Bussystem Konzept



Bussystem

Die Bezeichnung Bus ist ein im Bereich der Datenverarbeitung häufig verwendeter Begriff, der von der Abkürzung Binary Unit System stammt. Ein Bus ist ein Leitungssystem mit zugehörigen Steuerungskomponenten, das dem Austausch von Daten und/oder Energie zwischen Hardware-Komponenten dient. Die an einen Bus angeschlossenen Komponenten werden als Knoten, Busteilnehmer oder Module bezeichnet. Im Folgenden finden Sie die technischen Details über den Aufbau des Bussystems.



Modul

Als Modul wird ein Gerät bzw. ein Stück Hardware bezeichnet. Als Beispiele seien hier einige Standard-Module genannt:

  • HS-PS (Bus-Spannungsversorgung)
  • UP-PC-Connect (zur Verbindung von PC-Welt und Bussystem)
  • UP-S4 (Modul zur Abfrage von bis zu 4 Tastern)
  • HS-AR6 (Modul zum Ansteuern von bis zu 6 Leuchtenkreisen)



Moduladresse (MI)

Den Modulen werden unterschiedlichste Eigenschaften zugewiesen. Die Adresse des Moduls, die im weiteren Moduladresse genannt wird, dient der eindeutigen Identifizierung, um Eigenschaften zuweisen zu können. Eine Moduladresse, die nichts anderes ist als eine Zahl zwischen 1 und 65535, darf in einem Bussystem nur einmal vorkommen. Sie ist somit als Unikat innerhalb eines Gebäudes anzusehen. Diese Adresse wird jedoch nur hexadezimal (auch sedezimal genannt) angegeben. In anderen Systemen wird sie auch physikalische Adresse genannt. Beispiel:

  • Dezimal MI1 - MI65535
  • Hexadezimal MI$0001 - MI$FFFE



Objektadresse (Obj)

Ähnlich wie Module erhalten auch Objekte eine Adresse, die im gesamten Gebäude unikat sein muss. Im Gegensatz zu den Moduladressen steht hierfür ein Adressraum von 1-32766 zur Verfügung. Die Objektadressen dienen der Adressierung von Befehlen, die dem Betrieb der Steuerung bzw. der Regelung des Systems dienen. Objektadressen werden in der Regel nur intern verarbeitet und sind für den Errichter einer Anlage nicht sichtbar. Ähnlich wie bei Internetadressen die Kenntnis der IP-Adresse für den Besucher einer Site wie www.google.de nicht erforderlich ist, ist auch die Kenntnis von Objektadressen nicht notwendig.



Gruppe

Das Zusammenfassen von mehreren Objekten ist durch das Verwenden von Gruppen möglich. Die entsprechenden Gruppenzuordnungen sind Bestandteil der Modulkonfiguration. Nachdem im Betrieb ein Befehl an eine Gruppe gesendet wurde, haben alle Objekte, die Mitglied dieser Gruppe sind, einen einheitlichen Zustand, wie er durch den Befehl gewünscht wird. In konventionellen Elektroinstallationen würde dies sehr aufwendige Schützschaltungen erfordern. Nach wie vor lassen sich die Zustände der einzelnen Objekte unabhängig voneinander einstellen, sofern Befehle an die entsprechenden Objekte gesendet werden.



Gruppenadresse (Grp)

Gruppen werden über Gruppenadressen angesprochen, für die ein Adressraum von 1-32766 zur Verfügung steht. In den Modulen werden Befehle an die Gruppenadressen in Befehle an Objekte umgewandelt, sofern ein Objekt in dem entsprechenden Modul einer Gruppe zugeordnet ist.



Konfiguration

Die grundlegenden Eigenschaften wie Adressen und Namen von Objekten werden als Konfiguration bezeichnet. Beispielsweise kann ein Aktorobjekt die konfigurierte Eigenschaft „Timer“ besitzen, was zum automatischen Abschalten des Schaltkanals in dessen Betrieb führt, wenn eine definierte Zeit nach dem Einschalten vergangen ist. Die Konfiguration lässt sich nur mittels Windows-PC und n4h-Software erstellen oder abändern.



