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Bereiche, Linien, Koppler & Co. in der ETS: Wissenswertes zur KNX-Topologie

*Beitragsbild von Camille Couderc – Noun Project (Lizenz: CC, Farbe angepasst)

I’m sick of feeling my soul
To people who’ll never know
Just how purposeless and empty they’ve grown
Because the language confuses
like computers refuse to understand how I’m feeling today

Map of Your Head, Muse

Erst denken, dann handeln. Die Devise kann auch beim Aufbau eurer KNX-Installation nicht schaden.

Wenn man nicht täglich mit der ETS Kunden-Projekte umsetzt, kann es einem schon schwer fallen – die Konfiguration der ersten, eigenen Gebäude-Automatisierung ist mühsam.
Wir wollen mal in aller Kürze die wichtigsten Grundlagen der Gestaltung einer logischen Topologie mit der ETS darlegen.

Basics

Legen wir los mit einigen KNX-Grundlagen, falls ihr das noch nicht kennt – dann wird’s Zeit!

Hierarchie:

Jede logische KNX-Architektur ist hierarchisch stets gleich aufgebaut. Hier von unten nach oben:

  1. Teilnehmer: Ein Gerät: Aktor oder Sensor, der sich an der KNX-Kommunikation beteiligt.
  2. Liniensegment: Ein logischer Verbund aus max. 64 Teilnehmern.
  3. (Unter/Sekundär-)Linie: Ein logischer Verbund von max. 4 Liniensegmenten.
  4. Hauptlinie: Eine eigenständiges Liniensegment, das max. 15 Sekundärlinien anbinden kann.
  5. Bereich: Ein logischer Verbund einer Hauptlinie samt angebundener Sekundärlinien.
  6. Bereichslinie (Backbone): Ein eigenständiges Liniensegment, das max. 15 Bereiche anbinden kann.

Notation Physikalischer Adressen:

BEREICH . LINIE . GERÄT

Zum Beispiel: 2.1.17: Bereich 2, Linie 1, Teilnehmer 17.

Jedes TP-Linien(-segment) benötigt eine eigene SV!

„SV“ steht für Spannungsversorgung. Bitte eine spezielle KNX-Spannungsversorgung verwenden!

Linien sind immer von einen bestimmten Medientyp (IP, TP, PL, RF).

TP
Zweidrahtleitung (Twisted Pair). Meistverbreitet, Übertragung mit max. 9.600 Bit/s.
IP
Übertragung über Ethernet (LAN/WLAN).
PL
Powerline (seltener Powernet): Übertragung über ein bestehendes Stromnetz (230 V).
RF
Übertragung per Funk (863,3 MHz).

Der Medientyp der Linie kann unter „Eigenschaften“ definiert werden.

Backbone(-Linie) verbindet Bereiche und kann nur TP oder IP sein.

In der ETS unter „Topologie“ -> „Eigenschaften“ konfigurierbar. Recht „trickreich“ von den ETS-Entwicklern versteckt:

Linien können nur Geräte aufnehmen, die zu ihrem Medientyp passen!

Es lohnt sich bereits am Anfang vorab den Medientyp aller Linien festzulegen. Spätere Änderung sind dann ggf. nur mit viel Aufwand durchzuführen. Achtet auf den Medientyp des Gerät in der Geräte-Ansicht.

Linien kann man per sog. Linienkoppler (LK) oder KNX-IP-ROUTER koppeln

Vorsicht: KNX-IP-Router sind TP-Geräte und können daher nur von einer TP-Linie aufgenommen werden! Merke: TP-Geräte besitzen immer den rot-schwarzen Anschluss, echte IP-Medientyp-Geräte nur LAN-Anschluss! Achtung: KNX-IP-Schnittstellen/-Interfaces können keine Kopplung herstellen.

Reservierte Adressen: Bereichskoppler: x.0.0 | Linienkoppler/KNX-IP-Router: x.x.0

Bestimmte Adressen sind per Definition ausschließlich für Koppler/Router reserviert. Missachtet man das, kann das zu Problemen führen!

