ/S 2.1 mit der Applikation Zeiten/Mengen kann eine Art Lichtmanagement zur Verfügung stellen. Über die Mengenbildung der Applikation ist es möglich
eine feste Szene zu programmieren. Mit der Zusatzsoftware PZM2 kann der Endkunde die
Werte bei Bedarf einfach verändern. Dazu ist lediglich ein PC nötig, da die Änderungen nicht
am Taster vor Ort wie bei den klassischen Bausteinen erfolgen.
Durch den Einsatz eines Applikationsbausteins ABZ/S 2.1 von ABB lassen sich 30 Szenen mit
insgesamt 300 Verknüpfungen einrichten.
Durch diese Anzahl von möglichen Verknüpfungen und der Verwirklichung von Lichtszenen ist der
Applikationsbaustein ABZ/S 2.1 besonders geeignet zur Umsetzung von Sonderfällen, z.B. umfangreiche
Szenen mit vielen zugeordneten Leuchten, welche während des Betriebs nicht mehr verändert werden
müssen.
Lichtszene Wohnzimmer
Mengenmitglieder
„1“
Aufruf Lichtszene
(Mengen Auslöser)
Abb. 79: Prinzip der Lichtszene mit dem ABZ/S 2.1
In einer Veranstaltungshalle sind 20 dimmbare Leuchten installiert. Diese werden über die 1 Bit Lichtszene angesteuert. Dafür müssen 20 Telegramme auf den Bus gesendet werden. Es kommt zu einer
sichtbaren Verzögerung beim Aufruf der Lichtszene, die nicht immer akzeptabel ist. Bei den TRITONTastern kann in den Parametern noch eine zusätzliche Verzögerungszeit zwischen dem Senden der
einzelnen Telegramme eingestellt werden.
76
Besondere Steuerungsformen
Die Helligkeitswerte und Betriebszustände werden zentral von dem jeweiligen Baustein auf den Bus
gesendet. Da KNX von ABB seriell überträgt, werden die Telegramme nacheinander gesendet und
empfangen. Sind der Szene viele Leuchten zugeordnet, kommt es beim Aufrufen zu einer Art „ Lauflicht“,
die Leuchten werden nicht gleichzeitig geschaltet und gedimmt.
Wird eine 8 Bit Lichtszene eingesetzt, tritt dieses Phänomen nicht auf.
5.1.1.2. 8 Bit Lichtszene
Die 8 Bit Lichtszene ist relativ neu und wird daher nicht von allen bisherigen KNX-Geräten
unterstützt. Neue zukünftige KNX-Geräte von ABB werden, wenn sinnvoll, mit dieser Funktion
ausgestattet sein.
Vorraussetzung zur Umsetzung einer 8 Bit Lichtszene ist, dass die einbezogenen KNX-Geräte
diese Funktion unterstützen. Im Gegensatz zur 1 Bit Lichtszene, werden bei der 8 Bit Lichtszene die Helligkeitswerte und Betriebszustände nicht zentral in einem Lichtszenenbaustein
gespeichert sondern in den zugeordneten Aktoren. Der Sensor, der die Szene aufruft oder neu
speichert und die Aktoren kommunizieren über ein 8 Bit Telegramm.
BIT 7
BIT 6
BIT 5
BIT 4
BIT 3
BIT 2
BIT 1
BIT 0
0
X
Sz
en
en
Nu
mm
er
(Aufrufen)
(nicht
0
0
0
z.B. Szene
definiert)
X
1
Nr. 0
0
0
0
(Speichern)
Abb. 80: Telegrammaufbau 8-bit Szene
Das Bit Nr. 7 definiert, ob die Szene aufgerufen, Bit 7 = 0, oder gespeichert wird, Bit 7 = 1.
Das nächste Bit ist nicht definiert, kann also 0 oder 1 sein. Die restlichen 6 Bit geben an,
welche Szenennummer angesprochen wird. Mit den 6 Bit können 64 verschiedene Szenennummern kodiert werden.
Die Szene Nr. 4 wird mit dem Binärwert 00000011 oder Dezimalwert 3 aufgerufen. Mit dem Binärwert
1001000 oder dem Dezimalwert 144 wird die Szene Nr. 17 gespeichert. Werden nun die Szenennummern
einem Taster zugeordnet, wird bei kurzer Betätigung eine Szene aufgerufen und bei langer Betätigung
eine Szene gespeichert.
Bei der 8 Bit Lichtszene wird nur ein Telegramm gesendet, um alle zugeordneten Aktoren gleichzeitig zu
schalten bzw. zu dimmen.
Für weitere Informationen siehe Applikationshandbuch Rollladen- und Jalousiesteuerung, Schlüsseltabelle.
77
Besondere Steuerungsformen
Die 8 Bit Lichtszene lässt sich mit folgenden KNX-Geräten von ABB verwirklichen:
– Universalschnittstelle US/U x.2
– Binäreingang BE/S x.x
– Raumcontroller RC/A 8.1, alle Module außer Schaltaktor
– Jalousieaktoren REG JA/S x.x
– Tastsensor solo Multifunktion 4-fach
– Schaltaktoren SA/S x.x
– DALI-Gateway DG/S 1.1 und DG/S 8.1
– Schalt-/Dimmaktoren SD/S x.16.1
Taster oder Binäreingänge inklusive der Universalschnittstelle US/U x.x können in der Regel 8 Bit Werte
senden, d.h., Szenen können in diesem Fall auch durch konventionelle Taster aufgerufen werden.
Allerdings kann nicht zwischen kurzem und langem Tastendruck differenziert werden. Aus diesem Grund
müsste für die Funktion Speichern der Szene ein zweiter Taster installiert werden.
5.2.
Panikschaltung
Mit KNX von ABB ist es leicht verschiedene Verbraucher (Stromkreise) zentral von einer oder
mehreren Stellen zu schalten, z.B. Beleuchtung EIN/AUS oder bestimmte Helligkeitswerte,
siehe Kapitel 2 „Schaltungsaufbau“.
Auf Grund der Einfachheit bietet sich die Nutzung dieser Funktionalitäten auch für besondere
Anwendungen an. Eine sehr nützliche Anwendung dieser Funktionen ist die so genannte Panikschaltung.