NameServer

Zur Vereinfachung der Konfiguration können anstelle von Adressen sprechende Namen verwendet werden. So kann eine Leuchte beispielweise über ihren Namen „EG. WZ.Deckenleuchte“ angesprochen werden.
Die Notation mit Trennung durch Punkte ist hierbei lediglich eine Empfehlung, von der durchaus abgewichen werden kann. EG steht hierbei für Erdgeschoß und WZ für Wohnzimmer. Kurze Namen zu verwenden ist von Vorteil, jedoch nicht zwingend. Ein spezieller Programmteil des Konfigurators, der im Hintergrund läuft, stellt den sogenannten NameServer zur Verfügung. Seine Aufgabe ist es, Adressen in Namen umuzwandeln und umgekehrt. Auf diese Weise können in einem Bussystem Namen für Objekte verwendet werden. Die Namen werden vom Errichter eines Systems vergeben und folgen in der Regel der hier beschriebenen Gebäude-Struktur-Regel: [Geschoss.Raum.Typ.Unterscheidende-Ortsbeschreibung] Die unterscheidende Ortsbeschreibung wie z.B. „links“ kann entfallen, wenn ein Raum nur ein Objekte dieser Art aufweist.



Telegramm oder Paket

Telegramme sind Botschaften, die in einem Bussystem versendet werden. Im net4home-Bussystem kann jeder Teilnehmer Telegramme versenden und empfangen. Ein Telegramm, das von einem Teilnehmer versendet wird, wird von allen anderen Teilnehmern gehört. Ob ein Teilnehmer diese Botschaften auswertet und Aktivitäten davon ableitet, hängt davon ab, ob es für den jeweiligen Teilnehmer bestimmt ist.

Der Aufbau eines Telegramms im net4home-Bussystem ist für den Errichter sicherlich nicht von Bedeutung, allenfalls von Interesse.
Diese Informationen sind für Systementwickler von Buskomponenten von Bedeutung.

  • Byte 0 Präambel (Startbyte)
  • Byte 1 und 2 Absender-Moduladresse
  • Byte 3 und 4 Absender-Objektadresse
  • Byte 5 Zieladresse
  • Byte 6 Typ des Ziels (Objekt oder Modul)
  • Byte 7 Länge der Nutzdaten
  • Byte 8 Befehl (z.B. „Stelle eine bestimmte Helligkeit ein“)
  • Byte 9 und folgende Parameter (z.B. 70% Helligkeit)
  • Letztes Byte Checksumme

Die Kommunikation auf unterster Schicht (Signale auf der Busleitung) beruht auf der ISONorm 9141.



Befehl

Ein Befehl ist stets Bestandteil eines Telegramms, das über den Bus versendet wird. Er beschreibt, was ein Empfänger mit den eventuell anhängenden Parametern zu tun hat. Im net4home-Bussystem können Befehle mit ihren Parametern zwischen 1 und 250 Byte Länge aufweisen.
Beispiele für derzeit existierende Befehle:

  • SET „Stelle einen definierten Zustand her!“
  • TOGGLE „Ändere Deinen Zustand in der Dir bekannten Weise!“
  • REQUEST „Teile mir Deinen aktuellen Zustand mit!“
  • LOCK „Ignoriere alle späteren Befehle bis auf Weiteres!“

Die Kenntnis dieser Befehle im Einzelnen ist für den Errichter nicht zwingend erforderlich. Bei der Konfiguration der Module wird jeweils eine Auswahl von möglichen Anweisungen im Klartext angeboten. Diese Klartext-Anweisungen werden intern in Busbefehle umgewandelt.



Parameter

Im Zusammenhang mit net4home-Produkten wird der Begriff Parameter hauptsächlich für Daten verwendet, die Befehlen angehängt sind. Ein klassischer Parameter ist die Helligkeit, die eine dimmbare Leuchte annehmen kann. Der Befehl „SET 70“ führt bei einer dimmbaren Leuchte zur Einstellung einer Helligkeit von 70% ihrer vollen Helligkeit.



Bus-Leitung

Das net4home-Bussystem ist ein leitungsgebundenes System. Informationen werden mittels der verwendeten Bus-Leitung übertragen. Als Leitungstyp wird J-Y(St)Y 2 x 2 x 0,8 mm empfohlen. Elektroinstallateure nennen den Leitungstyp oft “Isti“, was sich an die Leitungsbezeichnung anlehnt. Verwendet werden von den vier zur Verfügung stehenden Adern in der Regel nur drei.

  • Rot +12V=
  • Schwarz 0V (Masse oder Minus)
  • Gelb Bus-Ader (zuweilen auch mit „k“ bezeichnet)
  • Weiß Reserve

Die Übertragung von Energie zum Betrieb von Leuchten, Jalousiemotoren und anderen Verbrauchern erfolgt unabhängig davon in gewohnter Weise mit entsprechenden 230V/400V – Leitungen. Abhängig von technischen Anforderungen finden weitere Leitungstypen Verwendung.