Comprendre le fonctionnement des coupleurs KNX

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Pourquoi un article sur les coupleurs KNX? Tout simplement parce que l’expérience nous a montré que dans bien des projets dans lesquels des coupleurs de ligne sont présents, il y a souvent des erreurs, soit dans la topologie, soit dans la programmation, ou bien encore dans l’installation. Nous allons donc refaire un point général sur les coupleurs et leur fonctionnement, histoire de vous rafraîchir un peu la mémoire.

C’est quoi un coupleur?

Un coupleur est un participant KNX utilisé pour lier deux lignes,ou deux zones dans une même installation, afin d’étendre le nombre total de participants. Il peut aussi être utilisé en tant que répéteur afin d’étendre le nombre de participants d’une ligne. Le coupleur en tant qu’appareil assure une isolation galvanique entre les lignes. Ce qui fait qu’il peut très bien être utilisé à proximité de l’alimentation de la ligne principale sans que ça ne pose de problèmes.

A quoi sert-il?

En dehors de la séparation galvanique, les coupleurs servent à filtrer les télégrammes passant d’une ligne à une autre. En effet, dans le cas où tous les télégrammes passeraient entre toutes les lignes et / ou zones d’un bâtiment, le bus risquerait de se trouver très vite surchargé. De plus, un grand nombre de ces télégrammes non filtrés se retrouveront à se promener sur des lignes dans lesquelles ils n’ont rien à faire, puisque les participants ne seront pas concernés par ces télégrammes.

Topologie des installations KNX

knx_topology

Comme vous le constatez sur le schéma ci-dessus, une installation KNX peut être composée de 15 zones, chacune de ces zones pouvant contenir 15 lignes.

1 ligne est constituée d’un maximum de 64 participants, mais peut être étendue à 255 participants en utilisant des répéteurs (maximum 3). Les répéteurs ne peuvent être installés que sur des lignes secondaires.

Les lignes sont séparées entre elles par des coupleurs de lignes (LC pour Line Coupler) et les zones par des coupleurs de zones (BC pour Backbone Coupler).

Comment différencier les coupleurs de lignes des coupleurs de zone et des répéteurs? Il s’agit en fait du même produit. La seule chose qui permettra de les différencier est leur adresse individuelle. Une adresse individuelle se compose du numéro de zone, suivi du numéro de ligne et enfin du numéro du participant dans la ligne. Par exemple prenons le participant qui a l’adresse individuelle 1.2.4. 1 est le numéro de la zone, 2 est le numéro de la ligne et 4 le numéro du participant dans la ligne. Rappelons que l’adresse individuelle est et doit toujours être unique dans un projet.

Les coupleurs de zone auront toujours une adresse individuelle du type X.0.0

Les coupleurs de ligne auront toujours une adresse individuelle du type X.Y.0

Les répéteurs auront toujours une adresse individuelle du type X.Y.Z

X et Y sont respectivement les numéros de zone et de ligne dans lesquelles se trouvent les coupleurs. Z est le numéro de participant du répéteur, obligatoirement 64, 128 ou 192.

Petit conseil: n’attendez pas qu’une ligne soit pleine (64 participants) pour ajouter un coupleur. A partir d’une cinquantaine de participants sur une ligne, vous pouvez déjà commencer à prévoir un coupleur et une alimentation supplémentaire dans l’installation. En effet, vous ne savez pas comment celle-ci évoluera dans l’avenir, et vous risquez de vous retrouver avec une ou plusieurs lignes surchargées, selon les évolutions demandées par votre client.

Installation des coupleurs

Le coupleur est toujours alimenté par la ligne principale. Après un coupleur on retrouve toujours obligatoirement une alimentation qui va fournir la tension au bus de la ligne secondaire, comme vous pouvez le constater sur la capture ci-dessous.

coupler and supply

Bien paramétrer les coupleurs

Tout d’abord, un coupleur doit toujours être paramétré en “filtrant”, pour éviter le problème dont nous avons parlé en début d’article de surcharge du bus.

Votre interface de communication (pour l’ajout d’un superviseur, ou bien pour les téléchargements dans ETS), qu’elle soit USB ou IP doit se trouver sur la ligne principale.

Sur la capture d’écran ci-dessous vous remarquerez que la ligne principale contient bien l’interface de communication (KNX IP Interface 730), et que chaque ligne secondaire dispose d’un coupleur de ligne (Zennio Linecoupler) et d’une alimentation (STC-640.01).

topology

Tables de filtrage

Tous les coupleurs disposent d’une table de filtrage dans laquelle se trouvent les adresses de groupe qui doivent passer d’une ligne à l’autre. Cette table de filtrage se remplit automatiquement lorsque vous attribuez vos adresses de groupe aux différents participants sur différentes lignes.

