BACnet基本培訓(xùn)

1、ComfortPoint AP培訓(xùn)培訓(xùn) Feb8 Feb8 深圳深圳BACnet 基礎(chǔ)基礎(chǔ)2Honeywell Confidential什么是什么是 BACnet ?BACnet 是樓宇自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)（Building Automation Control network）的縮寫.它為樓宇自動(dòng)化發(fā)展的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議。Its an ISO 16484-5 Standard.它是一個(gè)開放的協(xié)議，任何廠家基于這個(gè)協(xié)議生產(chǎn)產(chǎn)品都是免費(fèi)的。BACnet 不需要任何私有的硬件和軟件.3Honeywell ConfidentialBACnet 的歷史的歷史 . 1987 1991 1995 2001 2003

2、 ASHRAE (美國采暖美國采暖, 制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)American Society of Heating Refrigeration and Air-Conditioning Engineering) 南太平洋委員會(huì)創(chuàng)立南太平洋委員會(huì)創(chuàng)立. 憲章憲章: 發(fā)展一個(gè)可以在建筑物里使用的，中立的，能夠監(jiān)視、發(fā)展一個(gè)可以在建筑物里使用的，中立的，能夠監(jiān)視、控制和能量管理的通訊協(xié)議控制和能量管理的通訊協(xié)議 第一個(gè)草稿版的協(xié)議應(yīng)用。第一個(gè)草稿版的協(xié)議應(yīng)用。 ASHRAE 發(fā)出發(fā)出BACnet 135-1995 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn). BACnet 也變成也變成了了 ANSI 的標(biāo)準(zhǔn)。的標(biāo)準(zhǔn)

3、。 ANSI/ASHRAE 135-2001 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。 BACnet 作為作為BMS協(xié)議，變成全世界的協(xié)議，變成全世界的 ISO標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。4Honeywell ConfidentialLets Start with BACnetDDC的功能的功能 :Control loops for HVACScheduleAlarmsMonitoring/Control of Sensors/ActuatorDDC具有BACnet這些功能需要改變嗎 ? NO.Bacnet 只是定義了DDC與DDC外部設(shè)備通訊的通訊協(xié)議. DDC完成這些功能是DDC廠家的責(zé)任。 例如：control loop

4、如何工作 ? 怎樣才能更快的相應(yīng)。5Honeywell ConfidentialBACnet 標(biāo)準(zhǔn)定義如下標(biāo)準(zhǔn)定義如下:Objects ServicesTransport MediaObjects 是反映數(shù)據(jù)和控制功能特性的集合。是反映數(shù)據(jù)和控制功能特性的集合。Services 是請求數(shù)據(jù)和響應(yīng)這些請求的方法。Transport Media BACnet支持不同的通訊媒介。How BACnet Works ?6Honeywell ConfidentialBACnet 術(shù)語術(shù)語 Objects-設(shè)備和系統(tǒng)可以看作是包含許多Object的黑盒。-BACnet objects僅定義設(shè)備或系統(tǒng)的外部行

5、為。不包括內(nèi)部功能的定義。 Object properties-每個(gè)object 具有一系列的必須的特性和可以選擇的特性。. -這些特性能夠被其它設(shè)備或系統(tǒng)讀取，有些甚至可以被其它設(shè)備或系統(tǒng)寫入。這取決于設(shè)備廠家的定義。 Services-BACnet設(shè)備或系統(tǒng)之間相互通訊所使用的特殊的服務(wù)。-Services 能讀取設(shè)備的屬性。7Honeywell ConfidentialObjects:點(diǎn)是一個(gè)Object，點(diǎn)的類型是一個(gè)Object的類型。Schedule 是一個(gè)ObjectTrend是一個(gè)ObjectDevice本身也是一個(gè)Object每個(gè) object 都具有屬性.How BACne

6、t Works ? Contd8Honeywell ConfidentialObject properties 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)Objects必須定義必須的屬性和可以選擇的屬性。必須定義必須的屬性和可以選擇的屬性。 廠家可以對設(shè)備添加廠家私有的廠家可以對設(shè)備添加廠家私有的Object 屬性?；蚬S特屬性?；蚬S特殊的殊的Object屬性。屬性。Object_NameROOM_TEMPObject_Type ANALOG INPUTPresent_Value20.3UnitHigh_Limit30.0Low_Limit15.0必須的可選的62 = C9Honeywell ConfidentialBACn

7、et支持的支持的Object類型類型Accumulator Object Analog Input Object Analog Output Object Analog Value Object Averaging Object Binary Input Object Binary Output Object Binary Value Object Calendar Object Command Object Device Object Event Enrollment Object File Object Group Object Life Safety Point Object Life

