13.3.4 Adresná komunikace
Ing. Josef Kunc
Již několikrát jsme naznačili, že v KNX systémové elektrické instalaci probíhá komunikace na základě adresování a je uskutečňována prostřednictvím telegramů předávaných mezi jednotlivými účastníky po sběrnici.
Při komunikaci se používá dvou typů adres:
- - fyzické (nebo též individuální či přístrojové) adresy,
- - skupinové adresy, které bychom mohli též nazvat adresami komunikačními.
Oba typy adres jsou důležité a při komunikaci také používané.
Fyzická adresa
Fyzickou adresu bychom mohli srovnat například s popisným číslem domu ve městě. Stejně jako označení konkrétního domu ve městě je jedinečné a neopakovatelné, tak i každá fyzická adresa smí být v jedné systémové instalaci použita vždy jen jedenkrát, dva přístroje nesmí a ani nemohou mít shodnou fyzickou adresu, protože programovací software ETS ani nepřipustí v jednom projektu vytvořit více než jednu totožnou fyzickou adresu.
Obr. 1: Fyzická adresa účastníka na sběrnici vychází z jeho topologického umístění
Fyzická adresa jednoznačně navazuje na topologické uspořádání KNX systémové instalace, tedy váže na členění na oblasti, linie a jednotlivé účastníky. Stejně, jako jsou očíslovány oblasti, linie a ke sběrnici připojené přístroje, jsou shodným způsobem vytvářeny fyzické adresy. Pro dobrou orientaci v projektech i instalacích se fyzické adresy vytváří jako tři skupiny číslic, navzájem oddělených tečkami. V binárním vyjádření zaujímá prostor dvou bytů, jak je znázorněno na obr. 2.
Obr. 2: Binární, dekadické a hexadecimální zobrazení fyzické adresy
První skupina číslic 0 až 15 označuje číslo oblasti (1 odpovídá oblasti č. 1, 15 oblasti č. 15 a 0 vyjadřuje příslušnost k páteřní linii) – obr. 1.
Druhá skupina číslic, opět v rozmezí od 0 do 15 vyjadřuje číslo linie v oblasti vymezené první skupinou číslic (1 znamená 1. linii, 15 odpovídá 15. linii a 0 je vyhrazena pro hlavní linii). Potom linie 1.3 znamená třetí linii v první oblasti, zatímco linie 7.4 znamená čtvrtou linii v sedmé oblasti.
Třetí skupina číslic značí pořadové číslo, přidělené konkrétnímu přístroji na dané linii. Může se pohybovat od 0 do 255, přičemž číslo 0 je vždy vyhrazeno liniové spojce LS. Přidělování jednotlivých čísel může být postupné, například v závislosti na pořadí, jakým jsou do projektu vkládány jednotlivé přístroje. Mohou však být přidělována individuálně, podle požadavku projektanta. Všechna čísla nemusí být použita, některá z nich mohou být vynechána. Tak například pro velmi malou linii, na níž má být umístěno jen pět přístrojů (nezapočítána liniová spojka), můžeme použít jako třetí část adresy čísla od 1 do 5. Můžeme však zvolit třeba čísla 1, 55, 88, 190, 255. Vyhovujeme totiž podmínce, že žádná adresa nebyla použita více než jedenkrát a pohybuje se v rozmezí od 1 do 255.
Příklady fyzických adres:
7.3.16 značí 16. přístroj ve 3. linii 7. oblasti,
1.12.220 značí 220. přístroj ve 12. linii 1. oblasti,
0.0.17 značí 17. přístroj na páteřní linii,
1.1.0 značí liniovou spojku v 1. linii 1. oblasti.
Z uvedeného vyplývá, že fyzická adresa neříká vůbec nic o tom (vyjma liniových a oblastních spojek), jakou funkci má přístroj na tom kterém místě, určuje pouze jeho topologické umístění v systémové instalaci. Fyzické adresy mají být uváděny ve výkresové dokumentaci společně se správnými grafickými značkami přístrojů (kapitola 13/3.3) pro dobrou orientaci jak během montáže přístrojů, tak i v průběhu jejich oživování.
Především při montáži těch instalací, v nichž jsou montovány přístroje s již naprogramovanými (a na přístrojích napsanými) fyzickými adresami, je skutečnou nezbytností dokonale zpracovaná výkresová dokumentace. Současnou podmínkou je i přísné dodržování pracovní kázně při montáži předem naprogramovaných přístrojů na stavbě – tedy montáž přesně podle výkresů (jiný postup při montáži by bylo možné hodnotit jako sabotáž – v případě, že montéři byli prokazatelně seznámeni se správným pracovním postupem).
