楼宇自控系统典型产品及工程实例

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1、楼 宇 自 动 化Building Automation System 主 讲 李 炎 锋2009年 9月 北 京 第 4章 楼 宇 自 控 系 统 典 型 产 品 及 工 程 实 例 主 流 楼 控 厂 家 网 络 架 构 概 述 一 般 来 讲 ， 目 前 国 内 主 流 品 牌 BAS的 网 络 架 构 形 式受 到 不 同 公 司 所 开 发 系 统 应 用 的 网 络 传 输 协 议 的 不 同也 存 在 各 自 的 特 色 。 在 楼 宇 自 动 控 制 界 没 有 出 台 统 一标 准 的 网 络 传 输 协 议 之 前 ， 各 个 楼 宇 自 控 设 备 厂 商 都在 开 发

2、自 己 的 私 有 网 络 传 输 协 议 。 如 霍 尼 韦 尔 公 司 的C-BUS协 议 等 。 各 个 公 司 发 展 私 有 协 议 的 结 果 ， 在 一 定程 度 上 限 制 了 BAS系 统 向 开 放 和 通 用 的 方 向 发 展 。 为 了改 变 这 个 局 面 ， 增 加 系 统 的 开 放 性 、 通 用 性 以 及 实 现标 准 的 统 一 ， 楼 宇 自 控 界 ， 也 做 了 大 量 的 努 力 。 于 是也 就 形 成 了 目 前 以 LonWorks现 场 总 线 与 BACNet协 议 为主 ， 同 时 还 有 一 些 私 有 协 议 并 存 的 局 面

3、。 就 网 络 的 物 理 层 面 来 讲 ， 每 家 厂 商 大 都 是 以局 域 网 技 术 和 RS485工 业 总 线 为 基 础 来 构 建 网络 ， 但 由 于 系 统 之 间 的 差 异 ， 各 个 厂 家 又 有 不同 的 网 络 拓 扑 结 构 。 从 软 件 和 传 输 协 议 方 面 来说 ， 每 个 公 司 也 有 每 个 公 司 不 同 的 软 件 系 统 以及 相 关 的 网 络 协 议 。 举 例 来 说 :奥 莱 斯 美 国 奥 莱 斯 公 司 ALC(AUTOMATED LOGIC CORPORATION)采 用 的 是 WebCTRL系 统 。 同 时其 通

4、 讯 协 议 是 BACnet协 议 。 ALC的 系 统 是 比较 完 全 的 BACnet系 统 ， 在 其 网 络 结 构 中 的两 层 中 ， 都 支 持 BACnet协 议 。 艾 顿 美 国 艾 顿 公 司 ALERTON。 采 用 的 是 BACtalk系 统 。 其 通 讯 协议 也 采 用 了 BACnet协 议 。 在 管 理 层 即 第 一 层 ， 艾 顿 公 司 的BACtalk系 统 支 持 BACnet/IP协 议 。 在 控 制 器 网 层 即 第 二 层 ， 支持 MS/TP主 从 /令 牌 网 络 。霍 尼 韦 尔 美 国 霍 尼 韦 尔 公 司 HONEYW

5、ELL。 霍 尼 韦 尔 公 司 采 用 的 是Excel 5000系 统 。 该 系 统 在 第 一 层 网 络 的 网 络 结 构 采 用 以 太 网 ，支 持 TCP/IP （ Transmission Control Protocol/Internet Protocol） 协 议 。 在 第 二 层 网 络 中 ， 支 持 私 有 协 议（ Proprietary Communication Protocols） 的 C-BUS总 线 ， 同时 ， 在 经 过 XCL5010拓 展 后 同 样 可 支 持 自 由 拓 扑 结 构（ LonWorks总 线 ） ， 或 者 在 C-BUS

