Viessmann · KNX · Modbus TCP · 8 min di lettura

Collegare una Viessmann Vitodens 200-W a KNX via Modbus TCP

L'interfaccia ViCare Modbus TCP della Vitodens 200-W espone temperatura di mandata, setpoint ACS, modalità di funzionamento e codice di guasto come registri Modbus che un gateway traduce in oggetti di gruppo KNX. Di seguito il cablaggio, il metodo di corrispondenza tra registri e tipi di dato KNX e la logica di zona per pilotare i circuiti di riscaldamento e l'ACS dai termostati KNX senza intervenire sull'anello di regolazione della caldaia.

Cosa offre realmente l'interfaccia ViCare Modbus TCP

L'interfaccia ViCare Modbus TCP è un'interfaccia Ethernet in lettura/scrittura esposta dalla centralina Vitotronic montata sulla Vitodens 200-W. Pubblica gli stessi valori misurati e setpoint mostrati localmente dal pannello di comando Viessmann — temperatura di mandata e ritorno, temperatura del bollitore ACS, modalità di funzionamento corrente, temperatura esterna (se è installata una sonda) e codici di guasto attivi — come registri Modbus TCP. Non sostituisce la regolazione interna di sicurezza e combustione, che resta interamente nella Vitotronic; Modbus offre solo un accesso di supervisione in lettura e un insieme limitato di scritture di setpoint.

KNX non dispone di un client Modbus TCP nativo, quindi serve comunque un gateway tra la porta Ethernet della caldaia e la linea KNX TP (o un router KNXnet/IP, se il gateway stesso parla solo KNXnet/IP). Il gateway interroga i registri della caldaia secondo un ciclo configurato dall'installatore e ripubblica ogni valore come oggetto di gruppo KNX con il tipo di dato assegnato; la scrittura funziona nel verso opposto, da un telegramma KNX a una scrittura di registro Modbus.

Lato caldaia
centralina Vitotronic, interfaccia ViCare Modbus TCP attivata
Rete
caldaia sulla stessa sottorete del gateway, patch cord Cat6 F/UTP
Lato KNX
linea TP o router KNXnet/IP collegato al gateway
Documentazione di messa in servizio
mappa dei registri Modbus dalla documentazione tecnica Viessmann

Cablaggio e topologia di rete

Collegate la porta Ethernet della caldaia allo stesso switch gestito o alla stessa VLAN del gateway Modbus/KNX; non collocate la caldaia sulla rete ufficio o ospiti generica e non esponete la porta Modbus TCP su internet. Assegnate a caldaia e gateway indirizzi IP statici o riserve DHCP — la configurazione di interrogazione del gateway fa riferimento a un indirizzo IP, e la perdita del lease dopo un riavvio del router è una causa frequente di una zona di riscaldamento improvvisamente muta.

Sul lato KNX, collegate il gateway con cavo bus standard J-Y(St)Y 2×2×0.8 attraverso un accoppiatore di linea se la centrale termica si trova su una linea diversa da quella dei termostati KNX, e riservate al gateway un proprio budget di alimentazione bus KNX di 640 mA (o il valore indicato dal produttore), in modo che non impoverisca la linea durante le commutazioni di picco degli attuatori.

Fate correre il cavo Ethernet e ogni cavo KNX TP in canaline separate, rispettando la distanza richiesta dalla norma di cablaggio per un cavo di comando schermato posato accanto a un cavo bus — raggruppare strettamente questi cavi con l'alimentazione 230 V della caldaia è una causa di errori di comunicazione più frequente della linea Modbus stessa.

Leggere i valori della caldaia via Modbus TCP

Ogni valore di cui il gateway ha bisogno è un registro di holding o di input della caldaia; l'indirizzo esatto del registro dipende dalla versione del firmware della Vitotronic, quindi recuperate la mappa dei registri aggiornata dalla documentazione tecnica Viessmann per la vostra unità prima di configurare il gateway, invece di riutilizzare una tabella di un'altra generazione di caldaie.