Představme si totiž situaci docela běžnou na stavbách rozsáhlých objektů. Je sice stanoven konečný termín pro dokončení stavby, avšak obvyklým jevem je prodlužování termínů stavebních prací. Důsledkem toho jsou posuny termínů při dokončování následných prací. Přitom programování a oživování systémové instalace předpokládá, že veškeré jiné práce již jsou hotovy, objekt je čistě uklizený. Obrazně řečeno, partner KNX nastoupí k práci v bílých rukavičkách. A v klidu bude moci naprogramovat a oživit celou instalaci. Jenže skutečnost je zcela jiná. Ještě dva týdny před dokončením komplexu budov se všude setkáváme s pracovníky ode všech řemesel na stavbě se podílejících, stavba samozřejmě ještě ani zdaleka není uklizená. Potom nezbývá nic jiného, než aplikační programy připravit v předstihu, přístroje v dílně předem naprogramovat a řádně je popsat jejich fyzickými adresami. Ovšem nyní je nutné si uvědomit, že například 1200 ks stejných přístrojů (například regulátorů konvektorů pro řízení topení a chlazení), které jsou do budovy projektem určené, nemůžeme při montáži hodnotit jako přístroje shodné, které je možné namontovat na kterékoli místo podle projektu. Naopak, jedná se o 1200 různých přístrojů, lišících se právě svými fyzickými adresami, z nichž každý je grafickým projektem určen na přesně stanovené místo, v souladu s topologickým uspořádáním. Proto je velice důležité, aby montáž proběhla přesně podle výkresové dokumentace. Tuto činnost tedy nelze v žádném případě svěřit pomocným, pouze zaučeným pracovníkům.
Z popsaného významu fyzické adresy vyplývá, že je důležitým, i když ne zcela postačujícím parametrem pro komunikaci v systémové instalaci.
Fyzická adresa je potřebná při programování přístrojů, kdy aplikační program je zasílán právě na tuto adresu. Důležitá je také v průběhu využívání diagnostických postupů, během nichž například hledáme konkrétní přístroj nebo získáváme z jeho paměti některé informace. Během provozní komunikace ale tato adresa již nemá praktický význam, přestože je součástí provozních telegramů jako adresa odesilatele. Její velikost může pouze ovlivnit prioritu při přenosu telegramů v případě, kdy se jedná o přenos telegramů se stejnou prioritou – nižší fyzická adresa zajišťuje vyšší prioritu.
Poznámka: Termíny Fyzická adresa, Individuální adresa nebo Přístrojová adresa jsou synonyma.
Skupinová adresa
Na rozdíl od fyzické adresy může a musí být nositelem shodné skupinové adresy i vyšší počet přístrojů. Pro úspěšnou komunikaci musí být tatáž skupinová adresa přiřazena nejméně dvěma z nich. Pokud má na jeden příkaz „slyšet” více účastníků, např. na centrální příkaz k vypnutí, musí být tatáž skupinová adresa přiřazena všem účastníkům centrální funkce.
Skupinová adresa je číselným kódem vyjádřený základní údaj o příkazu, který má být vykonán, tedy o informaci, která má být předána jinému účastníku (nebo jiným účastníkům) na sběrnici.
Příklad 1:
Tlačítkový snímač naprogramovaný pro spínání stropního svítidla v kanceláři reaguje na stisknutí odesláním telegramu obsahujícího mimo jiné také skupinovou adresu. Akční člen určený pro spínání tohoto stropního svítidla má přidělenu tutéž skupinovou adresu a proto přijme zmíněný telegram a vykoná požadovanou spínací operaci. Telegram nebyl odeslán na konkrétní fyzickou adresu, ale byl předán na sběrnici, aby ji přijal ten účastník, který je vybaven shodnou skupinovou adresou.
Příklad 2:
Jeden nebo i několik tlačítkových snímačů je naprogramováno jako centrální vypínač osvětlení. Všechny tyto tlačítkové snímače jsou vybaveny jednou společnou skupinovou adresou, která má požadovaný význam – vypnutí všech svítidel, případně také vypnutí vybraných silových zásuvek a odeslání žaluzií do horních svinutých poloh. Touže skupinovou adresou jsou opatřeny spínací akční členy pro ovládání těch svítidel, která mají být v oboru centrální funkce, ale také akční členy pro spínání zásuvek a žaluziové akční členy. Stiskem kteréhokoli ze zmíněných tlačítkových snímačů je vyvoláno odeslání vypínacího telegramu na sběrnici, který přijmou všechny určené akční členy a následně vykonají příkaz.