6、上 使 用 区 域 管 理 器 Q7750与LonWorks总 线 相 连 。 江 森 自 控 美 国 江 森 公 司 JOHNSON CONTROLS。 江 森 自控 公 司 目 前 的 系 统 是 Metasys系 统 。 Metasys系统 采 用 两 级 的 网 络 结 构 ， 第 一 级 为 N1通 信 网 络 ；第 二 级 为 支 持 私 有 N2协 议 的 控 制 器 层 网 络 。 两级 网 络 之 间 通 过 网 络 控 制 器 NCU实 现 相 互 通 信 。目 前 ， 江 森 自 控 公 司 也 开 发 了 适 用 于 LonWorks总 线 的 VE800系 统 ， 可

7、 以 通 过 FTT10LonWorks总线 扩 展 支 持 LonTalk协 议 的 设 备 ， 另 外 具 有 支持 第 三 方 LonMark设 备 的 能 力 。 美 国 奥 莱 斯 公 司ALC的 系 统 结 构 特 点 可 以 体 现 在 以 下 两 个 层 面lALC系 统 的 开 放 性l完 全 的 BACnet协 议 WebCRL系 统 典 型 的 BACnet协 议 的 网 络 架 构以 网 络 结 构 来 看 WebCRL系 统 二 层 式 的 网 络 结 构 如 下 ：图 6-1 ALC公 司 WebCRL系 统 的 网 络 架 构 示 意 图 管 理 层 网 (BAC

8、net/IP and Ethernet) 管 理 层 网 支 持 BACnet/IP及 BACnet/Ethernet通 讯 协 议 ，可 运 行 于 大 楼 局 域 网 、 校 园 网 或 是 互 联 网 上 。 可 运 行 于10/100Mbyte的 网 络 速 度 。 BACnet/IP通 讯 协 议 ， 允 许 BACnet数 据 以 IP的 形 式 在 企 业网 内 传 输 。 如 果 将 Ethernet看 作 是 企 业 网 的 物 理 网 络 标 准 ， 则也 可 以 认 为 IP是 一 种 数 据 格 式 ， 数 据 被 封 装 在 IP包 中 在 世 界 范围 内 的 各

9、种 类 型 网 络 里 进 行 传 输 。 IP不 仅 仅 应 用 于 Internet，同 时 应 用 于 在 公 司 的 企 业 网 ， 万 维 网 和 虚 拟 网 （ VPNs） 。 以 下是 可 运 行 于 该 层 内 具 体 设 备 。 ME-LGR、 LGR及 LGE 以 上 的 设 备 属 于 路 由 控 制 器 系 列 。 LGE配 有 RJ45通 讯 接 口 支持 10Mbyte的 通 讯 速 率 ， 另 支 持 一 控 制 器 层 网 络 接 口 用 于 联 接 至控 制 器 层 网 ， 负 责 其 间 路 由 功 能 。 路 由 控 制 器 LGR及 ME-LGR具 有L

10、GE相 同 功 能 ,但 其 具 备 10/100Mbyte自 适 应 网 络 速 度 的 网 口 。 除此 之 外 还 具 备 通 讯 协 议 集 成 功 能 ， 可 经 由 以 太 网 、 RS485或 RS232接 口 和 第 三 方 设 备 进 行 通 讯 协 议 转 换 及 集 成 。 另 外 ME-LGR还 配 有扩 展 接 口 可 连 接 带 I/O点 数 的 控 制 器 扩 展 板 ， 进 行 建 筑 物 内 的 机电 设 备 的 监 视 及 控 制 。 WebPRTL 为 集 成 网 关 家 族 成 员 。 配 有 RJ45通 讯 接 口 及 10Mbyte的 网 络速 度

11、， 具 备 通 讯 协 议 集 成 功 能 ， 可 经 由 以 太 网 、 RS485或 RS232接 口 和 第 三 方 设 备 进 行 通 讯 协 议 转 换 及 集 成 。 ALC针 对 工 业 通 讯协 议 标 准 如 Modbus、 J-Bus、 Lon等 及 各 厂 家 私 有 通 讯 协 议 已 开发 完 成 各 种 不 同 型 号 的 WebPRTL产 品 ， 有 45种 型 号 可 供 选 择 。 WebCTRL Server ALC提 供 的 WebCTRL软 件 于 安 装 及 运 行 于 服 务 器 后 ， 该 服务 器 将 支 持 BACnet/IP、 BACnet/

