KNX协议入门

KNX协议入门

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一、KNX技术简介

KNX通过一条总线将各个分散的设备连接并分组和赋予不同的功能；系统采用串行数据通讯进行控制、监测和状态 告。KNX是基于事件控制的分布式总线系统，只有当总线上有事件发生时和需要传输信息时才将 文发送到总线上。

KNX 技术的通信模型采用五层结构：物理层、数据链路层、 络层、传输层和应用层。KNX 物理层支持TP1( 双绞线)、PL110(电力线)、RF(射频) 和Ethernet(以太 )，其中TP1 KNX传输介质主要是双绞线，比特率为9600bit/s。总线由KNX电源（DC24V）供电，数据传输和总线设备电源共用一条电缆，数据 文调制在直流电源上。

KNX

二、KNX总线设备和 络拓扑

KNX系统原理示意图

由上图可知KNX总线设备主要分为执行器和传感器，如果KNX系统 络较大还需要耦合器路由器。

KNX系统拓扑的层次结构是：线路、干线（域）、主干线。KNX采用分层结构，分为域和线路；一个系统有15个域，每个域有15条线路，每个线路有64个设备。大型KNX 络中支线/干线耦合器（路由器）和中继器是构建整个 络的关键设备。

1、 线路

线路是KNX系统最小的单元，可接64个设备；实际可连接的设备数量应取决于总线电源和设备耗电。每条线路最长1000m。如下图所示：

3、 主干线（多个区域）

干线可通过干线耦合器（路由器）组成多个区域，一般情况下一个KNX系统可接14400（15*15*64）个总线设备。一般KNX系统线路和干线都采用KNX通讯，如下图所示：

ABB基于IP 络的KNX系统

由上图两个KNX系统可知耦合器（路由器）的作用，干线耦合器和线路耦合器作为 络的节点，作用是为数据传输找到合适的路径和切换链路，确保数据包到达目的地；另外对系统线路中的信 进行过滤后才能进入到干线中，这样可以增加干线的通讯速率。耦合器（路由器）使用两种不同的路由机制，对于组地址寻址，使用一种过滤算法；对于物理地址寻址，通过解释接收帧的物理地址进行路由。耦合器接收到的组地址只要包含在该过滤表内，就可以被路由；这样可以保证各个线路独立工作。

有的大型设备在线路中还会增加中继器，中继器没有物理地址，不具有过滤特性，只是确认接收到数据链路层上的帧，并在中继器的另一侧发送已接收到的帧；这样可以增加线路的长度。

三、KNX系统通信

KNXKNX技术应用CSMA/CA(载波侦听多路访问/冲突避免)和 文优先级来控制介质访问。KNX系统采用单元地址化结构设计，分为物理地址和组地址。

标准 文结构图

A、控制字段

KNX总线电压和逻辑电平

4、介质访问控制

KNX采用CSMA/CA(载波侦听多路访问/冲突避免)1”的总线设备监测到逻辑“0”（总线上有电流）时，当前设备应停止发送让位于其它设备。

四、KNX硬件设计