楼宇自控系统中常用的主流通讯协议有哪些
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楼宇自动控制系统常用通讯协议随着社会和科技的发展以及国家对节能减排政策性要求的提出,智能楼宇自动控制系统被越来越多地应用于各种建筑之中,这种应用不仅要求各种类型的控制网络之间能开展通讯与集成,同时还要满足自控网络和各种数据网络之间开展交换互联,这种互联都是通过各种通信协议实现的。
国际上定义了很多通讯协议,其中现在应用较为广泛的协议为LonTalk协议、BACnet协议和TCP/IP协议。
其中LonTalk 协议和BACnet协议是楼宇自控系统中常用的现场总线协议,TCP/IP协议又叫网络通讯协议,是Internet最基本的协议,同时也是楼宇自动控制系统协议的一个发展方向。
楼宇自动控制系统通过上述的一个或多个通讯协议来实现各种功能。
1、LonWorks协议在上世纪年代初,美国Echelon公司推出了现场LonWorks总线网络形式,这是一种局域操作性的网络,它用面向对象的设计方法,通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。
该协议优点具体有以下几点:(1)开放性强、互动性强LonWorks有很强的互联性及互操作性。
采用的是微处理器接口程序,即MIP软件。
用MIP软件可以开发出各种低成本的网关,从而使各种网络的互联成为轻而易举的事情,使它能够通过网关把不同的现场总线、异型网络接进LonWorks网络内,从而增强其功能,构成一个统一的整体。
(2)成本低,易于实现LonWorks的核心通讯协议为LonTalk协议。
LonTalk 协议是一种封装在神经元芯片中的协议。
对于开发人员而言,能够大大减少在构造网络通信方面所需的时间和费用,而将大部分精力集中在对应用层开展控制策略的编程。
(3)操作便捷,安全稳定2、BACnet协议BACnet协议是由ASHRAE(美国供热、制冷与空调工程师学会)制订的楼宇自动控制网络数据通信协议,该协议是针对采暖、通风、空调、制冷控制设备设计的,同时也为其他楼宇控制系统例如照明、安保、消防等系统的集成提供一个基本原则,并支持双绞线、同轴电缆、光缆等多种通讯介质。
自动化控制系统的数据通讯协议分析自动化控制系统中的数据通讯协议在实现设备互联和数据交换方面起着关键作用。
本文将对自动化控制系统的数据通讯协议进行分析,以便更好地理解和应用这些协议。
一、概述自动化控制系统的数据通讯协议是指在工业自动化领域中,设备之间进行数据交换和通信所遵循的一系列规则和标准。
这些协议可以确保设备之间的数据传输准确、高效和可靠。
二、常用数据通讯协议1. Modbus协议Modbus协议是一种应用层通讯协议,广泛用于工业自动化领域。
它是基于主从架构的协议,可以支持多种物理层传输介质,如串口、以太网等。
Modbus协议简单易懂,具有较高的兼容性和可扩展性。
2. Profibus协议Profibus协议是一种用于工业自动化领域的实时通讯协议。
它可以支持多种拓扑结构,并具有较高的通讯速度和强大的数据传输能力。
Profibus协议广泛应用于工业现场总线系统和分布式控制系统中。
3. Ethernet/IP协议Ethernet/IP协议是一种工业以太网通讯协议,用于实现工业控制器、传感器和执行器之间的数据交换。
它采用开放的标准,具有较高的实时性和可靠性,支持TCP/IP和UDP/IP网络协议。
4. CAN协议CAN协议是一种适用于工业自动化和汽车领域的串行通讯协议。
它具有高速传输、抗干扰性能强和可靠性高的特点,常用于控制系统中的设备之间的数据通讯。
三、协议的功能和特点1. 数据传输和通信:数据通讯协议可以实现设备之间的数据传输和通信,确保数据可靠、准确地在系统内部进行交换。
2. 控制和监测:协议可以支持设备之间的控制和监测功能,实现对系统各个节点的远程控制和状态监测。
3. 安全性保障:协议可以加密数据传输,确保数据的机密性和完整性,防止数据被非法窃取或篡改。
4. 兼容性和扩展性:协议设计具有较好的兼容性和可扩展性,可以适应不同设备和系统的需求,并随着技术的发展进行升级和扩展。
四、应用案例1. 工业自动化系统:数据通讯协议在工业自动化系统中广泛应用,实现设备之间的数据交换和远程控制。
楼宇自动化控制网络数据通讯协议BACnet摘要:概述了智能建筑中通讯协议和现场总线的现状,并就此领域内出现的新型数据通讯协议-BACnet作了具体先容。
