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UE42 : Bâtiments Intelligents, Conception & Exploitation

DUT GEII Nicolas Néanne26/01/2016

Automatismes & Automatismes & Réseaux pour la Réseaux pour la

GTBGTB

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UE42 : Bâtiments Intelligents, Conception & Exploitation

DUT GEII Nicolas Néanne26/01/2016

1 / Introduction

2 / Gestion de l'éclairage & DALI

3 / Le bus KNX

4 / EnOcean

Plan du Cours :

1- Introduction

IUT de ToulonNicolas Néanne3

DUT GEII UE42

1 / Définitions et besoinsa – GTBb - Télégestion

2 / Transmissions des donnéesa – Codage électrique et modulations b– principe du bus de terrain

3 / Rappels d'automatismea – Présentation du 750-849b – Éléments de Programmation

Ch 1 : Introduction

1- Introduction


DUT GEII UE42

1- Définitions & Besoins

a – GTB

La Gestion Technique des Bâtiments (BMS en Anglais : « Building Management System ») vise à gérer et à superviser l'ensemble des équipements qui y sont installés, assurant les fonctions de :

✔ confort (optimisation de l'éclairage, du chauffage), ✔ gestion d'énergie (programmation), ✔ sécurité (comme les alarmes) ✔ communication (comme les commandes à distance ou l'émission de signaux

destinés à l'utilisateur) que l'on peut retrouver dans les maisons, les hôtels, les lieux publics...

Définition :

1- Introduction


DUT GEII UE42

Les technologies mises en œuvre font appel à la programmation d'équipements visant à assurer les fonctions d'automatismes ainsi qu'à leur paramétrage en vue de les faire communiquer.

1- Introduction


DUT GEII UE42

b – Télégestion

Suivi de production

La télégestion (gestion à distance) des installations de production d'énergie (centrales photovoltaïques notamment) va permettre des apports considérables en termes d'exploitation :

Suivi de production

Télémaintenance

Les technologies mises en jeu feront notamment appel à des réseaux de communications adaptés, ainsi que des serveurs Web embarqués dans les équipements de production (les onduleurs par exemple) ou indépendants.

La détection précoce d'un défaut de production, ou d'une panne sur un composant, permettra une intervention optimale des équipes de maintenances, et limitera ainsi les pertes de production.

L'archivage et le suivi en temps réelles des données de production permettra une estimation au plus juste, et permettra au propriétaire de la centrale de production de confronter la production réelle au prévisionnel.

1- Introduction


DUT GEII UE42

2- transmission des donnéesa – Codage électrique, modulations :

Les informations numériques traitées par les équipements communicants circulent entre ceux-ci, à travers des canaux, le plus souvent filaires, mais également sans-fils.

Ces informations doivent donc prendre une forme physique :

- Tension

- Courant

- ondes électromagnétiques

Les caractéristiques (forme, fréquence, amplitudes etc...) des signaux ainsi véhiculés vont être choisies afin d'obtenir des propriétés intéressantes pour la communication à établir (exemples : immunité aux parasites, vitesse de transmission etc...).

1- Introduction


DUT GEII UE42

NRZ : Non retour à Zéro

1- Introduction


DUT GEII UE42

RZ : Retour à Zéro

1- Introduction


DUT GEII UE42

NRZI : Manchester

1- Introduction


DUT GEII UE42

✔Exercices :

Représenter les nombres suivants :

. 5A16

. 145

Dans les codages suivants :

- NRZ- RZ- Manchester

1- Introduction


DUT GEII UE42

Les liaisons RS232 et RS485 sont deux normes très répandues dans le domaine des transmissions de données « filaires ».

Rappels :

RS232 : Transmission NRZ, niveaux de tension +/-12V référencés par rapport à la masse.RS485 : Transmission différentielle sur paire torsadée, niveaux de tension 0/5v.

Esclave

Maître

Esclave n°1

Maître

Esclave n° i...

