Nadzór zasilania awaryjnego KNX: Monitorowanie stanu UPS, generatora i akumulatora w ETS6
Nadzór KNX nad infrastrukturą zasilania awaryjnego przekształca izolowane alarmy w skoordynowaną reakcję budynku – aktywuje sceny oświetlenia awaryjnego, odłącza obciążenia niekrytyczne i eskaluje alerty do zarządcy obiektu w momencie zaniku zasilania sieciowego lub wyczerpania rezerw baterii.
Dlaczego nadzór KNX dla zasilania awaryjnego
Bez integracji KNX awaria sieci UPS lub niski poziom naładowania baterii sygnalizowane są tylko diodą LED na panelu przednim lub lokalnym brzęczykiem – niewidoczne dla systemu zarządzania budynkiem i dla użytkowników w odległych obszarach budynku. Nadzór KNX łączy te sygnały statusowe z całą warstwą automatyki budynkowej, umożliwiając automatyczne i rejestrowane reakcje.
Automatyczne reakcje umożliwione przez KNX
- Aktywacja sceny oświetlenia awaryjnego przy zaniku zasilania
- Odciążenie HVAC i ładowarek EV w celu wydłużenia autonomii
- Powiadamianie użytkowników przez wyskakujące okienko Gira X1 lub wyświetlacz pokojowy
- Integracja menedżera energii dla świadomości stanu baterii
Recorded data for O&M
- Znacznik czasu każdego zdarzenia zaniku i przywrócenia zasilania
- Stan naładowania baterii (SOC) na początku i końcu każdego zdarzenia
- Czas trwania każdej przerwy w zasilaniu dla ubezpieczenia i zgodności
- Licznik godzin pracy generatora do śledzenia interwałów serwisowych
Wejścia binarne KNX dla styków statusu zasilania
Najprostszy i najbardziej niezawodny nadzór zasilania KNX wykorzystuje bezpotencjałowe styki przekaźników z UPS i ATS podłączone do modułów wejść binarnych KNX. Ta metoda działa z każdą marką UPS lub generatora, która udostępnia styki pomocnicze – nie jest wymagana żadna bramka ani konwersja protokołu.
Okablowanie wejść binarnych i konfiguracja ETS6
Input 1 — UPS mains fail: Source: UPS relay output (NC contact — closes on mains fail) KNX device: MDT BE-08230.02 or Siemens 5WG1-125 binary input ETS6 parameter: "Normal position = OPEN" → sends 1 on closure Group address: 8/0/0 — UPS Mains Fail DPT: 1.005 (alarm) — 1 = mains failed, 0 = mains OK Cyclical sending: every 10 minutes (heartbeat for monitoring) Input 2 — Generator running: Source: ATS K2 contactor NO auxiliary (closes when on generator) Group address: 8/0/1 — Generator Running DPT: 1.001 (switch) — 1 = load on generator Reaction time: 10 ms (immediate — no filter delay needed) Input 3 — Battery low: Source: UPS battery low relay (NO — closes at battery < 20%) Group address: 8/0/2 — Battery Low Alarm DPT: 1.005 (alarm) — 1 = battery below threshold Action: immediate load shedding + alarm escalation Input 4 — Battery fault: Source: UPS fault relay (NO — closes on internal fault) Group address: 8/0/3 — UPS Fault DPT: 1.005 (alarm) — triggers maintenance notification
Uwaga dotycząca okablowania: do styków przekaźnika UPS podłączonych do wejścia binarnego KNX należy stosować kabel ekranowany – nieekranowany kabel prowadzony razem z przewodami zasilającymi w tej samej korytce może zbierać przepięcia łączeniowe rejestrowane jako fałszywe alarmy zaniku zasilania. Ekran kabla należy uziemić tylko na jednym końcu (strona wejścia binarnego), aby uniknąć pętli masowych.
Modbus TCP UPS do KNX: integracja z bramką Eaton
UPS-y z obsługą IP firm Eaton, APC i Riello udostępniają stan baterii, pozostały czas pracy i dane alarmowe przez Modbus TCP lub SNMP. Bramka KNX Modbus odczytuje te wartości i publikuje je jako adresy grupowe KNX, umożliwiając systemowi automatyki budynkowej podejmowanie decyzji na podstawie rzeczywistego procentu naładowania baterii, a nie tylko progu niskiego poziomu baterii.