关键词:BACnet智能建筑楼宇自动化面向对象随着计算机、通讯、控制和图形显示技术即4C技术的快速发展和全球对信息高速公路的大力建设,智能建筑,这个数字化、网络化和信息化的结合产物开始进进人们的视野。
然而,如今智能建筑内各种控制功能变得愈发强大而复杂,致使不同厂商生产的设备使用于同一建筑物内,但各个厂商基本上都是开发自己专有的通讯协议,于是各式各样的通讯协议和设备给智能建筑的系统集成及治理使用带来诸多不便,用户处于受制于厂商而使造价进步、使用和维护用度增加的境地。
所以制定一个开放的、同一的通讯协议标准,并形成即插即用(plugand play) 的环境,就成为十分迫切需要解决的题目。
目前,在智能建筑领域,现场总线和通讯协议主要有: (1) 最初应用于产业控制领域的总线协议,如具有代表性的Profibus 总线、Lonworks 总线、CAN总线等: (2) 专门针对智能建筑的总线和通讯协议,如美国的BACnet 和CEBus 、欧洲的EIB 等。
本文就其中的BACnet 作具体先容。
1. BACnet 协议概述楼宇自动控制网络数据通讯协议BACnet (A Data Commnication Protocol for Building Automation And Control Network)由美国供热、制冷与空调工程师协会组织的标准项目委员会135P于1995年6月正式通过制定。
标准编号为ANSI/ASHRAE Standard 135-1995,同年12月正式成为美国国家标准,并得到欧盟标准委员会的承认,成为欧盟标准草案。
2000年1月ISO 组织TC205 委员会的15个国家(中国、法国、日本、英国、美国等)的代表一致通过决议,将BACnet 作为“委员会草案”进行广泛评议,适当修改后列为“国际标准化草案”,最后成为国际标准。
弱电智能化基础知识题库100道(含答案)一、综合布线系统1. 综合布线系统中,用于连接工作区信息插座与楼层配线间的子系统是()。
A. 工作区子系统B. 水平子系统C. 垂直子系统D. 管理子系统答案:B2. 超五类双绞线的传输频率为()。
A. 100MHzB. 155MHzC. 250MHzD. 600MHz答案:A3. 光纤的主要材质是()。
A. 铜B. 玻璃C. 塑料D. 橡胶答案:B4. 在综合布线系统中,RJ45 接头主要用于连接()。
A. 光纤B. 同轴电缆C. 双绞线D. 大对数电缆答案:C5. 综合布线系统的设计等级分为()。
A. 基本型、增强型、综合型B. 简单型、标准型、豪华型C. 经济型、实用型、高端型D. 小型、中型、大型答案:A二、安防监控系统6. 安防监控系统中,分辨率为1920×1080 的图像通常被称为()。
A. 标清B. 高清C. 全高清D. 超高清答案:C7. 摄像机的最低照度是指()。
A. 摄像机在最亮环境下的照度值B. 摄像机在最暗环境下的照度值C. 摄像机正常工作所需的最低照度值D. 摄像机在特定环境下的照度值答案:C8. 硬盘录像机的主要功能是()。
A. 存储图像和视频B. 控制摄像机云台C. 传输图像和视频D. 处理图像和视频答案:A9. 安防监控系统中,红外对射探测器主要用于()。
A. 室内入侵检测B. 室外入侵检测C. 火灾检测D. 烟雾检测答案:B10. 视频矩阵的主要作用是()。
A. 切换视频信号B. 放大视频信号C. 压缩视频信号D. 传输视频信号答案:A三、门禁系统11. 门禁系统中,读卡器的主要作用是()。
A. 读取卡片信息B. 控制门锁C. 传输信号D. 存储数据答案:A12. 门禁系统常用的卡片类型有()。
A. IC 卡、ID 卡B. 磁卡、条码卡C. 接触式卡、非接触式卡D. 以上都是答案:D13. 门禁控制器的主要功能是()。
国产楼宇自控系统中的BACnet协议的标准是什么导语:BACnet标准是针对暧通空调、给排水、消防、保安等楼宇系统设计,它提供各种楼宇设备模型,使各种设备能互操作和协同工作。
ControlNetwork,简称为BACnet,是一种为专门为楼宇设备的集成控制制定的数据通讯协议,是为了规范楼宇内空调、给排水和供配电等楼宇设备自动控制万方数据系统之间互连,使之更具用开放性和互操作性的数据通信统一标准协议。
1987年1月美国供热、制冷及空调工程师协会组织了世界各地的20名楼字控制工业部门,包括大学、控制器制造商、政府机构与咨询公司的志愿者组成了一个名为“SPCI35P”的工作组。