RS232 :

Echanges entre 1 Maître & 1 esclave : POINT à POINT&Courtes Distances (<20m)

RS485 :

Echanges entre 1 Maître & plsrs esclave : MULTIPOINTJusqu'à 120m de distance

RS485 et RS232 :

1- Introduction


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0 0 1 0 1 1 1 0 1Bits transmis

VRS232

RS485 : D0

RS485 : D1

VRS485

+5v

0v

+5v

+12v

-12v

0v

+5v

-5v

Parasites e-m

1- Introduction


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ASK : Amplitude Shift Keying

Dans l'exemple ci-contrela porteuse est multipliée par 1si le bit à transmettre est 1ou par 0,5si le bit à transmettre est 0

OOK : On Off Keying

C'est une modulation tout ou rien

Dans l'exemple ci-contrela porteuse est multipliée par 1si le bit à transmettre est 1ou par 0si le bit à transmettre est 0

1- Introduction


DUT GEII UE42

FSK : Frequency Shift Keying

Dans l'exemple ci-contre la porteuse a une fréquence F1 si le bit à transmettre est 1 et F0 = 2 x F1 si le bit à transmettre est 0 :

Il existe bien d'autres techniques de modulations et de codage électrique des données, comme nous le verrons par la suite du cours.

1- Introduction


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c – Principe du bus de terrain : Un bus de terrain est un canal de communication reliant plusieurs équipements électroniques sur une zone géographique donnée (usine, voiture, bâtiment, centrale électrique etc...).

Il s'agit généralement d'une communication filaire, à travers laquelle les équipements de terrain échangent des données numériques transmises en série (afin d'éviter la multiplication des fils).

On trouve des bus dédiées aux applications automobiles (bus CAN), industrielles (Profibus...), immotiques (KNX …) etc...

Chaque bus communique selon un protocole bien défini censé répondre au mieux aux besoin du terrain considéré.

On parle de « topologie » pour désigner la façon dont les équipements de terrain sont reliés entre eux pour former un réseau :

Topologie étoileTopologie Bus Topologie anneau

1- Introduction


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APPLICATION7

6

5

4

3

2

1

LIAISON

PHYSIQUE

Les couches 3 à 6 sont vides:

Pas d ’interconnexion avec un autre réseau

Un bus de terrain est basé sur un modèle de communication à 3 couches, chacune traitant un aspect spécifique nécessaire à la communication :

LLC : Logical Link Control (Détection des erreurs de transmission)MAC : Medium Access Control (accès au media de communication)

Services proposés par le bus de terrain (types de données échangés etc...)

Codage des bits + Caractéristiques électriques

1- Introduction


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a – Présentation du WAGO 750-849 :

Ports Ethernet pour le chargement des programmes,

la supervision...

Interface série (configuration)

Bornes pour l'alimentation 24Vcc

3- Le contrôleur de GTC/GTB

1- Introduction


DUT GEII UE42

Caractéristiques du contrôleur WAGO 750-849 :

1- Introduction


DUT GEII UE42

Le Wago 750-849 est un contrôleur comprenant les fonctionnalités suivantes :

- Programmation avec les langages CEI

- système modulaire permettant de gérer différents signaux physiques (TOR, Ana) et cartes de communications (RS232, RS485...)

- Gestion des bus de communication propre aux bâtiments (KNX IP natif, ajout de cartes spécifiques)

- Serveur Web embarqué pour la supervision

1- Introduction


DUT GEII UE42

➢ Exemple de Carte D'E TOR (750-400) :

1- Introduction


DUT GEII UE42

➢ Exemple de Carte D'E analogiques avec conditionneur pour PT100 (750-461) :

Le signal délivré par la sonde est converti (montage 3 fils) en valeur numérique mise à l'échelle au format INT. La température est représentée en 100eme de degrés, sur une plage -200°C / + 200°C.

1- Introduction


DUT GEII UE42

➢ Exemple de Carte D'E analogiques 0-10V (750-459) :

la gamme de tension [0 V to +10V] est convertie par un CAN 12 bit, puis mise à l'échelle ; la gamme numérique obtenue est [0 ; 32760].

1- Introduction


DUT GEII UE42

➢ Exemple de Carte De S TOR à Relais (750-513) :

1- Introduction


DUT GEII UE42

➢ Exemple de Carte De S analogiqes /10V (750-513) :

La gamme numérique [0 ; 32760] est convertie en tension [0;10V] par un CNA 12 bit.

1- Introduction


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b - Éléments de Programmation.

Le logiciel CoDeSys est une plateforme de développement ouverte, multimatérielle utilisée entre autres pour programmer les contrôleurs WAGO utilisés en TP.

