リレーからDALIへの切り替え: 3つのRemote KNX照明制御トポロジーを理解する

概要

KNXインストールの価値は、単に照明スイッチをリモートロケーションに移動することではありません。それは、照明の意図（オン、オフ、調光レベル、シーン、および障害ステータス）を、その意図を実行するために使用される物理的なテクノロジーから分離することです。参照図は、同じタイプのリモートインターフェイスから照明を制御する3つの方法を示しています。従来のスイッチング照明、0〜10 V調光照明、およびDALI照明です。この記事では、各トポロジーの信号境界、デバイスの責任、およびコミッショニングワークフローについて、Schneider Electric SpaceLogic KNXデバイスの参照を交えて説明します。

重要: 図に示されている機器は、トポロジーを伝達することを目的としています。選択した製品の配線図、負荷表、または設置手順の代わりになるものではありません。常に最新のメーカーのドキュメントを使用し、地域の電気規制を遵守してください。

1. 図の読み方：3つの異なる信号レイヤー

図は、3つの別個の、交換不可能なレイヤーとして理解できます。

• KNXバスレイヤー: 通常、グループアドレスの電報、ステータス情報、およびシーンコマンドを運ぶ赤/黒のツイストペアです。KNX電源、IPインターフェイスまたはルーター、センサー、キーパッド、アクチュエータがこのレイヤーに接続されます。
• 負荷電源レイヤー: 照明器具に実際に電力を供給する主電源回路です。リレー接点、コンタクタ、および照明器具の電源端子は、このレイヤーに属します。
• 専用制御レイヤー: 0〜10 Vはアナログ制御ペアであり、DALIは2線式デジタル照明バスです。どちらもKNXバスとして扱わないでください。

言い換えれば、「明るさを60%に設定する」といったコマンドは、リモートパネルからランプに直接1本のケーブルで伝達されるわけではありません。まずKNX電報になり、次に適切なアクチュエータがそれをリレーアクション、アナログ電圧、またはDALIコマンドに変換します。

2. トポロジー1：従来の照明器具のリモートスイッチング

信号パス

典型的なパスは、キーパッド/タッチパネル → KNXバス → スイッチングアクチュエータ → 照明器具です。図の上部では、ビジュアライゼーション端末とKNXデバイスがコマンドを発行し、マルチチャンネルリレーアクチュエータが照明器具のライン導体を切り替えます。ニュートラル導体と保護導体は、配電設計に従って照明器具に配線されます。

このアプローチは、ダウンライト、シーリングライト、排気ファン、およびオン/オフ制御のみを必要とするその他の負荷に適しています。ローカル壁制御とリモート制御の両方が必要な場合は、ローカルプッシュボタンをKNXプッシュボタンインターフェイスに接続するか、主電源側で複雑なハードワイヤード双方向回路を作成する代わりに、KNX対応の壁制御を使用してください。

Schneider Electricの選択例

• MTN684064: SpaceLogic KNX REG-K/640 mA電源。KNXインストールバスに電力を供給します。すべてのバスデバイスの静止電流から容量を計算し、適切な起動マージンを含めてください。
• MTN6500-0103: SpaceLogic KNX IPルーターDINレール。ETSコミッショニング、ビジュアライゼーションサーバー統合、およびKNXライン間のIPルーティングに使用できます。KNX Secureが必要な場合は、プロジェクトアーキテクチャの一部としてデバイス証明書とネットワークセグメンテーションを計画してください。
• MTN6705-0008S: SpaceLogic KNX Secureスイッチ/ブラインドマスター。スイッチングまたはブラインドアプリケーション用の8チャンネルDINレールマスターモジュールです。Schneiderのドキュメントでは、250 V、16 Aの出力クラスが示されています。チャンネルあたりのLEDドライバーの実際の数は、突入電流とメーカーのLED負荷表に対して引き続き確認する必要があります。

設計上の考慮事項

リレーの定格電流は、安全に切り替えることができるLED照明器具の数と同じではありません。LEDドライバーは、通電時にかなりの突入電流を引き込む可能性があります。負荷に応じて、ステージング開始、ゼロクロススイッチング、コンタクタ、またはメーカー指定のLED負荷制限を使用してください。ETSでは、スイッチングコマンドとスイッチングステータス用に個別のグループオブジェクトを作成して、ビジュアライゼーションが送信された最後のコマンドだけでなく、実際のフィードバックを表示するようにします。

3. トポロジー2：0〜10 Vアナログ調光

通常、2つの出力機能が必要な理由

0〜10 V照明器具には通常、2つの端子グループがあります。電源用の主電源端子と、調光用の別のアナログペアです。約10 Vは一般的にフル出力、約0 Vは最小出力表しますが、正確な動作とソース/シンク構成はドライバーによって異なります。ワイヤの色や端子の位置から接続を推測しないでください。

多くのインストールでは、リレー接点とアナログ出力が一緒に使用されます。リレーはハードパワーオフ機能を提供し、アナログチャンネルは光レベルを設定します。これにより、制御電圧が0 Vのときに照明器具がスタンバイ状態のままになるのを防ぎます。参照図の中央部分は、この責任の分割を示しています。KNX電報は0〜10 Vに変換され、スイッチング接点が主電源供給を管理します。