T作组的目标是制定一个关于楼宇能量管理与控制系统(EMCS)的通信协议。
在长达8年多制定过程中,共收到来自12个国家741份的意见,经过3次公开评审,《建筑物自动控制网络数据通信协议》(简称《BACnet 数据通信协议》)获得正式通过,成为ASHRAEl35.1995标准,并定为美国国家标准。
2000年8月国际标准化组织(ISO)的205技术委员会(建筑环境设计技术委员会),将《BACnet数据通信协议》列为正式的“委员会草案”发布并进行公开评议。
对该草案进行适当修改之后,成为正式的国际标准ISO16484.5,也成了楼宇设备控制领域中唯一的ISO标准。
ISO16484标准共有7个部分,分别是:(1)建筑自动控制系统(buildingautomationandcontrolsystem(BACS))(2)硬件(hardware)(3)功能(functions)(4)应用(applications)(5)通信协议(BACnet)(6)协议测试(protocoltesting)(7)工程实施(projectimplementation.)BACnet是一个标准通讯和数据交换协议。
按照协议的原意,只要各厂家按照这一协议标准开发与之兼容的控制器或者接口,最终就可以达到不同厂家生产的控制器都可以相互交换数据,实现互操作性。
智能楼宇常用智能设备通信协议及特点在当今的科技时代,智能楼宇如雨后春笋般涌现,为人们提供了更加便捷、高效和舒适的工作与生活环境。
而实现智能楼宇中各种设备之间的无缝通信和协同工作,离不开一系列智能设备通信协议。
这些协议就像是设备之间交流的“语言”,使得不同的设备能够相互理解和配合,共同为智能楼宇的运行发挥作用。
首先,我们来了解一下 BACnet 协议。
BACnet 是专门为楼宇自动化和控制网络设计的一种通信协议。
它的一个显著特点就是开放性,这意味着不同厂家生产的设备只要遵循 BACnet 协议,就能够实现互联互通。
这种开放性极大地提高了系统的灵活性和可扩展性,用户在选择设备时不再受限于特定的品牌。
而且,BACnet 支持多种网络类型,包括以太网、RS-485 等,适应了不同的应用场景需求。
另外,它还定义了丰富的数据类型和对象模型,能够准确地描述各种楼宇设备的属性和状态,比如空调系统、照明系统等。
Modbus 协议也是智能楼宇中常见的一种通信协议。
Modbus 简单易用,成本较低,这使得它在很多小型智能楼宇系统中得到广泛应用。
它采用主从式通信模式,一个主设备可以与多个从设备进行通信。
这种模式在一些相对简单的控制系统中,能够有效地实现集中管理和控制。
同时,Modbus 协议的传输速率较高,可以满足实时性要求较高的应用场景。
不过,需要注意的是,Modbus 协议在安全性方面相对较弱,在一些对安全性要求较高的智能楼宇系统中,可能需要额外的安全措施来保障通信的安全。
LonWorks 协议则以其强大的分布式控制能力而备受关注。
它支持多种传输介质,如双绞线、电力线、光纤等,这使得它在布线方面具有很大的灵活性。
LonWorks 协议中的神经元芯片具有强大的处理能力,能够在本地对数据进行处理和决策,从而减少了对中央控制器的依赖,提高了系统的可靠性和稳定性。
此外,LonWorks 协议还支持网络变量的概念,使得设备之间的数据交换更加直观和便捷。
BACnet协议解析楼宇自动化与控制网络的通信协议详解楼宇自动化与控制网络在现代建筑中扮演着重要的角色。
为了实现楼宇设备之间的互联和数据交换,人们使用了各种通信协议。
其中,BACnet协议作为一种通用的开放式标准,被广泛应用于楼宇自动化系统中。
本文将对BACnet协议进行详细解析,介绍其在楼宇自动化与控制网络中的作用和特点。
一、BACnet协议概述BACnet(Building Automation and Control Networks)是楼宇自动化与控制网络的通信协议,由美国国家标准协会(ANSI)制定。
它为楼宇设备提供了一个统一的通信接口,实现了设备之间的互联和数据交换。
BACnet协议支持多种通信介质,如以太网、RS-485等,可以灵活适配各种网络环境和设备类型。
二、BACnet协议结构BACnet协议采用分层结构,共分为两个主要层级:物理层和应用层。
物理层负责传输数据,而应用层定义了通信协议的规则和数据格式。
1. 物理层BACnet协议支持多种物理层介质,包括以太网、RS-485等。