Il obéit aux spécification de la norme CEI 61131-3 en termes de données et de langages.

Nous allons donner quelques éléments nécessaires à la programmation des fonctionnalités que nous étudierons.

1- Introduction


DUT GEII UE42

✔ Principaux types de données rencontrés dans un programme :

BOOL : valeur booléenne (vraie = 'TRUE' ou fausse='FALSE')

INT : valeur entière signée sur 16 bits

WORD : valeur entière non signée sur 16 bits

DINT : valeur entière signée sur 32 bits

DWORD : valeur entière non signée sur 32 bits

REAL : valeur réelle sur 32 bits

TIME : durée définie en h/mn/s/ms Notation : t # ...h ...m ...s ...ms

DATE : date définie en année/mois/jour Notation : d # ...-...-...

TIME_OF_DAY : heure du jour définie en h/mn/s Notation : tod # ... : ... : ...

DATE_AND_TIME : date & heure Notation : dt # ...-...-... - ... : ... : ...

STRING : chaîne de caractères. Notation : ' Ma Chaine '

Les valeurs numériques peuvent être représentées sous formes décimales, hexadécimales (en ajoutant 16# devant la valeur) ou binaires (2#...)

•- exemples : 125 → 125 1A216

→ 16#1A2 01102 → 2#0110

1- Introduction


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✔ Déclarations de variables : Un programme doit réaliser des calculs et utilise donc des variables. Les variables d'entrés sorties se déclarent dans la configuration de l'automate :

1- Introduction


DUT GEII UE42

Les autres variables se déclarent en tête du programme :

1- Introduction


DUT GEII UE42

✔ Le langage CFC :

Le langage CFC (Component Functional Chart) est un langage de programmation graphique s'apparentant à un logigramme (proche du langage normalisé FBD).

Il est assez simple à mettre en œuvre et couvrira la majorité des besoins de ce cours.

Chaque fonction est représentée par un bloc, placée sur la page à la manière d'un schéma (Un numéro attribué à chaque bloc indique l'ordre d’exécution si besoin).

1- Introduction


DUT GEII UE42

✗ Fonctions logiques de base :

1- Introduction


DUT GEII UE42

✗ Fonctions mathématiques :

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1- Introduction


DUT GEII UE42

✗ Fonctions de comparaison :

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1- Introduction


DUT GEII UE42

✗ Fonctions de conversions :

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........

1- Introduction


DUT GEII UE42

✗ Fonctions de comptage :

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........

1- Introduction


DUT GEII UE42

➢ Temporisation : retard à l'activation

➢ Temporisation : retard au déclenchement

➢ Temporisation : monostable

t

t

A

x3s

t

t

A

x3s

t

t

A

x3s

3s

3s

1- Introduction


DUT GEII UE42

✔ Mémoire RS :

✔ Front montant :

t

t

t

A

B

x

t

t

t

A

x

t

tx

A✔ Front descendant :

2 – Gestion de l'éclairage, bus DALI


DUT GEII UE42

DALI est la définition de l'interface numérique standardisée pour les ballasts électroniques. La norme DALI, couvrant tous les constructeurs, est fixée par la norme pour ballasts électroniques CEI 60929.L'association DALI AG

Digital Addressable Lighting Interface Activity Group

se charge de promouvoir cette nouvelle technologieet de coordonner les activités des différentsconstructeurs.

Ch 2 : Le Bus DALI

1- Présentation



DUT GEII UE42

Historique :Historique :

➢ Par le passé, les ballasts avec gradation étaient contrôlés par des interfaces analogiques 1-10V.

DALI (Digital Addressable Lighting Interface) est une solution destinée à remplacer ces interface en y apportant :

- Flexibilité- Simplicité de mise en oeuvre- Fonctionnalités avancées- Interopérabilité

L'objectif : conception d’une technologie simple et économique, répondant aux contraintes de la gestion d'éclairage.



