Le système du bus d’installation EIB / KNX est destiné, d’une part, aux installations électriques modernes de l’habitat et des bâtiments à usage industriel ou tertiaire. Il répond, d’autre part, à la demande des planificateurs et des électriciens. Si, dans une installation traditionnelle, les conducteurs à courant fort provenant des disjoncteurs ou des relais de commutation alimentent les récepteurs (luminaires, moteur de ventilation ou commandes de stores) avec le bus d’installation,  il y a séparation entre le circuit d’énergie et celui qui véhicule les ordres de commande. La transmission des informations pour la commande des récepteurs se fait par un réseau séparé (le bus) sous forme de télégramme.

Particularité du système
EIB / KNX est un système décentralisé, donc sans ordinateur central, avec transmission sérielle des données. Tous les appareils sont autonomes et commandés indépendamment des événements ; c’est-à-dire qu’un ordre n’est exécuté que lorsqu’on manipule, par exemple, un bouton-poussoir. Chaque participant accédant au bus par le procédé CSMA/CA normalisé, peut envoyer des télégrammes. Tous les participants sont reliés entre eux. Habituellement, on utilise pour le bus un câble spécifique EIB / KNX. Les deux conducteurs du bus servent, d’une part, à la transmission des informations et, d’autre part, à l’alimentation des participants en faible tension 29 VDC (SELV). Le câble bus peut être posé parallèlement au câble de distribution 230 VAC et dans le même canal. L’étude d’un système se fait sur PC, avec l’aide du logiciel ETS (EIB / KNX Tool Software) et permet l’utilisation des appareils de tous les fabricants et fournisseurs, membres d’EIB / KNXA (European Installation Bus Association).

Participants
Le bus d’installation EIB / KNX est utilisé pour les saisies des données, des messages, des commandes et de la surveillance des fonctions techniques d’exploitation. On distingue deux sortes de participants : les capteurs et les actionneurs.

Les capteurs donnent des ordres, ce sont : les boutons-poussoirs, les interrupteurs, les détecteurs de mouvements, les cellules photoélectriques, les anémomètres, les thermomètres, etc.

Les actionneurs exécutent les ordres, ce sont : les relais, les contacteurs, les commandes de stores, les sorties binaires pour l’enclenchement des luminaires, les moteurs, les chauffages, etc. 

Contrairement à une installation conventionnelle, le câblage avec le bus d’installation ne détermine pas la fonction d’une installation.

Expériences
Jusqu’à ce jour, plus de 15'000 installations ont été réalisées en Europe. La plus grande installation EIB / KNX exécutée en Suisse comprend environ 5'000 participants avec 19 lignes réparties en 15 zones.

Les expériences faites sont très positives. Un concept peut ainsi résoudre des tâches qui, jusqu’ici, étaient indépendantes, telles que : les commandes d’éclairage et de volets à rouleaux, la gestion d’énergie, l’affichage d’état des alarmes. La planification et l’installation sont ainsi plus claires et la maintenance simplifiée. L’extrême souplesse d’adaptation aux fonctions durant le montage, mais plus spécialement encore en cas de changement ultérieur d’affectation, ne permet guère de quantifier des économies pendant la planification. Même sans évaluation de la souplesse de son confort, le système EIB / KNX peut déjà, aujourd’hui, rivaliser avec les solutions conventionnelles.

Il est déjà possible, actuellement, de visualiser une installation EIB / KNX, de procéder à une télémaintenance, de réaliser des régulations de chauffage avec des réglages individuels, etc.

Le bus EIB / KNX devient omniprésent dans la technique des installations électriques.

Les cahiers des charges pour les constructions à usages professionnels sont de plus en plus exigeants pour différents critères. Les objectifs sont, par exemple : un plus grand confort, une utilisation plus rationnelle de l’énergie ou encore, une meilleure surveillance et exploitation des installations techniques du bâtiment. En technique classique, les différentes parties de l’installation sont exécutées selon un système propre à chacun, comme des solutions isolées qu’il est difficile de relier entre elles. La planification est toujours plus complexe, les câbles plus nombreux et les frais élevés, lorsqu’on veut intégrer un système de ce genre dans celui d’une gestion d’un niveau supérieur. Cet état de choses, ainsi que le développement de la microélectronique ont conduit à la création du système EIB / KNX et à d’autres systèmes de bus.

