BACnet标准与楼宇自控系统技术
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1.6 BACnet标准支持的控制网络

1.6.1 楼宇自控系统通信网络架构

楼宇自控系统(BAS)种类很多,按照通信网络架构来划分,主要分为两大类:使用层级结构的BAS和使用通透以太网的BAS。

1.使用层级结构的BAS

BAS的中央管理工作站挂接的网络是管理网络,现场的控制器挂接的网络是控制网络,控制网络可以由不同的控制总线来构建,较为复杂的BAS在控制网络层级还分为几个逐次不同的层级,表现在挂接的控制器也分为不同的层级。通信网络架构由管理网络层和控制网络层组成,这样的BAS叫使用层级结构的BAS。

多数使用层级结构的BAS在控制网络上使用1~2个层级。江森公司Matasys BAS就是这样的结构,如图1-24所示。

图1-24描述的层级结构的系统就是江森楼控系统,系统的第一层网络是管理网络,是遵从TCP/IP的以太网,第二层的控制网络是LonWorks控制总线,LonWorks总线使用LonTalk协议,数据的传输速率为300bit/s~1.25Mbit/s。连接控制网络和管理网络之间的是NCU(Net Control Unit,网络控制器)。

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图1-24 层级结构的BAS

使用层级结构的楼控系统通信网络架构由控制域网络和管理域网络两个层级构成,两个层级间通过网络控制器(全局控制器)实现互连。

一部分使用层级结构的楼控系统在控制网络层级上又分出了一些子层,构成多层级结构的系统。

2.使用通透以太网的楼控系统

采用通透以太网的楼宇自控系统结构如图1-25所示。在这种结构的系统中,管理网络和控制网络都使用以太网,而且管理网络和控制网络都接入同一个以太网内。

这种结构的楼控系统通信网络的协议环境是TCP/IP协议簇。

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图1-25 采用通透以太网的楼宇自控系统结构

1.6.2 BACnet支持的控制网络

楼控系统的控制网络种类林林总总,楼控系统的结构种类也较多,这就导致了楼控系统的开放性差这样一种格局。为了大幅度提高楼宇自控系统的开放性,美国暖通空调工程师协会于1995年推出了BACnet(楼宇自动控制网络)数据通信协议。BACnet协议的推出、应用和推广确实大幅度地提高了楼控系统的开放性与控制性能。

在设计基于BACnet协议的楼控系统时,选择合适的控制网络是系统设计的基础。BACnet标准定义了6种楼宇自控网络,即BACnet协议支持6种控制网络:以太网(Ethernet,数据传输速率100Mbit/s)、ARCnet(数据传输速率为2.5Mbit/s)、MS/TP子网(主-从/令牌传递Master/Slave/Token Passing数据链路协议,传输速率76.8kbit/s)、PTP(点对点)通信网络、LonWorks网络和BACnet/IP网络。关于BACnet协议支持的6种控制网络,将在后面详细论述。