不同的物理层介质使用不同的传输速率和编码方式,以满足不同的通信需求。
物理层的选择要根据具体的楼宇自动化系统和设备来确定。
2. 应用层BACnet协议的应用层定义了通信协议的规则和数据格式。
它包括了对象模型、通信服务和网络管理等方面的内容。
- 对象模型:BACnet协议使用对象模型来表示楼宇设备和系统中的各种对象,如传感器、执行器、控制器等。
每个对象都具有一组属性,可以通过读写这些属性来实现对对象的控制和监测。
- 通信服务:BACnet协议定义了一系列的通信服务,包括数据读写、报警通知、事件订阅等。
这些通信服务提供了实时的数据交换和设备之间的相互作用。
- 网络管理:BACnet协议支持网络发现、设备配置和故障诊断等网络管理功能。
通过这些功能,用户可以方便地管理和维护整个楼宇自动化系统。
三、BACnet协议特点BACnet协议具有以下几个特点,使其在楼宇自动化与控制网络中得到广泛应用。
楼宇自控系统常见协议汇总BACnet与Lonwork协议已经被大家所熟知,那么行业所涉及的其他协议又有哪些呢?这里为大家编辑整理了一些协议,供大家学习与参考。
下面向大家介绍一下其他协议:1.OPCOPC(用于过程控制的OLE)是一个工业标准。
它由一些世界上占领先地位的自动化系统和硬件、软件公司与微软(Microsoft)紧密合作而建立的。
这个标准定义了应用Microsoft操作系统在基于PC的客户机之间交换自动化实时数据的方法。
它是在Microsoft COM、DCOM和Active X 技术的功能规程基础上开发一个开放的和互操作的接口标准,这个标准的目标是促使自动化/控制应用、现场系统/设备和商业/办公室应用之间具有更强大的互操作能力。
2.ODBC开放数据库互连(ODBC)是Microsoft引进的一种早期数据库接口技术。
它实际上是ADO的前身。
Microsoft引进这种技术的一个主要原因是,以非语言专用的方式,提供给程序员一种访问数据库内容的简单方法。
换句话说,访问DBF文件或Access Basic以得到MDB文件中的数据时,无需懂得Xbase程序设计语言。
事实上,Visual C++就是这样一个程序设计平台,即Microsoft最初是以ODBC为目标的。
ODBC的确能履行承诺,提供对数据库内容的访问,并且没有太多的问题。
它没有提供数据库管理器和C之间尽可能最好的数据转换,这种情况是有的,但它多半能像广告所说的那样去工作。
唯一影响ODBC前程的是,它的速度极低,至少较早版本的产品是这样。
ODBC最初面世时,一些开发者曾说,因为速度问题,ODBC永远也不会在数据库领域产生太大的影响。
然而,以Microsoft的市场影响力,ODBC毫无疑问是成功了。
今天,只要有两种ODBC驱动程序的一种,那么几乎每一个数据库管理器的表现都会很卓越。
3.Socket一个完整的socket有一个本地唯一的socket号,由操作系统分配。
楼宇自动化网络协议及应用开发摘要随着自动控制技术的迅速发展,通过对家庭、楼宇、小区建筑群的结构、系统、服务、管理等要素进行综合考虑,创造一个投资合理、高效舒适、便利安全的人居环境,从而形成了家庭自动化和楼宇自动化等概念。
文章选取CEBus、HBS等几种协议进行了研究。
关键词CEBus协议;HBS协议;自动化控制1 CEBus协议CEBus协议:CEBus的全称是消费电子总线(Consumer Electronics Bus)。
它的发展可以追溯到1984年,美国电气工业协会(EIA)的消费电子小组开始制定在家庭中使用的消费产品的网络通讯标准。
此标准后来就被称作消费电子总线。
对于多节点竞争访问网络资源的解决方法是采用冲突检测和冲突分辨协议(CSMA/CDCR),网络中各节点的控制关系通过绑定来实现,从而使整个家庭中的电器系统能成为一个智能的整体。
参照ISO的OSI网络协议建议书,消费电子总线可划分为物理层、数据链路层、网络层和应用层。
消费电子总线的物理层是开放的,目前支持的媒介有电力线、红外线、无线电、双绞线,同轴电缆等。
特别是电力线,利用了家庭中已有的走线,而不需要另外布线,因而对于现有住宅的改造非常方便,同时不同的媒介能满足不同设备对通讯量的要求。
例如对于低速的控制信号可以通过电源线和红外线,对于大量的和实时的视频数据信号可以通过同轴电缆,这样就使得控制信号和数据信号分开,提高了通信的快速性和可靠性。
消费电子总线的数据链路层保证正确收发数据帧。
发送的数据帧有几类:要求响应和无响应;带地址和不带地址;广播和非广播。
