Топология KNX TP: линии, зоны, магистраль и линейные соединители

Трехуровневая иерархия KNX

KNX TP использует трехуровневую иерархию физических адресов: магистраль, зона и линия. Каждый уровень соединяется устройством-соединителем, которое фильтрует телеграммы и обеспечивает гальваническую развязку. Формат адреса Зона.Линия.Устройство (например, 1.2.45) напрямую соответствует этой иерархии.

Структура физического адреса

Каждое KNX-устройство имеет уникальный физический адрес (PA) в формате X.Y.Z, назначаемый в ETS. Адрес точно указывает, где устройство находится в топологической иерархии.

X   = Area number        (1–15;  0 = backbone)
Y   = Line number        (1–15;  0 = line coupler on that area line)
Z   = Device number      (1–255; 0 = line coupler itself)

Examples:
  0.0.0   → Unaddressed (factory default — bus will not respond)
  1.0.0   → Line coupler on area 1, backbone connection
  1.1.0   → Line coupler connecting area 1 / line 1
  1.1.1   → First device on area 1, line 1
  1.1.45  → Device 45 on area 1, line 1
  2.3.127 → Device 127 on area 2, line 3

Физические ограничения линии

KNX TP-линии имеют четыре жестких ограничения. Превышение любого из них вызывает непостоянные или постоянные сбои шинной связи. Это ограничения спецификации IEC 14543-3, а не рекомендации.

Спецификация кабеля KNX TP

Стандартный кабель KNX TP — YCYM 2×2×0,8 мм — четырехжильная экранированная витая пара в зеленой внешней оболочке. Каждая пара имеет цветовую маркировку для определенной функции, и полярность должна соблюдаться по всей длине.

Pair 1 — KNX bus (green/yellow pair):
  Red    → KNX bus + (positive, 29V DC)
  Black  → KNX bus − (negative, 0V)

Pair 2 — spare (red/white pair):
  Can be used for:
    • Auxiliary 24V DC power to devices without own PSU
    • Additional data channel (non-KNX)
    • Spare for cable fault workaround

Shielding:
  Connect shield to earth at ONE end only (panel end)
  Never connect at both ends — creates a ground loop

Линейные соединители: фильтрация и изоляция

Линейный соединитель (LC) — это устройство KNX TP, которое соединяет два сегмента линии. Он имеет собственный физический адрес (например, 1.1.0 для соединителя между магистралью зоны 1 и линией 1), таблицу фильтра групповых адресов, загруженную из ETS, и обеспечивает гальваническую развязку между сегментами.

Линейный соединитель и линейный повторитель

Линейный соединитель и линейный повторитель выглядят одинаково на схеме, но имеют принципиально разные функции. Выбор неправильного — распространенная ошибка проектирования.

IP-соединитель области

Маршрутизатор KNXnet/IP, функционирующий как соединитель области, заменяет магистраль TP на стандартный Ethernet. Каждый IP-маршрутизатор имеет сторону TP (подключается к линии TP) и сторону IP (подключается к магистрали LAN). Логически он ведет себя идентично TP-соединителю области — имеет физический адрес и таблицу фильтрации групповых адресов, но транспорт магистрали осуществляется через IP-мультикаст вместо витой пары.

Расчет блока питания

Каждая линия KNX TP требует как минимум один блок питания 29 В DC. Потребляемый ток — сумма всех подключенных устройств. Всегда добавляйте запас 20% и никогда не смешивайте два блока питания на одном сегменте линии без дросселя или гальванической развязки.

Step 1: List all devices on the line with current draw from ETS datasheet
Step 2: Sum all current draws (mA)
Step 3: Add 20% margin
Step 4: Select PSU rated at or above the result

Example — 28-device office line:
  12 × MDT SCN-BMK2.01 (binary input)  = 12 × 5mA  =  60mA
   8 × MDT AKD-0424.02 (4-fold actuator)= 8 × 12mA  =  96mA
   4 × Gira 509000 (push-button sensor)  = 4 × 8mA   =  32mA
   4 × MDT STC-0321.02 (DALI gateway)   = 4 × 25mA  = 100mA
                                          Sum         = 288mA
                                          +20%        = 346mA
   → Select MDT STC-0640.01 (640mA) — comfortable margin

Типичные ошибки топологии