Formation GTB : Domotique Formateur Michaël Valleix Gestion technique du Bâtiment Application...

Formation GTB : Domotique

Formateur Michaël Valleix

Gestion technique du Bâtiment

Application Domotique

Document : ABB



Plan de la formation :

Pourquoi la domotique ?

Les protocoles de communication

La domotique via la communication VD.I. WebServeur, éthernet

La domotique via la communication radio

La domotique via la communication Courant Porteur CPL

La domotique via la communication bus filaire 2 fils

Quelle technologie pour la domotique ?



Une des solutions à mettre en oeuvre

Le bus KNX norme européenne et standard mondial

Domovéa Hager, le tableau de bord de la maison

Organisation d’une affaire domotique

La nomenclature et le chiffrage

L’installation (câblage)

Le paramétrage et la mise en service

Exemples d’applications



Pourquoi laDomotique ?



Le contexte : climat et le micro climat

Le niveau d’ensoleillement, les températures, les précipitations varient en fonction des saisons et des heures de la journée.

L’environnement proche du bâtiment impacte également ces paramètres : la façade est-elle protégée par de la végétation en été ? Les apports de lumière naturelle sont-ils limités par la présence de bâtiments adjacents ?...

Document : Somfy



Répondre aux nouvelles réglementations

Les nouvelles réglementations thermiques visent à améliorer la performance énergétique des bâtiments en limitant le recours à la climatisation et en maîtrisant la demande en électricité. Il faut désormais pouvoir anticiper et quantifier la consommation d’énergie nécessaire au bon fonctionnement du bâtiment, sur le long terme. Ainsi, les équipements intelligents de gestion de la façade, du chauffage et de la ventilation sont devenus indispensables.

Le grenelle de l’environnement - la réglementation RT2012



Objectifs d’une GTB domestique

L’objectif d’un système de GTB est de réaliser des économies d’énergie et simplifier la gestion des équipements techniques d’un bâtiment durablement.

Nos système de GTB permettent de superviser et conduire, de manière centralisée, tous les équipements techniques consommateurs d’énergie des bâtiments tertiaires et industriels quelque soit leur marque (chauffage, climatisation, éclairage, groupes froids, fours de cuisson,…).

La GTB contribue activement au confort, à la réduction de la demande d’énergie et à l’optimisation de la maintenance. Elle constitue un atout appréciable dans une démarche de développement durable mais aussi de HQE (Haute Qualité Environnementale).

Document : Legrand



Les fonctionnalités

Document : Legrand



Exemples d’architectures communicantes

Document : Hager



Les protocoles de communication



Les réseaux V.D.I.

Avec les réseaux éthernet, faites de l'habitat un endroit dans lequel la plupart des équipements communiqueraient entre eux au travers d'un réseau fiable et performant. Votre client peut ainsi brancher indifféremment sur une même prise RJ45 du système une TV, un téléphone, un ordinateur, un modem ADSL, une netcam...

Il suffit d’installer un navigateur sur les unités de commande pour afficher de manière conviviale les informations disponible dans le serveur domotique

Document : Hager, Siemens, Axis



Les réseaux V.D.I. WiFi

Débit théorique(en intérieur) Portée

54 Mbits/s 10 m

48 Mbits/s 17 m

36 Mbits/s 25 m

24 Mbits/s 30 m

12 Mbits/s 50 m

6 Mbits/s 70 m

Grâce au Wi-Fi, il est possible de créer des réseaux locaux sans fils à haut débit pour peu que l'ordinateur à connecter ne soit pas trop distante par rapport au point d'accès.

Dans la pratique, le WiFi permet de relier des ordinateurs portables, des ordinateurs de bureau, des assistants personnels (PDA) ou tout type de périphérique à une liaison haut débit (11 Mbps ou supérieur) sur un rayon de plusieurs dizaines de mètres en intérieur (généralement entre une vingtaine et une cinquantaine de mètres) à plusieurs centaines de mètres en environnement ouvert.

La norme 802.11

Document : Legrand



La domotique via la communication radio

Le protocole X2D Le protocole Zigbee

Document : Delta Dore



Le protocole X2D

est un protocole de communication développé par Delta Dore depuis une vingtaine d'année.

Ce système de transmission sécurisée assure la communication entre les produits des 3 métiers : gestion de l'énergie, systèmes de sécurité et automatismes.