Hauptlinie kann bis zu 64 Geräte enthalten, die Anzahl reduziert sich mit jedem verbunden Koppler.

Nicht vergessen, die Hauptlinie ist auch eine ganz normale Linie und kann ebenfalls Geräte aufnehmen.

Liniensegmente werden über Linienverstärker (LV) verbunden.

Technisch gesehen sind Linien-Verstärker eigentlich Linien-Koppler, nur entsprechend dieser Funktion parametriert. Linienkoppler/-verstärker stellen sicher, dass die verbunden Linien galvanisch von einander getrennt sind. Bei einem Kurzschluss innerhalb eines Segments, sind andere Segmente weiterhin funktionsfähig.

Unterhalb von TP-Linien darf/kann sich keine IP-Linie befinden!

Der Datendurchsatz von IP ist grundsätzlich höher als der von TP. Die TP-Linie wäre mit der Bandbreite von (mehreren) drunter-liegenden IP-Linien schlicht überfordert.

Möglichkeiten der Medientyp-Konfiguration:

Innerhalb einer üblichen Einfamilien-Haus-Installation sind bestimmte Varianten zur Einstellung der logischen Topologie im Bezug auf den Medientyp der einzelnen Linien gegeben: (PL- und RF-Linien haben wir aus Gründen der Vereinfachung an dieser Stelle weggelassen.)

Variante A:

Alles über TP verbinden:

  • Backbone TP
  • Hauptlinie TP
  • Sekundär-Linie TP


Reine IP-Geräte können hier innerhalb der ETS nicht aufgenommen und im Projekt entsprechend abgebildet werden. 🙁

Variante B:

Linien in einem Bereich mit TP-Linien-Kopplern verbinden und die Bereiche mittels IP-Router:

  • Backbone IP
  • Hauptlinie TP
  • Sekundär-Linie TP


Standard-Einstellung in der ETS. Guter Mix aus beiden Welten.

Variante C:

Linien in einem Bereich mit IP-Routern verbinden und die Bereiche ebenso:

  • Backbone IP
  • Hauptlinie IP
  • Sekundär-Linie TP


Man spart hier viele Linienkoppler und Spannungsversorgungen. Weder Hauptlinie noch Backbone können hier allerdings TP-Geräte aufnehmen.

Unser Aufbau:

Wir entscheiden uns für Variente B! Das Backbone kann echte IP-Geräte (Gira G1, etc.) aufnehmen. Die Hauptlinie kann zusätzlich viele TP-Geräte anbinden. Was will man mehr…

Wir beginnen sparsam mit der Sekundär-Linie 1.1. Diese Linie enthält die lebensnotwendigsten Geräte, die im Alltag unverzichtbar sind (Licht-, Beschattungs-, Heizung-Steuerung).

Nachträglich kann die Aussenlinie 1.0 als Hauptlinie aufgebaut werden. Hier befinden sich Geräte, die in der ersten Zeit nicht unbedingt überlebensnotwendig sind (Wetterstation, etc.).

Die Bereichslinie (Backbone) 0.0 enthält „Luxus“-Geräte (wie zentralen Logik-Server + Visu) und kann weitere Bereiche (potentielles Ferienhaus auf Mallorca) über Ethernet anbinden. 🙂

So kann es dann final aussehen:

  • 0.0 Bereichslinie (IP)
    • 0.0.1 Home-Server
    • 0.0.2 Visu
    • 0.0.3-64 …
    • 1.0 Hauptlinie (TP): Aussenlinie
      • 1.0.- SV
      • 1.0.0 KNX-IP-Router
      • 1.0.1 Wetterstation
      • 1.0.2-64 …
      • 1.1 Sekundärlinie: Haus (Innen)
        • 1.1.- SV
        • 1.1.0 LK
        • 1.1.1 Schalt-Aktor
        • 1.1.2 Jalousie-Aktor
        • 1.1.3-64 …

Cool – nicht? 😉 Und wie sieht deine Topologie aus?

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