Jusqu’ici, chaque fonction de la maison avait sa commande en dur :
un interrupteur par lumière, un contacteur par chauffe-eau, une
horloge par zone de chauffage. La logique était dans le cuivre —
pour la changer, il fallait recâbler. La domotique renverse ce
principe : les commandes (boutons, capteurs) et les puissances
(actionneurs) sont raccordées à un bus commun, et la logique
qui les relie devient de la configuration, modifiable sans
toucher un fil. Parmi les systèmes existants, KNX est le choix
des SPECS : standard ouvert (ISO/IEC 14543), multi-fabricants
(plus de 500 constructeurs interopérables), décentralisé (pas
de contrôleur central dont la panne éteint la maison), et pérenne
depuis plus de trente ans. C’est le système adapté à un manoir que
l’on câble pour un demi-siècle.
Le bus KNX est un circuit TBTS (très basse tension de
sécurité) : son câblage respecte les règles de séparation avec
les courants forts. NF C 15-100 [section ?] (cf. M14 : 30 cm en
parallèle, croisements perpendiculaires).
Le câble bus certifié KNX (TP1, typiquement vert, 2 paires) a une
isolation qui l’autorise à cheminer dans les mêmes goulottes
que le 230 V sous conditions (isolation 4 kV) — à vérifier selon
le câble retenu. [À confirmer — documentation KNX Association.]
Les actionneurs modulaires posés au tableau occupent des
modules : à intégrer au dimensionnement des rangées et à la
réserve des 20/30 % (M10).
Les circuits de puissance commandés par KNX restent protégés
selon les règles ordinaires (M5, M6, M9) : le bus commande, il ne
protège pas.
Dans le câblage traditionnel, la commande et la puissance
sont confondues : l’interrupteur du séjour coupe physiquement la
phase qui alimente le lustre. La logique de l’installation est
matérialisée par les fils eux-mêmes.
Dans une installation KNX, on sépare radicalement :
Le circuit de puissance : le 230 V va du tableau à la charge
(lustre, volet, radiateur) en passant par un actionneur —
un relais ou gradateur modulaire, généralement posé au tableau.
Le circuit de commande : un bus — une simple paire
torsadée en 30 V continu — parcourt la maison et relie tous les
capteurs (boutons-poussoirs, détecteurs, thermostats,
anémomètre…) et tous les actionneurs.
Quand on appuie sur un bouton, il n’y a plus de contact qui coupe
la phase : le bouton émet un message sur le bus (« groupe
éclairage-séjour : allumer »), et l’actionneur concerné, qui
écoute ce groupe, ferme son relais.
Pourquoi KNX et pas un système propriétaire ou radio ? Trois
arguments décisifs pour un manoir en réfection totale :
Standard ouvert et multi-fabricants : plus de 500 fabricants
certifiés, produits interopérables. Aucune dépendance à la survie
commerciale d’une marque.
Décentralisé : chaque participant embarque sa configuration.
Pas de box centrale dont la panne paralyse la maison — si un
participant meurt, les autres continuent.
Filaire : fiabilité et longévité sans piles ni interférences
radio — cohérent avec des murs en pierre épais (M18) qui
atténuent fortement les ondes, et avec un chantier où les
saignées sont de toute façon ouvertes.
2. Le support physique : TP1 et l’alimentation du bus
Le support standard de KNX est la paire torsadée TP1 :
Câble certifié KNX (vert, typiquement 2 paires 0,8 mm) — une
paire pour le bus (rouge +, noir −), une paire en réserve.
Tension du bus : ≈ 30 V DC, fournie par une alimentation
de bus avec self intégrée (elle découple l’alimentation des
télégrammes qui se superposent à la tension continue).
Débit : 9 600 bit/s. Modeste — et parfaitement suffisant :
un télégramme fait quelques octets, un ordre d’éclairage occupe
le bus environ 25 ms.
Beaucoup de participants sont téléalimentés par le bus
(boutons, détecteurs) ; les actionneurs de puissance, eux, ont en
plus leur raccordement 230 V.
Règles de câblage du bus :
Topologie libre : ligne, étoile, arbre — tout est permis
sauf refermer une boucle.
Longueurs par segment de ligne : 1 000 m de câble cumulé au
maximum, 700 m au plus entre deux participants, 350 m au plus
entre l’alimentation et le participant le plus éloigné. [Valeurs
standard KNX — à confirmer dans la documentation KNX Association.]
