Ve druhé polovině 80. let minulého století mnozí výrobci postupně uváděli na trh svoje více či méně dokonalé systémy, zpravidla s centrálními řídicími jednotkami (obr. 6). Za určitou výhodu lze zde považovat bezproblémový provoz na sběrnici, řízený centrální řídicí jednotkou. Nevýhodou však může být případná porucha této jednotky, což by znamenalo vyřazení celého systému z činnosti.

Obr. 6. Princip systému s centrální řídicí jednotkou

Pro co nejjednodušší práci s uváděním celku do provozu bylo nezbytné programování komunikace zpočátku vytvářet tak, aby je zvládl každý elektroinstalatér. Postačilo vždy např. stisknutím tlačítek na ovládacích prvcích a na akčních členech zajistit softwarové propojení těchto prvků pro zápisy do jejich pamětí. K programování tedy nebyl nutný žádný přídavný softwarový nástroj. Ovšem naproti tomu bylo vyloučeno vytváření složitějších vazeb, pro jejichž nastavení jsou nezbytné byť jen ty nejjednodušší logické vazby. A bez těchto logických vazeb nelze dosáhnout úspor energie. Tyto systémy prostě jen mohly poněkud zjednodušit kabelové rozvody v elektrické instalaci. Pro zajištění vzájemných vazeb mezi funkcemi následovalo doplňování systémů i o možnost využití specializovaných softwarů, zpravidla bezplatně dodávaných pro dané firemní systémy.

Ve firmě Siemens se tehdy rozhodli pro jiné řešení – decentralizované řízení funkcí v programovatelných elektrických instalacích (obr. 7). Znamenalo to vytvoření přístrojů, v jejichž pamětech budou uloženy všechny potřebné instrukce k jejich správné činnosti, přičemž pro vzájemnou komunikaci není zapotřebí žádná centrální jednotka. Takže např. v paměti tlačítkového ovladače musí být uložena informace o tom, že krátký stisk znamená požadavek na odeslání telegramu na sběrnici, jehož významem je zapnutí nebo vypnutí určitého elektrického svítidla (nebo skupiny svítidel). Kdežto dlouhým stiskem je odesílán telegram s požadavkem na regulaci intenzity osvětlení. V paměti s tímto ovladačem adresně propojeného akčního členu je uložena informace o tom, jak se má zachovat po příjmu jemu určených telegramů.

Obr. 7. V decentralizovaném systému vzájemně přímo komunikují jednotliví účastníci

Dalším požadavkem však bylo, aby v tomto decentralizovaném elektroinstalačním programovatelném systému mohly bezproblémově komunikovat přístroje různých výrobců. Důvodem pro zmíněné nové řešení byla skutečnost, že do té doby nastoupená cesta k vytváření programovatelných, avšak vzájemně neslučitelných systémů vytvářených jednotlivými firmami byla pociťována jako nesprávná a neekonomická. To tedy znamenalo nutnost vývoje a výroby takových přístrojů, které budou moci využívat jediný společný software pro projektování, programování a také pro diagnostické činnosti. Z toho ovšem vyplývalo mnoho dílčích úkolů, které bylo nutné vyřešit. Jen namátkou některé z nich, které bylo nutné koordinovaně vyřešit: způsoby vzájemné komunikace, komunikační protokoly, topologie systému, technické požadavky na elektronické části přístrojů atd.

Z iniciativy firmy Siemens tak vznikla v roce 1987 asociace Instabus, na jejíž práci se podílely další členské firmy: Insta, Merten, Gira a Berker. Společným úsilím zde byly stanoveny základní podmínky pro vytváření decentralizovaného sběrnicového systému, pro konstrukci i technickou koncepci jednotlivých přístrojů a pro jejich vzájemnou komunikaci a pro výstavbu celé instalace. Ve vazbě na rozpracovaný decentralizovaný firemní systém Siemens byly také zahájeny práce na vývoji společného programovacího softwaru, později označovaného jako ETS.