In der klassischen Sicherheitstechnik, Bereich Alarmanlagen, wird diese Funktion als Notfalloder Überfalltaster bezeichnet. Diese Taster können ausschließlich normale Alarmierungen
ausführen, z.B. Sirene aktivieren oder stiller Alarm über Telefon. Der klassische Überfalltaster ist
ein spezieller Taster, der durch eine Schutzfolie abgedeckt ist. Die Optik dieses Tasters wird oft
nicht akzeptiert.
Abb. 81: Überfalltaster
Mit KNX von ABB kann die Funktion des Überfalltasters ersetzt und erheblich erweitert werden,
was sehr das Sicherheitsgefühl des Endkunden erhöht. Die einzelnen Funktionen sind als „add
on“ ohne zusätzliche Hardware erhältlich und der Programmierungsaufwand ist überschaubar.
78
Besondere Steuerungsformen
1. Die Beleuchtung eines Wohnhauses wird mit KNX von ABB gesteuert. Im Schlafzimmer wurde ein
Taster installiert, der die gesamte Beleuchtung des Hauses, innen und außen durch Betätigen des
Tasters einschaltet. Befürchtet nun der Bewohner des Hauses, z.B. dass sich ein Unbefugter am oder
im Haus aufhält, kann durch einen Tastendruck sein Haus und dessen Umgebung beleuchtet werden.
Meist werden unbefugte Personen dadurch vertrieben.
2. In einem öffentlichen Gebäude mit Publikumsverkehr, z.B. Finanzamt, Arbeitsamt oder Gericht,
ist unter den Schreibtischen jeweils ein Taster installiert, der im Falle einer Gefahr betätigt werden
kann. Z.B. wird dadurch der Sicherheitsdienst alarmiert und der Empfangsbereich erhält eine Meldung.
Des Weiteren kann über das Telefongateway automatisch eine Nachricht an das Mobiltelefon einer
ausgewählten Person abgesetzt werden.
3. Eine Industrieanlage wurde an ausgewählten Stellen mit Tastern ausgestattet, welche die Beleuchtung
in Teilbereichen komplett einschalten. Im Gefahrenfall, z.B. vor Eintreffen der Feuerwehr bei Feuerausbruch, soll trotz Abwesenheit von Personen die gesamte Beleuchtung über ein Mobiltelefon geschaltet
werden können. Um die Stromversorgung nicht zu stark zu belasten, soll diese Funktion immer eine
bestimmte Anzahl von Leuchten zeitverzögert zuschalten, siehe auch Kapitel 4.1.3.
Die Panikschaltung kann beliebig erweitert werden:
– Die Rollläden im Wohnhaus fahren zusätzlich hoch, so dass das hell erleuchtete Gebäude
samt Eindringling von außen gut sichtbar ist.
– Eine Musikanlage wird eingeschaltet und dadurch eine zusätzliche,
akustische Abschreckung erreicht. Ist eine intelligente Verknüpfung zum AV-System
vorhanden, kann zusätzlich eine erhöhte Lautstärke aktiviert werden.
– Eine Innensirene wird angesteuert und ausgelöst.
– Die Beleuchtung des Gebäudes fängt an zu blinken.
– Über ein Telefongateway wird ein stiller Alarm ausgelöst.
Das wichtigste einer Panikschaltung ist jedoch, dass die Auslösung möglichst einfach ist. Eine Panikschaltung die im Ernstfall auf Grund schlechter Planung nicht ausgelöst werden kann nutzt niemandem.
Daher sollte eine Panikschaltung eventuell an verschiedenen Stellen verfügbar sein. Sie muss leicht zu
bedienen sein und was besonders wichtig ist, sie muss gegen eine Fehlbedienung geschützt werden.
Dies ist besonders wichtig, wenn mit der Panikschaltung eine Sirene oder eine Alarmierung des Wachdienstes ausgelöst wird.
Eine Panikschaltung kann mit verschiedenen KNX-Geräten von ABB realisiert werden:
– KNX-Taster
– Logikmodul LM/S 1.1
– Applikationsbaustein ABL/S 2.1
– Universalschnittstelle US/U x.2 oder Binäreingang BE/S x.x
5.2.1. KNX-Taster
Zur Realisierung einer Panikschaltung mit KNX Tastern von ABB gibt es zwei Möglichkeiten der
Programmierung:
1. Ein KNX-Taster von ABB wird so programmiert, dass beide Seiten der Wippe die gewünschte Funktion auslösen. Das Beschriftungsfeld des Tasters wird farblich markiert,
z.B. roter Hintergrund. Dadurch wird die Gefahr einer Fehlbedienung reduziert.
79
Besondere Steuerungsformen
2. Ein KNX-Taster von ABB wird als Jalousietaster programmiert. Hier wird das Objekt
AUF/AB durch lange Betätigung des Tasters genutzt, um die Funktion zu aktivieren.
Beim TRITON-Taster ist es zusätzlich möglich in den Parametern die Funktion Langes
Drücken zeitlich zu parametrieren auf bis zu 2,1 Sekunden, Standard ist 0,5 Sekunden.
Durch diese Einstellung kann eine Fehlbedienung fast ausgeschlossen werden.
Normalerweise sendet eine Seite der Wippe des Tasters eine logische 1 für Jalousie ab und die andere
eine logische 0 für Jalousie auf. So ist nur eine Wippenseite, meist die mit der logischen 1, für die
Funktion nutzbar.
Um zu erreichen, dass beide Wippenseiten eine logische 1 senden, wird ein ODER-Glied mit einem
invertierten und einem nicht invertierten Eingang genutzt. Beide Eingänge erhalten vom Taster dieselbe
Gruppenadresse.
5.2.2. Lösung mit Logikmodul LM/S 1.1
Es ist die Funktion Logikgatter im LM/S 1.1 zu wählen. An Eingang 1 und Eingang 2 werden
dieselben Gruppenadressen vergeben.
Abb. 82
Abb. 83
Der Ausgang muss bei jeder Zuweisung eines Objektwertes senden, da immer nur eine 1 gesendet wird.
80
Besondere Steuerungsformen
5.2.3. Applikationsbaustein ABL/S 2.1
Durch die grafische Darstellung des Applikationsbaustein ABL/S 2.1 ist die Lösung sehr einfach.
Abb. 84
Eine etwas aufwendigere Lösung ist die Verwendung von 2 Toren. Diese ist interessant sobald
keine Logikgatter mehr zur Verfügung stehen.