此外,数据帧有高、正常、低三个优先级,可以满足不同信息对时间的要求。
网络层的主要功能是为了连接不同的物理媒体,例如,连接在双绞线和电力线上的设备之间要传递信息,就必须通过网络层来转发。
应用层包括了三个子层:消息传递子层(Message Transfer Layer),传递四种类型的消息;CAL子层,解释执行CAL语言;用户子层,根据CAL语言执行的结果来控制设备的运行,消费总线的规格说明书是EIA-600和EIA-721。
目前,在智能建筑领域,现场总线和通信协议主要有:(1)最初应用于工业控制领域的总线协议,如具有代表性的Profibus总线、Lonworks总线、CAN总线等;(2)专门针对智能建筑的总线和通信协议,如美国的BACnet和CEBus、欧洲的EIB等。
本文就其中的BACnet作详细介绍。
目前,国际上采用较多的是BACnet和LonMark。
Johnson通讯协议1、LonMark2、N2OpenHoneywell通讯协议1、LonMark2、C-BUSSiemens通讯协议OPLC是一种集可编程控制器、操作面板、I/O功能于一体,通讯功能强大的微型PLC。
这里主要介绍 OPC 技术。
所谓 OPC 技术是指用于过程控制的对象链接与嵌入技术 ,或者简单地说它是一种数据交换与融合的软件技术 ,也是一种目前在国际上比较流行的软件集成技术。
从接口角度出发 , OPC 是一种设备服务器的标准接口, 能够提供即插即用的软、硬件组合。
OPC服务器提供的现场设备与应用软件之间的接口。
O DBC(Open Database Connectivity) 是"开放数据库互连"的简称,是一种使用SQL的应用程序接口(API),是微软公司开放服务结构(WOSA,Windows Open Services Architecture)中有关数据库的一个组成部分,它建立了一组规范,并提供了一组对数据库访问的标准API(应用程序编程接口)。
这些API利用SQL来完成其大部分任务。
ODBC本身也提供了对SQL语言的支持,用户可以直接将SQL语句送给ODBC。
一个基于ODBC的应用程序对数据库的操作不依赖任何DBMS,不直接与DBMS打交道,所有的数据库操作由对应的DBMS的ODBC驱动程序完成。
也就是说,不论是FoxPro、Access还是Oracle数据库,均可用ODBC API进行访问。
由此可见,ODBC的最大优点是能以统一的方式处理所有的数据库,用它生成的程序与数据库或数据库引擎是无关的。
基于楼宇自控系统的BACnet-IP协议安全研究基于楼宇自控系统的BACnet/IP协议安全研究随着智能化技术的迅猛发展,楼宇自控系统在现代社会中起到越来越重要的作用。
楼宇自控系统利用现代信息技术和自动控制技术,能够实现对建筑设备的智能化监控和管理,提高建筑的能源利用效率和舒适度。
其中,BACnet/IP协议作为楼宇自控系统中数据交换的标准协议,扮演着至关重要的角色。
然而,由于网络的开放性和脆弱性,BACnet/IP协议的安全性问题也日益凸显,因此对其安全研究显得十分重要。
BACnet/IP协议是一种用于楼宇自控系统的开放性通信协议,它基于网络协议栈TCP/IP并采用标准的应用层协议BACnet。
它的开放性使得楼宇自控系统能够与各种设备和系统进行数据交换和通信。
然而,开放性也为黑客攻击和非法入侵提供了机会。
为了确保楼宇自控系统的安全性,必须对BACnet/IP协议的安全性进行深入研究。
首先,BACnet/IP协议的安全性研究需要从网络层面展开。
网络层面的安全保护主要包括网络拓扑结构的安全设计、防火墙的配置和入侵检测系统的部署等。
合理的网络拓扑结构能够降低黑客攻击的风险,并提高系统的稳定性;防火墙可限制对BACnet/IP协议的非法访问,并对异常流量进行实时监测;入侵检测系统可以及时发现并阻止网络攻击,保障系统运行的连续性。
其次,BACnet/IP协议的安全性研究还需要关注系统层面的安全保护。
楼宇自控系统通常由多个设备和控制器组成,因此,确保每个设备和控制器的安全性十分关键。
针对设备和控制器的安全性保护需要采取以下措施:首先,硬件的物理防护,如设备安装在固定位置、设置物理开关等,以防止非法入侵以及设备被人为破坏。
其次,软件的安全保护,包括对设备和控制器进行密码保护、远程访问的安全验证等。
另外,及时进行软件的升级和补丁更新也是确保设备和控制器安全的重要措施。