Cheminement : règles de M14 (séparation courants forts, conduits
dédiés) ; le câble KNX certifié, isolé 4 kV, tolère la proximité
du 230 V dans les limites de sa certification.
La ligne — l’unité de base : jusqu’à 64 participants
(extensibles par répéteurs, mais 64 est la règle de conception
saine), une alimentation de bus dédiée.
La zone — jusqu’à 15 lignes reliées par des coupleurs
de ligne à une ligne principale.
Le réseau complet — jusqu’à 15 zones reliées par une dorsale
(backbone). Au total, un réseau KNX peut dépasser 58 000
participants — très au-delà de tout besoin résidentiel.
Le coupleur de ligne n’est pas qu’un raccord : il filtre les
télégrammes. Un télégramme dont l’adresse de groupe ne concerne
aucun participant de l’autre côté n’est pas propagé — le trafic
reste local, le bus respire.
Pour un manoir, une topologie saine :
Ligne principale (1.0)
│
┌─────────────────┼─────────────────┐
│ │ │
Coupleur 1.1 Coupleur 1.2 Coupleur 1.3
│ │ │
Ligne 1.1 Ligne 1.2 Ligne 1.3
Rez-de-chaussée Étages Dépendances
(≤ 64 part.) (≤ 64 part.) + extérieurs
Une ligne par niveau ou par aile : les pannes et les travaux
restent cantonnés, et les distances par segment restent courtes.
La hiérarchie du bus. Chaque ligne porte ses propres participants et son alimentation ; les coupleurs les relient à la ligne principale tout en filtrant les télégrammes, de sorte qu'un message local ne circule pas dans toute la maison. C'est ce filtrage qui permet d'étendre l'installation sans saturer le bus. Schéma produit pour ce programme.
4. Adresses individuelles, adresses de groupe, télégrammes
C’est le cœur conceptuel de KNX — le point à maîtriser avant
d’ouvrir ETS.
L’adresse individuelle identifie physiquement chaque
participant, sous la forme zone.ligne.participant — par exemple
1.1.12 : zone 1, ligne 1, participant n° 12. Elle sert au
chargement de la configuration et au diagnostic. Elle ne sert
pas au fonctionnement courant.
L’adresse de groupe est une adresse fonctionnelle, notée
sur trois niveaux principal/intermédiaire/sous-groupe — par
exemple 1/2/3. C’est elle qui relie les participants entre eux :
le bouton du séjour émet sur l’adresse de groupe 1/1/1
(« éclairage plafonnier séjour ») ;
l’actionneur qui alimente le plafonnier écoute1/1/1 ;
un second bouton près de l’autre porte émet aussi sur
1/1/1 → commande multipoint sans un fil de plus ;
une participation à un scénario « quitter la maison »
(0/0/1) peut aussi écouter cette lumière pour l’éteindre.
Un participant peut écouter et émettre sur plusieurs adresses
de groupe : c’est ce qui rend les scénarios naturels.
Le télégramme est la trame qui circule : en simplifiant, elle
contient l’adresse de groupe destinataire, la valeur
transportée, et des champs de contrôle avec accusé de réception.
La valeur suit un format normalisé, le DPT (Datapoint Type) :
DPT
Taille
Exemple d’usage
1.001 (switch)
1 bit
Allumer / éteindre
3.007 (dimming)
4 bits
Graduer plus / moins
5.001 (percentage)
1 octet
Position volet 0–100 %
9.001 (temperature)
2 octets
Température en °C
En cas d’émission simultanée, le bus arbitre par CSMA/CA : les
télégrammes ne se perdent pas, ils se sérialisent.
5. Les participants : capteurs, actionneurs, interfaces
Boutons-poussoirs KNX (1 à 8 touches, souvent avec LED et
sonde de température intégrée) · détecteurs de présence
plafonniers · thermostats / sondes · station météo
(vent, pluie, luminosité, température) · entrées binaires
(pour raccorder des contacts secs classiques : interrupteurs
traditionnels, contacts de fenêtre, sortie d’alarme).
Actionneurs (sorties)
Actionneurs de commutation (relais 4, 8, 12… sorties 16 A,
au tableau) · actionneurs de gradation (ou passerelle
DALI — M13) · actionneurs de volets (montée/descente,
position) · actionneurs de chauffage (vannes
thermostatiques, fil pilote — M12) · sorties analogiques.