8、Safety Zone Object Loop Object Multi-state Input Object Multi-state Output Object Multi-state Value Object Notification Class Object Program Object Pulse Converter Object Schedule Object Trend Log Object 10Honeywell ConfidentialObject Properties 模擬輸入點(diǎn)的例子模擬輸入點(diǎn)的例子11Honeywell ConfidentialObject Identif

9、ier每一個(gè)BACnet設(shè)備的Object 都有一個(gè)由32位唯一數(shù)字組成的標(biāo)識符，叫做：Object Identifier. Object Identifier 也叫做 Object ID，它是由10位Object Type和22位 Object Instance組成。 在一個(gè) Bacnet設(shè)備中，同樣類型的Object， 22 位 Object Instance 對每一個(gè)Object是唯一的。設(shè)備的 Object是唯一的，也就是說在一個(gè)BACnet網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備的 Device instance 也應(yīng)該是唯一的12Honeywell ConfidentialServices:Services

10、在BACnet 中是指一個(gè)設(shè)備向其它BACnet設(shè)備請求和響應(yīng)請求數(shù)據(jù)的方法。 例如：EBI 要從BACnet 設(shè)備A中讀取點(diǎn)的數(shù)值。它將使用“Read property” 的服務(wù)。設(shè)備 A 將會(huì)將點(diǎn)的數(shù)字返回。在這個(gè)案例中 EBI 開始開始 Service “Read Property” 而設(shè)備 A 執(zhí)行執(zhí)行這個(gè)服務(wù)。在BACnet設(shè)備中的PICS文件中哪些服務(wù)可以開始，哪些服務(wù)可以執(zhí)行。How BACnet Works ? Contd13Honeywell ConfidentialServicesBACnet 定義了幾種服務(wù)的類型。Object Access services 允許設(shè)備讀寫

11、屬性, 建立和刪除 objects, 操作數(shù)據(jù)列表， 搜索Object的細(xì)節(jié)和屬性。 Device Management services 讓設(shè)備能夠被遠(yuǎn)程控制，例如： 要求設(shè)備重新啟動(dòng)或要求同層設(shè)備標(biāo)識自己。 Alarm and Event services 允許設(shè)備進(jìn)行報(bào)警，狀態(tài)改變，等其它特別條件的通訊。 File Transfer services 允許設(shè)備發(fā)送或接收封裝在一定大小表格中的信息。例如:歷史趨勢數(shù)據(jù)，下載控制器程序。 14Honeywell ConfidentialHow BACnet Works ? ContdTransport Media為了適應(yīng)應(yīng)用的需要，如：操作工

12、作站到現(xiàn)場控制器通訊等。BACnet支持以下幾種可變的網(wǎng)絡(luò)類型：MS/TP (Master Slave Token passing)EthernetTCP/IPArcnetLonTalk15Honeywell ConfidentialBACnet LANsData RateCostEthernet /TCPIP10 to 100 MbpsHighARCNET0.156 to 10 MbpsMediumMS/TP9.6 to 78.6 kbpsLowLonTalk4.8 to 1250 kbpsVariedPTP (point to point)9.6 kbps to 56.0 kbpsVari

13、edHow BACnet Works ? Contd16Honeywell ConfidentialDevice ProfilesBACnet 指定指定 6 種設(shè)備層次種設(shè)備層次 操作工作站Operator Workstation (B-OWS) 樓層控制器Building Controller (B-BC) 高級應(yīng)用控制器Advanced Application Controller (B-AAC) 特殊的應(yīng)用控制器Application Specific Controller (B-ASC) 小型執(zhí)行器Smart Actuator (B-SA) 小型傳感器Smart Sensor (B-S

14、S)17Honeywell ConfidentialBIBBSBIBBS是標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)模塊（BACnet Interoperability Building Block.）的縮寫The BIBBs 包含了以下類別： Data Sharing Alarm and Event Management Scheduling Trending Device and Network Management以上的分類并不是服務(wù)的分類，服務(wù)不是按照以上來分類的。18Honeywell ConfidentialBIBBS contd.19Honeywell ConfidentialBIBBS contd.舉例說明 B

15、IBBS在 Data Sharing 類別，有兩個(gè)服務(wù)：DS-RP-ADS-RP-BDS-RP 是標(biāo)準(zhǔn)的 Data Sharing 讀取屬性A標(biāo)準(zhǔn)是開始（ Initiation）B 標(biāo)準(zhǔn)是執(zhí)行 Execution1.這說明如果設(shè)備支持 DS-RP-A ，它能夠開始（initiate）向其它設(shè)備發(fā)出讀的請求(也可以稱此為客戶端）。這說明如果設(shè)備支持 DS-RP-B ，它能夠執(zhí)行這個(gè)請求并發(fā)出響應(yīng)返回給設(shè)備A（也可以稱此為服務(wù)器）20Honeywell ConfidentialSegmentation一些 BACnet 的信息超過了它的網(wǎng)絡(luò)上信息包大小的限制。 BACnet 標(biāo)準(zhǔn)使它可以通過分割的