Mapowanie adresów grupowych KNX dla Eaton UPS Modbus TCP
Eaton 5PX / 9PX with Network Management Card (NMC):
Modbus TCP port: 502, unit ID: 1
Key Modbus registers → KNX group addresses:
Register 0x0020 → Battery capacity (%)
DPT 5.001 → GA 8/1/0 — UPS Battery SOC %
Action: if < 30% → activate Stage 1 load shedding
Register 0x0021 → Estimated remaining runtime (minutes)
DPT 7.001 → GA 8/1/1 — UPS Runtime Remaining min
Action: if < 10 min → activate Stage 2 load shedding
Register 0x0024 → UPS status word (bitmask)
DPT 7.001 → GA 8/1/2 — UPS Status Word
Bit 3 = 1: on battery (mains fail)
Bit 4 = 1: low battery
Bit 5 = 1: fault condition
Register 0x002F → Input voltage L1 (V × 10)
DPT 9.020 → GA 8/1/3 — Mains Voltage V
KNX Modbus gateway options:
Intesis IN701KNX002000 (Modbus TCP master)
MDT KNX/Modbus Gateway (SCN-MBTCP.02)
WAGO 750-362 with KNX couplerLogika ETS6: oświetlenie awaryjne i zrzut obciążenia
Moduł logiczny ETS6 (lub zewnętrzny kontroler logiczny, np. MDT SCN-LOGM.01) przetwarza adresy grupowe statusu zasilania i wyzwala proporcjonalne reakcje w zależności od powagi zdarzenia zasilania – rozróżniając krótki spadek napięcia sieciowego, długotrwałą pracę generatora i krytyczny stan niskiego poziomu baterii.
Moduł logiczny ETS6: drzewo reakcji na zdarzenia zasilania
Condition 1: GA 8/0/0 (Mains Fail) = 1
Delay: 5 seconds (ride-through momentary events)
→ Activate scene 10 "Emergency" on all lighting groups
(dim non-critical areas to 20%, maintain escape routes at 100%)
→ Send value 0 to HVAC temperature setback GA (raise setpoint 4°C)
→ Send OFF to EV charger group address (shed ~7kW)
→ Send OFF to commercial refrigeration pre-cool group
→ Write event timestamp to GA 8/3/0 (Last Mains Fail Time)
Condition 2: GA 8/1/0 (Battery SOC) < 30%
→ Additionally shed: server room AC (transfer to local UPS cooling)
→ Notify Gira X1: popup "Battery below 30% — 30 min autonomy"
→ Send alarm to KNX IP router syslog
Condition 3: GA 8/1/1 (Runtime Remaining) < 10 minutes
→ Initiate graceful shutdown sequence for IT servers
→ Activate Stage 2 load shedding: all non-life-safety loads OFF
→ Priority: emergency lighting, fire alarm, security — maintained
Condition 4: GA 8/0/0 = 0 (mains restored)
→ Delay 90 seconds (allow retransfer and stabilisation)
→ Restore normal lighting scenes (staggered 10-second delays)
→ Restore HVAC setpoints (5-minute delay to limit inrush)
→ EV charger: restore after 3 minutes
→ Log restoration event with durationWizualizacja KNX: Pulpit nawigacyjny Gira X1 i HomeServer
Dedykowany pulpit nawigacyjny zasilania awaryjnego na Gira X1 lub HomeServer zapewnia menedżerom obiektów szybki podgląd stanu wszystkich zasobów zasilania awaryjnego, historycznych danych o awariach oraz trendów stanu baterii. Pulpit jest konfigurowany w Gira Project Assistant (GPA) przy użyciu standardowych typów widżetów powiązanych z adresami grupowymi zdefiniowanymi powyżej.
Układ pulpitu nawigacyjnego zasilania awaryjnego Gira X1
Dashboard page: "Power Backup Status" Row 1 — Status tiles (traffic light widgets): UPS Status: GA 8/0/0 — green=OK, red=Mains Fail Generator: GA 8/0/1 — grey=standby, green=running Battery Low: GA 8/0/2 — green=OK, amber=low, red=critical UPS Fault: GA 8/0/3 — green=OK, red=fault Row 2 — Bargraph widgets: Battery SOC %: GA 8/1/0 — 0–100%, threshold markers at 30% and 80% Mains Voltage: GA 8/1/3 — 0–260V, limit lines at 207V and 253V Row 3 — Numeric displays: Runtime remaining: GA 8/1/1 — minutes, unit label "min" Generator hours: GA 8/4/0 — accumulated counter, unit "h" Row 4 — Event log widget: Last mains fail: GA 8/3/0 — timestamp (DPT 19.001) Last restoration: GA 8/3/1 — timestamp Last outage duration: GA 8/3/2 — minutes
Integracja Victron Cerbo GX z KNX
Budynki z systemami bateryjnymi Victron Energy – falownikami-ładowarkami MultiPlus, Quattro lub EasySolar z jednostką monitorującą Cerbo GX – mogą integrować stan naładowania baterii i dane solarne z magistralą KNX za pośrednictwem mostka Modbus TCP. Victron natywnie udostępnia wszystkie dane urządzeń na porcie Modbus TCP 502 bez dodatkowych licencji.