S’y ajoutent les composants système :
Alimentation de bus (une par ligne) ;
Coupleurs de ligne ;
Interface IP (accès ETS par le réseau, supervision,
passerelle vers l’écosystème IP — serveur logé dans la baie VDI,
M14) ;
Passerelles : DALI (éclairage, M13), portier, alarme.
Où poser quoi ? Les actionneurs sont modulaires et se
concentrent au tableau (ou dans des tableaux divisionnaires
par niveau) : c’est pourquoi le câblage KNX change la façon de
tirer les circuits — chaque point commandé (lustre, volet, zone de
chauffe) remonte individuellement au tableau, au lieu d’être
chaîné avec sa commande murale. Les capteurs, eux, se répartissent
dans les pièces, chaînés par le bus en topologie libre.
ETS (Engineering Tool Software) est le logiciel officiel et
unique de configuration KNX, édité par la KNX Association. Tous
les produits certifiés, quel que soit le fabricant, se paramètrent
dans ETS — c’est la clef de l’interopérabilité.
Versions et licences. ETS 6 existe en plusieurs licences ; la
ETS Demo est gratuite et permet de configurer jusqu’à 5
participants par projet — suffisant pour tous les TP de ce module
(SPECS §10). Les licences payantes (Lite, Professional) ne se
justifieront qu’au moment du chantier réel.
Le flux de travail ETS :
Créer le projet : nom, topologie (zones, lignes), support
TP1.
Importer les catalogues fabricants : chaque produit KNX a un
fichier de données d’application (.knxprod) téléchargeable
chez le fabricant, qui décrit ses objets de communication et
paramètres.
Construire la structure du bâtiment : bâtiments, étages,
pièces — puis y placer les participants (ce qui leur attribue
leur adresse individuelle).
Paramétrer chaque participant : fonctions des touches,
temporisations, comportements en cas de coupure/retour de
tension, courbes de gradation…
Créer les adresses de groupe : une par fonction
(1/1/1 éclairage séjour ON/OFF, 2/1/4 volet chambre 2 position…), organisées en une arborescence claire dès le début.
Lier les objets de communication des participants aux
adresses de groupe (glisser-déposer) : c’est là que la logique
de l’installation prend forme.
Charger la configuration dans les participants (par
l’interface IP ou USB), participant par participant.
Diagnostiquer : le moniteur de bus d’ETS affiche les
télégrammes en temps réel — l’outil de mise au point essentiel.
7. Concevoir les fonctions : du besoin au scénario
La méthode saine part des usages, pas des produits.
1. Lister les fonctions par pièce. Pour chaque pièce :
éclairages commandés (combien de points, gradables ?), volets,
chauffage (zone, consigne), prises commandées, détection.
2. En déduire les points de commande. Un bouton 4 touches par
porte remplace avantageusement trois interrupteurs et un
va-et-vient. Les détecteurs de présence couvrent dégagements,
escaliers, locaux techniques (M13).
3. En déduire les actionneurs. Compter les sorties : une
sortie de commutation par circuit d’éclairage commandé, une sortie
volet par volet, une sortie de chauffe par zone. Regrouper au
tableau par actionneurs 8 ou 12 sorties.
4. Définir les fonctions transverses — la vraie valeur ajoutée
de KNX :
Scénario
Comportement
« Départ »
Tout éteindre, volets selon saison, chauffage en éco, alarme activée (M14)
« Nuit »
Extinction générale, chemins lumineux à détection tamisés, volets fermés
« Réception »
Ambiances lumineuses des pièces nobles (via DALI — M13), chauffage confort
Protection solaire
Station météo : volets sud baissés au soleil d’été (mesure de luminosité + saison)
Alerte vent
Stores et protections relevés au-delà d’un seuil d’anémomètre
Simulation de présence
Rejeu de séquences d’éclairage en absence prolongée
Délestage intelligent
Coupure de zones de chauffe selon la puissance instantanée (lien M11/M12)
5. Prévoir la supervision : une interface IP + un superviseur
(écran tactile, application) pour visualiser et commander — sans
jamais en faire une dépendance : les boutons muraux doivent
suffire au quotidien (principe décentralisé).
Le périmètre retenu (SPECS §1 et §7) : éclairage (pièces nobles
en DALI via passerelle, autres pièces en commutation/gradation
directe), volets roulants, chauffage par zones (interface avec la
PAC et le plancher chauffant — M12), scénarios de présence et
d’absence, station météo, interface avec l’alarme (M14).