Abb. 85
81
Besondere Steuerungsformen
Wird die Gruppenadresse 10/0/1 mit dem Wert 0 gesendet, so wird sie invertiert und mit dem
Wert 1 und der Gruppenadresse 10/0/2 weiter gesendet. Im zweiten Funktionsblock wird durch
den Filter aus ausfiltern die 10/0/1 nicht weitergeleitet.
Hat die Gruppenadresse 10/0/1 den Wert 1 wird sie im ersten Funktionsblock gesperrt, im
zweiten Block direkt als 10/0/2 mit dem Wert 1 weitergeleitet.
Die Gruppenadresse 10/0/2 wird allen Aktoren zugeordnet, die zur Panikschaltung gehören.
So ist sichergestellt, dass nur der Wert 1 gesendet wird.
Im Applikationsbaustein ABL/S 2.1 hat ein Tor mit unbeschaltetem Steuereingang immer Durchgang.
Zur Umsetzung mit dem Applikationsbaustein ABL/S 2.1 müssen die Ausgänge wie folgt eingestellt
werden:
Abb. 86
Mit der Einstellung bei jeder Zuweisung eines neuen Objektwertes wird sichergestellt, dass die
Gruppenadresse 10/0/2 immer mit dem Wert 1 gesendet werden kann.
Falls die Tore im Applikationsbaustein ABL/S 2.1 alle verbraucht sind, kann diese Funktionalität
auch mit dem Zeitglied erfolgen.
82
Besondere Steuerungsformen
Abb. 87
5.2.4. Universalschnittstelle US/U x.2 oder Binäreingang BE/S x.x
Sowohl die Universalschnittstelle US/U x.2 als auch der Binäreingang BE/S x.x von ABB
bieten die Funktion Betätigung durch langes Drücken. Hier kann zusätzlich eine Zeit festgelegt
werden, wie lange der Taster betätigt werden muss, bis die Panikschaltung ausgelöst wird.
So kann eine Fehlbedienung vermieden werden.
Abb. 88
Bei dieser Einstellung muss der Bediener die Taste drei Sekunden betätigen, damit das Telegramm abgeschickt wird. Eine Betätigung unter drei Sekunden führt zu keiner Aktion.
83
Besondere Steuerungsformen
Sonderlösungen, z.B. dreimal Betätigen um die Funktion auszulösen, sind mit diesen Geräten ebenfalls
machbar.
5.3.
Steuerung mit DALI
Die Beleuchtungssteuerung und -regelung bietet vielfältige Möglichkeiten. Vor allem das
Dimmen in Verbindung mit folgenden Merkmalen gewinnt mehr und mehr Bedeutung in der
Beleuchtungstechnik:
– Komfort
– Energieeinsparung
– Schonung des Leuchtmittels
– Lichtszenen
– Konstantlichtregelung
Der Einsatz von DALI bedeutet normalerweise auch die Nutzung der Dimmfunktion.
Daher an dieser Stelle ein kurzer Überblick über die verschiedenen Arten des Dimmens aus
technologischer Sicht.
0…230 V
UD/S 2.300.1
u Glühlampen
u Niedervolt-Halogen
u Leuchtstofflampen
EVG
SD/S 8.16.1
DALI-Betriebsgerät
DG/S 8.1 oder
DG/S 1.1
DALI
oder
DALI-Betriebsgerät
oder
DALI-Betriebsgerät
Abb. 89
Für weitere Informationen siehe Kapitel 1.3. „Dimmfunktion“.
84
u LED
Besondere Steuerungsformen
5.3.1. Aufbau DALI
DALI bietet alle Funktionen, die in Zusammenhang mit einer kompletten Beleuchtungssteuerung benötigt werden.
Grundsätzlich werden beim Einsatz von DALI Signale zur Ansteuerung eines DALI-Betriebsgerätes (EVG) über eine zweiadrige Steuerleitung gesendet, um die Leuchten zu schalten,
zu dimmen oder eine Lichtszene aufzurufen.
Für die verschiedenen Arten von Leuchtmitteln gibt es passende DALI-Geräte von verschiedenen Herstellern. Der große Vorteil des DALI-Systems ist die Standardisierung und die
dadurch erreichte Kompatibilität des Datenprotokolls, ähnlich dem des KNX-Systems von ABB.
Infolgedessen können die Marktpartner aus einer Vielzahl von Produkten mehrerer Hersteller
wählen. In der Norm DIN IEC 60929 sind die Merkmale des DALI dargestellt.
Merkmale des DALI nach DIN IEC 60929
– DALI ist von den weltweit führenden Herstellern der Beleuchtungstechnik 1999 als
Schnittstellenstandard für die Ansteuerung der lichttechnischen Betriebsgeräte definiert
worden.
– Es ist ein Protokoll für die digitale Kommunikation zwischen Komponenten einer lichttechnischen Anlage.
– Jede einzelne Leuchte ist ansprechbar, Einzeladressierung.
– Befehle für 64 Teilnehmer, 16 Gruppen und 16 Lichtszenen sind möglich.
– Übertragene lichttechnische Werte sind: Helligkeitswert, Dimmgeschwindigkeit und
Fehlerrückmeldung.
– DALI kann mit Bussystemen für die Gebäudesystemtechnik zusammenarbeiten, da es
sich um ein Subsystem handelt. DALI ist kein Bussystem der Gebäudetechnik.
– DALI besitzt eine zweiadrige Steuerleitung.
– Die Verlegestruktur ist frei wählbar, z.B. Baumstruktur.
– Eine DALI Signalleitung ist polaritätsfrei.
– Die Verlegung erfolgt zusammen mit der Versorgungsspannung in einem fünfadrigen Kabel.
– Die Signaleingänge sind netzspannungsfest.
– Eine Rückmeldung über den EVG-Status erfolgt direkt, z.B. Lampe ein/aus,
aktueller Helligkeitswert, Lampenfehler.
– Verschiedene Einstellungen, z.B. Geschwindigkeit der Lichtänderung, Dimmgrenzen und
das Verhalten im Systemfehlerfall, sind möglich.
– Bei Aufruf einzelner Szenen erreichen alle DALI-EVG gleichzeitig ihren Dimmwert.
– Der Dimmbereich, abhängig vom eingesetzten EVG, beträgt 0,1 bis 100 %.
– Die logarithmische Dimmkennlinie ist analog zu der Augenempfindlichkeit.