Victron Cerbo GX Modbus TCP do KNX
Cerbo GX Modbus TCP setup:
Enable in Cerbo GX: Settings > Services > Modbus-TCP: ON
Default port: 502, static IP recommended
Key Modbus registers (unit ID 100 = system overview):
Register 840 → Battery SOC (%) → GA 8/5/0 DPT 5.001
Register 842 → Battery voltage (V×100) → GA 8/5/1 DPT 9.020
Register 843 → Battery power (W) → GA 8/5/2 DPT 13.010
Register 850 → Grid power (W) → GA 8/5/3 DPT 13.010
Register 855 → AC input status → GA 8/5/4 DPT 1.001
0 = disconnected, 1 = connected, 2 = ignore
Bridge options:
Option A: KNX Modbus gateway (Intesis IN701KNX)
→ direct Modbus TCP polling, no middleware
Option B: Node-RED on local server
→ node-red-contrib-victron (official Victron nodes)
→ node-red-contrib-knx (KNX/IP bridge)
→ Adds calculated values: self-consumption %, import cost
KNX action — battery SOC < 20% (GA 8/5/0):
→ Reduce EV charger to minimum 6A
→ Notify visualisation: "Battery low — grid backup active"Cerbo GX do KNX bez bramy: Jeśli router KNX IP jest dostępny w tej samej sieci LAN, Node-RED uruchomiony na Raspberry Pi współlokalizowanym z Cerbo GX zapewnia najbardziej elastyczny mostek. Biblioteka node-red-contrib-knx obsługuje natywnie tunelowanie KNX/IP, eliminując koszt dedykowanej bramy Modbus-KNX w instalacjach tylko z bateriami.
Eskalacja alarmu: BACnet, SCADA i bramka SMS
Dla obiektów krytycznych – szpitali, centrów danych, dużych budynków komercyjnych – eskalacja alarmu zasilania musi dotrzeć do zespołów zarządzania obiektem w ciągu sekund od awarii sieci, niezależnie od pory dnia. Łańcuch eskalacji przebiega od KNX przez BACnet lub SCADA do powiadomienia SMS, e-mail lub pager.
Łańcuch eskalacji alarmu
Level 1 — KNX (immediate, building-wide):
GA 8/0/0 = 1 → Emergency lighting + load shedding scenes
KNX visualisation popup on all Gira X1 / touchpanel devices
Reaction time: < 1 second
Level 2 — BACnet alarm (< 10 seconds):
KNX/BACnet gateway (e.g. Intesis IN701BAC) publishes:
BACnet Binary Value: UPS_Mains_Fail (instance 100)
BACnet Analog Value: Battery_SOC (instance 101)
BACnet BBMD broadcasts to building SCADA system
SCADA: alarm acknowledged by operator → work order created
Level 3 — SMS/Email gateway (< 30 seconds):
SCADA → SMS gateway (e.g. SMSEagle, Moxa OnCell) on mains fail
Recipient group: FM engineer on-call, building manager
Message: "MAINS FAIL [building name] [timestamp]
Generator running: [YES/NO]
Battery SOC: [%], Runtime: [min]"
Escalation: if not acknowledged in 5 min → page duty manager
Level 4 — Restoration notification:
GA 8/0/0 = 0 → SMS: "MAINS RESTORED [building] [timestamp]
Outage duration: [X] min"
Auto-close SCADA alarm with duration loggedWymagania dla szpitali i centrów danych: HTM 06-01 (brytyjska infrastruktura elektryczna szpitali) i EN 50171 (centralne zasilanie oświetlenia awaryjnego) wymagają rejestrowania każdego zdarzenia awarii sieci z czasem trwania, stanem obciążenia i udokumentowaną autonomią baterii. Dziennik zdarzeń adresów grupowych KNX w połączeniu z dziennikiem alarmów SCADA spełnia to wymaganie – skonfiguruj oba systemy tak, aby przechowywały historię co najmniej 12 miesięcy.
Potrzebujesz panelu KNX z pełnym nadzorem zasilania awaryjnego i logiką ETS6 skonfigurowaną według specyfikacji?
Projektujemy panele z integracją UPS Modbus, binarnymi wejściami KNX dla statusu generatora i baterii, konfiguracją pulpitu Gira X1 oraz eskalacją alarmów BACnet – uruchomione i udokumentowane dla wymagań krytycznych obiektów.
Poproś o wycenę →