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Câblage 1-10V (avant...) :

9 Contrôleurs9 Câbles de commande

230v



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Câblage DALI :

1 Contrôleur230v

230v

DALI



DUT GEII UE42

Membres de l'association DALI AG :Membres de l'association DALI AG :



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Positionnement de DALI dans le bâtiment :Positionnement de DALI dans le bâtiment :

Pièces individuelles

Etages ou parties de bâtiments

Bâtiments

DALI

Ethernet

KNX



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Caractéristiques principales de DALI :Caractéristiques principales de DALI :

La norme DALI garantie l'interchangeabilité des produits de différents Constructeurs (ex : OSRAM, Philips...)

La communication et l'installation sont simplifiées autant que possible.

✔Données techniques : → Transmission série, 16 bits

→ Débit 1.2 kBit/s

→ Longueur des câbles, jusqu'à 300m

→ Topologie libre



DUT GEII UE42

Principales possibilités offertes par DALI :Principales possibilités offertes par DALI :

Câblage simple de l’interface de commande

Pilotage par adresses individuelles, scènes ou groupes

Pilotage simultané possible

Pas de problème d'interférences

Diagnostique étendu des états des ballasts et des lampes

Recherche automatique des ballasts

Gradation synchrone sur plusieurs ballasts

Système avec intelligence locale



DUT GEII UE42

✔ Chiffres :

→ jusqu'à 64 ballasts individuels (adresses individuelles)

→ pouvant être intégrés dans 16 groupes (adresses de groupe)

→ avec jusqu'à 16 scènes (niveaux de lumière par scène)

✔ Fonctionnalités :

→ Adressage individuel des ballasts

→ Appartenance à des groupes

→ Niveaux de lumière prédéfinis dans des scènes

→ Vitesse de gradation prédéfinis pour chaque ballast

→ Niveau de lumière prédéfini en cas de rupture de liaison avec le bus

→ Niveau de lumière prédéfini à la mise sous tension

2- Le protocole DALI



DUT GEII UE42

• Principe des échanges sur un bus DALI :



DUT GEII UE42

Support de transmission :Support de transmission :

Des câbles spécifiques ne sont pas nécessaires grâce au faible

débit de transmission.

Tout câble électrique à 5 conducteurs standard peut être utilisé.

La section minimale des câbles à utiliser est dépendante de la

longueur du réseau :

Longueur Section minimale

L <100 m 0,5 mm2

100 m < L < 150 m 0,75 mm2

150 m< L 300 m 1,5 mm2



DUT GEII UE42

→ Pas de polarité sur les fils « DALI » !



DUT GEII UE42

L’architecture du réseau DALI permet à la fois des topologies de

type bus et étoile :

La combinaison de différentes topologies de réseaux est possible :

Les réseaux existants peuvent ainsi être étendus sans difficulté.

Topologie du réseau :Topologie du réseau :



DUT GEII UE42

Codage des Signaux :Codage des Signaux :

Les trames de commande circulant sur le bus sont des informations numériques.

Les signaux ont les caractéristiques suivantes :

- transmission différentielle

- Codage Manchester

- Niveaux de tension 0/16V.

Relevé d'une trame DALI à l'oscilloscope



DUT GEII UE42

Les Trames DALI :Les Trames DALI :

Le contrôleur envoie une requête vers le ballast, puis reçoit une réponse de celui-ci

La requête contient 19 bits : 1 bit de start + 1 octet d'adresse + 1 octet de donnée + 2 bits de stopSa durée est 19 x 1 / 1200 = 15,83 ms

La réponse contient 11 bits : 1 bit de start + 1 octet de donnée + 2 bits de stopSa durée est 11 x 1 / 1200 = 9,17 ms

Le bit de start correspond à 1 logiqueLes bits de stop correspondent à une inactivité (niveau haut) pendant une durée de 1,67 ms

15,83 ms

START AdresseSTART Données STOP



DUT GEII UE42

Adressage :Adressage :

L'espace adressable d'un contrôleur concerne 64 composants.

Chaque luminaire possède :

→ Une adresse individuelle (1 à 64)

→ Une adresse de Groupe (1 à 16)

Dans un groupe, les luminaires sont commandés identiquement, mais leurs états sont remontés individuellement.

L'adresse du luminaire est mémorisée dans le ballast qui mémorise aussi les réglages (scénarios).

