BACnet基本培训.ppt

1、ComfortPoint AP培训 Feb8 Feb8 深圳,BACnet 基础,什么是 BACnet ?,BACnet 是楼宇自动化控制网络（Building Automation Control network）的缩写. 它为楼宇自动化发展的数据通讯协议。 Its an ISO 16484-5 Standard. 它是一个开放的协议，任何厂家基于这个协议生产产品都是免费的。 BACnet 不需要任何私有的硬件和软件.,BACnet 的历史 .,1987 1991 1995 2001 2003,ASHRAE (美国采暖, 制冷与空调工程师学会American Society of Heati

2、ng Refrigeration and Air-Conditioning Engineering) 南太平洋委员会创立. 宪章: 发展一个可以在建筑物里使用的，中立的，能够监视、控制和能量管理的通讯协议 第一个草稿版的协议应用。 ASHRAE 发出BACnet 135-1995 标准. BACnet 也变成了 ANSI 的标准。 ANSI/ASHRAE 135-2001 标准发布。 BACnet 作为BMS协议，变成全世界的 ISO标准。,Lets Start with BACnet,DDC的功能 : Control loops for HVAC Schedule Alarms Monito

3、ring/Control of Sensors/Actuator DDC具有BACnet这些功能需要改变吗 ? NO. Bacnet 只是定义了DDC与DDC外部设备通讯的通讯协议. DDC完成这些功能是DDC厂家的责任。 例如：control loop 如何工作 ? 怎样才能更快的相应。,BACnet 标准定义如下: Objects Services Transport Media Objects 是反映数据和控制功能特性的集合。 Services 是请求数据和响应这些请求的方法。 Transport Media BACnet支持不同的通讯媒介。,How BACnet Works ?,BAC

4、net 术语,Objects 设备和系统可以看作是包含许多Object的黑盒。 BACnet objects仅定义设备或系统的外部行为。不包括内部功能的定义。 Object properties 每个object 具有一系列的必须的特性和可以选择的特性。. 这些特性能够被其它设备或系统读取，有些甚至可以被其它设备或系统写入。这取决于设备厂家的定义。 Services BACnet设备或系统之间相互通讯所使用的特殊的服务。 Services 能读取设备的属性。,Objects: 点是一个Object，点的类型是一个Object的类型。 Schedule 是一个Object Trend是一个Obj

5、ect Device本身也是一个Object 每个 object 都具有属性.,How BACnet Works ? Contd,Object properties,标准Objects必须定义必须的属性和可以选择的属性。 厂家可以对设备添加厂家私有的Object 属性。或工厂特殊的Object属性。,62 = C,BACnet支持的Object类型,Accumulator Object Analog Input Object Analog Output Object Analog Value Object Averaging Object Binary Input Object Binary

6、Output Object Binary Value Object Calendar Object Command Object Device Object Event Enrollment Object File Object Group Object Life Safety Point Object Life Safety Zone Object,Loop Object Multi-state Input Object Multi-state Output Object Multi-state Value Object Notification Class Object Program O

7、bject Pulse Converter Object Schedule Object Trend Log Object,Object Properties 模拟输入点的例子,Object Identifier,每一个BACnet设备的Object 都有一个由32位唯一数字组成的标识符，叫做： Object Identifier. Object Identifier 也叫做 Object ID，它是由10位Object Type和 22位 Object Instance组成。 在一个 Bacnet设备中，同样类型的Object， 22 位 Object Instance 对每一个Object

8、是唯一的。,设备的 Object是唯一的，也就是说在一个BACnet网络中， 设备的 Device instance 也应该是唯一的,Services: Services 在BACnet 中是指一个设备向其它BACnet设备请求和响应请求数据的方法。 例如：EBI 要从BACnet 设备A中读取点的数值。它将使用“Read property” 的服务。设备 A 将会将点的数字返回。 在这个案例中 EBI 开始 Service “Read Property” 而 设备 A 执行这个服务。 在BACnet设备中的PICS文件中哪些服务可以开始，哪些服务可以执行。,How BACnet Works

