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)結構 單層結構 兩層結構 三層結構 發(fā)展趨勢 典型BA系統(tǒng)舉例 (Honeywell、Siemens、Johnson、TAC、Automated Logic ),BA系統(tǒng)結構1單層網(wǎng)絡,單層網(wǎng)絡結構特性,整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡配置、集中操作、管理及決策等全部由工作站承擔； 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)行機構之中； 如果現(xiàn)場設備的數(shù)量超出了一條現(xiàn)場控制總線的最大設備接入數(shù)，可以在工作站上再增加一個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)場控制設備之間可以通過點對點或主從的方式直接進行通信，而不同總

2、線的設備直接通信必須進過工作站的中轉。,BA系統(tǒng)結構2兩層網(wǎng)絡,兩層網(wǎng)絡結構特性,底層控制總線具有實時性、靠干擾能力強等特點； 上層網(wǎng)絡多采用局域網(wǎng)絡中比較成熟的以太網(wǎng)等技術構建； 兩層網(wǎng)絡之間進行通信需要經(jīng)過通信控制器實現(xiàn)協(xié)議轉換、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)場總線技術的產(chǎn)品。,三層網(wǎng)絡的必要,在末端分布范圍較廣，而聯(lián)動控制復雜的系統(tǒng)監(jiān)控中，無論單獨采用小點數(shù)DDC還是大點數(shù)DDC都存在許多問題： 如單獨采用一些小點數(shù)的DDC，一方面要求每個DDC都具有較強的運算、處理能力，工程成本

3、較高；另一方面，為實現(xiàn)復雜的聯(lián)動功能，DDC之間的通信速率要求也較高； 如單獨采用一些大點數(shù)的DDC，一方面由于末端設備分布范圍較廣，導致末端傳感器、執(zhí)行機構到DDC的布線距離較長，布線復雜，干擾大；另一方面，如DDC的點數(shù)過大，實際上又成為一種小集中控制系統(tǒng)，這臺DDC的故障可能引起較大范圍的系統(tǒng)癱瘓。,BA系統(tǒng)結構3三層網(wǎng)絡,三層網(wǎng)絡結構特性,這種解決方案在各末端現(xiàn)場安裝一些小點數(shù)、簡單功能的現(xiàn)場控制設備，完成末端設備的基本監(jiān)控功能； 這些小點數(shù)現(xiàn)場控制設備通過現(xiàn)場控制總線相連，接入一個功能較強的控制設備，大量的聯(lián)動運算在此控制設備內部完成，由這個設備完成整個系統(tǒng)的聯(lián)動控制； 這些功能較強

4、的控制設備也可以帶一些輸入、輸出模塊直接監(jiān)控現(xiàn)場設備； 功能較強的控制設備之間的通信通過上一層網(wǎng)絡實現(xiàn)。,BA系統(tǒng)結構的發(fā)展趨勢,Internet遠程接入 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)結構1,Honeywell EBI系統(tǒng)結構2,直接C-Bus連接。每臺PC機最多可以連接三塊XPC500通信卡。每條C-Bus上最多可掛接29個XL控制器。 串口連接。

5、通過RS232-RS485轉換器，將PC機的串口轉換為C-Bus。 通過撥號連接的遠程監(jiān)控。XLNET撥號功能提供了EBI對遠程網(wǎng)絡、總線、控制器的訪問能力。每塊XPC500通信卡帶有兩個Modem接口。 通過NXN連接。NXN實際上是一臺運行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)結構1,Siemens APOGEE系統(tǒng)結構2,管理級網(wǎng)絡MLN （Client/Server結構 、TCP/IP協(xié)議 、最多25臺工作站 ） 樓宇級網(wǎng)絡BLN （每個工作站最多支持4條樓宇級網(wǎng)絡、速率115Kbps、最長距離1200米、每條BLN最多99個DDC控制器 ） 樓層級網(wǎng)絡FLN （ 每條樓層級網(wǎng)絡最多可連接32個擴展點模塊PXM或終端設備控制器TEC、樓層級網(wǎng)絡

7、最快支持38.4Kbps的通信速率、最長距離1200米）,Siemens APOGEE系統(tǒng)結構3,PC機串口通過 TI-II 與樓宇級網(wǎng)絡直接連接。 使用AEM100（APOGEE Ethernet Microserver 100）將樓宇級網(wǎng)絡與以太網(wǎng)連接。 Insight 工作站通過MODEM與遠程帶有MODEM模塊的MBC進行通信,Siemens APOGEE系統(tǒng)結構4,Siemens APOGEE系統(tǒng)結構5,Siemens APOGEE控制器,模塊化樓宇控制器MBC（24/40槽位、可帶擴展箱、3條FLN、MODEM*） 模塊式設備控制器MEC（ 32點固定、3條FLN、1條EXP、MO

8、DEM*） 點擴展模塊 PXM 末端設備控制器TEC,Johnson METASYS系統(tǒng)結構1,Johnson METASYS系統(tǒng)結構2,第一級為管理級網(wǎng)絡N1，采用工業(yè)標準ARCnet（2.5M bps）或Ethernet網(wǎng)（10M bps） 第二級 為現(xiàn)場控制級網(wǎng)絡N2。采用工業(yè)標準的OPTPMUX（9600bps）或LON（78K bps),Johnson METASYS控制器,網(wǎng)絡控制器NCU 擴展式數(shù)字控制器DX-9100（8AI，8DI，2AO、6DO） LonWorks數(shù)字控制器DX-9120，DX-9200 點擴展模塊,TAC Vista系統(tǒng)結構1,TAC Vista系統(tǒng)結構2

9、,對于小于2000點的小型系統(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)（每個工作站最多支持30個911或511，對于511網(wǎng)絡，不同總線間的通訊不依賴于工作站）。,TAC Vista系統(tǒng)結構3,LON總線通過i.LON接入10M以太網(wǎng)（每個工作站最多支持255個i.LON，不同總線間的通訊不依賴于工作站，需要LonMaker進行網(wǎng)絡變量梆定）。 通過modem，Vista工作站可與240個遠程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（固化應用程序、無實時時鐘、只支持SNVT/SCPT, 不支持 TACNV） Xenta500系列路由設備 Xenta900系列路由設備,Automated Logic WebCTRL 系統(tǒng)結構1,Automated Logic WebCTRL系統(tǒng)結構2,在系統(tǒng)的軟件平臺上使用面向Internet 或Intranet的技術 ，讓樓宇設

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)議標準上使用開放的 BACnet協(xié)議，而把這協(xié)議落實到每一控制器上，使之達到完完全全的開放，稱之為 Native BACnet。,Automated Logic WebCTRL系統(tǒng)結構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臺控制器。 末端單元控制器網(wǎng) (MS/TP):速度為38.4K bps，可連結最多32臺控制器。,Automated Logic WebCTRL控制器,M系列現(xiàn)場控制器 （包括可擴展和不可擴展兩種，可擴展的最多可