16、方式發(fā)送超載的信息，將信息打斷成塊或段來發(fā)送，當(dāng)它們到達(dá)接收端后，再進(jìn)行重組。What is Window Size ?為了在再傳送“段”（segment）獲得一些好的性能， BACnet 允許在回復(fù)返回前，可以接收或發(fā)送幾個(gè)“段”（segment） 。在回復(fù)返回前，可以接收或發(fā)送“段”（segment）的最大數(shù)量被稱做window size. 21Honeywell Confidential了解了解 BBMD（BACnet廣播管理設(shè)備廣播管理設(shè)備） What is BBMD and Why its required ?BACnet/IP 設(shè)備可以在Internet上互相通訊。但是，通常的IP

17、路由器都不允許廣播信息的通過。例如，信息是傳送給BACnet內(nèi)部網(wǎng)上的所有的設(shè)備。 因此需要 “BACnet Broadcast Management Device” (BBMD) 來使他滿足功能。22Honeywell ConfidentialBBMD contd.BBMDs 僅處理和轉(zhuǎn)發(fā)廣播的 IP 信息。 23Honeywell ConfidentialBACnet Broadcast Management Device The BACnet Broadcast Management Device(BBMD) 處理通過路由器跨越不同處理通過路由器跨越不同IP子網(wǎng)的廣播報(bào)文子網(wǎng)的廣播報(bào)文

18、(Who-Is, Who-Has, I-Am, I-Have, )。 BBMD 能夠是一個(gè)外部設(shè)備或集成到其它能夠是一個(gè)外部設(shè)備或集成到其它BACnet設(shè)備中，如設(shè)備中，如B-BC, B-OWS.BBMD FunctionIP-Segment AIP-Segment BIP-RouterB-OWSB-OWS24Honeywell ConfidentialMS/TP（主從，令牌傳遞）（主從，令牌傳遞） NetworkMS/TP (master slave/token passing) 協(xié)議是唯一的使用EIA485信號標(biāo)準(zhǔn)的BACnet協(xié)議 。在一個(gè)MS/TP網(wǎng)絡(luò)中，最多可以連接 127 個(gè)BAC

19、net 主設(shè)備或 127從設(shè)備 。Slave devices 不能夠發(fā)出開始（ initiate）數(shù)據(jù) 的請求；它們僅能夠回復(fù)信息給其它設(shè)備。這適用于簡單，低要求的功能。Master devices能夠發(fā)出開始（ initiate）數(shù)據(jù) 的請求，這些請求使它比“從設(shè)備”需要更多的程序和內(nèi)存容量。所有的 ComfortPoint AP 控制器都是MS/TP 主設(shè)備。25Honeywell ConfidentialBACnet InterNetworkNetwork 使用相同的媒介進(jìn)行直接通訊或協(xié)議沒有穿越BACnet路由器的設(shè)備的集合。MAC address MAC (Media Address

20、 Control) 地址是在MS/TP網(wǎng)絡(luò)上一個(gè)設(shè)備的唯一標(biāo)識。MAC 地址在網(wǎng)絡(luò)上必須是唯一的. 有效的 MS/TP MAC 地址，主設(shè)備是 0-127 ，從設(shè)備是 0-254 。 Device instance 在內(nèi)部網(wǎng)中設(shè)備的唯一的標(biāo)識號。在內(nèi)部網(wǎng)中device instance 號必須是唯一的。有效的 instance號的范圍是從 0 to 4,194,303. 26Honeywell ConfidentialInterNetwork （內(nèi)部網(wǎng)）（內(nèi)部網(wǎng)）兩個(gè)或更多個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過一個(gè)或多個(gè)路由器組成內(nèi)部網(wǎng)。內(nèi)部網(wǎng)中每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)絡(luò)編號進(jìn)行標(biāo)識。Network numbers 在整個(gè)內(nèi)部網(wǎng)

21、絡(luò)中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的唯一的標(biāo)識。在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備使用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識。有效的網(wǎng)絡(luò)編號的范圍是從 1 到 65,534。網(wǎng)絡(luò)編號僅被指派到路由器中。通過網(wǎng)絡(luò)編號和設(shè)備的MAC地址，BACnet 能夠標(biāo)識設(shè)備和它們的路由的通訊量。BACnet InterNetwork27Honeywell ConfidentialBACnet InterNetworkingTCP/IPNN=1NN=2NN=3NN=4 MAC =1 DI =128 MAC =2 DI =129 MAC =3 DI =130 MAC =4 DI =131MAC=0Router RouterRouter MAC =1 DI =132 M

