Topología KNX TP: Líneas, Áreas, Backbone y Acopladores de Línea
La topología KNX TP es jerárquica y determinista: comprender las reglas previene los problemas de puesta en marcha más comunes: conflictos de direccionamiento, corrupción de señal y sobrecarga de corriente. Obtenga la estructura correcta en la etapa de diseño y no perseguirá errores de bus intermitentes en obra.
La jerarquía KNX de tres niveles
KNX TP utiliza una jerarquía de direcciones físicas de tres niveles: backbone, área y línea. Cada nivel está conectado por un dispositivo acoplador que filtra telegramas y proporciona aislamiento eléctrico. El formato de dirección Área.Línea.Dispositivo (por ejemplo 1.2.45) se asigna directamente a esta jerarquía.
| Nivel | Acoplador | Máx. segmentos | Límites | Campo de dirección |
|---|---|---|---|---|
| Backbone | Acoplador de área (línea backbone) | Hasta 15 áreas | Sin límite de dispositivos en el propio backbone | X = 0 (backbone) |
| Área | Acoplador de línea → Línea de área | Hasta 15 líneas por área | 15 × 64 = 960 dispositivos por área | X = 1–15 |
| Línea | Dispositivos individuales en TP | 64 dispositivos máx. por línea | 350 m máx. punto a punto, fuente de alimentación de 640 mA | Y.Z = Línea.Dispositivo |
Tamaño teórico máximo: 15 áreas × 15 líneas × 64 dispositivos = 14.400 dispositivos en una sola instalación KNX TP. En la práctica, los grandes edificios comerciales utilizan una red troncal IP en lugar de extender TP, lo que es más rápido y fiable.
Estructura de dirección física
Cada dispositivo KNX tiene una dirección física (PA) única en el formato X.Y.Z asignada en ETS. La dirección codifica exactamente dónde se encuentra el dispositivo en la jerarquía de topología.
Formato de dirección física — X.Y.Z
X = Area number (1–15; 0 = backbone) Y = Line number (1–15; 0 = line coupler on that area line) Z = Device number (1–255; 0 = line coupler itself) Examples: 0.0.0 → Unaddressed (factory default — bus will not respond) 1.0.0 → Line coupler on area 1, backbone connection 1.1.0 → Line coupler connecting area 1 / line 1 1.1.1 → First device on area 1, line 1 1.1.45 → Device 45 on area 1, line 1 2.3.127 → Device 127 on area 2, line 3
Conflicto de dirección
Dos dispositivos con la misma dirección física en la misma línea causan errores de comunicación en el bus – ambos dispositivos responden simultáneamente, corrompiendo los telegramas. ETS mostrará una advertencia de colisión durante la descarga. Asigne siempre las direcciones antes de la puesta en marcha en el sitio.
Dirección 0.0.0 — valor predeterminado de fábrica
Todos los dispositivos KNX se entregan con la dirección 0.0.0 (sin direccionar). ETS no puede comunicarse con un dispositivo direccionado en 0.0.0 mediante el direccionamiento normal – use el botón de programación para poner el dispositivo en modo programación primero, luego ETS asigna la PA.
Límites físicos de línea
Las líneas KNX TP tienen cuatro límites estrictos. Superar cualquiera de ellos causa fallos de comunicación intermitentes o permanentes en el bus. Estos son límites de la especificación IEC 14543-3, no sugerencias.
64 dispositivos por línea
Incluyendo la fuente de alimentación. Los acopladores de línea cuentan como dispositivos en la línea principal, no en la sublínea. ETS lo aplica en la vista de topología.
350 m entre dos dispositivos cualesquiera
Distancia máxima de cable medida a lo largo del cable entre los dos dispositivos más alejados en el mismo segmento de línea — no la longitud total del cable.
700 m de cable total por línea
Suma de todo el cable principal + todas las ramas de derivación en la línea. Exceder esto causa reflexiones de señal y errores de temporización.
640 mA de corriente de la fuente de alimentación KNX
La suma de todas las corrientes de los dispositivos en la línea no debe exceder los 640 mA (la corriente de salida nominal máxima de una fuente de alimentación KNX 29 V estándar). Verifique cada hoja de datos del dispositivo en ETS.
