دسته‌بندی نشده

آشنایی با پروتوکل های KNX و MODBUS

آشنایی با پروتوکل های KNX و MODBUS

آشنایی با پروتوکل های KNX و MODBUS

در مقاله قبلی در رابطه با روش هوشمند سازی ساختمان بی سیم به طور مفصل به گفتگو و بحث پرداختیم.در این مقاله قصد داریم در رابطه با هوشمندسازی ساختمان به روش سیمی که شامل پروتوکل های KNX و MODBUS می شود به  همراه مزایا و معایب این نوع هوشمندسازی به بحث بپردازیم.

با ما همراه باشید…

 در یک خانه هوشمند تمامی تجهیزات و تاسیسات بصورت یکپارچه عمل می کنند . شبکه ارتباطی که بین این تجهیزات ارتباط برقرار می کند با استانداردهای ارتباطی مختلفی که پروتکل نامیده می شود داده ها را بین اجزاء مختلف ساختمان جابه جا می نماید .

برای هوشمندسازی ساختمان و پیاده سازی سیستم های خانه هوشمند پروتکل های ارتباطی گوناگونی وجود دارد، که سازندگان مختلف بسته به نوع طراحی،محصولات هوشمند خود را بر پایه KNX و یا یکی از رایج ترین پروتکل ها را به نام MODBUS ارائه می کنند.    

مثال: در حالت سنتی چراغ های اتاق خواب از طریق یک سیم فاز و نول به کلید اتاق متصل شده و این کلید داخل اتاق قرار دارد، پس نمی توان هیچگونه کنترلی روی این کلید از سایر فضاهای منزل داشت .در یک ساختمان هوشمند این کلید می بایست از راه دور نیز قابلیت کنترل داشته باشد پس مجبوریم تا به نحوی بین این چراغ و سایر فضاها ارتباط برقرار نمائیم .این شبکه ارتباطی به طرق مختلفی و با پروتکل های هوشمند متفاوتی بسته به نوع طراحی خانه هوشمند شما قابل پیاده سازی می باشد، که گاها ممکن است این اطلاعات از طریق سیم برق منتقل شود و گاهی نیاز به کابل کشی مجزاست.

 امروزه تکنیکهای مختلفی برای اتوماسیون ساختمان های بزرگ بکار گرفته می شود از قبیل کنترل نور، کنترل دما، کنترل درها و پنجره ها و پرده ها و یا سیستمهای امنیتی و مدار بسته و غیره .علاوه برموارد یاد شده، در خانه های هوشمند، کاربردهای دیگری نیز از قبیل آبیاری گیاهان و غذا دادن به حیوانات خانگی نیز قابل تعریف است .

 

هوشمندسازی

پروتوکل KNX چیست؟

KNX یک استاندارد بین المللی و تنها استاندارد با سیستم باز در جهان است که برای اتوماسیون خانه‌های هوشمند و ساختمان‌ها استفاده می‌شود. این سیستم امکان هماهنگی و یکپارچه‌سازی طیف وسیعی از محصولات تولیدکنندگان مختلف را تنها با یک نرم‌افزار ممکن می‌کند.

پروتکل KNX فن‌آوری سبز و پایداری است که در ساختمان‌های کوچک و بزرگ، منازل مسکونی، ساختمان‌های تجاری و صنعتی استفاده می شود و سیستم‌های امنیتی، میزان روشنایی، مصرف انرژی و بسیاری موارد دیگر را کنترل می‌کند. عملکرد این سیستم سبب صرفه‌جویی در مصرف انرژی حداکثر تا 60 درصد می‌شود.

اما این که این پروتکل چطور کار می‌کند و چه مزایایی دارد، سوالاتی است که در این مطلب پاسخ آنها را پیدا خواهید کرد.

 

هوشمندسازی ساختمان

معرفی مختصری از پروتکل KNX

در منازل هوشمند برای انتقال داده‌ها به تمام تجهیزات هوشمند به سیستمی نیاز است تا با دستگاه‌های مختلف با زبان‌های مختلف سازگار باشد و نیاز به کاربرد چندین دستگاه مختلف را برطرف کند؛ پروتکل KNX همان سیستم است. KNX را می‌توان زبان مشترک تمام دستگاه‌ها دانست.