Skupinová adresa tedy umožňuje, aby jedna informace mohla být zpracována i různými způsoby, různými přístroji. Bude-li určitá skupinová adresa přiřazena například podkročení parametricky nastavené meze intenzity přirozeného osvětlení, jejím odesláním mohou být vyvolány různé akce, jako svinutí venkovních markýz, uzavření střešních oken, spuštění žaluzií, zapnutí některých světelných okruhů atd., přičemž jednotlivé akce mohou být rozděleny třeba i do předem stanovených časových posloupností.
Skupinové adresy mohou být vytvářeny jako dvouúrovňové, tříúrovňové nebo s volnou strukturou. Jejich konkrétní stavba nemá dopad na komunikaci mezi přístroji. Závisí pouze na projektantovi, který ze způsobů členění se mu jeví jako výhodnější. Při zahájení projektování je pouze zapotřebí zvolit tuto strukturu. Pokud je zvolena dvouúrovňová nebo tříúrovňová struktura, v projektu lze kdykoliv přejít na druhou z nich. Bude-li však zvolena volná struktura, není již možné přejít na dvě nebo tři úrovně. Celý projekt potom již musí být zpracován s volnou strukturou skupinových adres. Ať již budeme volit kteroukoli z možných struktur, vždy máme k dispozici nejvýše 65636 adres, tedy kódů projektantem přiřazovaných jednotlivým funkcím.
Volba typu skupinových adres se uskutečňuje v softwaru ETS již při zakládání projektu, jak je vidět na obr. 3. Ve vlastnostech projektu lze i v průběhu zpracování projektu přecházet mezi dvěma a třemi úrovněmi adres.
Obr. 3: Volba formátu skupinové adresy v ETS4
Skupinová adresa tedy sestává ze dvou nebo tří skupin číslic vzájemně oddělených lomítky, anebo je označena číslem od 1 do 65535 (při volné struktuře). Každé z vytvořených adres musí projektant přiřadit konkrétní význam tím, že po jejím vytvoření k ní připíše vhodný název – např. pro 3/1/16 to bude „spínání osvětlení v místnosti 16, 3. patro”.
Skupinové adresy dvouúrovňové
Jak již udává název, skupinová adresa sestává ze dvou částí, vyjádřených skupinami číslic. Obě skupiny (úrovně) jsou od sebe odděleny lomítky. První (hlavní) skupina číslic může být v rozmezí od 0 do 31 – v binárním vyjádření sestává z pěti bitů.
Ve druhé skupině číslic (v podskupině) lze volit od 0 do 2047. Takto lze vytvořit celkem 65536 skupinových adres. Ale pouze 65535 z nich lze využít pro provozní komunikaci. Jedna z nich – adresa 0/0 je adresou využívanou pouze v diagnostických postupech. Je to tak zvaná broadcastingová adresa. Na telegram s touto adresou musí odpovědět všichni účastníci na sběrnici, tedy všechny KNX programovatelné přístroje.
Stavba dvouúrovňové adresy v binárním tvaru je znázorněna na obr. 4.
Obr. 4: Skladba dvouúrovňové skupinové adresy
Podle rozsahu funkcí nebo členění objektu je vhodné hlavní skupině přidělit určitý nadřazený význam. Například:
0 – centrální funkce nebo 0 – podzemní podlaží
1 – osvětlení 1 – přízemí
2 – žaluzie 2 – 1. patro
3 – topení 3 – 2. patro atd.
Podskupině projektant přiřadí již konkrétní činnost v daném úseku přiřazeném hlavní skupinou. Například pro hlavní skupinu 1 osvětlení mohou být podskupiny:
1 – spínání stropního svítidla v místnosti 1 (celá adresa: 1/1),
2 – stmívání stropního svítidla v místnosti 1 (celá adresa 1/2),
3 – nastavení stmívače stropního svítidla v místnosti 1 (1/3) atd.
Skupinové adresy tříúrovňové
Obr. 5: Skladba tříúrovňové skupinové adresy
V první úrovni lze volit čísla hlavních skupin…