Il y a un maximum de 16 scénarios par contrôleur



DUT GEII UE42

✔ La structure de l'octet d'adresse est la suivante :

Y A5 A4 A3 A2 A1 A0 S

➢ Si Y='0' → Adressage individuel sur les bits A5....A0

➢ Si Y='1' → Adressage de groupe sur les bits A3....A0 ( dans ce cas : A5=A4='0')

➢ Si tous les bits sont à '1' → Adresse de diffusion (« broadcast ») : commande générale s'adressant à tous les ballasts présents sur la ligne.

Exercice :

- Écrire l'octet permettant de s'adresser individuellement au ballast n°55

- Écrire l'octet permettant de s'adresser au groupe de ballasts n°12



DUT GEII UE42

Le bit de sélection S de l'octet d'adresse (cf page précédente) indique que :

→ la donnée qui suit est une valeur de variation si S='0'

→ la donnée qui suit est une instruction de commande si S='1'

Rq : Si l'octet d'adresse commence par 101 ou par 110, il s'agit d'une instruction de commande étendue spéciale.

✔ La structure de l'octet de données est la suivante :



DUT GEII UE42

• Dans le cas où S = '0' :

la valeur de luminosité est codée par un nombre N compris entre 0 et 255 selaon la formule suivante :

N = 255/3 x log (P)

Où P est la puissance électrique désirée exprimée en millième de la puissance nominale du luminaire.

On pourra utiliser l'abaque suivant pour établir la correspondance →

Exercice :

- Ecrire l'octet de donnée correspondant à une commande à 50% de la puissance nominale du luminaire



DUT GEII UE42

• Dans le cas où S = '1' :

L'octet correspond à une commande prédéfinie dont voici quelques exemples :

- commande 0 : "OFF" commande qui permet l'extinction immédiate de la lampe

- commande 6 : "RECALL MIN LEVEL" commande qui permet le réglage de luminosité à la valeur minimale

- commandes 16 à 31 : "GO TO SCENE" commande qui permet d'obtenir le réglage mémorisé dans le scénario considéré (XXXX indique le numéro du scénario : 0 à 15)

- commandes 96 à 111 : "ADD TO GROUP" commande qui permet d'ajouter le ballast au groupe considéré (XXXX indique le numéro du groupe : 0 à 15)

- commande 146 : "QUERY LAMP FAILURE" commande qui demande si la lampe dont l'adresse est spécifiée présente un problème. La réponse sera "Yes" ou "No"

- L'octet de donnée d'une réponse est du type "Yes", "No", ou information 8 bits exemple : "Yes" commande



DUT GEII UE42

Composants :Composants :

La norme DALI, qui couvre tous les constructeurs, garantit l'interchangeabilité et l'interopérabilité

des équipements de différents fabricants. Exemples de composants DALI :

Ballast DALI

Alim DALI

Contrôleur DALI Détecteur de présence DALI

Interface de contrôle

DALI



DUT GEII UE42

DALI dans l'automatisation du bâtiment :DALI dans l'automatisation du bâtiment :

Protocole standardWAGO I/O-System 750Ex : Ethernet TCP/IP ou LONWORKS

Système de GTB

Stores

Chauffage,ventilation,

air conditionné

Gestionconventionnelle

de la lumière

..

.

Autres sous sections



DUT GEII UE42

Les constructeurs d'équipements fournissent leurs propres outils pour l'adressage et l'affectation logique des équipements dans le réseau.WAGO fournit son propre outil de configuration, pour l’installation et la configuration de ballasts DALI avec le WAGO-I/O-SYSTEM 750.

Logiciels :Logiciels :



DUT GEII UE42

4- DALI et le contrôleur Wago 750

Borne maître DALI : 750-647

La bibliothèque « DALI_647_02.lib » permet d'exploiter facilement les possibilités offertes par le bus DALI sur les contrôleurs Wago 750-xxx.



DUT GEII UE42

GGestion du bus DALI sur cible Wago 750-849 :



DUT GEII UE42

Fonction Télérupteur :

Fonction Interrupteur :

Gradateur 1 bouton :

Gradateur 2 boutons :

64

3 – KNXDUT GEII UE42


1 / Présentation

2 / Le Protocole KNXa – Architecture du réseau KNXb – Couche Physiquec – adressaged – Télégrammese – ETS

Ch 3 : KNX



En 1997, Batibus, EIB et EHS ont décident de s’associer pour développer un standard de communication dédié aux bâtiments intelligents.