به بیان ساده‌تر KNX نیاز به دستگاه‌های مختلف برای تبادل اطلاعات بین بخش‌های مختلف یک خانه هوشمند را برطرف می‌کند. این سیستم می‌تواند روشنایی، باز و بسته شدن پرده‌ها، تهویه، سیستم سرمایشی و گرمایشی، سیستم امنیتی، مصرف انرژی، کنترل نمایشگرهای امنیتی و سایر بخش‌های یک خانه هوشمند را به تنهایی مدیریت کند.

بر خلاف پروتکل‌های اختصاصی، پروتکل KNX یک استاندارد جهانی است که در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. پروتکل KNX شامل استاندارد اروپایی (CENELEC EN 50090 و CEN EN 13321-1)، استاندارد بین المللی (ISO / IEC 14543-3)، استاندارد چینی (GB / Z 20965) و استاندارد ایالات متحده (ANSI / ASHRAE 135) است. بیش از 300 تولیدکننده مختلف که تجهیزات ساختمان‌های هوشمند را تولید می‌کند، بر اساس این پروتکل و هماهنگ با هم کار می‌کنند.

هوشمندسازی ساختمان به روش KNX

نحوه عملکرد پروتکل KNX چگونه است؟

کابل انتقال KNX یا KNX bus اصلی ترین بخش سیستم است. این خط انتقال در طی یک پروژه جدید ساخت و ساز ساختمان هوشمند نصب می‌شود. سپس سایر بخش‌ها مطابق با استانداردهای KNX به این کابل انتقال و به همدیگر متصل می‌شوند. اطلاعات از طریق این کابل اصلی به مرکز کنترل که می‌تواند لپ‌تاپ، تلفن هوشمند یا رایانه باشد، منتقل می‌شود. در این حالت تبادل اطلاعات به بهترین شکل ممکن بین تمام اجزای منزل هوشمند و کنترل‌گر برقرار می شود.

هوشمند سازی ساختمان به روش سیمی

پروتوکل MODBUS

پروتکل modbus یکی از بنیادی ترین و اصلی ترین پروتکل های شبکه است که در اکثر امروزه در برنامه های کاربردی صنعتی و اتوماسیون استفاده می شود.

modbus یک پروتکل جهانی است و استفاده از این پروتکل بسیار ساده می باشد.

حدود 30 سال هست که در صنعت حضور دارد اما باز هم تقریبا استاندارد غالب در تمام ابزار های کنترل صنعتی ،ابزاردقیق واتوماسیون در بازار امروز می باشد.

دلایلی که در محیط های صنعتی کاربرد فراوانی دارد:

جهت کاربردهای صنعتی توسعه و گسترش یافته است

به صورت رایگان منتشر شده است

گسترش پذیری و نگهداری ساده ای دارد

اجازه انتقال بیت ها و بایت ها را بدون محدودیت خاصی به تولید کننده دستگاه می دهد

این پروتکل جهت برقراری ارتباط بین تعداد زیادی (تا ۲۴۰) دستگاه متصل به یک شبکه استفاده می شود، به عنوان مثال دما و رطوبت اندازه گیری شده توسط سنسورها از طریق این پروتکل توسط کنترل کنندهmaster قرائت می شود.

بیشتر در سیستم های سرمایش و گرمایش مانند اتوماسیون هواساز، موتورخانه و ترموستات های اتاقی مورد استفاده قرار می گیرد

این پروتکل بصورت Master/Slave کار می کند

یعنی همواره یک وسیله بعنوانMaster (فرمانده) و بقیه وسیله ها به عنوان Slave (فرمانبر) لحاظ می شوند. بدین صورت که هرگاه Master به یک دستگاه Slave با آدرس مخصوص خودش فرمانی ارسال می کند آن دستگاه جواب را به Master برمیگرداند.

این پروتکل داده ها را از سطح فیلد دریافت و ضمن پردازش، آنها را به سطح نظارت ارسال می کند تا دستورالعمل کنترلی مناسب بر اساس داده های دریافتی، آلارم ها و رویدادها اتخاذ گردد این پروتوکل از سرعت بالایی برخوردار بوده و بدون هر گونه Internal به تبادل اطلاعات می پردازد.