Le système EIB / KNX doit être considéré comme un « bus local » où tous les capteurs et actionneurs utilisés pour la régulation et la surveillance d’un local, communiquent sur une même superficie. Une donnée, digitale ou analogique, peut être utilisée à un endroit quelconque lorsqu’elle a été saisie par le bus. Voici deux exemples : 

• Un détecteur de mouvement éteint la lumière lorsqu’on quitte le local, diminue la température ambiante et fonctionne comme un appareil de surveillance pendant la nuit.
• Une sonde de luminosité transmet cycliquement, la valeur de l’éclairage extérieur, au bus. Les appareils EIB / KNX, tels que le module de fonction, reçoivent cette valeur et la transforment en ordre de commande, selon des critères précis.

Avec un nombre croissant d’appareils intégrés dans le système EIB / KNX, tels que : vannes de réglage, thermostats, organe de sécurité, blocs logiques, détecteurs, commandes stores, éclairage, etc., le système devient plus avantageux qu’une installation classique. Cela oblige cependant de changer la façon de concevoir l’installation du bâtiment et demande une collaboration étroite, dès le départ du projet, entre le concepteur et le programmeur.

Coût des modifications et de l’entretien
En pleine croissance économique, beaucoup de bâtiments ont souvent mal été utilisés, ce qui représente de grosses charges avec une installation traditionnelle. Une étude appropriée, comme l’optimisation des actionneurs, c’est-à-dire leur disposition lorsqu’on utilise des émetteurs IR comme capteurs, permet, avec le système EIB / KNX, de n’avoir que très peu de frais d’installation en cas de changement d’affectation. Il suffit alors de reconfigurer quelques adresses de groupe. 

La rationalisation de l’entretien d’un bâtiment à usage tertiaire est très importante. Cela exige une meilleure surveillance des installations, une signalisation des perturbations et une centralisation de certaines fonctions. Jusqu’à maintenant, cela obligeait d’intégrer les installations techniques d’exploitation dans les sous-stations d’un système de gestion de bâtiment par un câblage parallèle. Avec EIB / KNX, tous les points de données nécessaires peuvent être dirigés avec une interface sérielle sur un niveau supérieur.

Arguments 

• Plus de 25'000 installations en service en Europe
• 6'000 produits provenant de plus de 180 fournisseurs européens
• Comptabilité totale entre tous les fournisseurs
• Programmation des composants avec un seul logiciel (ETS) pour tous les produits

Avantages concepteurs, ingénieurs et investisseurs

• Conception relativement simple
• Câblage réduit
• Grande rapidité de montage et de mise en œuvre

Avantages utilisateurs

• Réduction des coûts énergétiques
• Saisies des données d’exploitation
• Assistance pour entretien et maintenance
• Simplicité d’extension, peu de modification de câblage
• Adaptabilité à l’exploitation spatiale des lieux

Topologie
La plus petite unité du bus EIB / KNX s’appelle la ligne, sur une longueur maximale de 1'000 mètres. Il est possible de raccorder 64 participants « acteurs ou actionneurs ». Ces différents éléments peuvent être câblés de multiples manières, c’est-à-dire en ligne, en étoile, en dérivation, etc. ; il n’y a pas de boucle ni de résistance finale à prévoir. Dans la pratique et pour laisser la réserve aux extensions futures, il est judicieux d’équiper la ligne hors du projet avec un nombre ne dépassant pas 55 participants raccordés (un élément raccordé au bus comportant une seule entrée ou 12 entrées, par exemple, compte comme un participant).

Lorsque la ligne atteint le nombre de participants maximum, il est indispensable de prévoir l’installation d’une seconde ligne. Un coupleur de ligne permettant le dialogue entre deux lignes doit être prévu. Il est possible de répéter le nombre de lignes jusqu’à 12 et, ainsi, former une zone, soit environ 768 participants.

Une installation complexe peut compter jusqu’à 15 zones (11'520 participants) mais il n’y a pratiquement pas de limite, puisqu’il est encore possible d’installer des passerelles pour augmenter ce nombre. La vitesse de transmission du bus est de 9'600 Bits/seconde.

Chaque composant raccordé au bus comprend la mémoire ROM, qui contient le système d’exploitation installé par le fabriquant du microprocesseur. Lors du paramétrage, la fonction spécifique de l’application est chargée dans l’EEPROM et le microprocesseur écrit les données actuelles dans la RAM.

La programmation des différents participants se réalise avec un logiciel identique pour tous (ETS V3.0), la distribution de ce logiciel est effectuée par l’association EIB / KNX à Bruxelles. Ce logiciel, vendu au prix de CHF 1'500.00, permet d’effectuer le projet et la programmation des éléments. De plus, il nécessite l’installation des différentes bases de données offertes par les fabricants et indispensables pour la programmation des multiples applicatifs.