12、Ethernet的 通 讯 协 议 可 直 接 和系 统 其 它 控 制 器 通 讯 ， 交 换 数 据 。 而 该 服 务 器 也 同 时 将 收 到 的相 关 系 统 数 据 转 换 成 Web标 准 网 页 ， 以 HTTP协 议 传 送 给 支 持 浏览 器 操 作 (Client)的 设 备 ， 如 电 脑 、 WAP、 PDA、 手 机 等 。网 络 服 务 器 WebCTRL Server 软 件 ， 负 责 和 系 统 中 各 控 制 器 及 网 络工 作 站 通 讯 及 资 料 交 换 。 Site Builder 系 统 数 据 库 架 构 工 具 ， 快 速 建 立 系

13、统 结构 。 Eikon 图 形 编 译 程 序 工 具 ， 用 于 编 写 各 设 备 控 制 程 序 。 View Builder及 外 挂 于 MS Frontpage的 绘 图 组 件 用 于 动态 图 面 设 计 ， 执 行 控 制 及 数 据 显 示 。 网 络 工 作 站 支 持 网 络 浏 览 器 的 工 作 站 ， 无 需 奥 莱 斯 任 何 工 作 站 软 件 。 透过 浏 览 器 ， 提 供 全 功 能 的 图 形 操 作 接 口 ， 使 用 者 管 理 ， 控 制 器 记忆 体 下 载 ， 日 程 表 管 理 ， 群 组 管 理 ， 趋 势 图 ， 控 制 器 管 理

14、， 警 报管 理 等 等 。 控 制 器 层 网 (BACnet/ARCnet) 在 路 由 器 下 支 持 主 控 制 器 网 使 用 BACnet/ARCnet/EIA485（ Electronic Industries Association电 子 工 业 联 合 会 ） 总 线结 构 ， 支 持 BACnet/ARCnet以 及 BACnet/MS/TP通 讯 协 议 。 ARCnet协 议 下 网 络 速 度 为 156Kbaud， MS/TP通 讯 协 议 下 ， 网 速 为9600baud-76.8kbaud。 可 支 持 最 多 99台 控 制 器 。 在 这 主 控 制 器

15、网上 可 支 持 以 下 三 大 类 控 制 器 以 及 现 场 操 作 显 示 器 和 各 类 现 场 传 感器 和 执 行 器 等 。 路 由 控 制 器 LAC公 司 路 由 器 的 基 本 型 具 备 以 太 网 及 现 场 控 制 网 接 口 。以 太 网 接 口 可 联 接 至 当 今 广 泛 使 用 的 广 域 或 区 城 网 络 即 以 太 网(Ethernet and TCP/IP)， 在 此 网 络 中 可 直 接 及 自 动 地 和 其 它 近端 或 远 程 的 路 由 控 制 器 及 服 务 器 进 行 通 讯 。 现 场 控 制 器 网 络 接口 支 持 现 场 控

16、制 器 网 络 ， 为 一 总 线 式 结 构 (Bus)， 在 此 网 络 上 可联 接 不 同 I/O点 数 的 直 接 数 字 控 制 器 (DDC)。 二 合 一 复 合 型 路 由器 另 备 有 第 三 方 协 议 集 成 通 讯 口 ， 用 于 第 三 方 机 电 设 备 数 字 通讯 集 成 。 三 合 一 复 合 型 路 由 器 具 有 现 场 控 制 器 处 理 能 力 ， 可 连接 带 I/O点 数 的 控 制 器 ， 进 行 建 筑 物 内 的 机 电 设 备 的 监 视 及 控 制 ，是 高 效 能 的 以 太 网 应 用 型 现 场 控 制 器 。 ME-Lines、

17、 M-Lines、 MX-Lines及 Mnx-Line 具 多 样 不 同 I/O点 数 组 合 的 多 应 用 型 主 控 制 器 ， ME-Lines及 M-Lines是 可 支 持 扩 展 模 块 的 控 制 器 ， MnX-Lines是 不 支 持扩 展 的 。 可 扩 展 的 主 控 制 器 可 支 持 5(或 6)块 的 扩 展 板 即 MX-Lines， 可 提 供 带 不 同 I/O点 数 组 合 的 扩 展 板 。 因 此 根 据 所 需组 合 及 不 同 应 用 可 组 合 成 各 式 带 不 同 点 数 的 控 制 箱 体 ， 从 小点 数 至 大 点 数 都 可 组