– Dimmen und Schalten erfolgt über die Steuerleitung ohne zusätzliche Schaltrelais,
d.h. im DALI-Betriebsgerät wird elektronisch geschaltet.
– Die Ein-/Ausschaltung der Beleuchtung erfolgt geräuschlos.
– Das System ist notstromfähig, d.h. Betrieb mit Gleichspannung ist möglich.
– Es handelt sich um eine durchgängige Lösung zur Ansteuerung (Dimmung) von LED’s
bzw. farbigem Licht.
85
Besondere Steuerungsformen
DALI GC
EVG DALI
EVG DALI
DALI Trafo
DALI GC
EVG DALI
DALI Trafo
DALI Trafo
DALI-Dimmer
DALI SC
DALI PS
DALI RM
PS:
GC:
SC:
RM:
Spannungsversorgung
Gruppen-Controller
Szenen-Controller
Relais Modul
Abb. 90: Übersicht über ein DALI-System (Stand alone ohne Gateway zu einem anderen System)
Die DALI PS (Spannungsversorgung, Power supply), der GC (Gruppenkontroller, Group
Controller) und SC (Szenenkontroller, Scene Controller) sind nur bei der Stand alone Lösung
notwendig. Bei einer Verbindung mit KNX von ABB fallen diese Komponenten weg.
Jedes DALI-Betriebsgerät wird in der Regel adressiert, damit es individuell angesprochen
werden kann. Die Adressierung erfolgt mit Hilfe einer Software oder über Mehrfachbetätigung
bzw. lange Betätigung der Taster. Bei Einbindung von DALI in KNX von ABB ist diese Adressierung deutlich vereinfacht.
Für weitere Informationen siehe Dokumentationen der Hersteller oder www.dali-ag.org.
Es ist davon auszugehen, dass DALI mittel- bzw. langfristig die analoge 1 – 10 V Technologie
ablösen wird.
86
Besondere Steuerungsformen
Zum Vergleich beider Systeme hier eine Gegenüberstellung:
1...10 V
DALI
• Potenzialfreier Steuereingang
• Potentialfreier Steuereingang
• Zweidrahtleitung
• Zweidrahtleitung,
unempfindlich gegen Einstrahlungen
• Steuerbar über Bussysteme KNX usw.
• Steuerbar über Bussysteme KNX usw.
• Dimmbereich 1…100 %, lineare Kennlinie
• Dimmbereich 1…100 %,
• Keine Rückmeldungen
• Individuelle Rückmeldungen
• Keine Adressen
• Gruppen-, Individual- und Broadcastadresse
logarithmische Kennlinie
• Szenenspeicher
• Programmierbare Dimmzeiten
• Integrierter EIN/AUS Schalter
Momentan wird DALI meist für anspruchsvolle Aufgaben in der Lichttechnik eingesetzt,
denn in der Kostenkalkulation einer Anlage spielt das jeweilige Betriebsgerät eine Rolle.
Ist z.B. eine dimmbare Beleuchtung mit Gasentladungslampen vorgesehen, so ist der Preisunterschied zwischen einem notwendigen 1 – 10 V EVG und einem entsprechenden DALI-EVG
nur noch minimal, wenn nicht bereits preisgleich. Dieser ist auch abhängig von der Region bzw.
dem Land.
Mittlerweile gibt es Vorschaltgeräte mit 1 – 10 V Schnittstelle und DALI-Anschluss in einem
Gerät.
Folgende Aspekte werden die Marktdurchdringung des DALI weiter fördern:
– Standardisierung der DALI-Technik
– Höhere Anforderung an die Beleuchtungssteuerung
– Preisreduktion der DALI-Betriebsgeräte
– Einsatz der LED-Technik/farbiges Licht 씮 Lösung mit DALI
– Schnittstellen zu anderen Systemen
Da DALI ausschließlich für die Lichttechnik mit max. 64 Geräten einsetzbar ist, ist eine Schnittstelle zu KNX von ABB mit seinen vielfältigen weiteren Funktionen notwendig. Das Ziel ist es,
das Beste aus beiden Welten in einem System zu verwirklichen.
Dies ist die Aufgabe von unseren DALI-Gateways:
– DALI-Gateway 8-fach
– DALI-Gateway 1-fach
87
Besondere Steuerungsformen
5.3.2. DALI-Gateway 8-fach DG/S 8.1
Merkmale des DALI-Gateway 8-fach DG/S 8.1 von ABB:
– Reiheneinbaugerät
– 6 TE, ABB i-bus® KNX
– 8 Kanäle (DALI-Ausgänge)
– Max. 128 DALI-Geräte, 16 pro Kanal
– 230 V AC/DC Betriebsspannung
– Integrierte DALI-Stromversorgung
– Kanal-Test, KNX unabhängig
– Anzeige DALI-Störung
– Anzeige Betriebsspannung
– Keine DALI-Adressierung
Abb. 91: DG/S 8.1
Das DALI-Gateway 8-fach DG/S 8.1 von ABB besitzt acht unabhängige DALI-Ausgänge an
denen jeweils 16 DALI-Betriebsgeräte angeschlossen werden können. Damit werden bis zu
16 Leuchten gleichzeitig geschaltet und gedimmt. Rückmeldungen lassen sich nur kanalweise
senden, eine Unterscheidung einzelner Leuchten im Kanal ist nicht vorgesehen. Eine zusätzliche DALI-Adressierung ist nicht notwendig. Alle Einstellungen werden in der Applikation des
DG/S 8.1 in der ETS durchgeführt.
Die Handhabung des Gerätes ist vergleichbar mit einem 8-fach KNX-Dimmaktor.
Der Planer bzw. Installateur der Beleuchtungssteuerung muss sich, außer um die Auswahl
der zur Leuchte passenden Betriebsgeräte, um DALI nicht kümmern. Der Umstieg von der
1 – 10 V Technologie fällt bei dieser Komponente besonders leicht.
88
Besondere Steuerungsformen
Leuchtmittel
DALI Betriebsgeräte
Beleuchtung
DALI-Gateway
DG/S 8.1
KNX
Betriebsgeräte
Bedienen
Visualisierung
Jalousie
Heizung
Sicherheit
Abb. 92: Integration in KNX
230 V
L1
L2
L3
N
PE
8 Kanäle
max. 16 EVG
max. 16 EVG
DG/S 8.1
Abb. 93: Anschlussdiagramm DG/S 8.1
Die DALI-Betriebsgeräte sind einerseits an der DALI-Leitung angeschlossen, andererseits mit
dem 230 V Netz verdrahtet. Unterschiedliche Phasen können auch innerhalb eines Kanals benutzt werden. Zusätzlich wird am Betriebsgerät die Leuchte angeschlossen, auf Abb. 93 nicht
dargestellt.
