Контроль резервного питания KNX: мониторинг ИБП, генератора и состояния батарей в ETS6
Контроль KNX инфраструктуры резервного питания превращает изолированные тревоги в скоординированную реакцию здания — активацию сценариев аварийного освещения, отключение некритичных нагрузок и эскалацию оповещений службе эксплуатации в момент отказа сети или низкого заряда батарей.
Зачем нужен контроль KNX для резервного питания
Без интеграции KNX отказ сети ИБП или низкий заряд батарей сигнализируется только светодиодом на передней панели или локальным зуммером — невидимо для системы управления зданием и для occupants в удаленных зонах. Контроль KNX подключает эти сигналы состояния ко всему уровню автоматизации здания, обеспечивая автоматические и регистрируемые реакции.
Автоматические реакции, реализуемые с помощью KNX
- Активация сценария аварийного освещения при отказе сети
- Отключение нагрузки HVAC и зарядных станций EV для увеличения автономности
- Оповещение occupants через всплывающее окно Gira X1 или комнатный дисплей
- Интеграция с энергоменеджером для информирования о состоянии батарей
Recorded data for O&M
- Временная метка каждого события отказа и восстановления сети
- SOC батарей в начале и конце каждого события
- Длительность каждого отключения для страховки и соответствия требованиям
- Счетчик моточасов генератора для отслеживания интервалов обслуживания
Бинарные входы KNX для контактов состояния питания
Самый простой и надежный контроль питания KNX использует потенциально-свободные релейные контакты от ИБП и АВР, подключенные к модулям дискретных входов KNX. Этот метод работает с любым ИБП или генератором, имеющим вспомогательные контакты — не требуется шлюз или преобразование протокола.
Подключение дискретных входов и настройка 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
Примечание по подключению контактов: используйте экранированный кабель для релейных контактов ИБП к дискретному входу KNX — неэкранированный кабель, проложенный рядом с силовыми кабелями в одном канале, может наводить коммутационные помехи, которые регистрируются как ложные сигналы пропадания сети. Подключите экран кабеля к земле только с одной стороны (со стороны дискретного входа), чтобы избежать контуров заземления.
Modbus TCP ИБП к KNX: интеграция шлюза Eaton
ИБП с поддержкой IP от Eaton, APC и Riello предоставляют состояние батареи, оставшееся время работы и данные аварийных сигналов через Modbus TCP или SNMP. Шлюз KNX Modbus опрашивает эти значения и публикует их как групповые адреса KNX, что позволяет системе автоматизации здания принимать решения на основе фактического процента заряда батареи, а не простого порога низкого заряда.
Сопоставление групповых адресов Eaton UPS Modbus TCP и KNX
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 couplerЛогика ETS6: аварийное освещение и отключение нагрузки
Модуль логики ETS6 (или внешний логический контроллер, например MDT SCN-LOGM.01) обрабатывает групповые адреса состояния питания и запускает пропорциональные реакции в зависимости от серьезности события питания — различая кратковременное падение сети, продолжительную работу генератора и критическое состояние низкого заряда батареи.
Модуль логики ETS6: дерево реакций на события питания
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 durationВизуализация KNX: панель управления Gira X1 и HomeServer
Выделенная панель резервного питания на Gira X1 или HomeServer предоставляет специалистам по эксплуатации здания обзор состояния всех устройств резервного питания, историю отключений и тренды состояния батарей. Панель настраивается в Gira Project Assistant (GPA) с использованием стандартных виджетов, связанных с определенными выше групповыми адресами.
Макет панели резервного питания 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
Victron Cerbo GX и интеграция с KNX
Здания с системами батарей Victron Energy — MultiPlus, Quattro или EasySolar с инверторами-зарядными устройствами и блоком мониторинга Cerbo GX — могут интегрировать состояние заряда батарей и данные солнечной энергии в шину KNX через мост Modbus TCP. Victron изначально предоставляет все данные устройств через Modbus TCP порт 502 без дополнительных лицензий.
Victron Cerbo GX Modbus TCP к 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 к KNX без шлюза: если маршрутизатор KNX IP доступен в той же локальной сети, Node-RED, работающий на Raspberry Pi, расположенном рядом с Cerbo GX, обеспечивает наиболее гибкий мост. Библиотека node-red-contrib-knx изначально поддерживает туннелирование KNX/IP, что устраняет затраты на выделенный шлюз Modbus-KNX для установок только с батареями.
Эскалация аварийных сигналов: BACnet, SCADA и SMS-шлюз
Для критически важных объектов — больниц, центров обработки данных, крупных коммерческих зданий — эскалация аварийных сигналов питания должна достигать групп эксплуатации в течение нескольких секунд после пропадания сети, независимо от времени суток. Цепочка эскалации идет от KNX через BACnet или SCADA к уведомлению по SMS, электронной почте или пейджеру.
Цепочка эскалации аварийных сигналов
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 loggedТребования для больниц и центров обработки данных: Стандарты HTM 06-01 (больничная электрическая инфраструктура Великобритании) и EN 50171 (централизованное электропитание аварийного освещения) требуют ведения журнала каждого отказа сети с указанием продолжительности, состояния нагрузки и подтверждения автономности аккумуляторов. Журнал событий группы KNX в сочетании с журналом тревог SCADA удовлетворяет этому требованию — настройте обе системы на хранение истории не менее 12 месяцев.
Нужен щит KNX с полным контролем резервного питания и логикой ETS6 под ваши требования?
Мы проектируем щиты с интеграцией ИБП по Modbus, двоичными входами KNX для контроля генератора и батарей, настройкой панели Gira X1 и эскалацией тревог по BACnet — с вводом в эксплуатацию и документацией для критически важных объектов.
Запросить предложение →