FunzioneTipo di registroTipo di dato / DPT KNXNota
Temperatura di mandata (attuale)registro di input, sola lettura°C, virgola mobile → DPT 9.001Aggiornamento secondo il ciclo di interrogazione, non in tempo reale
Temperatura di ritorno (attuale)registro di input, sola lettura°C, virgola mobile → DPT 9.001Utile per la diagnosi del delta-T, non per anelli di regolazione
Temperatura bollitore ACS (attuale)registro di input, sola lettura°C, virgola mobile → DPT 9.001Verificate l'indirizzo nella sezione ACS della mappa dei registri
Setpoint ACSregistro di holding, lettura/scrittura°C, virgola mobile → DPT 9.001Un valore fuori dal range min/max configurato in caldaia viene rifiutato, non troncato
Modalità di funzionamentoregistro di holding, lettura/scritturaenumerazione → DPT 20.102Mappate solo le modalità effettivamente elencate dal firmware; versioni più vecchie ne espongono meno
Codice di guasto attivoregistro di input, sola letturaintero → DPT 5.010 oppure DPT 14.xxx secondo il gatewayConsiderate 0 come «nessun guasto»; l'assenza di codice non significa che la caldaia stia funzionando

Mappare i registri sugli oggetti di gruppo KNX

Assegnate a ogni registro mappato un proprio indirizzo di gruppo e tenete separati gli oggetti di lettura e scrittura, anche quando dietro c'è lo stesso registro, così che un telegramma di lettura KNX non inneschi accidentalmente una scrittura verso la caldaia. Raggruppate gli oggetti per funzione (circuito di riscaldamento, ACS, diagnostica) anziché per ordine di registro, così il progetto KNX resta leggibile quando in seguito si aggiungerà una seconda fonte di calore o un accumulo tampone.

Funzione KNXDPTDimensione oggettoConvenzione
Temperatura di mandata (stato)DPT 9.0012 byteSola lettura, aggiornata ciclicamente secondo l'intervallo di interrogazione del gateway
Setpoint ACS (comando)DPT 9.0012 byteSola scrittura dal lato KNX, il gateway restituisce il valore confermato come stato separato
Setpoint ACS (stato)DPT 9.0012 byteOggetto separato da quello di comando sopra, riflette sempre il valore accettato dalla caldaia
Selezione modalità di funzionamentoDPT 20.1021 byteLimitate la visualizzazione KNX alle sole modalità presenti nella mappa dei registri corrente
Guasto / allarmeDPT 1.0051 bitDerivato dal gateway a partire dal registro del codice di guasto, integrato nel concetto di allarme dell'edificio
# Mappatura del gateway a titolo di esempio — gli indirizzi sono segnaposto.
# Verificate ogni indirizzo di registro rispetto alla mappa dei registri
# Modbus Vitotronic in vigore prima di inserirlo nel gateway.

sorgente: modbus-tcp, IP caldaia, unit-id: <secondo il manuale del gateway>
  lettura   <registro secondo la mappa dei registri>  -> GA 3/1/1   DPT 9.001   # temperatura di mandata
  lettura   <registro secondo la mappa dei registri>  -> GA 3/1/10  DPT 9.001   # temperatura ACS attuale
  scrittura <registro secondo la mappa dei registri>  <- GA 3/1/11  DPT 9.001   # setpoint ACS
  lettura   <registro secondo la mappa dei registri>  -> GA 3/1/20  DPT 20.102  # modalità di funzionamento
  lettura   <registro secondo la mappa dei registri>  -> GA 3/1/30  DPT 1.005   # bit di guasto

Controllare riscaldamento multizona e ACS dai termostati KNX

Ogni circuito di riscaldamento gestito in modo indipendente dalla Vitotronic può ricevere il proprio setpoint da un termostato KNX invece che dal programma orario fisso della caldaia: il termostato invia il setpoint di mandata o d'ambiente calcolato come telegramma DPT 9.001 al gateway, il gateway lo scrive nel registro di setpoint del circuito corrispondente, e la compensazione climatica e la logica della pompa della caldaia continuano a funzionare sotto tale setpoint. La caldaia conserva i propri limiti di sicurezza: un telegramma KNX fuori dal range configurato viene rifiutato, non eseguito.