18、成 。 一 般 常 应 用 于 大 点 数 设 备 如 制 泠 /热主 机 系 统 组 、 电 力 监 视 、 灯 光 回 路 控 制 、 电 梯 、 消 防 、 供 水系 统 及 其 它 一 般 型 应 用 。 控 制 器 层 网 络 接 口 支 持 开 放 通 讯 协 议 BACnet， 可 设 置 为156Kbps的 ARCnet网 络 或 9600-76.8Kbps的 MS/TP网 络 。 SE-Line具 固 定 I/O点 数 组 合 ， 适 合 应 用 于 空 调 箱 设 备 控 制 用 ， 不 论 是 预泠 、 等 风 量 或 变 风 量 空 调 箱 。ZN-Line提 供 各

19、种 具 不 同 固 定 I/O点 数 的 单 元 控 制 器 ， 适 合 应 用 于 各 式 末 端 小 型 设 备 控 制 及 变 风 量 箱 用 。 ALC网 络 系 统 设 计 及 安 装 说 明网 络 系 统 设 备 要 求导 线 介 质 ： 镀 锡 铜 线 AWG22绝 缘 介 质 ： 泡 沫 橡 胶 （ 氟 化 乙 丙 稀 ）绞 率 ： 1绞 /2英 寸 （ 平 均 5绞 /英 尺 ）屏 蔽 介 质 ： 铝 制 AWG24屏 蔽 线 /聚 酯 薄 膜电 阻 ： 15.2ohm/1000英 尺电 容 ： 12.5pF/英 尺特 性 电 阻 ： 100 ohm重 量 ： 12磅 /10

20、00英 尺使 用 温 度 ： -40-150摄 氏 度耐 压 ： 300VAC认 证 ： UL-NEC CL2P 控 制 器 组 网 规 则1、 网 段 概 念 图 6 2网 段 示 意 图 2、 穿 越 概 念 图 6 3 穿 越 示 意 图 3、 三 种 网 络 模 型图 表 6 4 第 一 类 网 络 模 型 图 表 6 5 第 二 类 网 络 模 型 图 表 6 6 第 三 类 网 络 模 型 复 合 结 构 ： 使 用 REP485一 端 构 建 通 讯 总 线 ， 另 一 端 进 行 网络 分 支 发 展 4、 网 络 设 计 应 用 图 表图 表 6 7 网 络 设 计 应 用

21、图 表 webctrl楼 宇 自 控 系 统 优 势 ALC所 生 产 的 WEBCTRL系 统 是 一 套 结 构 简 单 、 有 效 、 功 能强 大 的 产 品 ， 可 以 满 足 楼 宇 自 动 控 制 和 系 统 集 成 的 需 要 ， 使楼 宇 控 制 及 管 理 变 的 更 有 效 率 。 产 品 是 按 照 严 格 的 工 业 技 术标 准 ， 系 统 具 有 如 下 特 点 。 结 合 IT技 术 ， 成 就 全 功 能 互 联 网 平 台 运 做 在 市 场 上 常 见 需 要 使 用 两 台 服 务 器 ， 其 中 一 台 为 系 统 服 务器 ， 另 一 台 为 网 页

22、 服 务 器 （ WEB SERVER） 的 系 统 ， 大 多 是 以 数据 嫁 接 方 式 实 现 的 系 统 ， 这 样 的 系 统 对 浏 览 器 提 供 的 功 能 是 非常 有 限 的 。 主 流 开 发 语 言 JAVA， 系 统 支 持 多 操 作 系 统 软 件 及 数 据 库 格 式 WEBCTRL是 一 个 基 于 JAVA语 言 设 计 而 成 的 系 统 ， 而 并 不 是只 采 用 某 一 特 定 公 司 如 MICROSOFT或 INTEL标 准 而 设 计 的 。 具 同 时 多 通 讯 协 议 支 持 WebCTRL是 一 个 用 于 楼 宇 自 控 ， 可