La spécification KNX fut alors publiée au printemps 2002 par l’association KONNEX :

En novembre 2006 le protocole KNX et tous ses média de communication (TP, PL, RF, IR) sont reconnus par ISO/IEC (norme : 14543-3-x) pour la publication comme standard international.

KNX est le seul standard ouvert au monde pour la domotique et l’immotique

Plus de 100 entreprises membres dans le monde distribuent 7.000 produits certifiés KNX

1 - Présentation.



Les applications concernent :

•l’éclairage, la commande des stores•la ventilation, le chauffage, la climatisation•la surveillance, les systèmes d'alarme•les appareils électroménagers, audio et vidéo



La puissance est alimentée en 230v ou 400v / 50 Hz.Le circuit de commande est constitué par une paire torsadée (TP : Twisted Pair) ou par une liaison radio (RF : Radio Frequency) ou infra-rouge (IR : InfraRed) La transmission des données peut aussi se faire par courant porteur (PL : Power Line).

Chaque élément connecté au bus KNX est capable d'envoyer un message qui sera "entendu" par les autres éléments, mais traité uniquement par l'élément concerné.

2 – Le protocole KNX.

A - Architecture du réseau KNX



L’élément topologique de base d’une installation KNX est la ligne.

Elle est composée de :

✔ une alimentation spécifique, dite de ligne,

✔ un maximum de 64 participants,

✔ une longueur de câble totale n’excédant pas 1 000 mètres.

La ligne représente l’installation minimale KNX.



Pour augmenter le nombre de participants, il est possible d’ajouter des segments à une ligne.

On peut aller dans ces cas jusqu’à environ 255 participants. On utilise par segment une alimentation de ligne, et chaque segment est séparé de son voisin par un composant spécifi que, le répéteur de ligne.

Certaines précautions sont alors à respecter sur les distances, notamment :

• longueur des câbles entre deux participants < 700 mètres,• longueur des câbles entre deux alimentations < 350 mètres,• longueur des câbles entre un participant et une alimentation < 350 mètres,• longueur des câbles entre deux alimentations > 200 mètres.



Les installations KNX peuvent être constituées de plusieurs lignes, on parle alors de zones et plusieurs zones peuvent à leur tour être rassemblées pour constituer des installations plus importantes.

On peut aller ainsi théoriquement jusqu’à environ 55 000 participants :



En résumé :

➔Une ligne contientun maximum de 64 participants(modules)

➔Une zone comporteun maximum de 15 lignesreliées à la ligne principalepar des coupleurs de ligne

➔Une dorsale relieun maximum de 15 zonespar l'intermédiairedes coupleurs de zone

Note : DVC = device



Les trois medias de communicatiosn les plus répandus (TP, PL et RF) de KNX répondent aux caractéristiques suivantes :

→ Paires torsadées- TP-0 à 4800 bits/s - héritage de BatiBUS- TP-1 à 9600 bits/s - héritage de EIB

→ Courant porteur- PL-110 (110kHz) à 1200 bits/s - héritage de EIB- PL-131 (132 kHz) à 2400 bits/s - héritage de EHS

→ Fréquence radioRF (868,3 MHz) à 38.4 kbits/s

B – Couche Physique.



Le bus doit être alimenté avec une tension 29V continue

Les données qui forment le « message » KNX sont transmises en mode série différentiel avec un débit de 9600 bits/s

Utilisation d'un câble 2 paires (2 x 2 x 0,8 mm)La paire non utilisée (jaune – blanc) sert de réserve

Concernant TP1 – version la plus courante de KNX :



- distance maximale entre 2 modules : 700 m

- distance maximale entre un module et son alimentation : 350 m

- longueur maximale du bus : 1000 m

- distance minimale entre deux alimentations : 200 m

- Pas de résistances de terminaison



✔ Codage des bits :

. Les niveaux logiques transmis sur le bus sont superposés à une tension 29 V continue, qui sert d'alimentation aux participants.

. Le '1' logique correspond à l'absence de signal.

. Le '0' logique correspond à un signal alternatif d'amplitude 5V.



Visualisation des signaux sur le Bus :



C - Adressage.

Il existe deux types d’adressages sous KNX :

→ un adressage physique → un adressage logique, (ou adresse de groupe)

L’adresse physique permet d’identifier de manière univoque les participants sur une installation KNX.

