3.-典型樓宇自控系統(tǒng)簡介

1、典型樓宇自控系統(tǒng)簡介,施耐德電氣 孫靖,典型樓宇自控系統(tǒng)簡介,BA系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 單層結(jié)構(gòu) 兩層結(jié)構(gòu) 三層結(jié)構(gòu) 發(fā)展趨勢 典型BA系統(tǒng)舉例 (Honeywell、Siemens、Johnson、TAC、Automated Logic ),BA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1單層網(wǎng)絡(luò),單層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性,整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配置、集中操作、管理及決策等全部由工作站承擔(dān)； 控制功能分散在各類現(xiàn)場控制器及智能傳感器、智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)之中； 如果現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)量超出了一條現(xiàn)場控制總線的最大設(shè)備接入數(shù)，可以在工作站上再增加一個(gè)通信適配器以增加一條總線； 同一條現(xiàn)場控制總線上所掛接的現(xiàn)場控制設(shè)備之間可以通過點(diǎn)對點(diǎn)或主從的方式直接進(jìn)行通信，而不同總

2、線的設(shè)備直接通信必須進(jìn)過工作站的中轉(zhuǎn)。,BA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2兩層網(wǎng)絡(luò),兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性,底層控制總線具有實(shí)時(shí)性、靠干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)； 上層網(wǎng)絡(luò)多采用局域網(wǎng)絡(luò)中比較成熟的以太網(wǎng)等技術(shù)構(gòu)建； 兩層網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行通信需要經(jīng)過通信控制器實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換、路由選擇等功能。不同樓宇自控廠商產(chǎn)品在通信控制器上功能的強(qiáng)弱有很大差別； 絕大多數(shù)樓宇自控產(chǎn)品廠商在底層控制總線上都有一些支持某種開放式現(xiàn)場總線技術(shù)的產(chǎn)品。,三層網(wǎng)絡(luò)的必要,在末端分布范圍較廣，而聯(lián)動(dòng)控制復(fù)雜的系統(tǒng)監(jiān)控中，無論單獨(dú)采用小點(diǎn)數(shù)DDC還是大點(diǎn)數(shù)DDC都存在許多問題： 如單獨(dú)采用一些小點(diǎn)數(shù)的DDC，一方面要求每個(gè)DDC都具有較強(qiáng)的運(yùn)算、處理能力，工程成本

3、較高；另一方面，為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的聯(lián)動(dòng)功能，DDC之間的通信速率要求也較高； 如單獨(dú)采用一些大點(diǎn)數(shù)的DDC，一方面由于末端設(shè)備分布范圍較廣，導(dǎo)致末端傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)到DDC的布線距離較長，布線復(fù)雜，干擾大；另一方面，如DDC的點(diǎn)數(shù)過大，實(shí)際上又成為一種小集中控制系統(tǒng)，這臺(tái)DDC的故障可能引起較大范圍的系統(tǒng)癱瘓。,BA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3三層網(wǎng)絡(luò),三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特性,這種解決方案在各末端現(xiàn)場安裝一些小點(diǎn)數(shù)、簡單功能的現(xiàn)場控制設(shè)備，完成末端設(shè)備的基本監(jiān)控功能； 這些小點(diǎn)數(shù)現(xiàn)場控制設(shè)備通過現(xiàn)場控制總線相連，接入一個(gè)功能較強(qiáng)的控制設(shè)備，大量的聯(lián)動(dòng)運(yùn)算在此控制設(shè)備內(nèi)部完成，由這個(gè)設(shè)備完成整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制； 這些功能較強(qiáng)

4、的控制設(shè)備也可以帶一些輸入、輸出模塊直接監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備； 功能較強(qiáng)的控制設(shè)備之間的通信通過上一層網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。,BA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢,Internet遠(yuǎn)程接入 開放性（底層、整體） 工業(yè)以太網(wǎng) 集成性（OPC） B/S,典型BA系統(tǒng)舉例,Honeywell Siemens Building Technology JOHNSON Controls TAC Invensys Automated Logic,Honeywell EBI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1,Honeywell EBI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2,直接C-Bus連接。每臺(tái)PC機(jī)最多可以連接三塊XPC500通信卡。每條C-Bus上最多可掛接29個(gè)XL控制器。 串口連接。

5、通過RS232-RS485轉(zhuǎn)換器，將PC機(jī)的串口轉(zhuǎn)換為C-Bus。 通過撥號(hào)連接的遠(yuǎn)程監(jiān)控。XLNET撥號(hào)功能提供了EBI對遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)、總線、控制器的訪問能力。每塊XPC500通信卡帶有兩個(gè)Modem接口。 通過NXN連接。NXN實(shí)際上是一臺(tái)運(yùn)行Microsoft Windows NT 的PC。 LonWorks接口（PCLTA、SLTA-10、Zone Manager、LON路由器、DDC with LON Interface)。,Honeywell EBI控制器,Excel 500/600大型控制器 （最多可容納18塊插入式模塊） XFL521,522,523和524擴(kuò)充式I/O模塊 Exc