23、在 工 作 站 运 行 的 人 机 接口 套 装 软 件 ， 它 具 有 支 持 多 种 标 准 及 私 有 通 信 协 议 的 能 力 。 采 用 标 准 上 位 机 资 料 共 享 接 口 越 来 越 多 的 案 例 显 示 ， 楼 宇 自 控 系 统 信 息 需 要 和 其 他 “ 企 业大 型 主 机 ” 或 “ 被 批 准 第 三 方 ” 的 信 息 系 统 实 现 信 息 分 享 。 开 放 标 准 的 集 成 平 台 ALC是 促 进 标 准 开 放 协 议 BACnet的 先 驱 之 一 ， 致 力 于 BACnet标 准 的 应 用 ， 实 现 了 整 个 系 统 有 底 层

24、 至 顶 层 全 部 符 合 BACnet标准 ， 为 目 前 市 场 上 具 备 最 完 整 的 BACnet标 准 产 品 的 厂 商 之 一 。 最 佳 化 的 能 源 管 理 精 确 可 靠 的 控 制 实 现 舒 适 的 空 调 环 境 在 于 精 确 而 可 靠 的 控 制 实 现 ， 而 正 确 的 控 制程 序 编 制 是 其 成 功 的 要 件 。 ALC的 图 形 编 写 程 序 工 具 -EIKON软 件 创造 了 一 个 环 境 把 复 杂 的 程 序 设 计 简 化 了 ， 也 避 免 了 对 复 杂 的 计 算机 程 序 编 码 了 解 的 过 程 。 结 构 性

25、强 便 于 管 理 组 织 化 的 功 能 管 理 及 显 示 ALC的 系 统 具 备 强 大 及 完 善 的 功 能 如 操 作 者 管 理 、 结 构 化 的 警报 设 定 及 管 理 、 结 构 化 的 日 程 管 理 、 群 组 管 理 、 趋 势 图 管 理 、 设备 状 态 及 控 制 参 数 的 管 理 、 图 形 化 程 序 的 动 态 显 示 及 独 特 的 热 敏楼 层 平 面 图 等 。 ALC软 件 系 统 : ALC公 司 的 软 件 系 统 由 四 个 主 要 软 件 构 成 ALC/WebCTRL的 软 件 系 统数 据 库 架 构 工 具 SiteBuilde

26、r 图 形 化 编 程 工 具 EICON图 形 界 面 设 计 工 具 View Builder及 外 挂 组 件操 作 系 统 WebCTRL Server 美 国 艾 顿 公 司 BACtalk BAS系 统 网 络 架 构 及 组 件 的 主 要 内 容 如 下 管 理 层1、 Envision for BACtalk 服 务 器 和 客 户 端2、 WEBtalk 图 表 6 8 WEBtalk 以 Web 形 式 发 布 BACtalk 数 据 图 表 6 9 艾 顿 系 统 网 络 结 构 示 意 图 系 统 集 成 层1、 MS/TP2、 BACtalk模 块 化 控 制 器设

27、 备 名 称 设 备 类 型 可 连 接VLC数 目 支 持 网 络 类 型 网 络 传 输 速 率 是 否 可 扩 展 模 块 BCM BCM-ETH 模 块 化 设 计 的 网 络 控制 器 64 BACnet以 太 网 、 一 条BACnet MS/TP网 络 BACnet MS/TP 9.6-76.8kbps 否BCM-MS/TP 模 块 化 设 计 的 网 络 控制 器 64 一 条 BACnet MS/TP网 络 BACnet MS/TP 9.6-76.8kbps 否BTI/BTI100 MS/TP LAN网 络 控 制器 65 Internet、 WAN、 BACnet MS/T