Per l'ACS vale lo stesso principio, con un'aggiunta da pianificare: se il setpoint ACS viene abbassato da KNX nei periodi di assenza, lasciate attivo nella Vitotronic il ciclo periodico anti-legionella invece di provare a programmarlo dalla logica KNX, perché quel ciclo è legato alla funzione di sicurezza interna della caldaia, non all'interfaccia Modbus.

Termostato di zona
  • Invia il setpoint DPT 9.001 al gateway, non direttamente alla caldaia
  • Rilegge lo stato della temperatura di mandata per il riscontro sul display
  • Non dovrebbe interrogare più frequentemente del ciclo Modbus del gateway
Circuito ACS
  • Oggetto di scrittura del setpoint separato dall'oggetto di stato
  • Il ciclo anti-legionella resta configurato nella Vitotronic, non nella logica KNX
  • Verificate il setpoint ACS minimo della caldaia prima di consentire una scrittura KNX al di sotto

Insidie: deriva del firmware e carico del bus

I due guasti che gli installatori incontrano più spesso in questa integrazione non hanno nulla a che fare con il cablaggio KNX: una mappa dei registri che non corrisponde più alla caldaia dopo un aggiornamento firmware, e un ciclo di interrogazione del gateway impostato in modo abbastanza aggressivo da competere con l'anello di regolazione proprio della Vitotronic.

Dipendenza dal firmware: un aggiornamento firmware della Vitotronic può spostare, aggiungere o rimuovere registri. Rivalidate la mappa dei registri rispetto alla versione firmware installata dopo ogni intervento di assistenza che tocca la centralina, prima di considerare un oggetto KNX muto come un difetto di cablaggio.

Carico del bus e del controllore: interrogare ogni registro una volta al secondo non porta alcun beneficio operativo e carica sia la linea KNX sia l'anello di regolazione della caldaia. Un intervallo di interrogazione di 10-30 secondi è sufficiente per temperatura di mandata e stato modalità; solo gli oggetti guasto/allarme giustificano un'interrogazione più rapida, e nemmeno questi richiedono un aggiornamento al secondo.

Domande frequenti

L'interfaccia Modbus TCP sostituisce la regolazione di sicurezza interna della caldaia?

No. La Vitotronic mantiene internamente il controllo completo su sicurezza della combustione, limitazione della temperatura di mandata e protezione della pompa; Modbus TCP offre solo un accesso di supervisione in lettura e un insieme limitato di scritture di setpoint, che la caldaia può comunque rifiutare se escono dai limiti configurati.

Posso collegare l'interfaccia Modbus TCP della caldaia direttamente a una linea KNX?

No. KNX TP e KNXnet/IP non parlano Modbus, quindi serve un gateway Modbus TCP/KNX tra i due. Il gateway interroga la caldaia e ripubblica ogni valore come oggetto di gruppo KNX con il tipo di dato assegnato.

Dove trovo gli indirizzi di registro esatti per la mia caldaia?

Nella mappa dei registri Modbus della documentazione tecnica Viessmann specifica per la vostra centralina Vitotronic e versione firmware. Gli indirizzi non sono uniformi tra generazioni di caldaie, quindi una tabella di un altro modello o di un firmware più vecchio non è affidabile.

KNX può sovrascrivere il ciclo anti-legionella dell'ACS?

Non dovrebbe. Quel ciclo fa parte della funzione di sicurezza e igiene interna della caldaia. Lasciatelo configurato nella Vitotronic e usate KNX solo per regolare il normale setpoint ACS al variare dell'occupazione, non per disattivare o riprogrammare il ciclo antibatterico.

Ogni quanto dovrebbe il gateway interrogare la caldaia?

Un intervallo di 10-30 secondi è sufficiente per gli oggetti di temperatura e stato modalità; un'interrogazione più rapida carica la linea KNX e l'anello di regolazione della Vitotronic senza un reale beneficio operativo. Riservate un'interrogazione più rapida solo agli oggetti guasto/allarme.

Serve questo schema cablato in un quadro, non solo su una scheda tecnica?

PanelCraft precablaggia gateway Modbus/KNX, accoppiatore di linea e alimentazione 24 V per un'integrazione della centrale termica Vitodens in un quadro di distribuzione marcato CE, così il lato caldaia e il lato KNX arrivano su morsetti etichettati invece che in un nido di scatole accessorie.

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