此外,针对BACnet/IP协议的安全性研究还需要重点关注数据传输的安全问题。
楼宇自控通讯协议书甲方(楼宇所有者或管理者):___________________乙方(自控系统提供商):___________________签订日期:____年____月____日鉴于甲方拥有或管理的楼宇需要安装和使用楼宇自控系统,乙方作为自控系统的专业提供商,双方本着平等互利的原则,经友好协商,就楼宇自控系统的安装、调试、维护及通讯服务等事宜达成如下协议:第一条定义1.1 “楼宇自控系统”指由乙方提供,用于甲方楼宇的自动控制和通讯的系统。
1.2 “通讯服务”指乙方为甲方楼宇自控系统提供的远程监控、数据传输等服务。
第二条系统安装2.1 乙方负责楼宇自控系统的安装工作,确保系统按照甲方要求和行业标准安装到位。
2.2 安装过程中,甲方应提供必要的协助和配合。
第三条系统调试与验收3.1 系统安装完毕后,乙方应进行系统调试,确保系统运行稳定,满足甲方的使用需求。
3.2 系统调试完成后,甲方应在乙方通知的时间内进行验收,验收合格后双方签署验收报告。
第四条系统维护4.1 乙方应提供楼宇自控系统的定期维护服务,确保系统长期稳定运行。
4.2 甲方应按照乙方的维护建议,合理安排维护时间,避免影响楼宇的正常使用。
第五条通讯服务5.1 乙方应提供稳定的通讯服务,确保楼宇自控系统的数据传输和远程监控功能正常。
5.2 如遇通讯故障,乙方应在接到甲方通知后24小时内响应并采取措施解决。
第六条费用与支付6.1 甲方应按照本协议约定向乙方支付系统安装、维护及通讯服务的费用。
6.2 费用支付方式、时间及金额等具体事宜,由双方另行商定。
第七条保密条款7.1 双方应对在本协议履行过程中知悉的对方商业秘密和技术秘密予以保密。
7.2 未经对方书面同意,任何一方不得向第三方披露、使用或允许他人使用上述秘密。
第八条违约责任8.1 如一方违反本协议约定,应承担违约责任,并赔偿对方因此遭受的损失。
第九条协议的变更与解除9.1 本协议的任何变更或解除,须经双方协商一致,并以书面形式确认。
《BACnet楼宇自动控制网络数据通讯协议》简介〖什么是BACnet?〗BACnet是A Data Communication Protocol for Building Automation and Control Network的简称,是一种为楼宇自控网络制定的数据通讯协议。
1987年,美国暖通空调工程师协会组织(ASHARE)的标准项目委员会调集了全球20多位业内著名专家,经过8年半时间,在1995年6月,ASHARE正式通过全球首个楼宇自控行业通讯标准--BACnet,标准编号为ANSI/ASHARE Standard135-1995,同年12月成为美国国家标准,并且还得到欧盟委员会的承认,成为欧盟标准草案。
经过国际标准化组织(ISO)的讨论投票,BACnet标准于2003年1月18日被正式宣布为国际标准—— ISO 16484-5。
这是楼宇自控领域中唯一的ISO标准。
BACnet是一个标准通讯和数据交换协议。
各厂家按照这一协议标准开发与楼宇自控网兼容的控制器与接口,最终达到不同厂家生产的控制器都可以相互交换数据,实现互操作性。
换言之,它确立了在不必考虑生产厂家,不依赖任何专用芯片组的情况下,各种兼容系统实现开放性与互操作性的基本规则。
根据1999年底楼宇自控网在互联网页里的资料,目前世界上已有数百家国际知名的厂家支持BACnet,其中包括楼宇自控系统厂家、消防系统厂家、冷冻机厂家、配电照明系统厂家和安保系统厂家等。
〖BACnet技术特点〗BACnet采用了面向对象的技术,它定义了一组具有属性的对象(Object)来表示任意的楼宇自控设备的功能,从而提供了一种标准的表示楼宇自控设备的方式。
同时BACnet定义了四种服务原语来传递某些特定的服务参数。
目前BACnet共定义了18个对象,123个属性和35个服务。
由于一个楼宇自控系统中并不是所有的设备都要有必要支持BACnet所有的功能,BACnet协议还定义了6个性能级别和13个功能组。
楼宇自动化系统中的网络通信协议BACnet和LonWorks 付秋芳;白蔚君;陈琳
【期刊名称】《暖通空调》
【年(卷),期】2002(032)001
【摘要】楼宇自控中目前最流行的通信协议是BACnet和LonWorks.介绍了各协议的结构和特点,并对二者进行了对比分析,指出智能大厦的系统集成应是建立在控制网络与通信网络相结合的综合信息化网络基础之上的.