28、P,支 持 四 条 MS/TP网 络 BACnet以 太 网 10/100Mbps、 BACnet MS/TP 9.6-76.8kbps 否VLX MS/TP LAN网 络 控 制器 10 BACnet MS/TP网 络 BACnet以 太 网 10/100Mbps 是 。 可 扩 展 8个 EXP模 块 ， 最 多 扩 展 176个 I/O点表 格 6 1艾 顿 网 络 控 制 器 比 较 图 表 6 10 BCMs模 块 化 控 制 器 支 持 以 太 网 连 接 ； MS/TP网络 连 接 ， 每 条 MS/TP网 络 支 持 64个 现 场 控 制 器 ； TUX网 络 连 接 ，每

29、条 TUX网 络 支 持 64个 TUX设 备 ； 通 过 BCM-MDM模 块 点 对 点 连 接 现 场 控 制 层1、 VLCs图 表 6 11 VLCs， 可 编 程 控 制 器 ， 具 有 Stand-alone能 力 ， 具 有 I/O点 连 接 外 部 设 备 ， 位 于 MS/TP网 络 上 。 2、 Viewports图 表 6 12 Viewport 可 与 VLCs一 起 工 作 传 感 器 /执 行 器 层 位 于 该 层 的 设 备 是 传 感 器 /执 行 器 ， 包 括 可 以 提 供 现 场 服务 的 设 备 （ 智 能 传 感 器 ） 。 Alerton的 M

30、icroset就 是 这 种 类 型的 智 能 传 感 器 。 通 过 网 络 延 伸 器 配 置 MS/TP网 络图 表 6 13 MS/TP repeater应 用 示 例 美 国 霍 尼 韦 尔 公 司霍 尼 维 尔 Excel5000 EBI系 统 EBI的 兼 容 性 EBI系 统 提 供 系 统 的 数 据 接 口 方 式 有 ODBC、 NETAPI、 标 准 的 SQL接 口 ， 并 且 支 持 BACNet、 OPC、 LonWorks,Advanced DDE,MODIBUS等 工 业 标 准 协 议 。Excel 5000控 制 器 界 面Excel5000系 统 的 网

31、 络 拓 扑 结 构中 央 通 讯 总 线 C-BUS Excel5000网 络 结 构图 表 6 14 Excel5000的 网 络 结 构 示 意 图 小 型 可 编 程 HVAC控 制 器 霍 尼 维 尔 支 持 C-BUS协 议 的 控 制 器 如 Excel20、 Excel50、Excel100就 可 以 连 接 在 这 一 级 C-BUS网 络 上 。 控 制 器 再 通 过 其 自 身的 I/O接 口 与 现 场 的 传 感 器 与 执 行 器 进 行 通 讯 。可 编 程 通 用 型 HVAC控 制 器 Excel 500/600 可 编 程 通 用 型 HVAC控 制 器

32、也 可 以 挂 在 这 一 级C-BUS网 上 。 Excel 500/600不 但 可 以 通 过 自 身 的 I/O接 口 连 接 现场 传 感 器 与 执 行 器 ， 并 通 过 自 身 的 控 制 模 块 实 现 对 HVAC设 备 的 控制 。 Q7750区 域 管 理 器Q9200路 由 器 Excel5000网 络 拓 扑 结 构 示 意 图 1、 C-BUS上 的 网 络 结 构 和 设 备 连 接图 表 6 15 C-BUS上 的 设 备 连 接2、 通 过 总 线 延 伸 器 XD509扩 展 网 络图 表 6 16 通 过 总 线 延 伸 器 XD509扩 展 网 络 成

33、 总 线 型 C-BUS 图 表 6 17 通 过 总 线 延 伸 器 XD509扩 展 网 络 成 星 型 C-BUS 3、 通 过 Modem延 长 C-BUS图 表 6 18通 过 Modem延 长 C-BUS的 网 络 连 接 方 式4、 XPC500通 讯 卡 图 表 6 19 通 过 应 用 XPC500通 讯 卡 将 一 段 C-BUS一 分 为 二 成 两 网 段 5、 对 于 LonWorks系 统 总 线 的 扩 展图 表 6 20 在 C-BUS上 扩 展 LON-BUS的 结 构 图 图 表 6 22 总 线 型 拓 扑 结 构图 表 6 23 星 型 拓 扑 结 构

