電源和資料連接器簡化 KNX 工廠自動化網路的部署

大樓自動化正從傳統的中央控制器轉換至分散式自動化系統,將智慧分布於所有連接的裝置中。人工智慧 (AI) 的進步推動此趨勢,為大樓的系統組件在本機提供智慧。這可讓空調、照明、保全在內的所有建築系統,以及感測器和其他元件,都能更準確協調其功能,並調節安全及高效率結構作業所需的參數。

這種協調需要透過有效且高效率的介面傳輸資料和電力。在本文中瞭解 KNX 介面如何滿足大樓自動化要求,以及 Phoenix Contact 如何簡化可靠的 KNX 連接器的安裝以加速部署。

KNX 是什麼?

KNX 是一種廣泛使用的開放式大樓自動化標準,適用於住宅、商業、工業建築,能讓感測器、致動器、控制器、電源在沒有中央控制器之下進行點對點互動。此系統的硬體組件均經過認證,符合 KNX 標準,確保具備互通性。KNX 的軟體為標準化協定,即 Engineering Tool Software (ETS),允許使用者為自動化系統配置裝置、定址、邏輯。

KNX 的優勢與應用

KNX 可與數百家符合標準的製造商的裝置互通,在選擇或更換組件時提供靈活性。其去中心化架構提供容易擴展的優勢。無需進行重大修改,即可新增或更換裝置以擴大安裝規模。經認證的裝置具備互通性,可簡化維修和擴展作業,並解除供應商鎖定。

去中心化也有助於提高可靠性,因為在單一裝置故障時不會癱瘓整體系統,而是只有該故障裝置會喪失功能。

KNX 的應用非常廣泛。舉例而言,照明系統可以依據時間或佔位情況開關,或使用調光和顏色選擇來營造氣氛。您可以使用 KNX 控制大樓的暖風空調系統,以保持舒適的環境,並依據大樓佔位和外部或其他特定區域的條件,調節溫度和濕度。

大樓全區的 KNX 網路可應用於安全和保全。此系統可以偵測入侵、火災、漏水,以及其他安全漏洞。此網路具備彈性,可依據一天中的時間、佔位、警報狀態進行保全監控。

至於互連,KNX 網路可以使用雙絞線、電力線、RF 或 IP/乙太網路佈線。雙絞線是最常見的佈線選擇,使用低壓纜線,例如業界標準 J-Y(ST)Y 纜線。

KNX 連接器範例

Phoenix Contact 推出一系列新款 Print Terminal Spring (PTS 0.5) 和 Pin Strip Terminal (PST 1.0) 排針座,用於以 9.6 kbits/s 速度作業的 KNX 雙絞線網路。PTS 0.5 連接器 (如 15742991574300 (圖 1)),是間距為 5.75 mm 的自由懸掛式雙腳位插槽連接器,可容納線規為 18 至 22 AWG 或公制尺寸為 0.34 至 0.75 mm2 的電線。這包括直徑為 0.6 至 0.8 mm 的 J-Y(ST)Y 纜線。

圖 1:間距為 5.75 mm 的 PTS 0.5 KNX 雙絞線連接器範例。(圖片來源:Phoenix Contact)

此連接器有不同的顏色,可滿足 KNX 編碼要求,達到準確的電線插入。1574299 連接器為灰/黃,而 1574300 連接器為紅/黑。均提供兩觸個點,排列成單排,每個觸點有四個電線連接埠。這四個連接埠在匯流排應用中提供一個簡單的方法,用於電位的連續迴路貫通。請注意,每個觸點都有一個測試連接埠,方便探針進行測試。

這些連接器的尺寸非常緊湊,為 12.45 × 10 × 10 mm。

搭配的 1574198 (圖 2) PST 1.0 插頭排針座是一個通孔安裝的雙腳位端子台排針座,可與任一連接器配接。

圖 2:1574198 PST 1.0 KNX 端子台排針座,可採用通孔安裝與 1574299 和 1574300 連接器配接。(圖片來源:Phoenix Contact)

連接器和排針座裝置容易組裝 (圖 3)。

圖 3:KNX 連接器和排針座的組裝步驟。(圖片來源:Phoenix Contact)

連接器主體具有顏色編碼,且其連接器觸點無需工具即可推入,可達到快速、方便的接線。此推入式連接器採用特殊的鋼觸點彈簧;彈簧會在推入導線時自動打開,提供適當的力,以確保達到可靠、低阻抗的電氣連接。此 KNX 相容的顏色編碼連接器主體可降低接線錯誤,加快組裝速度。連接器與排針座呈直角連接。

組裝好的連接器額定電流最高為 6 A,額定電壓高達 320 V,額定接觸電阻為 1.4 mΩ。

結論

人工智慧的進步促成更強的連接性,Phoenix Contact 的設計創新在 KNX 網路的控制系統中表現格外突出。其連接器和排針座支援大樓自動化的未來發展,達到可靠、容易部署的連接。

關於作者

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Arthur (Art) Pini 是 DigiKey 的特約撰稿人。他擁有紐約市立學院的電機工程學士學位,以及紐約市立大學的電機工程碩士學位。他在電子業有超過五十年以上的經驗,曾任職於 Teledyne LeCroy、Summation、Wavetek,以及 Nicolet Scientific 的重要工程和行銷職務。他對量測技術有所鑽研,並且在示波器、頻譜分析器、任意波形產生器、數位轉換器,以及電表方面有豐富的經驗。

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