6、el 80B(12UI、12UO)和100B (12DI、12UI、12UO)中型控制器 Excel 20 / 50 (8AI、4AO、4DI、6DO) 小型控制器 Excel 10控制器,Siemens APOGEE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1,Siemens APOGEE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2,管理級(jí)網(wǎng)絡(luò)MLN （Client/Server結(jié)構(gòu) 、TCP/IP協(xié)議 、最多25臺(tái)工作站 ） 樓宇級(jí)網(wǎng)絡(luò)BLN （每個(gè)工作站最多支持4條樓宇級(jí)網(wǎng)絡(luò)、速率115Kbps、最長距離1200米、每條BLN最多99個(gè)DDC控制器 ） 樓層級(jí)網(wǎng)絡(luò)FLN （ 每條樓層級(jí)網(wǎng)絡(luò)最多可連接32個(gè)擴(kuò)展點(diǎn)模塊PXM或終端設(shè)備控制器TEC、樓層級(jí)網(wǎng)絡(luò)

7、最快支持38.4Kbps的通信速率、最長距離1200米）,Siemens APOGEE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3,PC機(jī)串口通過 TI-II 與樓宇級(jí)網(wǎng)絡(luò)直接連接。 使用AEM100（APOGEE Ethernet Microserver 100）將樓宇級(jí)網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)連接。 Insight 工作站通過MODEM與遠(yuǎn)程帶有MODEM模塊的MBC進(jìn)行通信,Siemens APOGEE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4,Siemens APOGEE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5,Siemens APOGEE控制器,模塊化樓宇控制器MBC（24/40槽位、可帶擴(kuò)展箱、3條FLN、MODEM*） 模塊式設(shè)備控制器MEC（ 32點(diǎn)固定、3條FLN、1條EXP、MO

8、DEM*） 點(diǎn)擴(kuò)展模塊 PXM 末端設(shè)備控制器TEC,Johnson METASYS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1,Johnson METASYS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2,第一級(jí)為管理級(jí)網(wǎng)絡(luò)N1，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ARCnet（2.5M bps）或Ethernet網(wǎng)（10M bps） 第二級(jí) 為現(xiàn)場控制級(jí)網(wǎng)絡(luò)N2。采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的OPTPMUX（9600bps）或LON（78K bps),Johnson METASYS控制器,網(wǎng)絡(luò)控制器NCU 擴(kuò)展式數(shù)字控制器DX-9100（8AI，8DI，2AO、6DO） LonWorks數(shù)字控制器DX-9120，DX-9200 點(diǎn)擴(kuò)展模塊,TAC Vista系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1,TAC Vista系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2

9、,對于小于2000點(diǎn)的小型系統(tǒng)，Vista系統(tǒng)的LON總線直接通過PCLTA-21卡接入工作站（每個(gè)工作站最多支持4塊PCLTA-21卡，且各總線之間的通訊依賴于工作站）。 LON總線通過TAC Xenta911或Xenta511接入10M以太網(wǎng)（每個(gè)工作站最多支持30個(gè)911或511，對于511網(wǎng)絡(luò)，不同總線間的通訊不依賴于工作站）。,TAC Vista系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3,LON總線通過i.LON接入10M以太網(wǎng)（每個(gè)工作站最多支持255個(gè)i.LON，不同總線間的通訊不依賴于工作站，需要LonMaker進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變量梆定）。 通過modem，Vista工作站可與240個(gè)遠(yuǎn)程DDC（Xenta300/4

10、10）或路由器（xenta901)建立通訊（不同總線間的通訊依賴工作站）。 此外，Vista還支持LON路由器和WEB發(fā)布（可由工作站發(fā)布或Xenta511）,TAC Vista控制器1,TAC Vista控制器2,TAC Vista控制器3,Xenta100系列（固化應(yīng)用程序、無實(shí)時(shí)時(shí)鐘、只支持SNVT/SCPT, 不支持 TACNV） Xenta500系列路由設(shè)備 Xenta900系列路由設(shè)備,Automated Logic WebCTRL 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1,Automated Logic WebCTRL系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2,在系統(tǒng)的軟件平臺(tái)上使用面向Internet 或Intranet的技術(shù) ，讓樓宇設(shè)

11、備的監(jiān)視及控制可在Internet 或Intranet的通訊網(wǎng)路中。 在系統(tǒng)控制器間的通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)上使用開放的 BACnet協(xié)議，而把這協(xié)議落實(shí)到每一控制器上，使之達(dá)到完完全全的開放，稱之為 Native BACnet。,Automated Logic WebCTRL系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3,區(qū)域網(wǎng) (BACnet/IP) ：支持BACnet/IP協(xié)議具RJ45通訊口及10Mbyte速度。 主控制器網(wǎng) (ARCNET)：速度為156K bps，可支持最多98臺(tái)控制器。 末端單元控制器網(wǎng) (MS/TP):速度為38.4K bps，可連結(jié)最多32臺(tái)控制器。,Automated Logic WebCTRL控制器,M系列現(xiàn)場控制器 （包括可擴(kuò)展和不可擴(kuò)展兩種，可擴(kuò)展的最多可