Die DALI-Steuerleitung und -Netzleitung können auch parallele Adern in einer Mantelleitung sein,
z.B. 5 x 1,5 mm2. Eine Beeinflussung des Steuersignals findet im Gegensatz zur 1 – 10 V Steuerung nicht
statt. Dies ist ein Vorteil der digitalen Technik.
Beim DALI-Gateway 8-fach DG/S 8.1 muss keine DALI Inbetriebnahme oder Adressierung durchgeführt
werden. Die Zuordnung erfolgt durch Verkabelung analog zur 1 – 10 V Technik.
89
Besondere Steuerungsformen
5.3.3. DALI-Gateway 1-fach DG/S 1.1
Merkmale des DALI-Gateway 1-fach DG/S 1.1 von ABB:
– Reiheneinbaugerät
– 4 TE, ABB i-bus® KNX
– 2 Kanäle (DALI-Ausgänge)
– Max. 128 DALI-Geräte, 64 pro Kanal
– 230 V AC/DC Betriebsspannung
– Integrierte DALI-Stromversorgung
– Kanal-Test, KNX unabhängig
– Anzeige DALI-Störung
– Anzeige Betriebsspannung
– Einzeladressierung der DALI Teilnehmer
Abb. 94: DG/S 1.1
Das DALI-Gateway 1-fach DG/S 1.1 von ABB hat zwei unabhängige Kanäle, an denen jeweils
bis zu 64 DALI-Betriebsgeräte angeschlossen werden können. Diese können zusammen geschaltet und gedimmt werden (Broadcast-Mode), sind jedoch auch einzeln ansprechbar.
Dies ist der entscheidende Unterschied zum DALI-Gateway 8-fach DG/S 8.1 von ABB,
mit dem einzelne Leuchten im Kanal nicht getrennt angesteuert werden können.
Möglich ist dieses durch eine DALI-Adressierung, d.h. jedes Gerät erhält eine DALI-Adresse.
Hierzu steht ein Konfigurationstool DG/S 1.1 Tool zur Verfügung. Dieses Tool ermöglicht die
Adressierung sehr einfach und schnell.
Abb. 95: DG/S 1.1 Tool
90
Besondere Steuerungsformen
Kanal A
64
Kanal B (Zusatzkanal)
2 x 64 DALI Teilnehmer
64
4
4
3
3
2
DG/S 1.1
2
1
1
Objekte: Kanal A
Teilnehmer mit einem Objekt steuerbar
- EIN/Aus
- Dimmen
- Helligkeitswert setzen
Objekte: Kanal B
Teilnehmer über 2 Objekte ansprechen
Abb. 96: DG/S 1.1 mit angeschlossenen Leuchten
Kanal A
Kanal A ist der Hauptkanal und hat für die drei Standardfunktionen EIN/AUS, Dimmen und
Helligkeit für jedes Gerät getrennte Kommunikationsobjekte in der ETS. D.h., separates
Schalten und Dimmen durch beliebige KNX-Sensoren ist einfach möglich.
Gruppenbildung und Lichtszenen sind wie bisher in der ETS-Applikation einstellbar,
analog zu den KNX-Dimmern von ABB.
Kanal B
Kanal B ist ein Zusatzkanal. Jede einzelne Leuchte ist ebenfalls separat ansteuerbar,
allerdings nur über eine Codierung:
– Senden der Nummer der Leuchte im Kanal über 1 Byte Objekt.
– Senden des Telegramms mit der entsprechenden Funktion, z.B. EIN oder AUS.
Durch die Codierung müssen immer zwei Telegramme gesendet werden, um eine Aktion
auszuführen. Dies lässt sich in der Regel nur zusammen mit einer Visualisierung oder einem
LCD-Panel verwirklichen und wird daher speziellen Projekten vorbehalten bleiben.
Hintergrund dieser Codierung, ist die begrenzte Anzahl an Kommunikationsobjekten,
max. 255, die je Gerät in der ETS zur Verfügung stehen.
91
Besondere Steuerungsformen
Abb. 97: Beispiel für eine Lösung mit einer Visualisierung
Die virtuellen Taster Licht 1 bis Licht 8 sind Vorwahltaster, welche die Nummer der Leuchte als
1 Byte Telegramme auf den Bus senden. Die Taster EIN/AUS/HELL/DUNKEL sind dann die
entsprechenden Funktionstaster.
Der Broadcast-Mode (Zentralfunktion) ist bei Kanal B auch über eigene Objekte zugänglich und kann
daher jederzeit genutzt werden, z.B. für Räume in denen mehrere Leuchten zusammen geschaltet und
gedimmt werden sollen wie Fertigungshallen, Treppenhäuser und Flure.
Beim DALI-Gateway DG/S 1.1 sind zweimal 64 DALI-Teilnehmer individuell adressierbar, im Hauptkanal
individuell ansteuerbar und im Zusatzkanal (im Broadcast) ansteuerbar. Jeder Kanal hat eine Steuerleitung für 64 Teilnehmer. Dadurch bietet das DALI-Gateway DG/S 1.1 von ABB eine hohe Flexibilität bei
einem Umbau oder einer Nutzungsänderung.