9、? Contd,Services,BACnet 定义了几种服务的类型。 Object Access services 允许设备读写属性, 建立和删除 objects, 操作数据列表， 搜索Object的细节和属性。 Device Management services 让设备能够被远程控制，例如： 要求设备重新启动或要求同层设备标识自己。 Alarm and Event services 允许设备进行报警，状态改变，等其它特别条件的通讯。 File Transfer services 允许设备发送或接收封装在一定大小表格中的信息。例如:历史趋势数据，下载控制器程序。,How BACnet Wo

10、rks ? Contd,Transport Media 为了适应应用的需要，如：操作工作站到现场控制器通讯等。BACnet支持以下几种可变的网络类型： MS/TP (Master Slave Token passing) Ethernet TCP/IP Arcnet LonTalk,How BACnet Works ? Contd,Device Profiles,BACnet 指定 6 种设备层次 操作工作站Operator Workstation (B-OWS) 楼层控制器Building Controller (B-BC) 高级应用控制器Advanced Application Contr

11、oller (B-AAC) 特殊的应用控制器Application Specific Controller (B-ASC) 小型执行器Smart Actuator (B-SA) 小型传感器Smart Sensor (B-SS),BIBBS,BIBBS是标准互联模块（BACnet Interoperability Building Block.）的缩写,The BIBBs 包含了以下类别： Data Sharing Alarm and Event Management Scheduling Trending Device and Network Management 以上的分类并不是服务的分类，

12、服务不是按照以上来分类的。,BIBBS contd.,BIBBS contd.,举例说明 BIBBS 在 Data Sharing 类别，有两个服务： DS-RP-A DS-RP-B DS-RP 是标准的 Data Sharing 读取属性 A标准是开始（ Initiation） B 标准是执行 Execution 这说明如果设备支持 DS-RP-A ，它能够开始（initiate）向其它设备发出读的请求(也可以称此为客户端）。这说明如果设备支持 DS-RP-B ，它能够执行这个请求并发出响应返回给设备A（也可以称此为服务器）,Segmentation,一些 BACnet 的信息超过了它的网络

13、上信息包大小的限制。 BACnet 标准使它可以通过分割的方式发送超载的信息，将信息打断成块或段来发送，当它们到达接收端后，再进行重组。,What is Window Size ?,为了在再传送“段”（segment）获得一些好的性能， BACnet 允许在回复返回前，可以接收或发送几个“段”（segment） 。在回复返回前，可以接收或发送“段”（segment）的最大数量被称做window size.,了解 BBMD（BACnet廣播管理設備）,What is BBMD and Why its required ?,BACnet/IP 设备可以在Internet上互相通讯。但是，通常的IP

14、路由器都不允许广播信息的通过。例如，信息是传送给BACnet内部网上的所有的设备。 因此需要 “BACnet Broadcast Management Device” (BBMD) 来使他满足功能。,BBMD contd.,BBMDs 仅处理和转发广播的 IP 信息。,BACnet Broadcast Management Device,The BACnet Broadcast Management Device(BBMD) 处理通过路由器跨越不同IP子网的广播报文 (Who-Is, Who-Has, I-Am, I-Have, )。 BBMD 能够是一个外部设备或集成到其它BACnet设备中

15、，如B-BC, B-OWS.,BBMD Function,IP-Segment A,IP-Segment B,IP-Router,B-OWS,B-OWS,MS/TP（主从，令牌传递） Network,MS/TP (master slave/token passing) 协议是唯一的使用EIA485信号标准的BACnet协议 。在一个MS/TP网络中，最多可以连接 127 个BACnet 主设备或 127从设备 。 Slave devices 不能够发出开始（ initiate）数据 的请求；它们仅能够回复信息给其它设备。这适用于简单，低要求的功能。 Master devices能够发出开始（

