KNX：现代建筑中的可靠系统
- 刘中兴
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KNX于现代建筑
最近几年来，无论是在住宅或商业建筑，有关舒适性和多功能性的需求都在快速成长。这意味着一个符合智能控制，能耗低，高端安全性的复杂系统。
在过去，这样系统在电布线而言是相当复杂，如图1所示，每个不同功能的设备都需要有其独立的控制电线。因此对于设计者来说需要花费大量时间与精神，并同时对于装配工也需要大量工时， 也代表对于未来的维修提升难度。高密度的电缆有可能引发火灾。因此一个新型的系统可用于各种的控制器或传感器或制动器之间的通信系统被开发出且命名为KNX系统。
KNX系统仅使用两条实体电线做于传输信号并可与230电源线一起布局。KNX系统大大降低了先前所提到旧式复杂的电线布局，进一步降低事后维护和火灾风险。
KNX专用电源
KNX系统不仅可以由少数量的设备构成，也可以为建筑物中使用数百设备的复杂系统。以上两种情况下，皆需要KNX专用电源为KNX Bus供电。在这里我们解释了为什麽KNX专用电源为KNX Bus环境至关重要，且其不能用传统开关电源来代替。如图2左所示，为第一种仅有两个设备的简单系统(按钮和致动器用作控制电动百叶窗)。当使用者意图观赏窗外风景而按下按钮控制百叶窗。很可惜的是这个系统并不能正常工作。原因为KNX Bus未被供电故从按钮的命令不能被传输到致动器。
第二种情况雷同第一种，但Bus 上多加一个30 Vdc的常规开关电源。故现在可以按钮可以传送所谓的主动脉冲(Active Pulse)信号于致动器。然而，致动器仍然不能够接收且动作，因为该信号并不是完整且正确KNX信号。第三种情况内含Choke 的KNX专用电源取代常规开关电源加入到系统中。
当按钮传送主动脉冲信号发送到Bus上时，KNX专用电源会立即响应并产生均衡脉冲(Equalization Pulse)信号。正确的主动脉冲和均衡脉冲的组合实现在数码世界0的信号。
代表0合并后的波形应在104微秒完成，相当于10千赫兹。在接下来的104微秒可为另一个完整的组合信号代表0或可以为无波形(仅30 Vdc)表为1。这样的0和1的连序组合代表了使用者从按钮发出的控制信号来给予致动器来接收。
因此，在KNX专用电源加入后这简单的KNX系统终于可以运行正常。同一样的工作原理可用于其他KNX设备，例如照明设备，暖器设备，HAVC空调设备，安全监控设备...等等。
简单且唯一的电线布局提供了复杂系统最大的灵活性。每个KNX设备于Bus所用于发射和接收信号所消耗的电源为10毫安培。假设KNX专用电源的额定为640毫安培，这意味着Bus上的设备最大容许数目是64个。因此KNX专用电源是非常重要的以确保KNX Bus系统的正常运行。
KNX开关执行器
KNX执行器的功能为将来自传感器，自动控制开关或计时器等装置发送的命令转换为动作，亦为用于KNX系统照明百叶窗和加热应用的电气设备之间的界面。目前最具经济效益的主流解决方案是使用机械式继电器的执行器，这类的执行器可接通或断开各种类型负载，如图3显示装有机械式继电器的KNX开关执行器。
楼宇自动化系统中高度可靠之关键在于KNX开关执行器使用的继电器品质。EN60669-1(开关应用在家用装置和类似固定电气装置的通用标准)是定义继电器效能和耐久性的标准之一。EN60669-1其19.1部分规定了正常运作(满载与cosƟ= 0.6)的继电器，需满足至少40,000次开关操作而不损坏。标准亦定义AX为(电容性)萤光照明负载类别。 140μF的负载是测试的最低要求，并且应至少开关操作运行10,000次。 明纬的产品除了满足第19.2部分的最低要求外还进一步加强测试至220μF已确保产品的高可靠度。
另一个标准EN 60947-4-1(低压开关装置和控制装置第4-1章节:接触器和电机启动器,机电式接触器和电机启动器)也定义KNX开关执行器于常见应用的最低要求，例如工业用电动机负载或住宅用萤光灯负载。(本文由明纬企业提供，刘中兴整报导)