5.3.4. Fazit
Prinzipiell können beide DALI-Gateways für die Anbindung von KNX von ABB an DALIBetriebsgeräte sehr gut eingesetzt werden. Allgemein können jedoch folgende Projektbzw. Anwendungszuordnungen genannt werden:
Bevorzugte Einsatzorte des DALI-Gateway 8-fach DG/S 8.1 sind:
– nicht einsehbare Leuchten, z.B.:
– Achsbüros
– Hotelzimmer, Patientenräume
– Wohneinheiten in Altenheimen
92
Besondere Steuerungsformen
Bevorzugte Einsatzorte des DALI-Gateway 1-fach DG/S 1.1 sind:
– Einsehbare Leuchten
– Räume in denen ein Höchstmaß an Flexibilität verlangt wird, z.B.:
– Mehrzweckräume
– Messehallen und Sportarenen
– Museen und Veranstaltungsräume
– Großraumbüros
5.3.5. Besonderheiten von DALI
Beim Einsatz von DALI sind einige Einstellungen und Sonderfunktionen besonders interessant
und wichtig:
– Einbrennen von Leuchtstofflampen (Burn in)
– DALI-Schaltaktor DSA/S 2.16.1
– DALI im Zusammenhang mit Notlichtssystemen
– Fehlerrückmeldungen der Gateways
– Sonderfunktionen der Gateways
– Konstantlichtregelung mit DALI, KNX und DALI-Gateways
5.3.5.1. Einbrennen von Leuchtstofflampen (Burn in)
Die an das DALI-Gerät angeschlossenen Gasentladungslampen, meistens Leuchtstofflampen
des Typs T5, sollen normal gedimmt werden. Wird dieses zu Beginn des Betriebszyklusses
ausgeführt, entstehen folgende unangenehme Effekte:
– Die gesamte Lebensdauer der Leuchte reduziert sich deutlich.
– Das Helligkeitsverhalten der Leuchte wird schlechter.
– Es wird nicht mehr die volle Helligkeit erreicht.
Diese Effekte können verhindert werden, in dem zu Beginn des Betriebs der Leuchte, diese für
etwa 50 Stunden (T8 Leuchtstofflampen mit 26 mm Durchmesser) bzw. 100 Stunden
(T5 Leuchtstofflampen mit 16 mm Durchmesser) mit 100 % Helligkeit geschaltet wird.
Während dieses Zeitraums sollte die Leuchte auf keinen Fall gedimmt und möglichst auch
nicht ausgeschaltet werden. Weitere Angaben zur Dauer des Einbrennvorgangs stehen in den
technischen Daten der Hersteller dimmbarer EVG.
Soll dieser Vorgang des Einbrennens automatisiert bzw. vereinfacht werden, kann in den Parametern
der DALI-Gateways von ABB eine entsprechende Zeitdauer eingestellt werden. Der Einbrennmodus wird
über ein separates Kommunikationsobjekt gestartet. Während dieses Zeitraums kann die Leuchte nur mit
100 % Helligkeit geschaltet werden. Das Dimmen ist deaktiviert. Nach Ablauf der Zeit wird das Dimmen
automatisch frei geschaltet.
93
Besondere Steuerungsformen
5.3.5.2. DALI-Schaltaktor DSA/S 2.16.1
Eine kleine Besonderheit stellt der DALI-Schaltaktor DSA/S 2.16.1 von ABB dar.
Er führt Schaltfunktionen aus:
– DALI-Schaltaktor, 2-fach, 16 A.
– Zwei potenzialfreie Kontakte, geeignet für kapazitive Lasten mit hohem Einschaltstrom.
– Relais können auch manuell betätigt werden.
– Die Ansteuerung erfolgt über das DALI-Steuersignal.
– Die beiden Kanäle arbeiten als zwei unabhängige DALI-Teilnehmer.
A
1
2
3
μ
B
4
μ
5
6
7
8
L
N
D1
D2
Us
DALI
DSA/S 2.16.1
B
A
0
0
I
I
Un = 250 / 440 V~
In = 16 / 10 AX
C-Load, cos ϕ = 0.6
Us = 85 … 265 V~
Abb. 98: DSA/S 2.16.1
Ist der DALI-Schaltaktor DSA/S 2.16.1 in eine KNX-Anlage von ABB integriert, können Stromkreise über das DALI-Gateway mit diesem Aktor nur geschaltet werden. Ein typisches Projekt
für dieses Gerät wäre eine Beleuchtungssteuerung, in dem DALI auf Grund seiner besonderen
Merkmale eingesetzt werden soll, jedoch nicht alle Leuchten gedimmt werden müssen.
5.3.5.3. DALI im Zusammenhang mit Notlichtssystemen
Bislang wurden Notlichtsysteme in der Regel als eigenständiges System mit separaten
Leuchten ausgeführt.
Diese konventionelle Lösung erfordert einen hohen Aufwand und höhere Kosten.
Ebenfalls sind zusätzliche Notlichtleuchten aus ästhetischen Gründen unerwünscht.
Ist bzw. wird in einem Gebäude KNX von ABB und/oder DALI installiert, ist es möglich
ausgewählte Leuchten der Allgemeinbeleuchtung als Notlichtleuchten einzusetzen.
Der Installationsaufwand ist geringer und dies bedeutet eine Kostenersparnis.
Vorraussetzungen für die Realisierung sind:
– Die EVG können mit Gleichspannung betrieben werden.
– Das Helligkeitsniveau für dimmbare EVG ist einstellbar.
94
Besondere Steuerungsformen
Vorschriften für Notlichtsysteme
Die entsprechenden Vorschriften nach DIN EN 50172 (VDE 0180 Teil 100) Stand Januar 2005
müssen eingehalten werden. Dazu zählt die Prüfung der Sicherheitsbeleuchtung inklusive das
Führen eines Prüfbuches. Dies betrifft sowohl die Tägliche Prüfung des Leuchtmittels als auch
die monatliche und jährliche Prüfung mit:
– Umschalten auf Notbetrieb
– Alle Leuchten auf Existenz prüfen
– Sauberkeit und Funktion prüfen
– Ergebnis protokollieren
Installation mit DALI
DALI Steuerung
Notlichtanlage
Notlichtelement
Notlichtbus
230 V
EVG
Leuchte
Abb. 99: Lösung mit DALI
Die Notlichtanlage überwacht die Leuchte und steuert sie im Notlichtbetrieb. Beim täglichen
Funktionstest wird der Leuchtenfehler abgefragt. Das Notlichtelement ist CEAG Typ 2L-CG-SB.
Alternativ kann der Funktionstest inklusive der Protokollierung vom KNX von ABB durchgeführt
werden, z.B. über Visualisierung.
Mit Verbindung zum KNX von ABB ist die oben dargestellte DALI-Steuerung (Master) das entsprechende
DALI-Gateway.
Die Überprüfung der Leuchte und des DALI-Vorschaltgerätes ist mit Hilfe des DALI-Gateways DG/S 8.1
bzw. 1.1 jederzeit möglich. Ein Telegramm kann im Fehlerfall gesendet oder auf Anforderung bei einem
zyklischen Funktionstest übermittelt werden.