En permettant ainsi d'automatiser, de programmer et de coordonner plusieurs équipements dans l'habitat individuel pour un meilleur contrôle de votre maison, X2D rend possible une véritable intelligence domotique, souple, simple et efficace !




Le protocole Zigbee

Les appareils émetteurs Radio/ZigBee® communiquent avec les contrôleurs BUS/SCS (voir document suivant) à travers une interface réceptrice connectée au bus. Ils s’installent sans aucun câblage pour permettre une extension de l’installation sans dégâts sur les murs. Retour d’état grâce à la communication bi-directionnelle entre les appareils.

ZigBee est un protocole de haut niveau permettant la communication de petites radios, à consommation réduite, basée sur la norme IEEE 802.15.4 pour les réseaux à dimension personnelle (Wireless Personal Area Networks : WPANs).

Document : Zibgee



Les protocoles radios

Les caractéristiques

Document : Legrand



La domotique via la communication Courant Porteur CPL

Le protocole CPL INDOOR Le CPL OUTDOOR




Le fonctionnement du courant porteur

Les appareils de commande émettent des ordres codés qui sont transmis à toute l’installation en utilisant le réseau électrique existant. Les récepteurs décodent ces ordres et effectuent la commande demandée.

Le principe des CPL consiste à superposer au courant électrique de 50 ou 60 Hz un signal à plus haute fréquence et de faible énergie.

Il se propage dans l'installation et peut être récupéré en un autre point de la ligne.



Le protocole CPL indoor (CPL bas débit de 0 à 150kHz)

Cette technologie s’adapte aussi bien à la construction neuve qu’à la rénovation lourde. Pour apporter encore plus de confort, les interscénarios CPL permettent de piloter plusieurs fonctions simultanément, par exemple pour un scénario “départ”, l’appui sur une seule touche éteindra toutes les lumières, fermera tous les volets et baissera le chauffage.

Le système In One by Legrand par exemple s’interface avec les commandes standards radio pour faciliter les extensions et s’affranchir de toutes les contraintes.

Document : Legrand



Le protocole CPL outdoor (CPL haut débit de 9 à 30MHz)

Cette technologie permet de coupler une arrivée Internet Haut Débit (obtenue par une arrivée Sat ou bien Fibre optique au niveau du transformateur HTA/BT) au réseau électrique local. Cette mise en œuvre doit donc se faire alors avec le concours du distributeur d'électricité et d'un fournisseur d'accès Internet.

Document : EDF



La domotique via la communication bus filaire 2 fils

Le protocole KNX Le protocole My Home




Le protocole MyHome

La technologie BUS/SCS utilise un câble 2 fils qui sert à la fois pour l’alimentation des interfaces de commandes (27 V non polarisé) et pour la transmission des ordres entre les points de commande et les contrôleurs installés dans le tableau électrique. Les points de commande sont tous raccordés au bus et n’utilisent pas le câblage traditionnel

Document : Btcino



Le bus KNX : la naissance d’un standard mondial

L’association « KNX" a été créé par un ensemble de fabricants de matériel bâtiment (Siemens, Hager, ABB). Chaque participant » peut échanger des données avec ses homologues selon une méthode BROADCAST (télégramme). KNX est devenu un standard mondiale pour le contrôle des bâtiments résidentiels et tertiaires

KNX et le contrôle commande bâtiment

Principales caractéristiques techniques: Liaison série bus 2 fils, courant porteur, radio et infrarouge

Document : KNX



La paire torsadée Le courant porteur La radio fréquence 868,3 Mhz

Le bus KNX : 3 médias de communications

Document : Hager



Quelle technologie pour la domotique ?



Différents critères sont à prendre en compte : typologie de chantier (neuf ou rénovation), complexité fonctionnelle et nombre de points de commandes mis en oeuvre

Comment choisir la technologie la plus adaptée ?