【总页数】3页(P110-112)
【作者】付秋芳;白蔚君;陈琳
【作者单位】华中科技大学;华中科技大学;广西柳州市煤气公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU85
【相关文献】
1.LonWorks技术在楼宇自动化系统中的应用研究 [J], 何丽莉
2.LonWorks、BACnet技术在楼宇自动化系统中的应用比较 [J], 罗启军;刘庆利
3.LonWorks技术在楼宇自动化系统中的应用研究 [J], 何丽莉
4.LonWorks与BACnet现场总线技术及其在楼宇自动化系统中的应用 [J], 王松青;童明倐
5.基于个人计算机的楼宇自动化系统中LonWorks设计 [J], 王玉慧;王粟
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常用几种通讯协议ModbusModbus技术已成为一种工业标准。
它是由Modicon公司制定并开发的。
其通讯主要采用RS232,RS485等其他通讯媒介。
它为用户提供了一种开放、灵活和标准的通讯技术,降低了开发和维护成本。
Modbus通讯协议由主设备先建立消息格式,格式包括设备地址、功能代码、数据地址和出错校验。
从设备必需用Modbus协议建立答复消息,其格式包含确认的功能代码,返回数据和出错校验。
如果接收到的数据出错,或者从设备不能执行所要求的命令,从设备将返回出错信息。
Modbus通讯协议拥有自己的消息结构。
不管采用何种网络进行通讯,该消息结构均可以被系统采用和识别。
利用此通信协议,既可以询问网络上的其他设备,也能答复其他设备的询问,又可以检测并报告出错信息。
在Modbus网络上通讯期间,通讯协议能识别出设备地址,消息,命令,以及包含在消息中的数据和其他信息,如果协议要求从设备予以答复,那么从设备将组建一个消息,并利用Modbus发送出去。
BACnetBACnet是楼宇自动控制系统的数据通讯协议,它由一系列与软件及硬件相关的通讯协议组成,规定了计算机控制器之间所有对话方式。
协议包括:(1)所选通讯介质使用的电子信号特性,如何识别计算机网址,判断计算机何时使用网络及如何使用。
(2)误码检验,数据压缩和编码以及各计算机专门的信息格式。
显然,由于有多种方法可以解决上述问题,但两种不同的通讯模式选择同一种协议的可能性极少,因此,就需要一种标准。
即由ISO(国际标准化协会〉于80年代着手解决,制定了《开放式系统互联(OSI〉基本参考模式(Open System Interconnection/Basic Reference Model简称OSI/RM)IS0- 7498》。
OSI/RM是ISO/OSI标准中最重要的一个,它为其它0SI标准的相容性提供了共同的参考,为研究、设计、实现和改造信息处理系统提供了功能上和概念上的框架。
楼宇自控总线协议分析控制器局域网CAN( Controller Area Network)属于现场总线的范畴,是一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络。
是由德国博世公司在20世纪80年代专门为汽车行业开发的一种串行通信总线。
由于其高性能、高可靠性以及独特的设计而越来越受到人们的重视,被广泛应用于诸多领域。
而且能够检测出产生的任何错误。
当信号传输距离达到10km时,CAN仍可提供高达50kbit/s的数据传输速率。
由于CAN总线具有很高的实时性能和应用范围,从位速率最高可达1Mbps的高速网络到低成本多线路的50Kbps网络都可以任意搭配。
因此,CAN己经在汽车业、航空业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。
随着CAN总线在各个行业和领域的广泛应用,对其的通信格式标准化也提出了更严格的要求。
1991年CAN总线技术规范(Version2.0)制定并发布。
该技术规范共包括A和B两个部分。
其中2.0A给出了CAN报文标准格式,而2.0B给出了标准的和扩展的两种格式。
美国的汽车工程学会SAE在2000年提出了J1939协议,此后该协议成为了货车和客车中控制器局域网的通用标准。
随着信息技术的高度发展,智能建筑内各种控制功能不断增强,以致于不同厂商生产的设备共存于一个建筑物内。
基于市场独占的目的,各个厂商基本都致力开发自己专有的通信协议,但是这些各种各样的通信协议和设备不但给智能建筑的系统集成和管理带来诸多不便,也使用户受限于厂商而使造价和使用、维护费用居高不下,因此制定一个开放的、统一的通信协议标准,实现无缝隙的集成控制系统势在必行。
CAN总线最初是德国BOSCH为汽车行业的监测,控制而设计的。
现已应用到铁路、交通、国防、工程、工业机械、纺织、农用机械、数控、医疗器械机器人、楼宇、安防等方面。
但并不是楼宇自控系统的主流协议。
目前国内所使用的主流协议有两种,分别为Lonworks和BACnet。
Lonworks技术是美国Echelon公司于90年12月推出的一种现场总线技。
楼宇自控系统中常用的主流通讯协议有哪些?