Longitud máxima del ramal: 30 m desde el cable principal hasta cualquier dispositivo individual en una rama derivada. Se permite topología en estrella desde un panel central, pero cada ramal debe ser inferior a 30 m y el presupuesto total de cable sigue siendo aplicable.
Especificación del cable KNX TP
El cable KNX TP estándar es YCYM 2×2×0,8 mm — un par trenzado blindado de cuatro conductores con cubierta exterior verde. Cada par está codificado por colores para una función específica y la polaridad debe mantenerse en todo el recorrido.
Asignación de conductores YCYM 2×2×0,8
Pair 1 — KNX bus (green/yellow pair):
Red → KNX bus + (positive, 29V DC)
Black → KNX bus − (negative, 0V)
Pair 2 — spare (red/white pair):
Can be used for:
• Auxiliary 24V DC power to devices without own PSU
• Additional data channel (non-KNX)
• Spare for cable fault workaround
Shielding:
Connect shield to earth at ONE end only (panel end)
Never connect at both ends — creates a ground loopNunca invierta la polaridad en el par del bus KNX. Algunos dispositivos antiguos son insensibles a la polaridad, pero muchos dispositivos KNX TP modernos (especialmente los certificados como seguros) requieren la orientación +/- correcta. Estandarice en rojo = + desde el panel hacia afuera.
Acopladores de línea: filtrado y aislamiento
Un acoplador de línea (LC) es un dispositivo KNX TP que conecta dos segmentos de línea. Tiene su propia dirección física (por ejemplo, 1.1.0 para el acoplador entre el backbone del área 1 y la línea 1), una tabla de filtro de direcciones de grupo descargada de ETS y proporciona aislamiento galvánico entre segmentos.
Modos del acoplador de línea
- Filtro en la tabla de direcciones de grupo: only telegrams with group addresses in the coupler's filter table are forwarded. Default and recommended — reduces bus load on each line.
- Todos los telegramas pasan en ambas direcciones. Se utiliza durante la puesta en marcha o cuando la tabla de filtro aún no está configurada. Nunca dejar en producción: causa una carga innecesaria del bus. Bloquear todo:
- Block all: ningún telegrama reenviado. Útil para aislar un segmento de línea defectuoso durante la resolución de problemas.
Acopladores de línea especificados
- MDT SCN-LC0160.01: Carril DIN, 2TE, soporta 1.000 direcciones de grupo en la tabla de filtros, ETS6 directo
- Hager TXS571D: Carril DIN, 4TE, acoplador de línea + acoplador de área configurable, 256 entradas de filtro
- Siemens 5WG1 140-1AB02: Carril DIN, 2TE, aislamiento galvánico, 1.000 entradas, certificado KNX
Acoplador de línea vs repetidor de línea
El acoplador de línea y el repetidor de línea se ven similares en un diagrama de cableado, pero tienen funciones fundamentalmente diferentes. Elegir el incorrecto es un error de diseño común.
| Característica | Acoplador de línea | Repetidor de línea |
|---|---|---|
| Dirección física | Sí – p. ej. 1.1.0 | No – transparente a la topología |
| Filtro de dirección de grupo | Sí – tabla de filtros ETS | No – todos los telegramas pasan en ambos sentidos |
| Separación topológica | Sí – segmentos independientes | No – misma línea lógica |
| Aislamiento de bus | Sí – aislamiento galvánico | Parcial – solo almacenamiento en búfer eléctrico |
| Extiende la longitud de línea | Sí (+350 m nuevo segmento) | Sí (+350 m mismo segmento) |
| Aislamiento de fallos | Sí – el fallo en la sublínea está aislado | No – el fallo se propaga en ambas direcciones |
| Acceso a programación ETS | Sí — dirección individual | No requerido |
| Cuándo usar | Separación topológica entre pisos/zonas | Solo extensión física de línea, sin cambio de topología |
Use un repetidor de línea solo cuando necesite extender el cable más allá de 350 m en la misma línea lógica. Use un acoplador de línea cada vez que desee separación topológica, aislamiento de fallos o reenvío filtrado de telegramas entre zonas. Un repetidor no crea una nueva línea — el conteo de dispositivos sigue aplicándose al segmento combinado (máx. 64 en total).