Cependant, il y a des adresses de groupe qui ne se trouveront jamais dans la table de filtrage avec cette méthode. Il s’agit notamment des adresses de groupe uniquement lues sur le bus. Mais ces adresses peuvent être importantes, notamment si une GTB est présente sur l’installation. Il faudra donc dans ce cas ajouter manuellement les adresses de groupe à la table de filtrage. Pour éditer manuellement la table de filtrage, dans ETS placez vous sur la ligne (et non pas sur le coupleur) et allez dans le panneau “Propriétés” sur la droite puis “Informations”

manual_filter_table

Une autre façon de faire est d’utiliser un participant virtuel, qui n’existe pas physiquement sur le bus, mais dans le projet ETS. Dans ce participant seront stockées toutes les adresses de groupe nécessaire à la GTB. Des apps ETS permettent d’ajouter ce genre de participant virtuel (dummy device). C’est le cas de l’app Fill Visualization Dummy par exemple.

dummy_device2

 

Etude de cas

Dans la topologie vue précédemment, nous allons commander un relais du participant 1.2.2 (ligne Second Floor) par l’intermédiaire du TouchMyDesign qui se trouve sur la ligne principale.

Nous avons des adresses de groupe qui ont déjà été créées. Nous utiliserons la sortie D de l’actionneur. La commande On/Off correspond à l’adresse de groupe 0/0/4, déjà préalablement associée.

actuator

Comme vous pouvez le constater, la table de filtre est vide, ce qui est logique puisque notre adresse de groupe n’est associée qu’à un participant de la ligne 1.2.

manual_filter_table filter_table_0

 

Associons maintenant cette adresse de groupe à notre commande de la ligne principale. Et comme nous travaillons proprement, profitons en pour lui ajouter également l’indication de l’état du circuit qui a l’adresse 0/1/4 (STATUS CLASS3).

touchmydesign_settings

Naturellement, du fait que nous avons associé nos adresses de groupe à des participants de 2 lignes différentes, les adresses se retrouvent automatiquement dans la table de filtrage du coupleur concerné.

filter_table_2

Imaginons maintenant que nous souhaitions visualiser la température mesurée par le room-controller qui se trouve sur la ligne 1.2, à partir d’un système de visualisation connecté à l’interface IP se trouvant sur la ligne principale.

On commence par créer une adresse de groupe (4/5/0) de mesure de température qu’on va associer à l’objet de groupe adapté du room controller.

room_controller_settings

Seulement voilà, cette température est mesurée par le room controller, mais l’adresse de groupe n’est liée qu’à ce participant. Nous ne pouvons pas l’associer à un participant de la ligne principale, puisque le système de visualisation n’est pas un participant KNX, mais un périphérique se connectant en IP sur la passerelle IP/KNX. C’est dans ce genre de cas qu’il faut éditer manuellement la table de filtre du coupleur concerné.

filter_table_3

Notre adresse de groupe de mesure de température se retrouve dans la table de filtre du coupleur:

filter_table_4

N’oubliez pas de télécharger le programme d’application du coupleur à chaque fois que vous changez / ajoutez des affectations d’adresses de groupe entre les différentes lignes, afin de bien mettre à jour les tables de filtre de ces coupleurs.

Les routeurs IP/KNX

Les routeurs IP se comportent de la même façon que les coupleurs TP, à la différence que leur ligne principale est en fait le réseau ethernet. Le paramétrage reste identique en ce qui concerne la partie filtrage, mais il y a également un certain nombre de réglages réseau dont il faut tenir compte, qui seront:

  • adresse IP du routeur
  • passerelle
  • masque de sous-réseau
  • l’adresse multicast

Partez du principe que votre programmation des routeurs doit se faire selon le même principe que les coupleurs traditionnels. C’est à dire que vous devez veiller à bien filtrer les télégrammes entre les lignes et à limiter le trafic entre celles-ci.

Même si les routeurs permettent des débits largement plus importants sur le réseau ethernet que sur le bus, si vous ne filtrez pas, vous risquez de vous retrouver avec des goulots d’étranglement avec les télégrammes qui circulent librement et facilement sur le réseau ethernet, mais qui se retrouvent en collision dès qu’ils arrivent sur le bus.

KNX-IP-network

 

Conclusion

Nous espérons que ces quelques explications vous aideront à mieux appréhender le fonctionnement et le paramétrage des coupleurs car l’expérience montre que bien souvent c’est mal connu ou négligé par les installateurs, et que cela peut générer des dysfonctionnements.

6 thoughts on “Comprendre le fonctionnement des coupleurs KNX

  1. Pingback: Classement des produits KNX par catégorie |

  2. my name is issam berrich from tunisia i want to give me more infornation about installation of KNX . I HOPE YOU GIVE ME AN EMAIL TO KNOW HOW CAN I GET A FORMATION ON COUPOLER KNX .THANK YOU

  3. Bonjour, et merci pour cela !

    Un élément qui semble ne pas vouloir fonctionner chez moi (ETS4.2 Pro) sur votre premier print screen de topologie, on peut voir que vos éléments de ligne principale sont directement sous School sans logo de ligne, or il refuse d’ajouter un participant sous ce cadre.

    Une idée?

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