Další důvod pro tuto společnou práci byl zcela zřejmý. Ani ta největší firma tehdy nedokázala vyrábět potřebné přístroje pro zajištění činností zcela všech funkcí vyskytujících se ve vybavení domů a bytů. Bylo tedy třeba vzájemně doplňovat výrobní sortimenty. A byl zde také důvod nemožnosti vzájemné spolupráce „jednofiremních“ systémů, pracujících zpravidla s vlastním uzavřeným protokolem.

Bylo zapotřebí umožnit využívání libovolně náročných logických vazeb dovolujících vzájemnou spolupráci při řízení různých funkčních oblastí. Splněním tohoto požadavku totiž lze zajistit dosažení přídavných úspor energie na vytápění, klimatizaci, osvětlování a dalších energeticky náročných spotřebičů nejen v budovách komerčních, ale také v objektech bytových. Kromě toho tyto vazby dovolí v libovolném rozsahu vytvářet nadstandardní funkce (centrální funkce, scénický provoz, časové programy) a také společnou vizualizaci a vzdálené přístupy k řízení všech funkcí.

Z uvedeného vyplývá: čím větší požadavky na počty funkcí v objektu a na způsoby jejich činností, tím výhodnější a ekonomicky zajímavější musí být využití systémové instalace.

V decentralizované systémové instalaci probíhá adresná komunikace mezi všemi přístroji na sběrnici, nezávisle na příslušnosti k jednotlivým funkcím a funkčním oblastem. Důsledkem je značné snížení spotřeby kabelů, a tedy i zlepšení přehlednosti instalace. Jednotlivé přístroje nejsou vzájemně propojovány silovými vodiči. Veškerá silová propojení jsou omezena na přívody od jističů a vývody směřující vždy přímo k ovládaným elektrickým předmětům. Všechny potřebné řídicí vazby jsou vytvářeny softwarově. To následně usnadňuje rozšiřování instalace o nové funkce a funkční oblasti – zpravidla postačí připojení přístrojů kdekoliv ke sběrnici a jejich naprogramování, popř. přeprogramování již použitých přístrojů, které mají být provázány s řízením nových funkcí.

Vznik pozdější asociace KNX předznamenala tedy výrazná aktivita firem, které se spojily ke společné práci na vytvoření takové systémové instalace, v níž budou moci bezproblémově spolupracovat programovatelné přístroje různých výrobců tak, aby se podle svých aplikačních možností plně zapojily do řízení funkcí, pro něž byly vytvořeny.

Obr. 8. Logo asociace EIBA

Na asociaci Instabus navázala jednání s dalšími renomovanými evropskými výrobci. Snahou bylo vytvořit společnou, celoevropskou systémovou instalaci. Na přelomu let 1989 a 1990 byla devíti zakládajícími (především německými) firmami založena mezinárodní asociace EIBA (European Installation Bus Association – Asociace pro evropskou instalační sběrnici). Sídlo asociace bylo ustanoveno v Bruselu.

Avšak tehdy se nepodařilo docílit původního záměru – vytvoření společné celoevropské asociace. Ve Francii (pod vedením firmy Schneider) byla vytvořena další asociace pro systémovou sběrnici – Club Batibus, jejímiž členy se staly převážně francouzské firmy. Základem byl přenos po sběrnici označované jako TP 0, s komunikační rychlostí 4 800 bit·s^–1.

Obr. 9. Logo asociace Club Batibus International

Kromě toho vznikla další asociace: EHSA (European Home System Association), která pracovala s přenosem telegramů po silovém vedení na střední frekvenci 132 kHz (označení PL132) a také s bezdrátovým přenosem.

(pokračování)

Historie systému KNX (1. část)

---

Vyšlo v časopise Elektro č. 2/2018 na straně 38. 
Tištěná verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
Elektronická verze vyšlých časopisů zde.