Document : Legrand



Une des solutions à mettre en oeuvre



Le bus KNX



Association EIBA - Konnex : Association KNX cvba

Avant 1997: trois associations du bus principales en Europe

- Batibus: système bus développé originellement par Schneider Electricparticulièrement prospère en France

- EIBA: Particulièrement prospère en pays germanophones propriétaire de l’outil ETS pour la programmation et planification d’installations EIB

- EHSA (European Home Systems Association): Association résultant d’un projet européen pour la configuration automatique de produits blancs

(machine à laver, …) et produits bruns (vidéo, …) compatibles



1997: Début de la procédure de convergence avec le de rassemblement des activités de BCI, EIBA, EHSA dans une nouvelle association. Une organisation à but lucratif avec siège social en Belgique

Association EIBA - Konnex : Association KNX cvba

1997: Création d’une norme commune pour un nouveau système bus «KNX»Sur base de EIB

14 Avril 1999: Fondation de l’Association Konnex à Bruxelles avec 9 membres fondateurs

Décembre 2004 : Norme CENELEC EN 50090-3-1, 50090-4-1,50090-4-2, 50090-5-2 et 50090-7-1

2007 : Fondation de l’Association KNX cbva

Mai 2009 : KNX devient standard international ISO/IEC 14543-3



Pourquoi le KNX ? : une des réponses

Document : Siemens



Le logiciel ETS03

UN LOGICIEL UNIQUE DE KNX, INDEPENDANT DU FABRICANT DE MATERIEL KNX

Planification et Configuration

Adressage et Paramétrage

Mise en service

Diagnostique

ETS est un Produit de KN: http://www.knx.orgDocument : Siemens



Audio/Video

Télécommunication

Appareils ménagers

Résidentiel Bâtiment

Automatisation de fabrication

Système conducteur

Traitement de données

Techniqued‘Installations

ElectriquesEclairageJalousie

Chauffage, Ventilation,

ClimatisationSignalisationVisualisation

SécuritéGestion de

l‘énergie

Les domaines d’applications

Document : Siemens



Les principes de base

Document : Siemens



Les solutions EIB KNX présentent les avantages de la décentralisation :

Système de bus décentralisé :

Les principes de la Domotique Immotique

Gestion décentralisée de toutes les fonctions

Pas d’unité centrale

Échange d’informations rapide via télégrammes tous

les composants peuvent être reliés entre eux

Système ouvert et évolutif

Document : Siemens



Fonctions des différents services ( (lourde, onéreuses, complexes, peu précises)

Client

Chauffage

Electricité

Stores

? ? Fabricant A

Fabricant K

Fabricant L

Produit 1

Produit 2

Produit 2

Produit 2

Système 3

Système 1

Système 3

Système 1

Installation conventionnelle

Système traditionnel de gestion du bâtiment

Document : Siemens



Bus d‘installation ( (simple, économique, flexible, extension)

Produit 2

Produit 2

Produit 2

Système 3

System 1

Système 3

Système 1

Produit 1

Client

Chauffage

Electrotechnique

Stores

Fabricant A

Fabricant K

Fabricant L

Installation avec KNX

Système de gestion du bâtiment avec un bus

Document : Siemens



Les fonctionalités des participants KNX

Document : Siemens



Système de configurationG

randeur

de p

roje

t (p

eti

t/gra

nd)

Fonctionnalités

E-mode• Configurable• Outil de démarrage simple• Fonctionnalité restreinte• Pour main-d’œuvre qualifié

avec formation de baseA-mode• Configuration automatique• Solution attractive pour le consommateur et l’utilisateur• À installer soi-même

KNX - Standard

S-mode• Programmation libre• Outil de démarrage standard • Grande Fonctionnalité• Approprié pour main-d’œuvre bien qualifiée

Document : Siemens



Médias Transmission via Recommandé pour:

Paire TorsadéeGAMMA instabus

Ligne pilote séparé

Installation neuve et rénovations multiples - sécurité de transmission maximale

Courant porteurRéseau secteur 230V

(fil neutre requis

Chaque fois qu‘il n‘est pas souhaitable d‘installer une ligne pilote complémentaire et que l‘on dispose d‘une ligne 230V

Radio Fréquence -GAMMA wave

Coupleur émetteur radio

Chaque fois qu‘il n‘est pas possible ou pas souhaitable de poser une ligne

Type de support physique KNX



TP

ETS

. . .Médias de transmission

Base du système

S-Mode A-Mode Configuration

KNX - standard PL IR IP

TP=Paire PL=Courant RF=Radio IR=Infrarouge IP=Protocole Torsadée Porteur Fréquence Internet

E-Mode

RF

Type de médias KNX

Document : Siemens



KNX Interconnexion

TPPaire

torsadée

PLCourant porteur

RFRadio

EthernetKNX sur IP

Support de

transmissionCoupleur

deBus

Moduled’application

Logiciel d’application constructeurBanque de données produits

Paramétrage

E-ModeA-ModeS-Mode

Conception, Mise en service, Maintenance,Diagnostic,Installation des différentes Fonctions

Document : Siemens



Télécommande IR

Ecran tactile

Pro

fib

us D

P

Télécommande wave

Coupleur wave

InterrupteurVariateurJalousie

• Réseau IP

• Routeur IP/EIB/KNX

Fonction logique etc.