Ein Notlichtelement, z.B. CEAG TYP 2L-CG-SB, schaltet die Gleichspannungsversorgung (Batterie)
im Notlichtfall auf das Vorschaltgerät und das DALI-Gateway. Dieses kann mit Gleichspannung
(110 bis 240 V DC) betrieben werden.
95
Besondere Steuerungsformen
5.3.5.4. Fehlerrückmeldung
Die Rückmeldung von Leuchten- und Vorschaltgerätefehlern ist eine Standardfunktion des
DALI. Je nach DALI-Gateway erfolgt diese unterschiedlich.
DALI-Gateway DG/S 8.1
Die Fehlerrückmeldung erfolgt als Sammelmeldung je Kanal, d.h., eine einzelne Meldung je
Leuchte im Kanal ist nicht möglich.
DALI-Gateway DG/S 1.1
Zunächst erfolgt auch beim DALI-Gateway DG/S 1.1 eine Sammelmeldung, wenn eine Leuchte
oder ein Vorschaltgerät in einem Kanal defekt ist. Jedoch steht hier durch die vorhandene
Einzeladressierung auch eine Einzelfehlermeldung zur Verfügung, sowohl in Kanal A als auch
in Kanal B. Wegen der begrenzt verfügbaren Objekte muss hier ebenfalls kodiert gearbeitet
werden.
– Senden der Nummer der Leuchte im Kanal über 1 Byte Objekt.
– Das DALI-Gateway DG/S 1.1 sendet über ein 1 Bit Telegramm auf einem anderen Objekt
(getrennt für Lampen- oder Vorschaltgerätefehler), ob die angewählte Leuchte einen entsprechenden Fehler aufweist.
Aus praktischer Sicht wird die Realisierung der Einzelfehlermeldungen meist über eine Visualisierung oder ein Panel erfolgen. Nach Erhalt der Kanalmeldung werden vom Benutzer manuell
nacheinander die Leuchten angesprochen. Bei dem fehlerhaften Gerät wird dann die entsprechende Meldung erscheinen.
Durch eine separate Softwarefunktionalität lässt sich die Darstellung und Auswertung der
Einzelfehler automatisieren und für den Nutzer übersichtlich darstellen:
– Nach Senden der Kanalfehlermeldung durch das DALI-Gateway wird eine Logik angesteuert, die nacheinander das 1 Byte Objekt mit den Nummern der Leuchten auf den
Bus sendet.
– Wird über das Objekt Fehler selektiertes Gerät eine Meldung gesendet, muss diese
verknüpft mit der Leuchtennummer abgebildet oder gespeichert werden.
Vorstellbar wäre zusätzlich eine Gruppenbildung, d.h. nur eine Meldung bei Ausfall einer
Leuchte in einer Gruppe bzw. einem Raum.
Mit einer leistungsfähigen Visualisierungssoftware z.B. BCON oder Eisbär ist dies umsetzbar.
96
Besondere Steuerungsformen
Abb. 100 a: Beispiel einer einfachen Darstellung mit einer Visualisierung:
Abb. 100 b: Beispiel einer Darstellung mit Hilfe des Raum/Controlpanels:
Abb. 100 c:
Die Auswahl erfolgt über einen Schieber (Wert 1 Byte), die Anzeige des Fehlers über eine Taste
(Schalter 1 Bit) mit Text ‚Ja’.
97
Besondere Steuerungsformen
5.3.5.5. Sonderfunktionen der DALI-Gateways
Die DALI-Gateways von ABB bieten zwei wichtige Sonderfunktionen:
– Dynamikfunktion
– Zentralfunktion
Dynamikfunktion
Die Dynamikfunktion erlaubt den Aufruf eines Beleuchtungsablaufs.
Helligkeit
Haltewert
Startwert
Ausschaltwert
Aus
Dimmzeit 1
Haltezeit
Dimmzeit 2
Zeit
EinschaltTelegramm
Abb. 101: Beleuchtungsablauf
Alle Werte, Start-, Halte- und Ausschaltwert, sowie die Zeiten sind in den Parametern einstellbar.
1. Dynamikfunktion mit Treppenlichtfunktion: Die Dimmzeit ist kurz, z.B. eine Sekunde, Haltezeit ist die
Treppenlichtzeit, z.B. fünf Minuten, nach Ablauf dieser Zeit wird langsam herunter gedimmt auf null,
einem Minimalwert der Beleuchtung. Durch erneutes Betätigen der zugehörigen Taste wird das
Treppenlicht wieder gestartet.
Für weitere Informationen siehe Handbuch DALI-Gateways DG/S 8.1 bzw. DG/S 1.1.
2. Effektbeleuchtung: In Schaufenstern, Ausstellungsflächen usw. wird durch wiederholtes Starten des
Dynamikvorgangs eine Effektbeleuchtung realisiert.
3. Medizinische Lichttherapie: Leuchten mit verschiedenen Farben werden abwechselnd hoch- und
runter gedimmt und die Farben überblendet.
Zentralfunktion
Als Zentralfunktion steht der Broadcast Mode bei den DALI-Gateways als eigenes Objekt für
EIN/AUS, Dimmen und Helligkeitswert zur Verfügung.
1. Zum Einschalten einer Panikbeleuchtung wird die Zentralfunktion verwendet. Die Einschalthelligkeit
wird auf 100 % festgelegt (sonst nur 80 %). Die Dimmzeit wird kurz eingestellt, damit die Helligkeit
schnell erreicht wird.
2. In einem Restaurant soll bei Einbruch der Dämmerung sehr langsam die Beleuchtung hoch gedimmt
werden, damit der Übergang von natürlicher zu künstlicher Beleuchtung kaum wahrgenommen wird.
Die Dimmzeit bis zum Einschaltwert wird z.B. auf eine Stunde gestellt.
98
Besondere Steuerungsformen
Neben der einfacheren Programmierung, es muss nur eine Gruppenadresse zugeordnet werden,
stehen für die Zentralfunktion separate Parameter zur Verfügung, z.B.:
– Dimmgrenzen
– Dimmzeit
– Einschalthelligkeit
5.3.5.6. Konstantlichtregelung mit DALI, KNX und DALI-Gateways
Um eine Konstantlichtregelung zu realisieren, kann in der analogen Technik (0)1 – 10 V ein
Schalt-/Dimmaktor LR/S 2.2.1 mit einem Lichtfühler kombiniert werden, siehe Kapitel 3.6.2.
„Konstantlichtregelung“.