一、什么是楼宇自控系统的主流通讯协议
随着信息技术及整个信息产业的发展,楼宇自动化也正向集成化、智能化和网络化方向迈进。
大系统集成的基础就是通信网络,其技术核心体现系统集成及相关通信协议上。
确保信息正常传送,必须有关信息传输顺序、信息格式和信息内容等方面有一组约定或规则,这组约定或规则就是网络协议。
简单说,网络协议好像各设备间通信时使用语言。
各家通信协议标准和性能差异,存着系统间通信兼容和互换性问题,需要一个统一开放式标准来实现各家产品相互兼容和交换。
这样做好处是所有厂家仪表、系统都可进行互相通信,使各制造商产品不受专有协议限制,给用户使用带来极大方便。
主要优点有:减少布线、安装等费用;节省操作与维修费用;数字传递精度高;增强系统灵活性和升级方便性。
目前国际上网络标准和协议发展很快,均处于不断变化中。
目前,大多数局域网、主干网与Internet互连技术已成熟并到了广泛应用。
楼宇系统设备众多,控制网络五花八门,各厂家提供楼宇设备
和控制系统,其通信协议不同,造成不同厂商设备之间没有很好的互操作性,且影响系统的管理、维护和安全。
长期以来,用户一直希望打破楼宇控制厂家垄断局面,迫切盼望采用标准通信协议。
人们已经看到,一个不具备开放性、不能实现互操作系统会给系统运行维护、升级改造带来极大不便。
这种形式下,LonWorks和BACnet、以及KNX等标准协议应运而生并已形成目前较为主流的通讯协议。
二、楼宇自控系统的主流通讯协议有哪些
01
LonWorks
LonWorks是1993年推出,它具有统一性、开放性和互操作性。
LonWorks现场总线网络简称为LON网络,其核心为Neuron芯片,它既能管理通信,又具有输入、输出功能,芯片内部含有三个CPU,分别管理网络、介质访问和应用。
LonWorks神经元网络技术是一种近年来已广泛应用于楼宇自动化系统中一种现场总线技术,其特点是挂接LON总线上各控制节点都装配神经元控制芯片,而每只芯片内都装有标准网络通信协议,这就使
接入LON总线各类设备可互通信,可实现楼宇自动化系统集成,它在短时间内得到了自动控制领域的广泛关注和普遍接受,更成为了楼宇自动控制领域的通用标准。
可以说LonWorks技术应用领域就是楼宇自动化方面,它包括建筑物监控系统所有领域,即人口控制、电梯和能源管理、消防、救生、供暖通风、测量、保安等。
建筑业中,LonWorks协议中介质访问控制层,即第七层协议、第二层协议已经被(ASHRAE)接纳为建筑自动化控制网络(BACnet)标准,同时也被美国国家标准协会(ANSI)所采纳。
02
BACnet
BACnet是ADataCommunicationProtocolforBuildingAutomationandControlNet work的简称,1987年,美国暖通空调工程师协会组织(ASHARE)的标准项目委员会调集了全球20多位业内著名专家,经过8年半时间,在1995年6月,ASHARE正式通过全球首个楼宇自控行业通讯标准--BACnet,标准编号为ANSI/ASHAREStandard135-1995,同年12月成为美国国家标准,并且还得到欧盟委员会的承认,成为欧盟标准草
案。
03
KNX
上世纪90年代初,欧洲的三大住宅和楼宇控制总线协议EIB、BatiBus 和EHS在各自探索市场及标准化之路,虽然他们在不同地区和不同领域各有斩获,但是前景仍然难以预测。
后来,这三家组织决定联合起来开发智能家居和楼宇市场,他们于1995年成立了Konnex协会,并在2002年春推出了KNX标准。
KNX(Konnex的缩写)是被正式批准的住宅和楼宇控制领域的开放式国际标准。
该标准以EIB为基础,兼顾了BatiBus和EHSA的物理层规范,并吸收了BatiBus和EHSA中配置模式等优点,最终提供了家庭、楼宇自动化的完整解决方案。