34、美 国 江 森 公 司图 表 6 24 江 森 Metasys系 统 网 络 结 构 N2系 统N2系 统 为 二 级 网 络 结 构 。网 络 自 动 管 理 设 备 NAE图 表 6 25 NAE网 络 结 构 示 意 图 网 络 集 成 设 备 NIE图 表 6 26 NIE连 接 结 构 示 意 图 图 表 6 27 NAE与 NIE系 统 之 间 的 连 接 示 意 VE800系 统 在 该 系 统 总 线 下 ， 控 制 器 之 间 可 以 实 现 通 信 ， 这 样 就 避 免 了类 似 于 霍 尼 韦 尔 Excel5000系 统 的 三 层 网 络 结 构 。 主 流 品 牌

35、 BAS网 络 架 构 设 计 比 较 及 结 论主 流 品 牌 网 络 系 统 比 较支 持 BACnet协 议 的 系 统 支 持 BACnet协 议 的 BAS网 络 架 构 一 般 来 讲 ， 可 以 大 体 上 分 为 两级 网 络 。 第 一 级 网 络 一 般 都 是 建 立 在 局 域 网 或 广 域 网 系 统 上 的 ， 同 时也 就 支 持 局 域 网 和 广 域 网 的 通 信 传 输 协 议 。 第 二 级 网 络 即 是 具 体 的 控 制 层 ， 这 一 层 一 般 支 持 BACnet和ARCnet网 络 。 这 一 级 网 络 一 般 采 用 的 是 标 准

36、总 线 方 式 。 两 级 网 络 之 间 通 过 路 由 器 或 网 络 控 制 模 块 实 现 互 通 。 支 持 其 他 协 议 的 系 统 霍 尼 维 尔 的 Excel 5000系 统 主 要 应 用 的 是 霍 尼 维 尔 公 司 自 己研 发 的 私 有 协 议 C-BUS。几 种 总 线 的 网 络 拓 扑 结 构 比 较 品 牌 奥 莱 斯 江 森 霍 尼 韦 尔 艾 顿 网 络 扩 展 的 方 式 网 络 可 以 通 过 中 继 器 Repeater来 提 升网 络 传 输 距 离 和 增 加 网 段 。 每 个 网段 长 度 不 超 过 600米 。 通 过 M系 列 控

37、制 器 扩 展 最 多 6块 扩 展 板 可 以 直 接 从 N1网 络 下 扩 展Lonworks网 络 。 通 过 总 线 延 伸 器 XD509延 伸网 络 ， 最 多 时 用 5个 ， 网 络 延伸 7200米 。 另 外 可 通 过Modem延 长 C-BUS 通 过 MS/TP Repeater对 网 络进 行 延 长 但 网 络 上 的 VLCs的 数 量 不 能 超 过 64个 ， 两 个设 备 之 间 可 应 用 不 超 过 3个中 继 器 ， 网 络 长 度 不 超 过4300米支 持 的 网 络 拓 扑 结 构 通 过 中 继 器 实 现 总 线 结 构 、 分 支 结构

38、 及 混 合 型 结 构 。 同 时 Repeater纳 入网 络 节 点 计 算 ， 占 用 一 个 网 络 节 点 。 系 统 可 以 实 现 星 型 、 总 线型 和 混 合 性 网 络 结 构 。 C-BUS级 利 用 总 线 延 伸 器 支持 菊 花 链 总 线 型 和 星 型 结 构 。应 用 XPC500通 信 卡 可 将 一 条C-BUS一 份 为 二 成 两 段 。LonWorks级 支 持 自 由 拓 扑 结构 总 线 结 构 ， 当 时 用 网 络 转 发器 时 可 成 为 星 型 结 构 ， 另 外还 可 以 通 过 BTI同 时 扩 展 4条 MS/TP网 络 ， 以

39、 及 应 用VLX扩 展 现 场 I/O点 数表 格 6 2 四 种 总 线 网 络 拓 扑 结 构 比 较 主 流 品 牌 系 统 的 网 络 比 较楼 宇 自 控 网 络 系 统 技 术 对 比 表 厂 牌 ALC Johnson Honeywell ALERTON中 文 名 称 奥 莱 斯 江 森 霍 尼 韦 尔 艾 顿 系 统 WebCTRL METASYS Excel 5000 BACTalk管 理 级 通 讯 协 议 BACnet/IP 私 有 协 议 /IP 私 有 协 议 /IP BACnet/IP通 讯 速 率 10/100M 10M 10M 10M 现 场 级 通 讯 协