Der Regelungsvorgang bleibt innerhalb des Gerätes, das Senden der Stellgröße erfolgt in der Regel nicht
auf den Bus. Dadurch wird bei großen Anlagen mit vielen Regelkreisen eine eventuell zu starke Belastung
des Busses vermieden.
Bei den DALI-Gateways gibt es das nicht, hier bleibt nur die Möglichkeit mit externen Komponenten zu arbeiten.
Jeder Kanal beim DALI-Gateway DG/S 8.1 bzw. jede Leuchte im Kanal A des DALI-Gateway
DG/S 1.1 kann über ein 1 Byte Objekt (Helligkeitswert) angesteuert werden. Dieses ist mit
folgenden Geräten realisierbar:
– Schalt-/Dimmaktor LR/S 2.2.1, das Gerät wird dann nur als Regler arbeiten
– Präsenzmelder PM/A 2.1, besitzt integrierten Lichtfühler und Regler
– Raumcontroller RC/A 8.1 mit Modul LR/M 1.6.1, gleiche Situation wie bei LR/S 2.2.1
Die genannten Komponenten arbeiten als Regler und senden die Stellgröße als Telegramm auf
den Bus.
Für weitere Informationen siehe Kapitel 3.6.2. „Konstantlichtregelung“.
Von den Herstellern der DALI-Betriebsgeräte, z.B. Tridonic, Helvar, gibt es Helligkeitssensoren
zum Anschluss an DALI.
Die Helligkeitssensoren funktionieren nur bei DALI Stand Alone Lösungen. Bei Einsatz eines DALIGateways dürfen keine weiteren DALI-Geräte, außer die Vorschaltgeräte für die Leuchten, zum Einsatz
kommen.
99
Besondere Steuerungsformen
5.3.6. DSI (Digital Serial Interface)
DSI ist ebenfalls eine digitale Schnittstelle in der Beleuchtungstechnik zur Ansteuerung von
DSI-Vorschaltgeräten. Dabei handelt es sich jedoch um eine firmenspezifische Lösung,
d.h. kein Standard wie bei DALI. Die Funktionalität ist gegenüber DALI eingeschränkt,
z.B. gibt es keine Fehlerrückmeldung.
Auf Grund der Bedeutung des DALI wird DSI am Markt an Bedeutung verlieren.
Von ABB ist ein Steuergerät (Gateway) Typ SL/S 50.1 als REG-Gerät verfügbar.
100
Checkliste
Beleuchtungssteuerung
Gebäude:
Etage:
Raum:
Kleinste gemeinsam gesteuerte Einheit Nr.
Funktion:
Vorgesehene Leuchten:
❏ Glühlampen
❏ Anzahl
❏ Leistung
❏ NV-Halogen
❏ Anzahl
❏ Leistung
❏ Elektronischer Trafo
❏ Konventioneller Trafo
❏ HV-Halogen
❏ Anzahl
❏ Leistung
❏ LED
❏ Anzahl
❏ Leistung
❏ Nennspannung
❏ 0...10 V-Schnittstelle (Standard)
❏ Aktives 0...10 V Signal
❏ DSI-Schnittstelle
❏ DALI-Schnittstelle
❏
❏ Leuchtstoffröhren mit KVG
❏ Anzahl
❏ Leistung
❏ Leuchtstoffröhren mit EVG
❏ Anzahl
❏ Leistung
❏ 0...10 V-Schnittstelle (Standard)
❏ Aktives 0...10 V Signal
❏ DSI-Schnittstelle
❏ DALI-Schnittstelle
❏
101
Checkliste
❏ Quecksilberdampflampen
❏ Anzahl
❏ Leistung
❏ Sonstige Leuchten
❏ Anzahl
❏ Leistung
Leuchten werden
❏ geschaltet
❏ gedimmt
❏ geregelt (Konstantlichtregelung)
Manuelle Bedienung vor Ort
❏ konventionelle Taster/Schalter mit UP-Schnittstelle
❏ Schalter: EIN/AUS
❏ Taster: UM
❏ Taster: Kurz – UM/lang – hell/dunkler Dimmen
❏ 2 Taster: Kurz – EIN/lang – heller Dimmen
❏
❏
❏
❏
❏
Kurz – AUS/lang – dunkler Dimmen
Taster: Kurz UM mit Mehrfachbetätigung für andere Kreise
Taster: Kurz – UM/Lang – andere Kreise Schalten
Taster: Zusatzfunktionen:
Statusrückmeldung über LED
Orientierungslicht
❏ Bustaster
Fabrikat:
Design:
❏ EIN/AUS
❏ UM
❏ Kurz – UM/lang – hell/dunkler Dimmen
❏ Kurz – EIN/lang – heller Dimmen
Kurz – AUS/lang – dunkler Dimmen
❏ Zusatzfunktionen:
❏ Statusrückmeldung über LED
❏ Orientierungslicht
Anzahl der zugeordneten Taster
❏
❏ Einbauorte
102
Checkliste
Übergeordnete manuelle Bedienung
❏ Zentralschaltung
❏ Zentral EIN (z.B. Paniktaster)
❏ Zentral AUS (Portier)
❏ Zentral EIN/AUS
❏ Übergeordnete Gruppenschaltung
Anzahl der Gruppen
Funktion
Automatische Ansteuerung vor Ort
❏ Bewegungsmelder
❏ Anzahl
❏ Montageort
❏ Schaltet einmalig EIN
❏ Schaltet bei Bewegung mindestens
❏ Präsenzmelder
❏ Anzahl
❏ Montageort
❏ Schaltet bei Anwesenheit mindestens
❏ Gesteuert bei sonstigen Ereignissen
❏
❏
103
s EIN
s EIN
Notizen
104
ABB STOTZ-KONTAKT GmbH
Postfach 10 16 80, 69006 Heidelberg
Eppelheimer Straße 82, 69123 Heidelberg
Telefon (0 62 21) 7 01-6 07
Telefax (0 62 21) 7 01-7 24
www.abb.de/stotz-kontakt
Technische Hotline: (0 62 21) 7 01- 4 34
E-mail: eib.hotline@de.abb.com
Druck Nr. 2CDC 500 051 M0101
Die Angaben in dieser Druckschrift gelten vorbehaltlich technischer Änderungen.
Was this manual useful for you? yes no
Thank you for your participation!

* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

Download PDF

advertising