Entrée / Sortie etc.

LOGO!

Bus EIB KNX

Signalisation et annonces

Analog/ISDN/GSM

Détecteur demouvement

Unité designalisation

Régulateur de température

Exemple d‘architecture autour du KNX

Document : Siemens



L’environnement KNX

Document : Siemens



Pour pose fixe

Locaux secs, humide, mouillés

En plein air si protégé du soleil

Apparents, encastré dans des tubes

Tension d‘essai: 4kV selon DIN VDE 0829

YCYM 2x2x0,8 mm J-Y(ST)Y 2x2x0,8 mm

Pour pose fixe

Uniquement à l‘intérieur

En plein air si protégé du soleil

Apparents, encastré dans des tubes

Tension d‘essai: 2,5kV selon DIN VDE 0829

L’environnement KNX



21 VDC>=21 VDC>=

PRT

Co

nn

ec

teu

rRail de données

KNX Bornes

+Bus +Bus -

-

Ligne de Bus

230 V50/60 Hz

29 V DC

640 mA

100 ms Tampon

Fil

tre

PRT

Alimentation en courant

Document : Siemens



Segment de ligne



Topologie avec plusieurs Zone

CZ = Coupleur de zoneCL = Coupleur de lignePRT = Participant au bus



Adresse physique

Z=ZoneL=LigneP=Participant

CZ = Coupleur de zoneCL = Coupleur de lignePRT = Participant au bus



Etage 1

Etage 2

Etage 3

Etage 4

Etage 5

Ligne 1.1

Ligne 1.2

Ligne 1.3

Ligne 1.4

Ligne 1.5

Zone 1 Zone 2CZLigne principale 0.01.0.0 2.0.0

Lig

ne

pri

nc

ipa

le 2

.0

Ligne 2.1

Ligne 2.2

Ligne 2.3

Ligne 2.4

Ligne 2.5

CL

CL

CL

CL

CL

2.1.0

2.2.0

2.3.0

2.4.0

2.5.0

CL

CL

CL

CL

CL

1.1.0

1.2.0

1.3.0

1.4.0

1.5.0

Lig

ne

pri

nc

ipa

le 1

.0

CZ

Exemple Topologie



Adresse de groupe : 2 ou 3 niveaux

0 P P P P S S S S S S S S S S S

0 P P P P M M M S S S S S S S S

Groupe principal4 Bits (0-15)

Groupe secondaire11 Bits (0-2047)

Groupe principal4 Bits (0-15)

Groupe secondaire8 Bits (0-255)

Groupe médian3 Bits (0-7)



230V

1

1

KNX

01.01.002

1/0/0

01.01.001

1/0/0

Fonctionnement de base



01.01.002

Canal A

Canal B

Canal C

Canal D

01.01.001

BP droit

BP gauche

N

6/3 6/3

Lien virtuel

6/2 6/2Lien virtuel

Objet de communication, affectation des adresses de groupes



Mode opératoire pour réaliser un projet GTB en KNX



Domovéa le tableau de bord de la maison

Document : Hager



Architecture communicante autour de Domovéa 2



Architecture communicante autour de Domovéa 2

Document : Hager



L’offre domovéa 2

Dalle tactile

PC serveur modulaireDocument : Hager



Organisation (mode opératoire)d’une affaire domotique



Choisir les technologies en fonction du chantier

Chantier neuf :

Bus filaire KNX paire torsadé

Chantier en rénovation total :

Bus filaire KNX paire torsadé Bus radio KNX associé

Chantier en rénovation avec aucune possibilité de modification de l’installation électrique :

Courant porteur CPL Bus radio Zigbee associé



Etablir la nomenclature

Effectuer la liste des actions en sorties par pièces (Volet roulant, point lumineux, chauffage en leur association le scénario :



Etablir la nomenclature

Effectuer la liste des ordres en entrées par pièces (les BP, capteurs physiques, horaire, type de commande,……) :

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