40、议 BACnet/ARCnet/EIA485 私 有 协 议 N2/EIA485 私 有 协 议 C-BUS/EIA485 BACnet/MS/TP/EIA485通 讯 速 率 156Kbps 9.6Kbps 76.8Kbps 76.8Kbps管 理 级 与 现 场 级 连 接 设 备 路 由 控 制 器 系 列 ， ME-LGR、 LGR及 LGE BAS监 控 站 NAE NIE 中 央 站 计 算 机 EBI Stadons BCM系 列 控 制 器 、 BTI、 VLX网 络 分 级 结 构 标 准 的 BACnet网 络 两 级 结 构 。即 管 理 层 网 和 控 制 器 层 网

41、。 二 级 网 络 结 构 ， 一 级 N1LAN为 管 理 级 。 二 级 N2LAN为 控制 器 级 ， 另 外 二 级 网 也 可 支持 LON总 线 。 三 层 结 构 ， 第 一 层 是 管 理 层 ，运 行 在 以 太 网 上 。 二 、 三 级 为控 制 器 层 网 。 控 制 器 层 网 的 主干 网 为 C-BUS网 络 。 第 三 级 可 支持 LonWorks总 线 BACnet网 络 ， 但 网 络 结 构 分为 四 层 ， 即 管 理 层 、 系 统 集 成层 、 现 场 控 制 层 、 传 感 器 /执行 器 层表 格 6 3楼 宇 自 控 网 络 系 统 技 术

42、对 比 表 BAS网 络 规 模 每 一 个 网 关 所 带 的 控 制 网 络DDC数 目 不 超 过 98个 。 但 一 个系 统 所 支 持 的 网 关 数 目 未 做 具体 限 制 。 其 容 量 可 连 接 50个 NCM或 30个 N30网 关 系 统 容 量 可 连 接 696个 C-BUS型控 制 器 或 约 80000点 按 照 设 备 主 或 从 的 分 类 ， 网 络最 大 可 连 接 主 设 备 128个 或 者最 大 可 连 接 255个 主 和 从 设 备网 段 长 度 距 离 不 超 过 600米 1200米 1200米 1071米网 段 上 可 支 持 DDC数

43、 目 网 络 节 点 数 目 不 超 过 32个 29 32个 负 载 设 备支 持 LonWorks情 况 通 过 BACnet支 持 LonTalk协 议 支 持 支 持 不 支 持PTP(端 到 端 通 讯 ） 支 持 不 支 持 支 持 支 持扩 展 模 块 扩 展 方 式 通 过 M系 列 控 制 器 扩 展 模 块 ， 最多 可 扩 展 6块 MX控 制 器 。 控 制 器通 过 主 板 上 的 I/O口 扩 展 。 或 者 通 过 中 继 器 扩 展 网 络 可 由 DDC扩 展 相 应 的 扩 展 模块 可 在 C-bUS下 扩 展 LonWorks总 线 。通 过 Q7750

44、区 域 管 理 器 扩 展 控 制器 。 通 过 Excel500/600扩 展 分布 式 I/O模 块 通 过 VLX可 扩 展 8个 EXP模 块 ，最 多 扩 展 176个 I/O点 。 可 使 用网 络 转 发 器 延 长 网 络 长 度扩 展 模 块 网 络 地 址 不 占 用 占 用 不 占 用 支 持 的 网 络 拓 扑 结 构 总 线 结 构 、 分 支 结 构 及 混 合 型结 构 星 型 总 线 型 等 C-BUS级 支 持 菊 花 链 总 线 型 和星 型 结 构 。 LonWorks级 支 持 自由 拓 扑 结 构 总 线 结 构 ， 当 时 用 网 络 转 发 器时 可 成 为 星 型 结 构续 表 格 6 3楼 宇 自 控 网 络 系 统 技 术 对 比 表