Schneider Electricの選択例

• MTN682291: SpaceLogic KNXアナログアクチュエータREG-K/4連。4つのアナログ出力は、0〜10 V、0〜1 V、0〜20 mA、または4〜20 mAにパラメータ設定可能であり、KNXから0〜10 Vへの信号インターフェイスとして適しています。
• MTN6705-0008S: 0〜10 V照明器具用の独立した電源スイッチングチャンネルを提供できます。図面では、各リレーチャンネルを対応するアナログチャンネルに明示的にマッピングする必要があります。

ETSおよびコミッショニングの推奨事項

シーンとビジュアライゼーションには、1バイトの明るさオブジェクト（0〜100%）を使用します。アクチュエータのパラメータで最小レベル、開始レベル、障害値、およびスイッチオフしきい値を構成します。コミッショニング中に、制御ペアの極性、フルスケール電圧、ドライバー入力電流、および最も低い安定した光レベルを個別に測定します。調光方向が逆の場合は、グループアドレスを変更する前に、ソース/シンクモードまたはチャンネルの極性を確認してください。

4. トポロジー3：KNXからDALIへのデジタル調光

ゲートウェイの役割

DALI照明器具は、電子制御ギア（ECG）を介してデジタルコマンドを受信します。KNX-DALIゲートウェイは、KNXグループアドレスをDALIショートアドレス、グループ、またはシーンにマッピングし、ランプステータス、障害情報、および稼働時間データをKNXに返します。図の下部では、2つのDALI導体がゲートウェイから照明器具に接続されています。電気的には、これはKNXの赤/黒バスペアとは別のネットワークです。

Schneider Electricの選択例

• MTN6725-0003 / MTN6725-0004: SpaceLogic KNX DALIゲートウェイBasic REG-K。Schneiderのアプリケーションドキュメントでは、各DALIチャンネルは最大64のECGを管理でき、シーン、個別の障害認識、DT8カラーコントロールなどの機能をサポートしていると記載されています。最終的な制限は、バス電流、ケーブル長、およびドライバーの互換性によっても制約されます。
• MTN6725-0005S: SpaceLogic KNX DALIゲートウェイブロードキャストマスター。この4チャンネルブロードキャストゲートウェイは、個別のアドレス指定なしで同期された回路レベルの調光が必要なインストールに適しています。プロジェクトで照明器具ごとのコミッショニングと個別の障害検出が必要な場合は、代わりに必要なアドレス指定と診断機能を持つゲートウェイを評価してください。

設置およびコミッショニングシーケンス

KNXグループオブジェクトをリンクする前に、DALI側でDALIアドレス指定、グルーピング、および照明器具交換テストを完了してください。DALI配線は一般的に極性フリーですが、主電源回路から必要な分離を保ち、ゲートウェイの指示に従って設置する必要があります。DALI端子をKNX端子に絶対に接続しないでください。コミッショニング記録には、DALIショート/グループアドレス、照明器具およびドライバーの参照、ファームウェア情報、および障害コードを含める必要があります。

5. 3つのアプローチの選択

これら3つのアプローチは、オフィス、ホテル、または商業ビルで共存できます。DALIはパブリックエリアに、リレースイッチングはプラントまたはバックオブハウスの部屋に、レガシー0〜10 V照明器具はアナログアクチュエータを介して統合できます。ユーザーの観点からは、同じKNXシーン、スケジュール、および制御オブジェクトが引き続き利用可能です。エンジニアリングの観点からは、実行レイヤーのみが変更されます。

6. 回路図から引き渡しまで：実用的なチェックリスト

1. 回路検証: ブレーカー、コンタクタ/リレー、照明器具、および各回路の保護導体を確認します。常時通電線、スイッチング線、および制御線を特定します。
2. 容量計算: KNX電源電流、DALI ECG数と電流、0〜10 V出力負荷、およびLED突入電流を確認します。
3. アドレス構造: エリア/機能/オブジェクトのような一貫した命名規則を使用し、コマンド、ステータス、レベル、障害、およびシーンのためにグループアドレスを予約します。
4. レイヤードコミッショニング: まずKNXバスを確認し、アクチュエータチャンネルを手動でテストしてから、照明器具を接続してフルレンジ、シーン、および停電からの復旧をテストします。
5. 引き渡しパッケージ: ETSプロジェクト、デバイス証明書、DALIアドレスリスト、完成図面、パラメータバックアップ、およびフィールド測定記録をアーカイブします。

結論

参照図の鍵となる考え方は、単一の「ユニバーサルディマー」ではなく、レイヤードアーキテクチャです。KNXは一貫した制御言語を提供し、実行レイヤーはその言語をリレースイッチング、0〜10 V電圧、またはDALIコマンドに翻訳します。電気的境界、負荷特性、およびフィードバックオブジェクトが明確に定義されている場合、照明システムは、照明器具またはアクチュエータが交換されても、安定して保守可能であり続けることができます。