22、AC =2 DI =133 MAC =3 DI =134 MAC =4 DI =135 MAC =1 DI =136 MAC =2 DI =137 MAC =3 DI =138 MAC =4 DI =139MAC=0MAC=0NN Network NumberDI Device InstanceMAC MAC Address+ Controller28Honeywell ConfidentialPICSPIC 是協(xié)議執(zhí)行一致性（ Protocol Implementation Conformance）的縮寫。所有確認(rèn)為BACnet協(xié)議的設(shè)備，都一定有PICS（協(xié)議一致性陳述），這是廠家在BAC

23、net部分所做的陳述。29Honeywell ConfidentialPICS contdPICS是廠家提供的公共的文檔。最少應(yīng)該包含以下幾點(diǎn)： 通用信息，標(biāo)識了廠家和它的設(shè)備。 該設(shè)備支持的BACnet標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)模塊(BIBBS) 設(shè)備符合哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的BACnet 設(shè)備的層次。（如:B-BC) 設(shè)備所支持非標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的服務(wù)。 列出所支持的所有的標(biāo)準(zhǔn)和私有Object的類型，包括每個(gè)Object的類型：讀，寫屬性，Object是否可以被動(dòng)態(tài)的刪除或創(chuàng)建。 支持的數(shù)據(jù)鏈路層。 是否支持?jǐn)?shù)據(jù)分割。30Honeywell ConfidentialReading PIC document舉例說明PICS表3

24、1Honeywell ConfidentialBACnet 系統(tǒng)使用的通用術(shù)語系統(tǒng)使用的通用術(shù)語Controllers BACnet 設(shè)備，能夠執(zhí)行詳細(xì)的監(jiān)視和控制功能。在一些情況下，功能以通用為目的，在另一些情況，它被設(shè)計(jì)為工業(yè)用途。（HVAC，樓宇自控，照明控制等）Routers將不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的BACnet網(wǎng)絡(luò)（例如：IP網(wǎng)絡(luò)和MS/TP網(wǎng)絡(luò)）連接在一起。Controller-Router 將控制器和路由器集成在一起。BACnet Broadcast Management Device (BBMD)類式路由器的一種設(shè)備，兼容 BACnet/IP 系統(tǒng)，支持多個(gè) IP 子網(wǎng)?？梢允仟?dú)立的設(shè)備

25、，也可以整合在路由器或路由器控制器中。32Honeywell ConfidentialBACnet 系統(tǒng)使用的通用術(shù)語系統(tǒng)使用的通用術(shù)語Gateway 非BACnet系統(tǒng)進(jìn)入BACnet系統(tǒng)的接口。通常由非BACnet系統(tǒng)的廠家生產(chǎn)，但也有一些第三方的產(chǎn)品可以使用。Workstation 通常是指在電腦上的圖文中心軟件，它是一個(gè)樓宇自控系統(tǒng)的人機(jī)界面?？梢酝ㄟ^圖形的顏色等方式實(shí)時(shí)的反映出現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)，也可以進(jìn)行報(bào)警管理和時(shí)間程序和趨勢圖的顯示。Broadcast在一個(gè)邏輯網(wǎng)段中，一個(gè)信息可以被這個(gè)網(wǎng)段上所有的設(shè)備都能夠接收到。Instance在一個(gè)設(shè)備里，有許多Object，Instance

26、是其中的一個(gè)標(biāo)識。也就是我們所說的Object Instance。例如：在一個(gè)設(shè)備中有8個(gè)AI點(diǎn)，那么，它的模擬輸入的Instance編號為從1到8。33Honeywell ConfidentialInteroperability這個(gè)概念是兩個(gè)相關(guān)的設(shè)備能夠可靠的按照預(yù)計(jì)的效果執(zhí)行功能或交換數(shù)據(jù)。當(dāng)我們討論樓宇自動(dòng)化控制的互用性時(shí)，通常是指廠家或產(chǎn)品應(yīng)用的工作的屬性和功能的集合。Latency延時(shí)，如果我們發(fā)送信號到一個(gè)設(shè)備到最終得到響應(yīng)的這段時(shí)間，也就是說從發(fā)出請求到收到反饋信號的這段時(shí)間我們稱為延時(shí)。Local-area network (LAN)在有限的地理范圍內(nèi)使用相同的通訊技術(shù)的通訊網(wǎng)絡(luò)，成為局域網(wǎng)。BACnet 系統(tǒng)使用的通用術(shù)語系統(tǒng)使用的通用術(shù)語34Honeywell C