Cette adresse physique est très liée à la topologie du réseau KNX et à la situation du participant dans la topologie.



L’adresse physique du participant est attribuée au début de la programmation.

On agit directement sur le produit, en appuyant sur le bouton de programmation et, par le logiciel ETS™, il reçoit son adresse physique.

✔ Adresse Physique :



L’adresse de groupe sert quant à elle à programmer les fonctionnalités de l’installation. Cette adresse, logique, permet de relier un capteur (ou une entrée) à un actionneur (ou une sortie). Cette opération d’affectation est effectuée dans le logiciel ETS™.

Un télégramme véhiculé via une adresse de groupe X par un capteur sera lu par un actionneur si ce dernier contient cette même adresse de groupe X correspondant à une de ses fonctionnalités. Le participant rejette tout télégramme qui ne lui est pas destiné.

✔ Adresse Logique (ou adresse de groupe) :



✔ Exemple :

Sur une ligne figurent un détecteur de mouvement, un bouton poussoir multifonction, un actionneur de commutation d’éclairage et une alimentation KNX. Nous allons nous intéresser au fonctionnement de l’allumage des circuits 1 et 4 sur le schéma suivant, donc seulement au bouton poussoir multifonction et à l’actionneur de commutation.

L’adresse de groupe 1/2/1 a été assignée à la touche 1 du bouton poussoir...

...mais aussi aux voies 1 et 4 de l’actionneur de commutation d’éclairage 1.1.2...

ce qui aura pour effet d’activer ces 2 voies lors d’un appui sur le bouton 1.



Tous les participants du bus peuvent échanger des informations entre euxà l'aide de télégrammes découpés en différents champs :

contrôle adresseexpéditeur

adressedestinataire

compteurde routage

longueur données sécurité

bits 8 16 17 3 4 16 x 8 maxi 8

D - Télégrammes.

L'adresse expéditeur est toujours une adresse physique

L'adresse destinataire peut être une adresse physique ou bien une adresse de groupe



Analyse d'un télégramme (1/6)

Télégramme : BC 12 0A 33 03 E1 00 81 0B CC

BC : caractère de contrôleémission normale, priorité basse

1 0 R 1 P P 0 0 Priorité de transmission 0 0 Priorité système 1 0 Priorité alarme 0 1 Priorité haute 1 1 Priorité basse 0 Répétition 1 Émission normale




✔ 12 0A : adresse physique de l'expéditeur

→ zone 1 - ligne 2 - participant 10

✔ E1 : 1 110 0001

→ 1 : adresse du destinataire = adresse de groupe

→ 110 : compteur de routage = 6

→ 0001 longueur de la donnée = 1 (2 octets)





✔ 33 03 : adresse du destinataire bit fort du caractère suivant (E1)=1 : adresse groupe

0011 0011 0000 0011 : 6/3/3 sur 3 niveaux





✔ 00 81 : donnée, qui sera interprétée par le destinataire





✔ 0B : octet de sécurité, calculé en parité impaire (0B donne 0000 1011)

BC 1 0 1 1 1 1 0 012 0 0 0 1 0 0 1 00A 0 0 0 0 1 0 1 033 0 0 1 1 0 0 1 103 0 0 0 0 0 0 1 1E1 1 1 1 0 0 0 0 100 0 0 0 0 0 0 0 081 1 0 0 0 0 0 0 1nombre de 1 3 1 3 3 2 1 4 4octet de sécurité 0 0 0 0 1 0 1 1





✔ CC : caractère d'acquittement

réception correcte

0 0 0 0 1 1 0 0 NAK (réception incorrecte) 0C1 1 0 0 0 0 0 0 BUSY (occupé) C01 1 0 0 1 1 0 0 ACK (réception correcte) CC




Le standard KNX possède 3 modes de configuration:

- A (Automatic Configuration) : les composants du "A-mode" ont un mode de configuration entièrement automatique (appareils ménagers) - E (Easy Configuration) : les composants du"E-mode" sont pré-programmés et chargés avec une série de paramètres par défaut - S (System Configuration) : les composants du"S-mode" connectés au réseau sont soutenus par le logiciel (ETS), pour le planning, la configuration et l'assemblage.