La stratégie de déploiement :
Câbler intégralement pendant la réfection : bus dans toutes
les pièces, remontées individuelles des charges commandées au
tableau (cf. section 5). Le câble est la partie irréversible.
Équiper par étapes : commencer par un périmètre restreint
(un niveau, éclairage + volets), roder la configuration ETS,
étendre ensuite. KNX le permet : le bus accepte les ajouts sans
refonte.
Simuler avant d’acheter : monter les TP sur ETS Demo (5
participants) et sur les projets exemples, pour valider la
logique avant tout investissement matériel — le poste domotique
est le plus coûteux de l’installation, l’erreur de conception s’y
paie cher.
Documenter : arborescence d’adresses de groupe, tableur des
participants, sauvegardes ETS — versionnées dans le dossier
manoir.
Livrable attendu : un dossier dossier-manoir/M15/ contenant :
fonctions-par-piece.md — pour chaque pièce du manoir, la
liste des fonctions domotisées : éclairages (combien de circuits,
gradables ou non, DALI ou direct), volets, zones de chauffe,
prises commandées, détection. C’est le cahier des charges
fonctionnel.
topologie-knx.svg — schéma de la topologie retenue :
lignes (une par niveau/aile), ligne principale, coupleurs,
alimentations de bus, interface IP. Longueurs de bus estimées
par segment, à confronter aux limites (1 000 m / 350 m).
bilan-participants.md — tableur : chaque participant
(boutons, détecteurs, actionneurs, système), sa ligne, son
adresse individuelle prévisionnelle, sa pièce, sa fonction.
Compter les sorties d’actionneurs nécessaires par type
(commutation / gradation / volet / chauffage) et en déduire le
nombre de modules au tableau — à intégrer à la réserve du M10.
arborescence-adresses-groupe.md — proposition
d’organisation des adresses de groupe sur 3 niveaux (par
fonction puis par zone, ou l’inverse — choisir et justifier),
avec la liste des scénarios transverses (départ, nuit,
réception, protection solaire, vent, simulation de présence,
délestage).
projet-ets-demo/ — projet ETS Demo réalisé en TP :
maquette de 5 participants représentative d’une pièce du manoir
(bouton 4 touches, détecteur, actionneur de commutation,
actionneur de volet, alimentation), avec capture du moniteur de
bus montrant les télégrammes des fonctions principales.
Ces livrables fixent le plan de câblage domotique à intégrer
aux plans d’exécution du chantier — le bus et les remontées de
charges se posent pendant la réfection, pas après.
Installer ETS Demo et créer un premier projet : topologie
1 zone / 1 ligne, structure « bâtiment » avec deux pièces.
Importer depuis les sites fabricants deux ou trois catalogues
(.knxprod) : un bouton-poussoir 4 touches, un actionneur de
commutation 4 sorties, un actionneur de volet.
Simple allumage KNX. Placer le bouton et l’actionneur de
commutation dans le projet, créer l’adresse de groupe
1/1/1 - éclairage pièce 1, lier la touche 1 du bouton et la
sortie 1 de l’actionneur. Observer dans la vue de liaison ce que
« la logique est dans la configuration » veut dire.
Commande multipoint et scénario. Ajouter une seconde touche
(autre porte) sur la même adresse de groupe — commande
multipoint sans câblage. Créer ensuite une adresse
0/0/1 - scénario départ écoutée par toutes les sorties
éclairage, et une touche « tout éteindre » qui émet dessus.
Volet avec position. Lier l’actionneur de volet à deux
adresses : 2/1/1 - volet montée/descente (DPT 1 bit) et
2/1/2 - volet position (DPT 5.001, 0–100 %). Paramétrer la
course, tester les deux modes de commande.
Moniteur de bus. Ouvrir le moniteur de bus d’ETS, rejouer
les fonctions des TP 2 à 4, et lire les télégrammes : adresse de
groupe, DPT, valeur. Faire une capture annotée — c’est l’outil
de diagnostic qu’on utilisera sur le chantier réel.
Transposer au manoir. À partir du cahier des charges
fonctions-par-piece.md, choisir une pièce représentative et la
maquetter intégralement dans les 5 participants d’ETS Demo.
Vérifier que la logique prévue tient — ajuster le dossier si non.
À conserver avec les fiches M0 à M14. M16 aborde le
photovoltaïque résidentiel, dont l’onduleur et le comptage
s’intégreront à la supervision posée ici.