Acoplador de área IP
Un enrutador KNXnet/IP que funciona como acoplador de área reemplaza el backbone TP con Ethernet estándar. Cada enrutador IP tiene un lado TP (conexión a una línea TP) y un lado IP (conexión al backbone LAN). Lógicamente, se comporta de manera idéntica a un acoplador de área TP – tiene una dirección física y una tabla de filtrado de direcciones de grupo – pero el transporte del backbone es IP multicast en lugar de par trenzado.
MDT KNX IP Router SCN-IP200.02
- • Actúa tanto como acoplador de línea (lado TP) como participante del backbone IP
- • Dirección física: 1.0.0 (acoplador de área) o 1.1.0 (acoplador de línea) según la configuración
- • Tabla de filtrado de direcciones de grupo: 1.000 entradas – suficiente para grandes proyectos comerciales
- • 4 conexiones túnel ETS6 simultáneas para acceso de ingeniería
- • KNXNET/IP Secure (enrutamiento AES-128) compatible con proyecto ETS6 Secure
- • Carril DIN 2TE — encaja en un cuadro KNX estándar junto a los interruptores magnetotérmicos
Dimensionamiento de la fuente de alimentación
Cada línea KNX TP requiere al menos una fuente de alimentación de 29V DC. El consumo de corriente es la suma de todos los dispositivos conectados. Siempre agregue un margen de seguridad del 20% y nunca mezcle dos fuentes de alimentación en el mismo segmento de línea sin un estrangulador o separador galvánico.
Método de cálculo de la fuente de alimentación
Step 1: List all devices on the line with current draw from ETS datasheet
Step 2: Sum all current draws (mA)
Step 3: Add 20% margin
Step 4: Select PSU rated at or above the result
Example — 28-device office line:
12 × MDT SCN-BMK2.01 (binary input) = 12 × 5mA = 60mA
8 × MDT AKD-0424.02 (4-fold actuator)= 8 × 12mA = 96mA
4 × Gira 509000 (push-button sensor) = 4 × 8mA = 32mA
4 × MDT STC-0321.02 (DALI gateway) = 4 × 25mA = 100mA
Sum = 288mA
+20% = 346mA
→ Select MDT STC-0640.01 (640mA) — comfortable margin| Potencia de la PSU | Número típico de dispositivos | Modelo común | Caso de uso |
|---|---|---|---|
| 160mA | ~8 dispositivos | MDT STC-0160.01 | Línea residencial pequeña, solo sensores de movimiento |
| 320mA | ~16 dispositivos | MDT STC-0320.01 | Línea residencial media, dispositivos mixtos |
| 640mA | 32+ dispositivos (línea completa) | MDT STC-0640.01 (más común) | Líneas comerciales, pasarelas DALI, actuadores |
Errores comunes de topología
Más de 64 dispositivos en una línea sin acoplador de línea
Solución: Inserte un acoplador de línea en el dispositivo 64. La sublínea se convierte en una línea lógica separada (p. ej., 1.2.x → 1.3.x). Agregue una segunda fuente de alimentación en la nueva sublínea.
Tramo de cable que supera los 350 m punto a punto
Solución: Inserte un repetidor de línea en el punto medio para regenerar la señal. El presupuesto total de cable por segmento sigue siendo de 700 m, y el número de dispositivos en el segmento combinado se comparte.
Fuente de alimentación al final de la línea
Solución: Coloque la fuente de alimentación en el centro del recorrido del cable (o lo más cerca posible). Esto reduce a la mitad la distancia efectiva del cable al dispositivo más lejano y distribuye la caída de tensión simétricamente.
Dos fuentes de alimentación en el mismo segmento sin bobina de choque
Solución: Agregue una bobina de choque KNX (p. ej., MDT STC-00CH.01) entre las dos fuentes de alimentación para aislar sus salidas DC, o use un separador galvánico. Dos fuentes de alimentación sin aislamiento que se enfrentan causan bucles de corriente e inestabilidad de tensión.
Line coupler left in 'route all' mode in production
Solución: Configure the group address filter table in ETS and set the coupler to 'filter' mode. Route-all mode means every telegram on every line is flooded to every other line — wastes bus bandwidth and masks real problems.
Derivaciones de más de 30 m
Solución: Re-rutee el cable para que el ramal tenga menos de 30 m. Si la ubicación del dispositivo no puede cambiar, tienda un nuevo segmento desde el punto adecuado más cercano en el cable principal – no desde el propio dispositivo.
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