Le "S-mode" a le plus haut niveau de flexibilité

E – programmation KNX avec ETS



Le logiciel ETS (Engineering Tool Software) permet d’effectuer le projet et la programmation des participants.

Il nécessite l’installation des bases de données fournies par les fabricants (fichiers Portant l'extension « .vd2 », « .vd3 » ou « .vd4 » , définissant les donnéeséchangées par l'équipement communicant sur le réseau KNX).

Ci-après, un exemple de projet réalisé sous ETS4...



Catalogue de produits KNX

Catalogue de produits KNX

Topologie du réseau

Liens logiques entre les participants



➢ Méthode d'affectation des adresses de groupe :Méthode d'affectation des adresses de groupe :

La part importante du travail à réaliser sur ETS va être la création d'adresses de groupe pour lier les différents participants et assurer les fonctionnalités désirées au sein du bâtiment.

Pour cela, il convient d'avoir une démarche structurée afin que le projet reste lisible, que les différents liens soient facilement identifiables, dans le but de faciliter le développement et la maintenance du système.

Ainsi, la lecture d’une adresse de groupe doit permettre d’identifier clairement : • - La fonction du groupe (éclairage, store, chauffage…),

- Le lieu où se déroule l’action (salle de réunion, zone accueil…), - le type d’action (commutation, variation…).



Un participant KNX peur proposer plusieurs types d'action, selon le type d'équipement envisagé.

On adoptera donc la convention suivante pour le dernier chiffre de l'adresse de groupe, afin de pouvoir immédiatement identifier le type d'action correspondant :



→ Exemples de composants KNX :



Exercice

On considère le télégramme suivant, émis par un participant sur un bus KNX de type TP1 :

94 24 1B 21 0C 91 00 FF ?? C0

1 / Tracer le chronogramme représentant la tension mesurée sur le bus pour les 8 premiers bits de ce télégramme.

2 / Déterminer le niveau de priorité de ce message.

3 / Déterminer l'adresse du participant expéditeur du télégramme.

4 / Déterminer à qui s'adresse ce télégramme.

5 / Compléter le champ «??».

6 / Le message a-t-il été correctement reçu par le destinataire ? A-t-il été traité par ce dernier ? Que va faire l'expéditeur ?

DUT GEII 4 – EnOcean UE42

95 Nicolas Néanne IUT de Toulon

Ch 4 : EnOcean

1 / Concept

2 / Quelques Produits

3 / EnOcean & Wago 750-849



1 – Le Concept EnOcean.

EnOcean est une technologie sans fil et sans pile basée sur des émetteurs radio à très faible consommation.Les émetteurs puisent leur énergie dans l’environnement : cellules photovoltaïques, interrupteur piézo-électrique.

● Quelques données Techniques :

✔Fréquence porteuse : 868.3 MHz

✔Modulation ASK, 125 kb/s

✔Puissance à l’émission : 10mW

✔Identifiant UNIQUE, sur 32 bits, fixé en usine pourchaque émetteur

✔Trame de données très courtes

✔Faible rayonnement électromagnétique (100 fois moins qu’un téléphone mobile)

✔Portée : 100m en champ libre, 30m placo, 20m brique



Avantages :

✔Installation aisée : libre positionnement des capteurs

✔Réduction de la pollution : Pas de fil, pas de saleté, pas de pile (et donc pas

d’élimination des piles)

✔Économies d’énergie

✔Avantages au niveau coût

✔Flexibilité et confort

✔Simplicité de commande



Structrure d'une Trame :



2 – Quelques Produits.

• Emetteurs : Gamme d’interrupteurs, Contacts magnétique, Détecteur de présence, régulateurs, télécommandes...



3 – Communications EnOcean avec le contrôleur Wago.

WAGO a développé une borne intégrant directement le récepteur EnOcean couplé à une antenne, afin que le contrôleur puisse recevoir les informations de produits EnOcean :

Borne 750-642 :



Des bibliothèques facilitent la mise en œuvre de ce protocole EnOcean en proposant des fonctions de réception et d'identification de divers composants.

Exemples :

✗ Mise en service du module récepteur :

✗ Récupération de l'ID d'un double bouton poussoir :



✗ Lecture de l'état du bouton poussoir :

automatismes & réseaux pour la gtb - neanne.univ...

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