نکته: مد RTU که بعضا به آن ModBus-B بعنوان ModBus Binary گفته می شود مد اصلی است، مد ASCII که بعضا ModBus-A نیز گفته می شود برای برخی پیغام ها به کار می رود که این پیغامها طول شان دو برابر پیغام های RTU می باشد.

پروتکل Modbus از لایه های ۲،۱ و ۷ مدل OSI استفاده می کند و در لایه فیزیکی RS232/RS485  را به کار می برد.

مزایای هوشمندسازی

تا به اینجا در رابطه با پروتوکل های KNX و MODBUS به صورت مفصل توضیحاتی ارائه دادیم و در ادامه قصد داریم به صورت مختصر توضیحاتی در رابطه با این پروتوکل ها ارائه کنیم.

انواع سیستم های سیمی

پروتوکل KNX:

نوع کابل ارتباطی بین تجهیزات سیستم هوشمند در این سیستم از نوع EIB بوده که بهش کابل knx هم میگن ، نحوه سیم کشی دیتا اینجوریه که همه تجهیزات پشت سرهم بهم وصل میشن و سیم کشی برق هم اینجوریه که هر چیزی بخواد کنترل بشه باید برق آن مستقیم به تابلو مرکزی کشیده بشه

KNX
MODEBUS

پروتوکل MODBUS:

اصولا با روش RS485 کار می کنند که معمولا از کابل های دو زوج، یا کابل های CAT5 و CAT6 جهت ارتباط بین تجهیزات استفاده می شود و اصولا هر برند تحت این پروتکل زیرساخت و سیمک شی خاص خودش را دارد 

مزایا هوشمند سازی ساختمان به روش KNX

از پروتکل اروپایی استفاده شده و قطعات کیفیت بالایی دارند

 

دسترسی و کارایی بالایی دارند

 

محدودیت اجرایی ندارند و از یک واحد کوچک تا یک مجتمع یا سازمان بزرگ را میتوان به راحتی کنترل کرد

 

اصولا محدودیتی از نظر قدرت ندارند و شما می توانید هر چیزی را باهاشون کنترل کنید

 

می تونیم چندین برند تحت این پروتوکل را همزمان با هم استفاده کنیم.

سیستم هوشمند

معایب هوشمند سازی ساختمان به روش KNX

خانه هوشمند

حجم سیم کشی و کابل کشی زیاد و قاعدتا زیرساخت و اجرای اون هم زمانبرتر و پرهزینه تر هست

 

الزام به استفاده از تابلو برق فلزی در واحد که روی زیبایی ساختمان تاثیر منفی دارد

 

نیاز به منبع تغذیه مرکزی دارد که در صورت آسیب دیدن کل سیستم خاموش میشود

 

معمولا این سیستم گران قیمت است

 

یه قطعه اگه مشکلی برایش پیش بیاید چندتا کارایی سیستم از دسترس خارج میشود

مزایا هوشمند سازی ساختمان به روش MODBUS

اصولا نیازی به نصب تابلو فلزی در واحد نیست

 

نیازی به منبع تغذیه مرکزی ندارد که اگر آسیب دید کل سیستم مختل شود

 

نوع کابل دیتای مورد استفاده ارزان و هزینه اجرای سیم کشی و آماده سازی زیرساخت کمتر است

 

برندهای تحت این پروتکل قیمت هایی پایین تری نسبت به سیستم knx دارند

 

در برخی از برندهای این پروتکل حتی اجرای سیستم سنتی بر روی این بستر هم ممکن است

 

دراکثر برندهای این روش تمامی تجهیزات از همان برند موجود بوده و سبد کالای کاملی دارند

 

smart home

معایب هوشمند سازی ساختمان به روش MODBUS

روش های هوشمندسازی ساختمان

به دلیل تغذیه برق 220 ولت خرابی بیشتری ممکن است نسبت به KNX داشته باشد

 

هر برند با پروتکل و نرم افزار خاص خودش کار می کند و خیلی نمیشه برندها را با هم ترکیب کرد
و اگه قطعه ای خراب شود باید حتما از همین برند به عنوان جایگزین استفاده شود

 

اگر از برند ضعیف تحت این ساختار استفاده شود ممکن است قطعات طول عمر زیادی نداشته باشند

 

برای مشاوره با متخصصان فنی و اجرای شرکت هوشمندسازی ساختمان نیروگستران با ما در ارتباط باشید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

15 − دو =