3.-典型楼宇自控系统简介

1、典型楼宇自控系统简介,施耐德电气 孙靖,典型楼宇自控系统简介,BA系统结构 单层结构 两层结构 三层结构 发展趋势 典型BA系统举例 (Honeywell、Siemens、Johnson、TAC、Automated Logic ),BA系统结构1单层网络,单层网络结构特性,整个系统的网络配置、集中操作、管理及决策等全部由工作站承担； 控制功能分散在各类现场控制器及智能传感器、智能执行机构之中； 如果现场设备的数量超出了一条现场控制总线的最大设备接入数，可以在工作站上再增加一个通信适配器以增加一条总线； 同一条现场控制总线上所挂接的现场控制设备之间可以通过点对点或主从的方式直接进行通信，而不同总

2、线的设备直接通信必须进过工作站的中转。,BA系统结构2两层网络,两层网络结构特性,底层控制总线具有实时性、靠干扰能力强等特点； 上层网络多采用局域网络中比较成熟的以太网等技术构建； 两层网络之间进行通信需要经过通信控制器实现协议转换、路由选择等功能。不同楼宇自控厂商产品在通信控制器上功能的强弱有很大差别； 绝大多数楼宇自控产品厂商在底层控制总线上都有一些支持某种开放式现场总线技术的产品。,三层网络的必要,在末端分布范围较广，而联动控制复杂的系统监控中，无论单独采用小点数DDC还是大点数DDC都存在许多问题： 如单独采用一些小点数的DDC，一方面要求每个DDC都具有较强的运算、处理能力，工程成本

3、较高；另一方面，为实现复杂的联动功能，DDC之间的通信速率要求也较高； 如单独采用一些大点数的DDC，一方面由于末端设备分布范围较广，导致末端传感器、执行机构到DDC的布线距离较长，布线复杂，干扰大；另一方面，如DDC的点数过大，实际上又成为一种小集中控制系统，这台DDC的故障可能引起较大范围的系统瘫痪。,BA系统结构3三层网络,三层网络结构特性,这种解决方案在各末端现场安装一些小点数、简单功能的现场控制设备，完成末端设备的基本监控功能； 这些小点数现场控制设备通过现场控制总线相连，接入一个功能较强的控制设备，大量的联动运算在此控制设备内部完成，由这个设备完成整个系统的联动控制； 这些功能较强

4、的控制设备也可以带一些输入、输出模块直接监控现场设备； 功能较强的控制设备之间的通信通过上一层网络实现。,BA系统结构的发展趋势,Internet远程接入 开放性（底层、整体） 工业以太网 集成性（OPC） B/S,典型BA系统举例,Honeywell Siemens Building Technology JOHNSON Controls TAC Invensys Automated Logic,Honeywell EBI系统结构1,Honeywell EBI系统结构2,直接C-Bus连接。每台PC机最多可以连接三块XPC500通信卡。每条C-Bus上最多可挂接29个XL控制器。 串口连接。

5、通过RS232-RS485转换器，将PC机的串口转换为C-Bus。 通过拨号连接的远程监控。XLNET拨号功能提供了EBI对远程网络、总线、控制器的访问能力。每块XPC500通信卡带有两个Modem接口。 通过NXN连接。NXN实际上是一台运行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 （最多可容纳18块插入式模块） XFL521,522,523和524扩充式I/O模块 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系统结构1,Siemens APOGEE系统结构2,管理级网络MLN （Client/Server结构 、TCP/IP协议 、最多25台工作站 ） 楼宇级网络BLN （每个工作站最多支持4条楼宇级网络、速率115Kbps、最长距离1200米、每条BLN最多99个DDC控制器 ） 楼层级网络FLN （ 每条楼层级网络最多可连接32个扩展点模块PXM或终端设备控制器TEC、楼层级网络

7、最快支持38.4Kbps的通信速率、最长距离1200米）,Siemens APOGEE系统结构3,PC机串口通过 TI-II 与楼宇级网络直接连接。 使用AEM100（APOGEE Ethernet Microserver 100）将楼宇级网络与以太网连接。 Insight 工作站通过MODEM与远程带有MODEM模块的MBC进行通信,Siemens APOGEE系统结构4,Siemens APOGEE系统结构5,Siemens APOGEE控制器,模块化楼宇控制器MBC（24/40槽位、可带扩展箱、3条FLN、MODEM*） 模块式设备控制器MEC（ 32点固定、3条FLN、1条EXP、MO

8、DEM*） 点扩展模块 PXM 末端设备控制器TEC,Johnson METASYS系统结构1,Johnson METASYS系统结构2,第一级为管理级网络N1，采用工业标准ARCnet（2.5M bps）或Ethernet网（10M bps） 第二级 为现场控制级网络N2。采用工业标准的OPTPMUX（9600bps）或LON（78K bps),Johnson METASYS控制器,网络控制器NCU 扩展式数字控制器DX-9100（8AI，8DI，2AO、6DO） LonWorks数字控制器DX-9120，DX-9200 点扩展模块,TAC Vista系统结构1,TAC Vista系统结构2

9、,对于小于2000点的小型系统，Vista系统的LON总线直接通过PCLTA-21卡接入工作站（每个工作站最多支持4块PCLTA-21卡，且各总线之间的通讯依赖于工作站）。 LON总线通过TAC Xenta911或Xenta511接入10M以太网（每个工作站最多支持30个911或511，对于511网络，不同总线间的通讯不依赖于工作站）。,TAC Vista系统结构3,LON总线通过i.LON接入10M以太网（每个工作站最多支持255个i.LON，不同总线间的通讯不依赖于工作站，需要LonMaker进行网络变量梆定）。 通过modem，Vista工作站可与240个远程DDC（Xenta300/4

10、10）或路由器（xenta901)建立通讯（不同总线间的通讯依赖工作站）。 此外，Vista还支持LON路由器和WEB发布（可由工作站发布或Xenta511）,TAC Vista控制器1,TAC Vista控制器2,TAC Vista控制器3,Xenta100系列（固化应用程序、无实时时钟、只支持SNVT/SCPT, 不支持 TACNV） Xenta500系列路由设备 Xenta900系列路由设备,Automated Logic WebCTRL 系统结构1,Automated Logic WebCTRL系统结构2,在系统的软件平台上使用面向Internet 或Intranet的技术 ，让楼宇设

11、备的监视及控制可在Internet 或Intranet的通讯网路中。 在系统控制器间的通讯协议标准上使用开放的 BACnet协议，而把这协议落实到每一控制器上，使之达到完完全全的开放，称之为 Native BACnet。,Automated Logic WebCTRL系统结构3,区域网 (BACnet/IP) ：支持BACnet/IP协议具RJ45通讯口及10Mbyte速度。 主控制器网 (ARCNET)：速度为156K bps，可支持最多98台控制器。 末端单元控制器网 (MS/TP):速度为38.4K bps，可连结最多32台控制器。,Automated Logic WebCTRL控制器,M系列现场控制器 （包括可扩展和不可扩展两种，可扩展的最多可