16、initiate）数据 的请求，这些请求使它比“从设备”需要更多的程序和内存容量。所有的 ComfortPoint AP 控制器都是MS/TP 主设备。,BACnet InterNetwork,Network 使用相同的媒介进行直接通讯或协议没有穿越BACnet路由器的设备的集合。 MAC address MAC (Media Address Control) 地址是在MS/TP网络上一个设备的唯一标识。MAC 地址在网络上必须是唯一的. 有效的 MS/TP MAC 地址，主设备是 0-127 ，从设备是 0-254 。 Device instance 在内部网中设备的唯一的标识号。 在内部网

17、中device instance 号必须是唯一的。 有效的 instance号的范围是从 0 to 4,194,303.,InterNetwork （内部网） 两个或更多个网络通过一个或多个路由器组成内部网。内部网中每一个网络通过网络编号进行标识。,Network numbers 在整个内部网络中一个网络的唯一的标识。 在同一个网络中的所有设备使用一个网络标识。 有效的网络编号的范围是从 1 到 65,534。 网络编号仅被指派到路由器中。 通过网络编号和设备的MAC地址，BACnet 能够标识设备和它们的路由的通讯量。,BACnet InterNetwork,BACnet InterNetw

18、orking,TCP/IP,NN=1,NN=2,NN=3,NN=4,MAC =1 DI =128,MAC =2 DI =129,MAC =3 DI =130,MAC =4 DI =131,MAC=0,Router,Router,Router,MAC =1 DI =132,MAC =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 =139,MAC=0,MAC=0,NN Network Number DI Device Instance MAC MAC Ad

19、dress,+ Controller,PICS,PIC 是协议执行一致性（ Protocol Implementation Conformance）的缩写。 所有确认为BACnet协议的设备，都一定有PICS（协议一致性陈述），这是厂家在BACnet部分所做的陈述。,PICS contd,PICS是厂家提供的公共的文档。最少应该包含以下几点： 通用信息，标识了厂家和它的设备。 该设备支持的BACnet标准互联模块(BIBBS) 设备符合哪个标准的BACnet 设备的层次。（如:B-BC) 设备所支持非标准应用的服务。 列出所支持的所有的标准和私有Object的类型，包括每个Object的类型：

20、读，写属性，Object是否可以被动态的删除或创建。 支持的数据链路层。 是否支持数据分割。,Reading PIC document,举例说明PICS表,BACnet 系统使用的通用术语,Controllers BACnet 设备，能够执行详细的监视和控制功能。在一些情况下，功能以通用为目的，在另一些情况，它被设计为工业用途。（HVAC，楼宇自控，照明控制等） Routers 将不同网络技术的BACnet网络（例如：IP网络和MS/TP网络）连接在一起。 Controller-Router 将控制器和路由器集成在一起。 BACnet Broadcast Management Device (

21、BBMD) 类式路由器的一种设备，兼容 BACnet/IP 系统，支持多个 IP 子网。可以是独立的设备，也可以整合在路由器或路由器控制器中。,BACnet 系统使用的通用术语,Gateway 非BACnet系统进入BACnet系统的接口。通常由非BACnet系统的厂家生产，但也有一些第三方的产品可以使用。 Workstation 通常是指在电脑上的图文中心软件，它是一个楼宇自控系统的人机界面。可以通过图形的颜色等方式实时的反映出现场设备的状态，也可以进行报警管理和时间程序和趋势图的显示。 Broadcast 在一个逻辑网段中，一个信息可以被这个网段上所有的设备都能够接收到。 Instance

22、 在一个设备里，有许多Object，Instance是其中的一个标识。也就是我们所说的Object Instance。例如：在一个设备中有8个AI点，那么，它的模拟输入的Instance编号为从1到8。,Interoperability 这个概念是两个相关的设备能够可靠的按照预计的效果执行功能或交换数据。当我们讨论楼宇自动化控制的互用性时，通常是指厂家或产品应用的工作的属性和功能的集合。 Latency 延时，如果我们发送信号到一个设备到最终得到响应的这段时间，也就是说从发出请求到收到反馈信号的这段时间我们称为延时。 Local-area network (LAN) 在有限的地理范围内使用相同的通讯技术的通讯网络，成为局域网。,BACnet 系统使用的通用术语,MAC Address 物理节点地址，是其它设备连接到一个网络的标识。 Master